초록 ▼

연구의 목적 및 내용

C형간염바이러스는 외가닥의 RNA바이러스로 돌연변이율이 높아 아직 예방 백신이 개발되지 못하였다. 본 연구자는 siRNA library screening의 선행연구를 통하여 C형간염바이러스의 RNA polymerase인 NS5B가 세포의 cyclin A2과 상호작용을 통하여 바이러스 증식에 관여하며 cyclin A2를 조절하는 tylophorine이 항바이러스 효능을 보유하고 있음을 보고하였다. 본 연구에서는 tylophorine 유사체를 확보하고 이를 사용하여 세포독성이 낮으며 동시에 항바이러스

연구의 목적 및 내용

C형간염바이러스는 외가닥의 RNA바이러스로 돌연변이율이 높아 아직 예방 백신이 개발되지 못하였다. 본 연구자는 siRNA library screening의 선행연구를 통하여 C형간염바이러스의 RNA polymerase인 NS5B가 세포의 cyclin A2과 상호작용을 통하여 바이러스 증식에 관여하며 cyclin A2를 조절하는 tylophorine이 항바이러스 효능을 보유하고 있음을 보고하였다. 본 연구에서는 tylophorine 유사체를 확보하고 이를 사용하여 세포독성이 낮으며 동시에 항바이러스 효능을 가지는 tylophorine 유사체에 대한 연구를 지속하였다. 더불어 human primary hepatocyte를 사용하여 tylophorine과 tylophorine유사체의 C형간염 바이러스 증식 억제 내용을 검증하였다. 이후 전장전사체 분석 및 small RNA sequencing을 통해 tylophorine과 tylophorine 유사체의 C형간염바이러스 억제 기능에 대한 연구를 수행하였다. 위 연구 성과를 다각도로 검증함으로서 획기적인 host-targeted antiviral을 임상에 적용할 수 있는 기술을 개발하고자 한다.

연구결과

C형간염바이러스 증식을 제어하는 tylophorine에 대한 연구를 지속하기 위해 tylophorine 유사체인 O859585와 T298875를 합성하여 확보하였다. C형간염바이러스의 증식에서의 O859585 화합물과 T298875화합물의 효능을 확인한 결과 두 화합물 모두 바이러스 증식 을 억제하는 것으로 분석되었으며, 이러한 조건에서는 세포 독성을 나타내지 않았다. C형 간염바이러스 genotype 2a와 더불어 genotype 1a를 사용하여 O859585화합물과 T298875화합물의 바이러스 증식 억제효과를 확인하였다. O859585화합물과 T298875화합물이 replicon 세포에 처리하였을 때 C형간염바이러스 복제 및 IRES에 의하여 유도되는 번역 과정에는 영향을 주지 않았다. Human primary hepatocyte을 사용하여 C형간염 바이러스 증식에서 O859585화합물과 T298875화합물의 효능을 검증한 결과 두 화합물 모두 바이러스 증식을 억제하였다. O859585화합물은 C형간염바이러스가 세포에 부착 후 세포내로 들어가는 초기과정을 억제하며, C형간염바이러스의 pseudoparticle을 제작한 후 두 화합물의 효능을 확인한 결과에서도 동일한 결과를 확보하였다. Tylophorine과 유사체인 O859585화합물의 C형간염바이러스 증식제어 메카니즘에 대한 연구를 진행하기 위해 전장전사체 (RNA-Seq, transcriptome)와 small RNA를 분석하였다. C형간염바이러스에 의해서 증가되는 유전자 및 miRNA에 대한 정보를 확보하고, tylophorine과 O859585 화합물에 의해서 증가되는 유전자와 miRNA와 비교 검토를 통해 증식제어 기전에 대한 연구를 수행하였다.

연구결과의 활용계획

C형간염바이러스 증식을 제어하기 위한 치료제 개발의 일환으로 tylophorine 유사체를 사용하여 세포독성은 낮으면서 항바이러스 효능을 갖는 O859585 화합물과 T298875화합물을 발굴하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 현존 하는 치료제의 다음과 같은 문제를 극복할 수 있는 신개념의 치료제를 개발할 수 있다: 감당할 수 없을 정도의 비싼 치료비용 문제점, C형 간염바이러스의 genotype에 따른 치료 효과의 매우 큰 차이점이 있는 문제점,약제 내성 돌연변이 출현의 문제점. 이는 현재 개발되어 사용 준비 중인 여러 C형간염 치료제의 문제 해결과 함께 미래의 personalized medicine을 대비하여 다양한 치료기술을 제공하여, 개인에게 경제적인 부담을 줄이고 부작용을 최소화 할 수 있으며, 우리나라의 C형간염으로 인한 직·간접 치료비용을 크게 개선 할 수 있을 것으로 기대한다.

(출처:한글요약문 p.4)

Abstract ▼

Purpose & contents

Hepatitis C virus is a single-stranded RNA virus and vaccine is not yet developed due to its high mutation rate. Using siRNA library screening, we previously reported that HCV NS5B protein interacts with cyclin A2 and regulates viral propagation. In the present study, we wi

Purpose & contents

Hepatitis C virus is a single-stranded RNA virus and vaccine is not yet developed due to its high mutation rate. Using siRNA library screening, we previously reported that HCV NS5B protein interacts with cyclin A2 and regulates viral propagation. In the present study, we will develop anti-HCV therapy by modulating cyclin A2 expression. More specifically, we will verify the effects of tylophorine-derivatives on HCV propagation. In addition, we will develop a novel host-targeted antivirals by verifying the functional involvement of cyclin A2 in HCV propagation by utilizing various technologies.

Result

To further verify the effect of tylophorine on HCV propagation, we investigated the effects of O859585 and T298875, tylophorine-derivatives, on HCV propagation. We showed that both of these compounds displayed anti-HCV activities without causing cell toxicity. We verified that these two compounds effectively inhibited HCV propagation derived from both genotype 1a and 2a. Both of these compounds displayed no effect on HCV RNA replication and IRES-mediated translation. However, they blocked entry step of the HCV life cycle. This was confirmed by pseudoparticle infection assays. To investigate the inhibitory mechanisms of O859585 and T298875 on HCV propagation, we performed RNA-Seq analysis for both total and small RNAs. We analyzed genes and miRNAs that were significantly and differentially expressed by both O859585 and T298875. By analyzing these data compared with those from HCV-infection, we validated effects of these putative antivirals using human primary hepatocytes. We are planning to further verify antiviral efficacy of these compounds in animal model.

Expected Contribution

We verified that both O859585 and T298875, tylophorine-derivatives, exerted anti-HCV activities without causing cytopathic effects. Based on these results, we will continue to develop host-targeted antivirals to overcome following issues of direct-acting antivirals: high cost of drugs, genotypic differences in cure rates, and occurrence of drug resistance-associated variants. Collectively, our present work will provide powerful therapeutic technologies for future personalized medicine and thus will contribute to improve direct and indirect costs from HCV-associated medical cares in Korea.

(출처:SUMMARY p.5)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 24 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 25 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 56 5. 연구결과의 활용계획 ... 57 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 58 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 59 8. 참고문헌 ... 59 9. 연구성과 ... 61 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 64 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 64 12. 기타사항 ... 64별첨1 ... 65끝페이지 ... 76