HBV感染肝細胞に脂質ナノ粒子を導入したPLK1標的siRNAの抗ウイルス活性

Antiviral activity of PLK1-targeting siRNA delivered by lipid nanoparticles in HBV-infected hepatocytes.

• Adrien Foca
• Ammen Dhillon
• Thomas Lahlali
• Julie Lucifora
• Anna Salvetti
• Michel Rivoire
• Amy Lee
• David Durantel

抄録

背景:

HBVとPLK1との関連は、HBV主導の発がんにおいて明らかに証明されており、私たちは最近、PLK1がHBV感染の初期段階におけるプロウイルス因子であることも示してきました。さらに、低分子PLK1阻害剤であるBI-2536は、HBVのDNA新合成を非常に効率的に阻害し、特にHBcリン酸化の調節の結果としてヌクレオカプシドアセンブリに影響を与えることが示されています。しかし、低分子キナーゼ阻害剤は選択性が低いことが多いため、慢性的なHBV感染症に対する開発の可能性を考えると、PLK1を標的としたより特異的で安全な戦略が必要である。

BACKGROUND: A link between HBV and PLK1 was clearly evidenced in HBV-driven carcinogenesis, and we have also recently shown that PLK1 is a proviral factor in the early phases of HBV infection. Moreover, we have shown that BI-2536, a small molecule PLK1 inhibitor, was very efficient at inhibiting HBV DNA neosynthesis, notably by affecting nucleocapsid assembly as a result of the modulation of HBc phosphorylation. Yet, as small molecule kinase inhibitors often feature poor selectivity, a more specific and safer strategy to target PLK1 would be needed for a potential development against chronic HBV infections.

方法:

ここでは、新鮮に分離された初代ヒト肝細胞と分化したHepaRGの両方を用いて、LNPでカプセル化されたPLK1標的化siRNAの抗HBV特性を分析しました。標準的なアッセイを用いて、HBV複製および細胞生存率に対するLNP siPLK1、または対照（LNP siHBVおよびLNP siNon-Targeting）の効果をモニターした。

METHODS: Here, we analysed using both freshly isolated primary human hepatocytes and differentiated HepaRG, the anti-HBV properties of an LNP-encapsulated PLK1-targeting siRNA. Standard assays were used to monitor the effect of LNP siPLK1, or controls (LNP siHBV and LNP siNon-Targeting), on HBV replication and cell viability.

結果:

LNP-siPLK1を100ng/mLという低用量で投与すると、分泌されるHBV DNA（ウイルス粒子）が75％以上減少し、これはLNP siHBVまたは10μMのテノフォビル（TFV）で得られたものと同程度であり、細胞生存率に影響を与えることはありませんでした。興味深いことに、TFVで得られた結果とは対照的に、LNP siPLK1処理下では、ウイルスRNAおよびHBe/HBsAg分泌の強力な阻害も観察された。これは、細胞内のvRNA蓄積の有意な減少と相関しており、これはcccDNAレベルの変化とは無関係であり、転写または転写後の調節を示唆している。このような効果は、PLK1阻害の生化学的アプローチでは得られず、PLK1の酵素に依存しない役割が示唆された。

RESULTS: A dose as low as 100ng/mL of LNP-siPLK1 resulted in a >75% decrease in secreted HBV DNA (viral particles), which was comparable to that obtained with LNP siHBV or 10 µM of Tenofovir (TFV), without affecting cell viability. Interestingly, and in contrast to that obtained with TFV, a strong inhibition of viral RNA and HBe/HBsAg secretions was also observed under LNP siPLK1 treatment. This correlated with a significant intracellular decrease of vRNA accumulation, which was independent of any change in cccDNA levels, thus suggesting a transcriptional or post-transcriptional modulation. Such an effect was not obtained with a biochemical approach of PLK1 inhibition, suggesting an enzymatic-independent role of PLK1.

結論:

本研究は、特定のPLK1阻害剤が、他のHBsAg標的化戦略との併用により、CHB患者におけるHBsAg消失量の改善を達成するのに役立つ可能性があることを強調している。

CONCLUSIONS: This study emphasizes that a specific PLK1 inhibition could help achieving an improved HBsAg loss in CHB patients, likely in combination with other HBsAg-targeting strategies.