JP2002191399A - Method for assaying drug resistance of hiv - Google Patents

Method for assaying drug resistance of hiv

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rapid and simple method for assaying a drug resistance using a cell strain for assaying human immunodeficiency virus-1(HIV-1) infectivity titer and especially the method for assaying the drug resistance by which a multi-sample can be rapidly treated. SOLUTION: This method for assaying the drug resistance against HIV is characterized by bringing an animal cell capable of expressing a secretory reporter protein due to HIV-1 infection into contact with a sample containing HIV-1 in the presence of the test drug and detecting the reporter protein secreted on a culture supernatant due to the HIV-1 infection.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、HIVの薬剤耐性
の試験方法に関する。より詳細には、本発明は、被験薬
剤の存在下においてHIV―1を感染させた標的細胞が
培養上清に分泌するレポータータンパク質を検出するこ
とによるHIVの薬剤耐性の試験方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for testing drug resistance of HIV. More specifically, the present invention relates to a method for testing drug resistance of HIV by detecting a reporter protein secreted by a target cell infected with HIV-1 into a culture supernatant in the presence of a test agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】Human Immunodeficiency Virus type 1
(HIV-1)はLentivirusに属するRetrovirusで、後天性
免疫不全症候群AIDSの病原体である。その発見から
既に十数年を経て、当初は不可抗力的に感染宿主の免疫
系を破壊し、感染者の殆どは免疫不全に陥り死に至る感
染症として認識されていた。しかしながら近年に至り、
HIV―1のLife Cycleに必須な逆転写酵素とウイルス
粒子形成に必要な成熟蛋白の開裂に関わるプロテアーゼ
に対する阻害剤が種々開発され、それらの組み合わせに
よる強力な抗HIV−1薬剤の投与(いわゆる、HAA
RT療法(Highly Active AntiRetrovirus Therapy))
により、感染者体内のウイルス量を高感度なPCR法に
よる検出限界以下に抑えることが可能になり、一部の患
者にとって、もはやHIV−1感染症は慢性感染症とみ
なされる程度までに至っている。
[Prior Art] Human Immunodeficiency Virus type 1
(HIV-1) is a retrovirus belonging to Lentivirus and is a pathogen of acquired immunodeficiency syndrome AIDS. More than a decade after its discovery, it was initially perceived as an inevitable disease that killed the immune system of the infected host and caused most of the infected people to become immunodeficient and die. However, in recent years,
Various inhibitors against reverse transcriptase essential for HIV-1 life cycle and protease related to cleavage of mature protein required for virus particle formation have been developed, and administration of potent anti-HIV-1 drugs by their combination (so-called, HAA
RT therapy (Highly Active AntiRetrovirus Therapy)
As a result, the amount of virus in the infected body can be reduced below the detection limit by a highly sensitive PCR method, and for some patients, HIV-1 infection is no longer considered to be a chronic infection. .

【0003】しかしながら、多剤投与を中止するとHI
V−1の速やかな増殖を来し、さらにこのウイルスの特
性である逆転写酵素の変異導入率の高さから、投与薬剤
に対する耐性ウイルスが容易に出現し、不用意な薬剤の
選択により、同一作用機序に基づく複数の薬剤に耐性の
ウイルスを惹起し、以後の治療に困難をきたすことも多
く報告されている。
However, when multiple drug administration is stopped, HI
V-1 rapidly proliferates and, due to the high rate of reverse transcriptase mutation, which is a characteristic of this virus, a resistant virus to the administered drug easily appears. It has been often reported that a virus that is resistant to a plurality of drugs based on the mechanism of action is caused, thereby causing difficulty in subsequent treatment.

【0004】根治治療法が近い将来に得られる見込みが
得られない現況では、抗HIV―1療法戦略は如何に迅
速に耐性ウイルスの出現を捉え、個々の患者のウイルス
に最も効果的な薬剤を組み合わせ、患者のウイルス量を
低い定常状態に保つかに、重心が移ってくるものと考え
られる。新たに開発される抗HIV−1薬剤を含め、多
種多様な薬剤を用いて多様化するHIV治療法におい
て、有効な薬剤選択の判定基準としてGenotypingとPhen
otypingの薬剤耐性試験が挙げられる。
[0004] In the current situation in which curative therapies are unlikely to be available in the near future, anti-HIV-1 therapeutic strategies will capture how quickly the emergence of resistant viruses and identify the most effective drug against the virus in individual patients. It is thought that the center of gravity shifts in combination in keeping the patient's viral load at a low steady state. Genotyping and Phen as effective drug selection criteria in diversifying HIV treatment using a wide variety of drugs, including newly developed anti-HIV-1 drugs
otyping drug resistance test.

