HBVの薬剤耐性とその対策

B型肝炎ウイルス(HBV)は.現在世界で最も普及しているウイルスの一つである。 HBVは.RNA中間体(プレゲノムRNA)を介して複製し.ウイルス自身のDNAポリメラーゼ-DNA-Pを用いて負鎖DNAに逆転写するために高い可変性を有する。逆転写の際.DNA-Pには校正酵素活性がなく.塩基ミスマッチを修正できないため.HBVDNA配列にばらつきが発生する。 HBVDNAには少なくとも4つのオープンリーディングフレーム(ORF).すなわちS領域(S領域.プレS1領域.プレS2領域を含む).C領域(C領域.プレC領域を含む).P領域およびX領域が存在する。 本稿では.HBVの薬剤耐性と予防戦略について.最新の研究成果を概観する。
I. HBVの構造と複製サイクル
HBVは.完全長遺伝子がわずか3.2kbの肝性DNAウイルスであり.HBVエンベロープ内では.HBV遺伝子は不完全な二本鎖環状DNAとして存在する。 cccDNA)である。 宿主のRNAポリメラーゼはcccDNAを鋳型として.プレゲノムRNAでもあるmRNAに転写する。 HBVポリメラーゼは負鎖HBVDNAを鋳型として逆転写し.これを正鎖HBV DNAの鋳型として利用する。 これは.HBVの複製において非常に重要な役割を担っている。
HBV耐性変異の定義と命名法
抗ウイルス剤に対するウイルス耐性は.表現型耐性と遺伝子型耐性に分類される。 表現型耐性とは.治療中にウイルス量が増加することを指し.通常.抗ウイルス薬の濃度(IC50)で測定される。 IC50の増加は.薬剤感受性の低下または薬剤耐性の増加を示し.変異したウイルスを抑制するために.より多くの量の薬剤が必要となることを意味している。 遺伝子型耐性とは.ウイルスポリメラーゼ遺伝子に変異が生じ.新しいウイルス遺伝子配列となることを指し.一般にDNAシークエンスや遺伝子マイクロアレイで測定される。 変異したウイルスは.しばしばその生物学的特性を変化させることがあり.臨床管理上.多くの問題を提起する。 臨床的抵抗性とは.ウイルスの複製が抑えられなくなる.あるいは一旦HBVの複製が抑えられた後にHBV DNAがリバウンドし.ALTの上昇を伴うなどの臨床症状が現れることをいう。
HBV多型酵素(DNA-P)にヌクレオシド耐性変異が生じることが知られています。 HBV多型酵素の長さは.遺伝子型によって異なる。 HBVポリペプチドは.末端タンパク質.スペーサー.逆転写酵素.RNase Hの4つの機能領域に分けられる。HBV薬剤耐性バリアントは.国際的に認められているアミノ酸一文字プラスバリアントに基づいている。 HBV薬剤耐性バリアントは.国際的に認められているアミノ酸一文字+バリアント部位で表示される。 例えば.YMDDは逆転写酵素領域の4つのアミノ酸(チロシン-メチオニン-アスパラギン酸)を表し.メチオニン(M)からロイシン(V)またはイソロイシン(I)に変化するとラミブジン耐性が生じることになる。 当初.HBV耐性変異の位置は.HBV多型酵素の最初のアミノ酸番号からである。 HBV多型酵素の長さは8つのHBV遺伝子型間で異なるため.異なるHBV遺伝子型を基準として.YMDDを異なる部位に配置する。 同じYMDDの変異体でも.M552V.M550V.M539Vといった異なる呼称で報告されています。 混乱を避けるため.Stuyvergらは逆転写酵素の機能領域(すべての遺伝子型で344アミノ酸)の最初のアミノ酸番号に接頭辞rtをつけてHBV薬剤耐性変異を標準化することを提案した(例えば.YMDD変異体はrtM204Vと名付けられた)。 HBVポリコム逆転写酵素領域には7つの遺伝子保持小領域(AからG)がある。 HBVポリミューターゼ逆転写酵素の立体構造は.半開きの右手に似ている。rtM204VまたはrtM204I変異は.ラミブジン耐性の直接的な原因である。 分子構造上.VもIもMに比べてβメチル基が余分にあり.この余分なメチル基がラミブジン耐性の原因となる。 この余分なメチル基がラミブジン結合部位の空間渋滞を引き起こし.ラミブジンがHBVポリモルファーゼに結合できなくなるのである。
HBVの薬剤耐性変異のメカニズム
HBVは生体内で逆転写のステップを経て複製されるため.DNA-Pは校正酵素活性を欠き.逆転写時の塩基のミスマッチを修正できず.HBVDNA配列に変異をもたらす。 HBVの遺伝子は複製中に常に変異しており.その結果.HBV感染者では.遺伝的に似ているが同一ではない準定型株群が形成されることが多い。 HBVの野生型株は.ヌクレオシドアナログによる治療を受けていない患者の準定型株の大部分を占めています。 薬剤耐性亜種は.薬剤投与前あるいは投与中に存在する可能性がある。 薬剤感受性の野生型株は.患者が治療された後に抑制される。 薬剤耐性変異を含む株は.複製するためのスペースがより多く与えられます。 薬剤に耐性を持つウイルス株が準定型株として優勢になると.薬剤の効力が失われる。
