芳香 SCIENCE72-7（2023）

完全治癒を果たした抗 HCV 剤の開発
岡山大学名誉教授

加藤 宣之 (20 期 1977 年卒)

はじめに(約 350 ヌクレオチド)の情報とその遺伝子断片を酵2020 年 10 月、ノーベル生理学・医学賞に「C 型肝母 で発 現 させたタンパク質 を用 いて開 発 した HCV

炎 ウ イ ル ス (HCV) の 発 見 」 の 功 績 で 米 研 究 所 の抗体検査 法が報告された 2,3 )。 その衝撃的な内容

Harvey Alter 博士(85)、 カナダの大学の Michaelに多くの研究者は、HCV がついに発見されたと思っ

Houghton 博士 (71)、 米大学の Charles Rice 博士た。しかし、Nature などの一部の科学雑誌は、ウイル(68)の３人が選ばれた。1970 年代に Alter 博士がウス全 体が発 見された訳ではないのでウイルスとは認イルスの存在を提唱し、1989 年 Houghton 博士がそめない対応をとった。このような混乱があった状況下の感 染検 体 からウイルス遺 伝 子を分離 し、最 後にでも、 日欧米を中心に HCV ゲノムの全容解明を目

1997 年 Rice 博士がそのウイルスの病原性を証明し指した先陣争いがあった。当時、筆者は東京築地にた功績による受賞であった。

ある国 立がんセンター（現・国立がん研究センター）

学術上 HCV の発見は 1989 年になっている。それ研究所ウイルス部に厚生技官としてレトロウイルスのまでは、A 型や B 型肝炎ウイルスの予防法や診断研究に携わっていた。しかし、厚生省（現・厚生労働法 が確 立 された後 にも頻 発 していた輸 血 後 肝 炎 の省）からの強い要請によりある日を境に筆者はこの先原因ウイルスとして非 A 非 B 型肝炎ウイルスと呼ば陣争いに身を置く立 場 となった。当初、筆 者らよりもれていた。この肝炎 の 70-80%は慢性 化し、十 数年先行する国 内の研 究グループもあったが、チームワ後には、その半数程度が肝硬変そして年率 7%程度ークの良かった筆者らは、幸運にも 1990 年 12 月先で肝がんを発症する。HCV 発見当時、約 2 億人が陣を切って HCV ゲノムの全容を報告することができ感染していると推定されたことから、この肝炎の制圧注目を浴びた 4) 。しかし、筆者らはそれが完全ではなを目 指した研 究が急速に展 開された。そして、発 見いのではないかと気 にかかり密 かに研 究 を進 めた 。

から約 30 年の時を経た 2017 年、8 週間経口摂取

そして、3 年後、ゲノムの 3'末端部にユニークな 98 ヌするだけで副作用もほとんどなく HCV をほぼ 100%

クレオチド (3'X と呼ばれ、後に HCV の複製に必須体内から排除できる薬剤がついに実用化された 1) 。

であることが判 明 ) がさらに存 在 していることを突 き

このような画期的な医療上の進歩があったことから、止め、1995 年に発表した 5) 。これにより HCV ゲノム研究の源がノーベル賞 の対象 となった。しかし、ここの全容の解明に至った (図 1)。に行き着くまでには決して平坦な道のりではなく、五1991 年からの数年間で HCV のゲノム解析は急速里霧中で一進一退を極めた時期もあった。そんな中、に進展し、ゲノムにコードされるタンパク質の機 能 や一気に問題が解決するようなブレイクスルーもあった。

ゲノムの変異性や多様性に関する多くの情報が得ら

本稿では、画期的な抗 HCV 剤を誕生させるためれた。HCV ゲノムから翻訳された前駆体タンパク質に奮闘した研究者達の研究の軌跡をたどりながら何は、正確にプロセッシングされウイルスの複製に必要が成功に導くための重要なポイントであったのかを振な C から NS5B までの 10 種類のタンパク質が出来り返ってみることにする。

