インフルエンザAおよびBウイルスに対する広範な抗ウイルス活性を有する新規化合物の同定と特性評価

Identification and Characterization of Novel Compounds with Broad-Spectrum Antiviral Activity against Influenza A and B Viruses.

• Jun-Gyu Park
• Ginés Ávila-Pérez
• Aitor Nogales
• Pilar Blanco-Lobo
• Juan C de la Torre
• Luis Martínez-Sobrido

抄録

インフルエンザA（IAV）およびインフルエンザB（IBV）ウイルスは、毎年致命的な呼吸器疾患を引き起こす高伝染性病原体であり、経済的にも大きな影響を与えます。さらに、IAVは、新しいウイルスがヒトに導入された場合、大きな影響を及ぼすパンデミック感染症を引き起こす可能性があります。この研究では、最近報告されたバイレポーターインフルエンザA/プエルトリコ/8/34（PR8）H1N1（BIRFLU）を用いて、IAV感染を阻害する能力について、マンマレナウイルスに対する抗ウイルス活性を有する10種類の既述の化合物を評価した。試験した10化合物のうち、8化合物（アンチマイシンA［AmA］、ブレキナール［BRQ］、6-アザウリジン、アザリビン、ピラゾフリン［PF］、AVN-944、マイコフェノレートモフェチル［MMF］、およびマイコフェノール酸［MPA］）は、後処理条件下で強力な抗インフルエンザウイルス活性を示したが、オバトクラックスおよびOsu-03012は認められなかった［中央値50％有効濃度（EC）＝3.80nM～1.73］。80nM〜1.73μM；3-(4,5-ジメチル-2-チアゾリル)-2,5-ジフェニル-2H-テトラゾリウムブロミド(MTT)アッセイの選択指数SI、＞28.90〜13,157.89］。]AmA、6-アザウリジン、アザリビンおよびPFもまた、前処理（EC = 0.14μM〜0.55μM; SI-MTT=70.12〜>357.14）または後処理（EC = 34.69nM〜7.52μM; SI-MTT=5.24〜>1,441.33）の設定で強力な阻害効果を示した。試験したすべての化合物は、ウイルスのゲノム複製および遺伝子転写を阻害し、いずれも宿主細胞のRNAポリメラーゼII活性に影響を与えなかった。さらに，BIRFLUに対する8種類の化合物の抗ウイルス活性は，季節性IAV（カリフォルニア州/2009年04月H1N1，ワイオミング州/2003年3月H3N2）およびIBV（ブリスベン/2008年60歳，ビクトリア系統）でも確認され，現在ヒトで流通しているインフルエンザウイルスに対する幅広い予防・治療活性を示した。これらの結果から、インフルエンザウイルス感染症の治療薬として期待される新しい抗ウイルス化合物が明らかになりました。インフルエンザウイルスは非常に伝染性の高い病原体であり、人の健康を脅かす大きな脅威である。ワクチン接種は、インフルエンザ感染から人間を守るための最も効果的な手段であり続けている。しかし、ワクチン接種は、ドリフトしたインフルエンザウイルスや、より顕著なことにシフトしたインフルエンザウイルスに対する完全な防御を常に保証するものではありません。米国食品医薬品局（FDA）の薬剤は、インフルエンザ感染症の治療のために承認されているが、現在のFDAの抗ウイルス剤に耐性のあるインフルエンザウイルスが報告されており、出現し続けている。そのため，ヒトにおけるインフルエンザウイルス感染症治療のための新規抗ウイルス薬の探索が急務となっており，現在承認されている薬剤を再利用することで探索を促進することが可能となる。本研究では，これまでにマンマレナウイルス感染抑制作用が確認されている10化合物のインフルエンザ抗ウイルス活性を評価した。その中で8つの薬剤が抗ウイルス活性を示したことから、インフルエンザ感染症の治療に使用できる薬剤の新たな電池を提供することができました。

Influenza A (IAV) and influenza B (IBV) viruses are highly contagious pathogens that cause fatal respiratory disease every year, with high economic impact. In addition, IAV can cause pandemic infections with great consequences when new viruses are introduced into humans. In this study, we evaluated 10 previously described compounds with antiviral activity against mammarenaviruses for their ability to inhibit IAV infection using our recently described bireporter influenza A/Puerto Rico/8/34 (PR8) H1N1 (BIRFLU). Among the 10 tested compounds, eight (antimycin A [AmA], brequinar [BRQ], 6-azauridine, azaribine, pyrazofurin [PF], AVN-944, mycophenolate mofetil [MMF], and mycophenolic acid [MPA]), but not obatoclax or Osu-03012, showed potent anti-influenza virus activity under posttreatment conditions [median 50% effective concentration (EC) = 3.80 nM to 1.73 μM; selective index SI for 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assay, >28.90 to 13,157.89]. AmA, 6-azauridine, azaribine, and PF also showed potent inhibitory effect in pretreatment (EC = 0.14 μM to 0.55 μM; SI-MTT = 70.12 to >357.14) or cotreatment (EC = 34.69 nM to 7.52 μM; SI-MTT = 5.24 to > 1,441.33) settings. All of the compounds tested inhibited viral genome replication and gene transcription, and none of them affected host cellular RNA polymerase II activities. The antiviral activity of the eight identified compounds against BIRFLU was further confirmed with seasonal IAVs (A/California/04/2009 H1N1 and A/Wyoming/3/2003 H3N2) and an IBV (B/Brisbane/60/2008, Victoria lineage), demonstrating their broad-spectrum prophylactic and therapeutic activity against currently circulating influenza viruses in humans. Together, our results identified a new set of antiviral compounds for the potential treatment of influenza viral infections. Influenza viruses are highly contagious pathogens and are a major threat to human health. Vaccination remains the most effective tool to protect humans against influenza infection. However, vaccination does not always guarantee complete protection against drifted or, more noticeably, shifted influenza viruses. Although U.S. Food and Drug Administration (FDA) drugs are approved for the treatment of influenza infections, influenza viruses resistant to current FDA antivirals have been reported and continue to emerge. Therefore, there is an urgent need to find novel antivirals for the treatment of influenza viral infections in humans, a search that could be expedited by repurposing currently approved drugs. In this study, we assessed the influenza antiviral activity of 10 compounds previously shown to inhibit mammarenavirus infection. Among them, eight drugs showed antiviral activities, providing a new battery of drugs that could be used for the treatment of influenza infections.

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