【0005】GenotypingはPrimer DesignとPCR法に
よるHIV−1 pol遺伝子領域の増幅とその塩基配
列解析が既にキット化され、技術的に確立し普及してい
る。しかしながら検体中のウイルスゲノムの逆転写酵素
あるいはプロテアーゼをコードする遺伝子のアミノ酸変
異による薬剤耐性変異と、患者ウイルスの生物学的な薬
剤耐性に関する成績との乖離がしばしば指摘されてい
る。
For Genotyping, amplification of the HIV-1 pol gene region by Primer Design and PCR and analysis of its base sequence have already been made into a kit, and have been technically established and spread. However, it has often been pointed out that a discrepancy between drug resistance mutations due to amino acid mutations in a gene encoding reverse transcriptase or protease in the viral genome in a sample and the results regarding biological drug resistance of a patient virus.

【0006】一方、Phenotypingは実際のウイルス耐性
を反映するものの、現在標準法として用いられている末
梢血単核球(PBMC)を用いた方法は、その標準化に
おいていまだ解決すべき問題点が多々あることが指摘さ
れている。例えば、ヒトPBMCを用いた耐性試験では
結果が得られるのにしばしば数ヶ月を要し、PBMCの
DonorのロットによるHIV感受性にばらつきが認めら
れることから得られた結果の相互比較が困難であるこ
と、労力を要することから多検体を処理するには不向き
であること、またHIV−1 gag蛋白p24 ELI
SAによるウイルス増殖の測定のため耐性試験に要する
費用が嵩むことなどから限られた研究室でしかなされて
いないのが現況である。しかしながら、Phenotyping法
はウイルスの生物学的耐性を反映していることから、薬
剤選択の判断基準として欠かすべからざる情報を提供す
るものである。
[0006] On the other hand, although Phenotyping reflects the actual virus resistance, the method using peripheral blood mononuclear cells (PBMC), which is currently used as a standard method, still has many problems to be solved in its standardization. It has been pointed out that. For example, in a resistance test using human PBMC, it often takes several months to obtain a result.
It is difficult to compare results obtained due to the variation in HIV susceptibility among Donor lots, it is not suitable for processing multiple samples due to the labor required, and HIV-1 gag protein p24 ELI
At present, it is performed only in a limited number of laboratories due to an increase in cost required for a resistance test due to measurement of virus proliferation by SA. However, since the Phenotyping method reflects the biological resistance of the virus, it provides indispensable information as a criterion for drug selection.

