博士（獣医学）川口晶

学位論文題名Development oftherapeutic strategyforinf，eCtiouSdiSeaSeS
uSingtheantimiCrobialpeptideorreCeptorantagoniSt（抗菌ペプチドと受容体拮抗剤を用いた感染症治療法の開発）

学位論文内容の要旨
感染症対 策の柱は 「予防 」と「治 療」で あり、予 防対策 の中心は 疫学調査 とワク チン開発で ある。 しかし予 防対策 のみでは 感染症 の克服は 困難であ り、感 染後の病 原体の 排除や、病態 の改善 を目的と した治 療も重要 である。本研究は感染応答に関与する宿主因子に着眼して、感染に対する治療法開発の基礎的知見を得ることを目的とした。
第 1章で は 、 宿主 の 免疫機構 を担う 自然免疫 に着眼 した。自 然免疫は 病原体 が侵入し た際に 最初に 働く非特 異的な 免疫機構 である 。自然免 疫因子に 属する 抗菌ベプ チドは 病原体の膜に 結合し て破壊す ること で抗菌活 性を示 す。この 結合は非 特異的 であるの で広範 囲の病原体に 作用し 、耐性が 獲得さ れにくい という 利点があ る。その 為、感 染症の治 療への 応用の可能性が提唱され、注目されている。
本研究で は、抗菌 ベプチ ドである（lefensinと相同性が高い新規の遺伝子を単離し、この遺伝 子がゲ ノム上の位置や構造の点でもp−deぬlSinと相同性が高いことを明らかにした。次に、こ の新規 遺伝子の アミノ 酸配列を 基にnla伽rep叩tide相当 部分を予 測し、 17残基からなるべプ チドを 合成し、 その構 造と機能 を解析 した。本 ベプチド は既知 の抗菌ベ プチド と同様に正の 電荷を 有しており、Circulardicbroism（CD）スベクトルを用いた構造解析の結果から、水溶状 態では ランダム コイル 構造をと るが、 負電荷界 面活性剤 による 変性やア ルコー ル変性を起
こ し た 膜 の模 倣 状 態下 ではぃhe1故構 造をとる という 抗菌ベプ チドに共 通する 特徴を有 してい た。ま た本ベプ チドは 、哺乳類 由来細胞には細胞毒性を示さない濃度で抗菌活性を示した。
こ れらの 結果から 、本研 究で合成 したべ プチドは 感染症治 療薬と して応用 できる 可能性があると考えられた。
第2章 では、未 だ治療 法が確立 されていない感染症であるA
dult
T―ce1
1
Leukemia（ATL）発症
後 の 宿 主 応答 に 着 眼し た。ATLはレト 口ウイル スに属 するT細胞指向 性のウ イルス、 （HumanT−ce11LeukemiaVirus1ゝ乍e―I；HTビBI）によって惹起されるT細胞性の自血病である。発症後の予 後は不 良であり 治療法 の確立が 急務で ある。腫 瘍細胞の 全身へ の浸潤の 結果生 じる多臓器
不 全 が 死 因と な る 為に 、腫瘍細 胞の浸 潤のメカ ニズム の解明は A
TLの治 療法を 開発する 上で必 要 で あ る。 腫 瘍 細胞 は生体内 のケモ カインに より臓 器へと誘 引される 。本研 究はATL腫瘍
細 胞 の 種 々の ケ モ カイ ン に 対す る 応 答性 を invitroに おいて検 討した 結果、S廿oma1―ce11
DerivedFactor
一1d（SDF‐1めに対する応答性が有意に高いことを明らかにした。S
DF‐ldの受容体であるCXCIHに 対 す るア ン タ ゴニ ス ト （AMD3100）は その応答 性を抑 制し、マ ウスを 用いた 実 験 に おい て も 腫瘍 細胞の組 織浸潤 を抑制し た。以 上の結果 から本化 合物が A1Lの治 療薬の候補となることが示された。
実際の臨 床現場で は感染 後や感染 症発症 後に治療 対策を とること が多く、 治療法 の開発は感 染症の 克服にお いて重 要な課題 である 。本研究 で示した 抗菌ペ プチドを 用いた 病原体の排除 や、化 合物を用 いた感 染症の病 態改善 を目指す 試みは感 染症の 治療法の 開発に っながり、感染症の克服に大きく貢献できると考えられる。
−30一学 位論 文審査の要旨
主 査 教 授 澤洋 文
副 査 教 授 梅孝 司
副 査 教 授 大 村 和 彦
副 査 教 授 杉 橋 千 尋
本学位論文題名
Dev
elopmentofther
apeuti
cstr
ateg
yfo
rin
fectiousdiseases
using theantimiCro
bialpeptideo
rreCeptoranta
goniSt（抗菌ペプチドと受容体拮抗剤を用いた感染症治療法の開発）