上がる。コア (C)とエンベロープ(E1 と E2)でウイルス粒子が形成される(図１)。感度や精度の高い診断法

1. HCV 発見後の 10 年間に展開された研究 (1989-も開発され、世界における感染状況の把握も可能に1998)なった。さらに、免疫応答や持続感染機構の解析も1989 年 4 月、Science 誌に HCV ゲノム(約 9,600進み、この感染症の制圧も時間の問題かとさえ思わヌクレオチドからなるプラス鎖の一本鎖 RNA)の一部れた。ところが、ワクチンや抗 HCV 薬の開発を阻む-1-

二つの大きな壁に遭遇した。その一つは、HCV がヒされた。しかし、治癒率は低く 30%程度であった。

トと稀少動物のチンパンジーでしか増殖しないことだ以上述べたように、HCV 発見 後の数年間は希望った。筆者も含め多くの研究者が 90 年代後半からに満ちていたもののその後は基礎研究、臨床治療と動 物 での肝 炎 モデルの開 発 を試みたが、すべて不もに大きな壁に阻まれ停滞 感が漂う時期を過ごして成功に終わり壁を突破することはできなかった。欧米

いた。の一部の研究者 は少数のチンパンジーを使うことができていたが、感染後の肝炎の状態を調べる程度の2. HCV レプリコンの登場 (1999-2010)

限定的なものであった。

1999 年 7 月、基礎研究の方で大きなブレイクスル

もう一つの壁は、HCV が増殖する培養細胞がないーがあった。ドイ ツハイ デルベルグ 大 のことだった。そのため 90 年代後半から培養細胞株探

Bartenschlager 博士らのグループが培養細胞を用いしが精力的に行われた。筆者らを含め幾つかの研究

た HCV レプリコンシステムの開発に成功し Scienceグループが、HCV が若干増える培養細胞株を見つ誌に論文を発表した 6) 。前年の暮れに筆者は、このけたもののその増殖レベルは PCR 法でようやく検出

投 稿 論 文 を査 読 する機 会 に恵まれ計 り知 れない衝できる程度の低レベルで、抗 HCV 薬の探索などに撃とともにこれで立ちはだかっていた壁を突破できる使 うには程 遠 いものだった。そのため、研 究 者 間 でと先を越された悔しさもありながらも思った。レプリコはあきらめムードが漂 い、筆 者 らもこのような状 態がンシステムそれ自体は既に提唱されていた概念ではいつまで続くのだろうかと出口のない不安を感じていあったが、HCV で開発に成功し初めて実用的な実た。

験ツールとして汎用されることとなった。

一方、この時期における C 型慢性肝炎の治療の方

HCV レプリコンは、HCV ゲノムの前半部の C からはどうなっていたのかというと、国内では 1991 年までNS2 領域をネオマイシン耐性遺伝 子(Neo R )とマウス

C 型慢性肝炎に対する原因療法は行われず対症療由来の脳心筋炎ウイルス(EMCV)由来の IRES (リボ法 のみであった 。つまり治 癒 率 はほぼ 0%だった。

ソームの内 部 開 始 機 構 によるエントリー部 位 ) に置

1992 年からは非特異的抗ウイルス効果を示すインタ換したサブゲノム構造になっている(図 1)。HCV レプーフェロン(IFN)の大量投 与が行われるようになった。

リコン RNA をヒト肝がん細胞株である HuH-7 細胞内IFN 治療には発熱、血球減少、躁鬱病、肺炎などのに人 為 的 に導 入 しネオマイシン(G418)存 在 下 で培副作用が認められ、決して容易な治療法ではなかっ養する。2～3 週間培養すると、レプリコン RNA が自た。それでも 1998 年までの 6 年間に 25 万人に投与

律的に複製している細胞のみが増殖してコロニーを-2-形成するようになる。このコロニーをさらに増やしてレ量を劇 的に減 少 させた。しかし、同 時 期に投 与されプリコン細胞株として樹立 すると実験ツールとして使た健常人の一部に重篤な不整脈の副作用が生じたえるようになる。ウイルス粒 子 が産 生 されないので、ため、臨床試験は早々に中止となった。多額の開発