【0007】これらの問題点を克服するため、本発明者
らは迅速簡便なHIV−1感染価測定細胞株MAGIC
−5Aを用いた薬剤耐性試験について報告してきた(蜂
谷敦子、相沢佐織、田中真理、高橋由紀子、平林義弘、
井田節子、巽 正志、岡 慎一、CCR5発現HeLa
/CD4−LTR−βGal細胞(MAGIC5 clone 1-1
0)を用いた抗HIV薬耐性検査に関する検討 第13回
日本エイズ学会 1999年12月 東京、Hachiya, A.,
Aizawa-Matsuoka,S., Tanaka, M., Takahashi,Y., Id
a, S., Gatanaga, H., Hirabayashi, Y., Kojima, A.,
Tatsumi,M. andOka, S. : Rapid and simple phenotypi
c assay for drug susceptibility of human immunodef
iciency virus type 1 by using CCR5-expressing HeLa
/CD4 cell clone 1-10 (MAGIC-5) Antimicrob. Agents
Chemother. 45: 495 - 501, 2001.)。この細胞株MA
GIC−5AはHIV−1のレセプターであるCD4と
コレセプターCXCR4およびCCR5をヒト子宮頚癌
細胞株HeLaに安定に発現させるように形質転換し、
感染したHIV−1の産生するTat蛋白により、組み
込まれたLTR下流のSV40核移行シグナルを付け加
えたβ−Galactosidaseを駆動し、X−Gal染色によ
り迅速簡便に試料検体中のHIV−1の感染価を測定す
るように工夫したIndicator Cellである。この細胞株を
用いることにより、患者血清からの迅速なウイルス分離
と、それに引き続く、抗逆転写薬剤および抗プロテアー
ゼ薬剤に対する耐性株を2週間以内に検出しうることが
報告されている。
In order to overcome these problems, the present inventors have developed a rapid and simple HIV-1 infectious titer cell line MAGIC.
We have reported on drug resistance tests using -5A (Atsuko Hachiya, Saori Aizawa, Mari Tanaka, Yukiko Takahashi, Yoshihiro Hirabayashi,
Setsuko Ida, Masashi Tatsumi, Shinichi Oka, HeLa expressing CCR5
/ CD4-LTR-βGal cells (MAGIC5 clone 1-1
0) Study on anti-HIV drug resistance test using the 13th Japan AIDS Society December 1999 Tokyo, Hachiya, A.,
Aizawa-Matsuoka, S., Tanaka, M., Takahashi, Y., Id
a, S., Gatanaga, H., Hirabayashi, Y., Kojima, A.,
Tatsumi, M. AndOka, S .: Rapid and simple phenotypi
c assay for drug susceptibility of human immunodef
iciency virus type 1 by using CCR5-expressing HeLa
/ CD4 cell clone 1-10 (MAGIC-5) Antimicrob. Agents
Chemother. 45: 495-501, 2001.). This cell line MA
GIC-5A transforms the HIV-1 receptor CD4 and co-receptors CXCR4 and CCR5 so that they can be stably expressed in the human cervical cancer cell line HeLa,
The Tat protein produced by the infected HIV-1 drives β-Galactosidase with the added SV40 nuclear localization signal downstream of the integrated LTR, and the infection titer of HIV-1 in the sample is quickly and easily determined by X-Gal staining. This is an Indicator Cell devised so as to measure. It has been reported that using this cell line, rapid virus isolation from patient sera can be followed by detection of resistant strains against anti-reverse transcription and anti-protease drugs within two weeks.

【0008】またこの細胞株はHIV−1の感染価測定
という基本的技術をなすことから多くのHIV−1研究
領域に応用されうる可能性がある。現在までの所、薬剤
耐性Phenotype Assayおよび抗HIV薬剤スクリーニン
グなどにも応用されてきている。一般に用いられている
HIV−1 gag蛋白p24のELISAによる測定
もしくは逆転写酵素の活性測定に基づくものに比較して
迅速、簡便、かつ経済的であるものの、この細胞株によ
るHIV感染価測定は顕微鏡下におけるX−galによ
り青染した細胞核の計数に基づくので、多検体迅速処理
には向いていなかった。今後、抗HIV−1薬剤の開発
が進展し、多くの薬剤が臨床応用されることが予測され
ることから、より迅速簡便な測定系が求められていた。
[0008] In addition, since this cell line performs the basic technique of measuring the infectious titer of HIV-1, there is a possibility that it can be applied to many HIV-1 research areas. To date, it has also been applied to drug-resistant Phenotype Assay and anti-HIV drug screening. Although faster, simpler and more economical than the commonly used HIV-1 gag protein p24 based on ELISA or reverse transcriptase activity measurement, the measurement of HIV infectivity with this cell line is microscopic. Based on the count of cell nuclei stained with X-gal below, it was not suitable for multi-sample rapid processing. In the future, the development of anti-HIV-1 drugs will progress, and it is expected that many drugs will be clinically applied. Therefore, a quicker and simpler measurement system has been demanded.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術の問題点を解消することを解決すべき課題とした。
即ち、本発明は、HIV−1感染価測定細胞株を用いた
迅速簡便な薬剤耐性試験方法を提供することを解決すべ
き課題とした。特に、本発明は、多検体を迅速に処理す
ることができる薬剤耐性試験方法を提供することを解決
すべき課題とした。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art.
That is, an object of the present invention is to provide a rapid and simple drug resistance test method using an HIV-1 infectivity titer cell line. In particular, an object of the present invention is to provide a drug resistance test method capable of rapidly processing multiple samples.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、MAGIC−5A
を用いたPhenotyping薬剤耐性試験をさらに迅速簡便お
よび高感度に進化させることを目的として、インジケー
ター細胞MAGIC−5AにLTR下流にSEAP(分
泌型アルカリホスファターゼ)を組み込んだ発現ユニッ
トをさらに組み込み、HIV感染により培養上清に分泌
されるアルカリホスファターゼを化学発光で検出するこ
とによりHigh throughputな測定系を確立することに成
功した。さらにこの細胞を用いた薬剤耐性試験により、
各種抗HIV薬に対するHIVの薬剤耐性を評価できる
ことも判明した。本発明はこれらの知見に基づいて完成
したものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the MAGIC-5A
In order to evolve the Phenotyping drug resistance test using S.A. more quickly and simply and with high sensitivity, an indicator cell MAGIC-5A was further incorporated with an expression unit incorporating SEAP (secretory alkaline phosphatase) downstream of the LTR, and HIV infection was performed. A high-throughput measurement system was successfully established by detecting alkaline phosphatase secreted in the culture supernatant by chemiluminescence. Furthermore, by drug resistance test using these cells,
It has also been found that HIV drug resistance to various anti-HIV drugs can be evaluated. The present invention has been completed based on these findings.