感染症対策の柱は「予防」と「治療」であり、予防対策の中心は疫学調査とワクチン
開 発である。しかし予防対策のみでは感染症の克服は困難であり、感染後の病原体の排除 や、病態の改善を目的とした治療も重要である。本研究は感染応答に関与する宿主因子 に 着 眼 し て、 感 染に 対 す る治 療 法開 発 の 基礎 的 知 見を 得 るこ と を 目的 と した 。
第1章では、宿主の免疫機構を担う自然免疫に着眼した。自然免疫は病原体が侵入した際 に最初に働く非特異的な免疫機構である。自然免疫因子に属する抗菌ペプチドは病原体 の膜に結合して破壊することで抗菌活性を示す。この結合は非特異的であるので広範囲 の病原体に作用し、耐性が獲得されにくいという利点がある。その為、感染症の治療への応用の可能性が提唱され、注目されている。
本研究では、抗菌ペプチドであるdefensinと相同性が高い分子をコードする新規の遺伝子を単離し、この遺伝子がゲノム上の位置や構造の点でもp‑defensin遺伝子と相同性が高いことを明らかにした。次に、この新規遺伝子のアミノ酸配列を基にmaturepept
ide相当
部 分を予測し、17残基からなるべプチドを合成し、その構造と機能を解析した。本ペプ
チドは既知の抗菌ベプチドと同様に正の電荷を有しており、Circulardichroismスペクト
ル を用いた構造解析の結果から、水溶状態ではランダムコイル構造をとるが、負電荷界面活性剤による変性やアルコール変性を起こした膜の模倣状態下ではa‑helix構造をとると いう抗菌ベプチドに共通する特徴を有していた。また本ベプチドは、哺乳類由来細胞に は細胞毒性を示さない濃度で抗菌活性を示した。これらの結果から、本研究で合成した べ プ チ ド は 感 染 症 治 療 薬 と し て 応 用 で き る 可能 性 があ る と考 え られ た 。
第2章では、未だ治療法が確立されていない感染症であるA
dultT‑cellLeukemia(ATL)
発 症後の宿主 応答に着 眼した。 ATLはレトロ ウイルス に属するT
細胞指向性のウイルス(Human T‑cellLeukemiaVirusType‑I；HTLV‑I)によって惹起されるT細胞性の自血病であ―311

る。発症後の予後は不良であり治療法の確立が急務である。腫瘍細胞の全身への浸潤の結果生じる多臓器不全が死因となる為に、腫瘍細胞の浸潤のメカニズムの解明はATLの治療法を開発する上で必要である。腫瘍細胞は生体内のケモカインにより臓器へと誘引される。本研究はAT
L腫瘍細胞の種々のケモカインに対する応答性をinvitroにおいて検討した結果、Stromal‑cellDerivedF
actor‑la(SDF‑la)に対する応答性が有意に高いことを明ら かに した 。SDF‑laの受容体であるCXCR4に対するアンタゴニスト(AMD3100)はその応答性を抑制し、マウスを用いた実験においても腫瘍細胞の組織浸潤を抑制した。以上の 結 果 か ら 本 化 合 物 が ATLの 治 療 薬 の 候 補 と な る こ と が 示 さ れ た 。
実際の臨床現場では感染後や感染症発症後に治療対策をとることが多く、治療法の開発は感染症の克服において重要な課題である。本研究で示した抗菌ベプチドを用いた病原体の排除や、化合物を用いた感染症の病態改善を目指す試みは感染症の治療法の開発につながり、感染症の克服に大きく貢献できると考えられる。
よ って 、審 査委 員一 同は 、上 記博 士論 文提 出者川 口晶 氏の 博士 論文 は、北海道大学大学院獣医学研究科規程第6条の規定による本研究科の行う博士論文の審査等に合格と認めた。

32―