感 染 のリスクなく扱 える点 でも優 れている。 ただ、誰費用を考えると DAA としての実用化の困難さを予感

でもすぐにできるわけではなく、レプリコン 細 胞 株 をさせる出来事でもあった。

樹 立するには様々な条 件 下での試 行 錯誤 を繰り返

動物を用いた肝炎モデルの方でも進展があった。

しながらの職人的技量も必要であった。また、HuH-7

2001 年、ヒト肝臓キメラマウス（ヒトの肝細胞を移植しは 1982 年岡山大学医学部で樹立された細胞株でた免疫不全マウス）が開発された 7) 。このマウスの肝あったが、この HuH-7 以外の細胞株を使うとうまくい臓では確かに HCV が効率良く増殖し実験に使えるかないという制 約 もあった。さらに不 思 議 なことに国レベルであった。しかし、このマウスは 1 匹 50 万円と内の HuH-7 細胞ではうまくいかず欧米の限られた研高価で、実験の途中で死んでしまうことも多く、論文

究室で使われていた HuH-7 細胞でなければうまくの図を 1 個作るだけでも数百万円を要した。そのたいかなかった。培養細胞が世界を１周すると、その姿め、ワクチンの評価や抗 HCV 薬の探索などには不や性質も変わってしまうことを実感した出来事でもあ向きで研究者間で普及することはなかった。

った。

一方、この時期における C 型慢性肝炎の治療成績

レプリコンが恒常 的に複 製している細胞 内では、1にも多少の向上がみられた。国内では認可されてい細胞あたり 1～5 x 10 個ほどのレプリコンの増殖が観なかった非特異的抗ウイルス薬で核酸アナログであ察され、 RNA ゲノムの複製増殖が再現されていた。

るリバビリン(RBV)が使われるようになった。1998 年

さらに、 Neo 遺伝子のところにルシフェラーゼなど

米国で IFN と RBV の併用療法が承認され、それにの遺伝子を挿入したレプリコンも作成され、PCR では押される形で国内でも 2001 年 12 月に C 型慢性肝なく簡便なレポーターアッセイを行うだけで、 HCV レ炎の治療に限り RBV の IFN との併用が承認された。

プリコンの定 量 が可 能 になった。このようなレポータ

そして治癒率も 35〜45%に上昇した。IFN についてーアッセイシステムの開発により、薬剤ライブラリーのも改良がなされ、従来 8 時間程度の血中半減期が大規模探索が可能になった。HCV レプリコンシステ

90 時間以上と長いペギュレイテッド-IFN(Peg-IFN)がムは、HCV の複製増殖機構の解明をもたらしたこと

開 発 された。これにより患 者 の通 院 間 隔 が１ 週 間 とは言うまでもなく、抗 HCV 剤の開発においてそれま長くなり 2004 年 12 月に国内でも Peg-IFN・RBV 併で立ちこめていた暗雲を吹き飛ばすこととなった。ち用療法が承認された。それ以後 標準治 療としてなみに、筆者らも 3 年遅れではあったが、独自にレプ2010 年まで続いた。治癒率も 50%程度に上昇した。

リコンシステムやレポーターアッセイシステムを開発し、しかし、IFN の副作用に上乗せする形で RBV によるその後の研究が捗ることとなった。

貧血の副作用が頻発し、高齢患者特に女性には過HCV レプリコンが登場する前後に HCV のセリンプ酷な治療法であった。そのため、治療の限界感が漂ロ テ ア ー ゼ (NS3/4A) 、 RNA 複 製 の 調 節 因 子っている時期でもあった。

3R(NS5A) お よ び RNA 依 存 性 RNA ポ リ メ ラ ー ゼ(NS5B) の 3 次 構 造 が 解 明 さ れ 、 直 接 作 用 型 抗

3. DAA の登場

HCV 剤 (DAA) の開発に向けたドラックデザインも2003 年に頓挫した DAA 候補の BILM2061 以降進展していた。2000 年以降は、HCV レプリコンをベも研究者達は、あきらめることなく DAA 候補の探索ースにしたアッセイシステムが稼働し抗 HCV 化合物を続けていた。そして、8 年後の 2011 年 11 月、ついの大規模な探索が活発に行われた。に 実 用 化 DAA の 第 １ 号 と し て Telaprevir (TVR;

そして、2003 年には早くも有望な DAA 候補薬がNS3/4A プロテアーゼ阻害剤)(図 2) が臨床治療に登場して来た。BILM2061 という NS3/4A セリンプロ使われた。ただ、TVR 単独では早期に耐性 HCV がテアーゼ阻 害 剤 は、nM レベルで切 れ味 の良 い抗出 現 し て し ま う こ と か ら 臨 床 に お い て は Peg-IFN ・HCV 活性を示し、投与された肝炎患者の血中 HCVRBV・TVR の 3 剤併用療法が行われ治癒率は 73%-3-(2011-2015 前半)