【0011】即ち、本発明によれば、HIV−1感染に
より分泌型レポータータンパク質を発現することができ
る動物細胞を被験薬剤の存在下においてHIV−1を含
む試料と接触させ、HIV−1感染により培養上清に分
泌されるレポータータンパク質を検出することを特徴と
する、HIVの薬剤耐性の試験方法が提供される。好ま
しくは、本発明で用いる動物細胞は、HIV−1ウイル
スレセプターCD4とHIV−1ウイルスコレセプター
とを有し、さらに好ましくは、HIV−1ウイルスコレ
セプターとしてCXCR4及び/又はCCR5を有し、
特に好ましくは、HIV−1ウイルスコレセプターとし
てCXCR4及びCCR5の両方を有する。
That is, according to the present invention, an animal cell capable of expressing a secretory reporter protein by HIV-1 infection is brought into contact with a sample containing HIV-1 in the presence of a test agent, and There is provided a method for testing drug resistance of HIV, which comprises detecting a reporter protein secreted into a culture supernatant. Preferably, the animal cell used in the present invention has HIV-1 virus receptor CD4 and HIV-1 virus co-receptor, more preferably has CXCR4 and / or CCR5 as HIV-1 virus co-receptor,
Particularly preferably, it has both CXCR4 and CCR5 as HIV-1 viral co-receptors.

【0012】好ましくは、分泌型レポータータンパク質
は比色反応、蛍光発光または化学発光の何れか1種以上
の測定系で検出できるタンパク質である。特に好ましく
は、分泌レポータータンパク質はアルカリホスファター
ゼ、ルシフェラーゼ又はペルオキシダーゼである。
Preferably, the secretory reporter protein is a protein that can be detected by one or more of a colorimetric reaction, fluorescence emission, and chemiluminescence measurement systems. Particularly preferably, the secreted reporter protein is alkaline phosphatase, luciferase or peroxidase.

【0013】好ましくは、本発明で用いる動物細胞は、
HIV―1 LTR配列の下流に分泌レポータータンパ
ク質をコードする遺伝子を有する発現ベクターを形質転
換することにより得られる細胞である。好ましくは、本
発明で用いる動物細胞は、哺乳類動物細胞に由来する細
胞であり、さらに好ましくはヒトHeLa細胞又はヒト
HOS細胞に由来する細胞である。本発明で用いるのに
特に好ましい動物細胞は、受託番号FERM P−18
078を有する動物細胞である。
Preferably, the animal cell used in the present invention is
It is a cell obtained by transforming an expression vector having a gene encoding a secreted reporter protein downstream of the HIV-1 LTR sequence. Preferably, the animal cells used in the present invention are cells derived from mammalian cells, and more preferably cells derived from human HeLa cells or human HOS cells. Particularly preferred animal cells for use in the present invention are accession number FERM P-18.
Animal cells having 078.