IV.主なHBV耐性変異
B型肝炎治療のためのヌクレオシド類似物質は.HBVポリムターゼの天然基質(dNTP)と競合して.HBVポリムターゼ活性の阻害を実現し.HBVの複製を阻害する。
P遺伝子領域は.HBVゲノムの中で最大のORFで.2496bpの長さがあり.nt2357と0-1621の間にあるHBVDNAポリペプチダーゼ(DNAP)という832アミノ酸を含むポリペプチドをコードする。 HBVの薬剤耐性株の変異はDNAP遺伝子のrt領域で起きている。 臨床研究により.様々な薬剤のHBV耐性変異が確認されており.ヌクレオシド(酸)アナログ耐性変異の形態により.使用可能な薬剤は3つのグループに分類される。 Telbivudine (LdT).Clevudine (CLV);
(2) adefovir dipivoxil (ADV) および tenofovir (TFV) などの非環状リン酸基;
(3) entecavir (ETV) などのシクロペンテン基;。 entecavir, ETV)など。
1.L-ヌクレオシド(酸)アナログ群
DNAポリメラーゼのC領域部分構造ドメイン(モチーフ)は.チロシン(Y).メチオニン(M)-アスパラギン酸(D).すなわちYMDDからなるHBVの逆転写の活性部位で.まさにこの部位がLAM HBVの複製を妨害するための結合部位である。 YIDDの変異体は単独で存在しうるが.YVDDはポリパーゼのB領域のrt180のロイシン(L)がメチオニン(M)に置換された変異体を伴うことが多い。 YVDDは.多くの場合.マルチメラーゼのB領域のロイシン(L)がメチオニン(M)に置換された変異体を伴っている。 この変異は.HBVのLAMに対する感受性を著しく低下させる。 ラミブジンに関連する主な耐性変異部位はrtM204I/Vです。現在の研究では.耐性に関連するさまざまなタイプの変異型が確認されています:
(1 ) r t M 2 0 4 I / V + rtL180M;
(2) rtM204I;
(3) rtV173L + rtL180M + rtM204V;
(4) r1L80V + rtM205V;
(1) rtM205I/V
(2) rtL180M.
(3) rtM205L + rtM205V (4) r1L80I + rtM204I;
(5) rtQ215S + rtM204I/V + rtL180M;
(6) rtIl69T + rtV173L + rt 180M + rtM204V;
(7) rtA181T;
(8) rtT184S + rtM204V;
(8) rtA181T + rtM120M;
(9) rtM205S + rtM205I/V + rtM205V rtM204I/V ± rtL180M;
(9) rtM204S + rtL180M。
これらの変異の一部は.ウイルスの複製活性や薬剤耐性を高める代償変異として用いられ.一部はその後の治療選択に影響を与える。 他のL-ヌクレオシド(酸)類似化合物の耐性プロファイルはラミブジンと同様であり.主な変異部位はrtM204I/Vに集中しており.他の部位変異もいくつか伴っている。
2.非環状リン酸基
アデホビル耐性変異体は.P遺伝子のD領域ではrtN236T.B領域ではrtA181V/Tに集中している。rtM204に主に集中しているラミブジン耐性とは異なり.アデホビル耐性変異体は分散しており.上記2座変異の他にrtP237H, rtP237H.rtN238T/D.rtV84M.rtS85A.rtQ215S.rtV214Aである。 T F Vはラミブジン耐性株にも有効であるが.H I VとH B Vの共感染者ではT F Vとラミブジンの両方に耐性を示す変異が見つかっている。 しかし.H I VとH B Vの共感染患者において.BおよびC領域結合部位rtA194Tに変異があり.rtL180M+rtM204Vの変異を有するT F Vとラミブジンの両方に耐性を有する株が発見された。 この複合変異株はTFV薬に対して10倍以上感受性が低い。
3.シクロペンテン系
エンテカビル耐性の変異には.ラミブジン耐性患者に発生する
(1) rtM250V ± rtI169T + rtM204V + rtL180M,
(2) rtT184G + rtS202G/I + rtM204V + rtL180M が主に存在する。 rtV173Lは新たに同定された変異型である。