に上昇した。ところが、TVR は当初、初の DAA とし

肝 臓 の状 態 などによる不 適 応 症 例 や貧 血 などの副て脚光を浴びたものの Peg-IFN・RBV 併用療法で認作用での治療中止例も少なからず認められた。そのめられる貧血や皮膚障害などの副作用がさらに強まため、副作用の強い IFN や RBV を使わずに副作用ること、特に Stevens-Johnson 症候群や薬剤性過敏が少なく標的が異なる複数の DAA を併用すれば副性症候群などの重篤な皮疹が副作用として問題とな作用が軽減され、そして耐性変異を持つ HCV の出った。そのため、皮膚科医と連携をとりながらの治療現も最少化できるのではないかと考えられていた。

が必要とされ使い方の難しい薬剤となった。しかしそ2014 年 7 月、IFN や RBV フリーの DAA 療法のの後、貧血や皮疹などの副作用が少ないプロテアー第一号としてプロテアーゼ阻害剤である ASV と初のゼ阻 害 剤 とし て Simeprevir (SMV) や Asunaprevir

NS5A 阻害剤となった Daclatasvir (DCV)(図 2)との(ASV)などが開発された(図 2)。これらの DAA は 直併用療法が承認された。そして、治癒率も 90%に向鎖構造の TVR とは異なり、分子内に環状構造ある上した。DCV は、血 中 薬 物 動 態が良 好 でピコモル

いは分 岐 構 造 を有 しているため 血 中 薬 物 動 態 も向程度の濃度で効力を示した。DCV・ASV 併用療法

上していた。Peg-IFN・RBV・SMV 3 剤併用療 法はは IFN 不適格症例や IFN 無効症例に対しても有効2013 年 12 月に承認され、治癒率も 85%に向上した。

で、副作用も鼻咽頭炎や頭痛など軽微なものが多く、このように Peg-IFN・RBV に副作用の少ない DAA をこの時点でようやく過酷な副作用から解放されること加えることにより治癒率を大幅に高めることに成功しとなった。さらに、2015 年 3 月には代償性肝硬変症た。しかし、治癒しなかった症例では DAA に対する例に対しても承認された。一方、DCV・ASV 併用療耐性変異を持つ HCV が増殖してしまうという問題も法における治療不成功例 では複数の耐性変異を持あった。また、DAA 併用時においても Peg-IFN・RBVつ HCV が出現していることが問題になった。耐 性の副作用が軽減された訳ではないので、依然として変 異の詳 細はここでは述 べないが、その後これらの体に負 担 のかかる治 療 法 であった。さらに、高 齢 や耐性変異が、国内では 11~23%の頻度で治療前に-4-既に存在していたことが判明した。そのため、治療前れる前に微小ながんがすでに存 在していたことを示に耐性変異の有無を調べて変異のない症例に対し

し て い る 。 肝 が ん の 10 年 生 存 率 は 依 然 と し てて DCV・ASV 併用療法を行うという変更がなされた。

10%(2017 年 統 計)と厳しいことから、肝がん発 症を治療前に耐性変異を有する症例では、IFN 不適格抑止する方策を見出す研究が今後も必要である。

症 例 や無 効 症 例 も多 かったことから、この時 点におまた、DAA 治療には数百万円かかる。国内では助いては積 極的 治療を行わず、新たなタイプの DAA成制度があり個人の負担は月 2 万円だが、 医療保の登場を待つという方針がとられた。

険の財政を圧迫している。コストパフォーマンスは抗がん剤などよりははるかに良いが、安 価で効 果の高4. 治癒率ほぼ 100%の DAA の登場 (2015 後半以い薬剤開発の公的研究費による支援も必要である。

降)
このような状 況下、新たなタイプの DAA として登おわりに場して来たのが、NS5B RNA ポリメラーゼ阻害剤とし

本稿では、HCV の発見から画期的な抗 HCV 剤のて開発された Sofosbuvir (SOF)である(図 2)。SOF は開発までの約 30 年間においてなされた基礎研究とウラシルのアナログで最 初 から 一 リン酸 を構 造 中 に