【0014】好ましくは、被験薬剤は、逆転写酵素阻害
剤又はプロテアーゼ阻害剤を含む抗HIV薬剤であり、
被験薬剤としては2種類以上の薬剤の組み合わせを使用
することもできる。好ましくは、培養上清に分泌される
レポータータンパク質を比色反応、蛍光発光または化学
発光の何れか1種以上の測定系で検出する。
[0014] Preferably, the test agent is an anti-HIV agent containing a reverse transcriptase inhibitor or a protease inhibitor,
As the test drug, a combination of two or more drugs can be used. Preferably, the reporter protein secreted into the culture supernatant is detected by one or more of a colorimetric reaction, fluorescence emission, and chemiluminescence measurement system.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の薬剤耐性の試験方法は、H
IV−1感染により分泌型レポータータンパク質を発現
することができる動物細胞を被験薬剤の存在下において
HIV−1を含む試料と接触させ、HIV−1感染によ
り培養上清に分泌されるレポータータンパク質を検出す
ることを特徴とする。先ず、本発明で用いる、HIV−
1感染により分泌型レポータータンパク質を発現するこ
とができる動物細胞について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. The method for testing drug resistance according to the present invention comprises:
An animal cell capable of expressing a secreted reporter protein by IV-1 infection is brought into contact with a sample containing HIV-1 in the presence of a test agent, and a reporter protein secreted into a culture supernatant by HIV-1 infection is detected. It is characterized by doing. First, HIV- used in the present invention.
(1) Animal cells capable of expressing a secretory reporter protein by infection will be described.

【0016】本発明で用いる動物細胞は、HIV−1が
感染することができる細胞であれば、その種類は特には
限定されない。通常、HIV―1の感染には、HIV−
1ウイルスレセプターCD4が必要とされることから、
本発明で用いる動物細胞は、HIV−1ウイルスレセプ
ターCD4を有していることが好ましい。また、本明細
書中で上記した通り、HIV−1の標的細胞への侵入過
程には細胞側の主要ウイルスレセプターであるCD4分
子以外に、T細胞指向性HIV−1はCXCR4を、マ
クロファージ指向性HIV―1はCCR5をコレセプタ
ーとして用いていることから、本発明で用いる動物細胞
もこれらのコレセプターを有していることが好ましい。
広範なHIV−1の感染価を分析することを目的とする
場合には、CXCR4及びCCR5の両方を発現してい
る動物細胞を使用することが好ましい。
The type of animal cell used in the present invention is not particularly limited as long as it can be infected with HIV-1. Usually, HIV-1 infection includes HIV-
Since 1 viral receptor CD4 is required,
The animal cell used in the present invention preferably has the HIV-1 virus receptor CD4. In addition, as described hereinabove, in the process of HIV-1 entry into target cells, in addition to the CD4 molecule, which is a major viral receptor on the cell side, T cell-tropic HIV-1 binds CXCR4, Since HIV-1 uses CCR5 as a co-receptor, it is preferable that the animal cells used in the present invention also have these co-receptors.
For the purpose of analyzing a wide range of HIV-1 infectious titers, it is preferable to use animal cells expressing both CXCR4 and CCR5.

【0017】これらのHIV−1ウイルスレセプターC
D4とHIV−1ウイルスコレセプターは出発となる動
物細胞がもともと保持し、かつ発現している場合にはそ
れらをそのまま利用すればよい。また、出発となる細胞
がこれらを発現していない場合には、好適な発現ベクタ
ーに上記レセプターまたはコレセプターをコードする遺
伝子を組み込んだ組み換え発現ベクターを出発動物細胞
に導入することにより、当該レセプターまたはコレセプ
ターを当該動物細胞中に発現させることができる。
These HIV-1 virus receptors C
D4 and the HIV-1 virus co-receptor may be used as they are if they are originally retained and expressed in the starting animal cells. When the starting cells do not express them, a recombinant expression vector in which a gene encoding the receptor or co-receptor is incorporated into a suitable expression vector is introduced into the starting animal cells, whereby the receptor or the receptor is expressed. Coreceptors can be expressed in the animal cells.

【0018】本発明で用いる動物細胞を樹立するために
用いることができる出発細胞の種類は特に限定はされな
いが、好ましくは哺乳類(例えば、ヒトまたはサルなど
の霊長類や、マウス、ラット又はハムスターなどのげっ
歯類など)の動物細胞であり、より具体的には、ヒト由
来HeLa細胞又はヒト由来HOS細胞などが挙げられ
る。
The type of starting cells that can be used to establish the animal cells used in the present invention is not particularly limited, but is preferably a mammal (eg, a primate such as a human or monkey, a mouse, a rat, a hamster, or the like). Rodents), and more specifically, human-derived HeLa cells or human-derived HOS cells.