V. HBV耐性の予防と治療
1.B型肝炎ウイルス耐性変異体の予測因子:
様々な要因が.ヌクレオシド(酸)類似物質に対するHBV耐性の可能性を予測することができる。 例えば.治療開始時の高いHBV DNA量.肝線維症/肝硬変の基盤.ヌクレオシド類似物質による抗ウイルス治療の既往.耐性ウイルス株の高い適応能力などは.いずれも耐性化の高いリスクを示唆しています。 また.早期のウイルス学的反応も薬剤耐性発生の重要な予測因子であることを示唆する研究が増えてきています。
2.B型肝炎ウイルス薬剤耐性変異の予防戦略:
(1)ヌクレオシド(酸)アナログ抗ウイルス療法の適応の合理的選択:ヌクレオシド(酸)アナログは.免疫抑制剤や化学療法剤を必要としない若い年齢層の患者.特に免疫耐性やHBV感染不活性の患者に対しては推奨されません。
(2)抗ウイルス剤治療レジメンの合理的な選択:治療レジメンは中国の「慢性B型肝炎の予防と治療に関するガイドライン」を参照すること。 治療中の患者のウイルス学的反応を注意深く観察する必要がある。 また.多剤耐性の発現を避けるため.単剤逐次療法は避けるべきである。
(3)患者さんのコンプライアンスの向上:ヌクレオシド(酸)アナログを用いた抗ウイルス療法では.医師の処方通りに時間通りに十分な量を服薬することを繰り返し強調する必要があります。
3.反応の定期的なモニタリングと治療レジメンの適時調整:
治療中は3ヶ月ごとにHBV DNA値を検査し.コンプライアンス不良が原因でない場合は一次治療失敗やウイルス学的ブレークスルーに対して速やかに遺伝子型耐性検査を行い.変動パターンを特定して他の治療レジメンへの切り替えを指導することです。 HBV DNA量の動的な変化は.薬剤耐性変異を早期に発見するための重要な指標となる。 検査機関や検査方法の違いによる感度の違いを念頭に置いて.結果を分析する必要がある。
4.薬剤耐性変異の臨床管理に関する推奨事項:
治療前にALTが正常で肝組織学的に軽度の炎症性または線維性病変( 1. br /> 1.PCR増幅法.PCR増幅-制限酵素スライス多型解析(PCR-RFLP)は.YMDD変種.rtA181Vアデホビル耐性.BCP領域変種座の検出に現在国内の研究室でよく用いられている方法である。 リアルタイム蛍光PCR増幅法は.中国におけるHBV薬剤耐性検出のために.より最近使用される方法である。
2.遺伝子マイクロアレイ解析.流体マイクロアレイ技術.プローブハイブリダイゼーション技術.主にリバーススペックルハイブリダイゼーション技術を通じて.変異遺伝子座の検出を実現する。
3.ピロリン酸配列決定.血清検体の再現性・信頼性試験により.プラスミド標準の変異検出率・再現性は100%.血清検体のそれは98.8%であることが示された。
4.遺伝子クローニングとシークエンス.特定のプライマーを用いて目的の断片をクローニングし.それを配列して標準株と比較することにより変異部位を特定する。 これはすべての検出方法の中で最も客観的な方法であるが.この方法の主な欠点は.その複雑さと高いコスト.そして時間がかかるということである。
VII.結論
変異は自然界のあらゆる種に存在し.生物が環境に適応し生存を維持するための重要な手段である。 HBVの変異は非常に大きく.同じ塩基配列を持つ株は2つとしてない。 HBVは.種の存続を達成するために.感染の慢性化.免疫反応.ワクチン接種.ウイルス薬物療法などの要因の影響を受けながら.優れた変異選択を行う。 最近の研究では.HBV遺伝子の変異の発生と選択には.宿主の免疫圧が重要な役割を担っていることが示唆されている。 結論として.HBVの突然変異はB型肝炎の診断.治療.予防に大きな影響を与える。HBVの持続感染で各ORFに生じる突然変異は孤立しておらず.複数の遺伝子座に生じる可能性がある。 研究者たちはこのたび.HBVゲノムをコードする新しい遺伝子.プレプレS遺伝子とプレX遺伝子の解読に成功しました。 これにより.HBVゲノムのORFの数は6つに増えた。 さらに.HBVゲノムには.4つのプロモーター.2つのエンハンサー.パッケージングシグナルεなど.ウイルス複製に関与する多くの制御要素が含まれています。 したがって.HBVの変異を正しく解析し.臨床的な過小診断や薬剤の盲目的使用.治療の遅れによって患者の病状が悪化することを避けるためには.HBVの変異をゲノム全体の観点から.発展的に捉え.あらゆる角度から分析する必要があります。 HBVドットのバリエーションが正しく扱われてこそ.抗ウイルス薬の選択と予後の判断が可能となり.患者さんの個別化治療の基礎となるのです。