それに伴いどのように抗 HCV 療法が進歩して完全含むようにデザインされたプロドラックである。律速段治癒が達成されたのかを経時的に紹介した。

階になる最初のリン酸基がすでに付与 されているた

読者の皆さんも「HCV レプリコンの開発」が抗 HCVめ、容易に三リン酸化を受 け、チェーンターミネター剤 の開 発 史 上 最 大 のブレイクスルーであったことをと し て 強 い 抗 HCV 効 果 を 示 す 。 ほ ぼ 同 時 期 に納得されたのではないかと思う。実際、この功績によ

NS5A 阻害剤の DCV とは異なる種類の Ledipasvir

り 2016 年 C 型肝炎の創薬に対して、レプリコンの開(LDV)(図 2)も開発され、SOF と LDV との合剤として発者である Bartenschlager 博士にラスカー賞が授与使用された。慢性肝炎患者や代償性肝硬変症例のされた。ノーベル賞受賞者の Rice 博士と SOF の開臨床試験での治癒率は 99%と非常に良好であった

発者の Sofia 博士にも同時に授与されている。実は、。国内では 2015 年 8 月に承認された。この DAA

2000 年にも HCV の発見に対して、ノーベル賞受賞に対する耐性変異は稀で、咽頭炎、貧血、頭痛など者の Alter 博士と Houghton 博士にラスカー賞が授の副作用も軽微であり投与期間もこれまでの半分の与されている。C 型肝炎という単一分野での 2 度のラ12 週間となった。その後、問題となっていた耐性変スカー賞は異例なことである。

8)

異にも有効な NS5A 阻害剤として Elbasvir (EBR)、

しかしながら、これですべてが解 決 という訳 ではな

Pibrentasvir (PIB)および Velpatasvir (VEL) が開発

い。HCV は現在大流行している SARS-CoV-2 と比され、NS3/4A プロテアーゼ阻害剤についても、新た較しても桁違いに変異性が高く多様性に富むことかに Grazoprevir (GZR)や Glecaprevir (GLE)が開発さら多くの努力にもかかわらず HCV に対するワクチンれた。これらの DAA は EBR/GZR 合剤、PIB/GLEの実用化は現在も程遠い状況になっている。

合剤および SOF/VEL 合剤として、それぞれ 2016 年

結局のところ、HCV を体内から完全に排除できた

9 月、2017 年 9 月および 2019 年 1 月に承認されのは、HCV ゲノムの複製に関わるウイルスタンパク質治 癒 率 も 100% に 近 く 現 在 に 至 っ て い る 。 特 に(NS3/4A、NS5A および NS5B) の機能を特異的にPIB/GLE 合剤(図 2)は、8 週間の投与で良いことか阻害する DAA が開発されたからだと言える。このこと

ら現在主流になっている。

は、HCV と同じ一本鎖で+鎖 RNA をウイルスゲノム

副作用もほとんどなく治癒率もほぼ 100%と C 型慢とする SARS-CoV-2 に対する今後の抗ウイルス戦略性肝炎患者から容易にそして完全に HCV を排除でにおいても大いに参考にすべき点ではないかと思 う。

きる時 代になった。しかしながら、これですべてが解SARS-CoV-2 については、ワクチンが実用化されて決した訳ではなく、DAA 投与により治癒した方々かいるが、免 疫を回 避できる変異 株が次々と出 現してら年率 3%程度(未治療では年率 7%程度)で肝がん新しいワクチンとのイタチごっこになりそうな状況 になが発生することが判っている。つまり、HCV が排除さっている。SARS-CoV-2 についてもレプリコンが最近-5-

開発されており感染のリスクなく薬剤の大規 模スクリ

4)

ー ニ ン グ が 可 能 に な っ て い る 。 近 い 将 来 、 SARS-9524-9528 (1990)

CoV-2 に対する特異的 DAA の開発も成し遂げられ5)るのではないかと期待される。
6)

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7)

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2)

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文献1)

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8)

M. Mizokami et al. Lancet Infect. Dis. 15, 645653 (2015)
同窓会 HP：2022 年 10 月 21 日公開-6-