【0019】目的のレセプター又はコレセプターを発現
している細胞を選択するための手法としては、当該レセ
プター又はコレセプターを含む組み換え発現ベクター中
に抗生物質耐性遺伝子を当該レセプター又はコレセプタ
ーと一緒に発現され得るように組み込んでおき、当該抗
生物質を含む培地中で培養することにより、目的のレセ
プター又はコレセプターを発現する細胞を選択すること
ができる。また、目的の細胞を一つの細胞に由来する単
一の細胞としてクローニングするための手法としては限
界希釈法を挙げることができる。
As a technique for selecting cells expressing the receptor or co-receptor of interest, an antibiotic resistance gene is expressed together with the receptor or co-receptor in a recombinant expression vector containing the receptor or co-receptor. By incorporation into such a medium and culturing in a medium containing the antibiotic, cells expressing the desired receptor or co-receptor can be selected. As a technique for cloning a target cell as a single cell derived from one cell, a limiting dilution method can be mentioned.

【0020】例えば、構成的にCXCR4を発現してい
るHeLa細胞は出発細胞として使用する場合には、こ
のHeLa細胞に抗生物質耐性遺伝子(例えば、ネオマ
イシン(Neo)耐性遺伝子)を乗せたマウスレトロウ
イルスベクターを形質転換してCD4を発現させ、所望
によりLTR−βGal発現ユニットをハイグロマイシ
ン(Hygromycin)耐性遺伝子とともに形質転換し、生育
細胞を選択する。さらに、CD4発現増強のためのCD
4発現とPuromycin耐性を形質転換体に付与する発現ベ
クター、並びにCCR5発現とBlasticidin耐性を形質
転換体に付与する発現ベクターを上記細胞に形質転換
し、限界希釈法により目的とする細胞をクローニングす
る。この操作でクローニングされる目的細胞は、G41
8、Hygromycin、PuromycinおよびBlasticidinの合計4
種の選択薬剤に対して耐性を有している。
For example, when a HeLa cell constitutively expressing CXCR4 is used as a starting cell, a mouse retrovirus obtained by adding an antibiotic resistance gene (eg, a neomycin (Neo) resistance gene) to the HeLa cell is used. The vector is transformed to express CD4, and if desired, the LTR-βGal expression unit is transformed together with the hygromycin resistance gene, and viable cells are selected. Furthermore, CD for enhancing CD4 expression
(4) The above-mentioned cells are transformed with an expression vector that confers expression and Puromycin resistance to the transformant, and an expression vector that confers CCR5 expression and blasticidin resistance to the transformant, and the target cells are cloned by limiting dilution. The target cell cloned by this operation is G41
8, total 4 of Hygromycin, Puromycin and Blasticidin
It is resistant to certain selected drugs.

【0021】本発明で用いる動物細胞は、HIV−1感
染により分泌型レポータータンパク質を発現することが
できることを特徴とする。本発明で用いる動物細胞はH
IV−1感染により分泌型レポータータンパク質を発現
し、発現した分泌型レポータータンパク質は細胞外に分
泌され、培養液中に放出される。本発明で用いる動物細
胞を含む培養系にHIV−1を含む試料を添加し、その
培養液を採取し、該培養液中に分泌されたレポータータ
ンパク質を適当な方法で検出又は分析することにより、
試料中のHIV−1の感染価を測定することができる。
The animal cell used in the present invention is characterized in that it can express a secretory reporter protein by HIV-1 infection. The animal cell used in the present invention is H
The secretory reporter protein is expressed by the IV-1 infection, and the expressed secretory reporter protein is secreted extracellularly and released into the culture medium. A sample containing HIV-1 is added to the culture system containing the animal cells used in the present invention, the culture is collected, and the reporter protein secreted into the culture is detected or analyzed by an appropriate method.
The infectious titer of HIV-1 in the sample can be measured.

