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“D”iscover -Opinion-

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新たなアプローチで感染症に挑む

―治療薬の開発と、生命現象の解明と。―(前編)

毎年のように流行を繰り返し、時には社会を大きな混乱に陥れるインフルエンザ。2026年は例年にも増して早くから感染が拡大しており、注意が呼びかけられています。また、インフルエンザ以外にも様々なウイルスや病原性細菌による感染症が私たちの生活を脅かしています。これら病原体に対してワクチンや治療薬が開発され、対策が進められています。その一方で、薬が高頻度に使用されればされるほどウイルスや細菌が変異し、薬剤耐性を獲得してしまう、そこで新たな薬を開発しても、さらにそれに対して耐性を獲得してしまう、いわば人類と感染症との戦いは「いたちごっこ」とも言える様相にあります。そんななか、新たなアプローチで感染症の治療薬開発に取り組んでいるのが、生命医科学部医生命システム学科の西川喜代孝教授です。最新の研究成果などについてお話を伺いました。

2026年11月12日 更新
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 生命医科学部医生命システム学科 西川喜代孝教授

新たなインフルエンザ治療戦略

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インフルエンザに対する新たな治療薬の開発は、我々の主な研究テーマの1つです。ご存じの通り、すでにインフルエンザにはタミフルやリレンザといった治療薬が利用されていますが、耐性を獲得したウイルス、すなわち薬が効かないウイルスの登場が問題になっています。そこで、これまでとは異なった原理で働く治療薬を開発する研究を推進しています。

インフルエンザウイルスは、HAタンパク質とNAタンパク質という2つのタンパク質をウイルス粒子の表面に持っています。HAタンパク質は親ウイルスが標的となる細胞に結合するために必要な分子です。NAタンパク質は、親ウイルスが感染した後、大量の子供ウイルスが感染細胞から出芽するために必須の分子です。タミフルやリレンザは、NAタンパク質の働きを抑える薬です。このため、ウイルスにしてみれば子供ウイルスができなくなりますから、何とかそれを乗り越えようと、耐性を身に付けていく訳です。

そこで、私たちは未だに薬が開発されていない、HAタンパク質を標的とすることにしました。HAタンパク質は、細胞表面に存在しているシアル酸と呼ばれる分子に結合し、その結果ウイルスの侵入が開始します。従って、この過程を阻害すれば、親ウイルスは感染できなくなるはずです。そこで、HAタンパク質に結合して親ウイルスの侵入を阻害するペプチド性分子を開発することにしました。ペプチドとはアミノ酸がつながった構造を持つ分子であり、そのアミノ酸配列によって様々な機能を発揮します。天然のアミノ酸は20種存在しますので、もし7アミノ酸から構成されるペプチドがあるとすると、その組み合わせは20の7乗通りという膨大な数になります。我々は、ペプチドライブラリー法という手法を用いて、この膨大な数のペプチドの中から、HAタンパク質に特異的に結合するペプチドを同定し、PVF-tetと名付けました。

PVF-tetは、細胞レベルのみならず、マウスを用いたインフルエンザウイルス感染実験でも優れた治療効果を示すことがわかりました。すなわちPVF-tetは新たなインフルエンザ治療薬として期待できることが示されたわけです。

想定外の結果からわかった、知られざる生命現象

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PVF-tetのインフルエンザ治療薬としての有効性は確認できましたので、次にPVF-tetがどのように働いているのか、その分子機構の解明に取り組みました。まず、PVF-tetはHAタンパク質に強く結合することを指標にして同定しましたので、当然親ウイルスのHAタンパク質に結合し、親ウイルスの細胞侵入を阻害する、と期待していました。ところが、PVF-tetは親ウイルスの侵入をまったく阻害しないのです。でも子供ウイルスの増殖は綺麗に抑える。不思議な話です。よく調べてみると、PVF-tetは親ウイルスのHAタンパク質には結合しないものの、感染後細胞内で子供ウイルス生成のために作られる新生HAタンパク質に非常によく結合することがわかりました。

さらに、PVF-tetは細胞内の新生HAタンパク質に結合した後、そのHAタンパク質を細胞内のある構造体の中に隔離する、その結果子供ウイルスの合成に使われるパーツとしてのHAタンパク質が枯渇し、子供ウイルスの増殖を抑制していることがわかりました。つまり、細胞はウイルス感染に対抗するため、ウイルスタンパク質を特異的に隔離する構造体を作る能力を元々持っていること、PVF-tetはこの能力を強力に後押ししてウイルス増殖を抑えている、と考えられました。PVF-tetという独自に同定した分子を用いることで、これまで隠れていた、細胞が本来持っている感染防御機構の存在を明らかにできたことになります。

このように、オリジナルなペプチド分子を開発し治療に役立てること、それと同時にそのオリジナルな分子を用いたからこそ見えてくる新たな生命現象を見出すこと、これこそが我々の目指す研究のスタイルです。今後、その新たな生命現象が働く分子機構を解明することで、これまで発想し得なかった新たな創薬への展開が期待できます。例えば、今回PVF-tetを使うことで、感染防御に関わる構造体を見出したという話をしました。この構造体の形成機構を解明し、PVF-tetに頼らずその形成を強力に促進する手法が開発できれば、ウイルスタンパク質を標的とすることなく、これまでにないインフルエンザ治療が可能になるかもしれません。そうすれば、ウイルスタンパク質を標的する従来の治療薬の宿命だった、薬剤耐性の問題も解決できるかもしれません。