【0022】培養液中に分泌されたレポータータンパク
質の検出方法は特に限定されないが、例えば、比色反
応、蛍光発光または化学発光などにより検出する方法が
挙げられる。分泌レポータータンパク質の種類は特に限
定されないが、種々の酵素活性基質が入手しやすく、測
定感度が高く、測定手技の簡略化が可能なものが好まし
く、例えば、アルカリホスファターゼ、ルシフェラーゼ
又はペルオキシダーゼなどが挙げられ、この中でもアル
カリホスファターゼが特に好ましい。
The method for detecting the reporter protein secreted into the culture solution is not particularly limited, and examples thereof include a method for detecting the reporter protein by colorimetric reaction, fluorescence emission or chemiluminescence. The type of secretory reporter protein is not particularly limited, but preferably various enzyme active substrates are easily available, high in measurement sensitivity, and capable of simplifying the measurement procedure.Examples include alkaline phosphatase, luciferase or peroxidase. Of these, alkaline phosphatase is particularly preferred.

【0023】本発明によるHIV−1感染により分泌型
レポータータンパク質を発現する動物細胞を作成するた
めの好ましい方法の一つとしては、HIV−1 LTR
配列の下流に分泌レポータータンパク質をコードする遺
伝子を有する発現ベクターを動物細胞に形質転換する方
法が挙げられる。上記方法で用いる発現ベクターには、
所望の細胞の選択のための薬剤耐性遺伝子が含まれてい
ることが好ましい。
One of the preferred methods for producing animal cells expressing a secreted reporter protein upon HIV-1 infection according to the present invention is HIV-1 LTR.
Methods include transforming an animal cell with an expression vector having a gene encoding a secreted reporter protein downstream of the sequence. The expression vector used in the above method,
It preferably contains a drug resistance gene for selection of a desired cell.

【0024】例えば、本明細書中で上記したようなG4
18、Hygromycin、PuromycinおよびBlasticidinの合計
4種の選択薬剤に対して耐性を有し、CXCR4、CD
4およびCCR5を発現する細胞に対して、分泌レポー
タータンパク質をコードする遺伝子を有する発現ベクタ
ーを形質転換することにより、本発明で用いる動物細胞
を作成することができる。この場合、分泌レポータータ
ンパク質をコードする遺伝子を有する発現ベクター中に
組み込むことができる薬剤耐性遺伝子としては、上記4
種の薬剤耐性遺伝子以外であればよく、例えば、Zeo
cin耐性遺伝子などが挙げれる。
For example, G4 as described hereinabove
18, Hygromycin, Puromycin and Blasticidin have resistance to a total of four selected drugs, CXCR4, CD
The animal cells used in the present invention can be prepared by transforming cells expressing 4 and CCR5 with an expression vector having a gene encoding a secreted reporter protein. In this case, the drug resistance gene that can be incorporated into an expression vector having a gene encoding a secretory reporter protein includes the above 4
It may be any other than the drug resistance gene of the species, for example, Zeo
and a cin resistance gene.

【0025】より具体的には、分泌レポータータンパク
質をコードする遺伝子を有する発現ベクターを、HIV
−1ウイルスレセプターCD4とHIV−1ウイルスコ
レセプターとを有する細胞にトランスフェクションし、
薬剤で選択し、生存コロニーを得ることができる。これ
らを増殖させたクローン細胞をマイクロプレートに2重
に播き、一方はHIV−1を感染させ、他方は非感染対
照とする。感染2日後、培養上清を採取し、65℃で1
5分間処理して内在性アルカリホスファターゼとHIV
の不活化する。培養上清に分泌されたSEAPは例え
ば、p-Nitrophenol phosphateを基質とした比色反応で
測定し選別することができる。HIV非感染ではSEA
P活性が低く、HIV感染により高いSEAP活性を示
すクローンを選別することにより、目的の細胞を樹立す
ることができる。上記した方法で樹立することができる
細胞の一例としては、受託番号FERMP−18078
を有する細胞が挙げられる。
More specifically, an expression vector having a gene encoding a secretory reporter protein is used
Transfecting cells having HIV-1 viral receptor CD4 and HIV-1 viral co-receptor;
Surviving colonies can be obtained by selecting with drugs. The cloned cells in which these were grown were plated in duplicate on a microplate, one of which was infected with HIV-1 and the other was used as a non-infected control. Two days after infection, the culture supernatant was collected and kept at 65 ° C for 1 day.
Endogenous alkaline phosphatase and HIV after 5 minutes treatment
Inactivate. SEAP secreted into the culture supernatant can be measured and selected by, for example, a colorimetric reaction using p-Nitrophenol phosphate as a substrate. SEA in non-HIV infection
By selecting a clone having a low P activity and a high SEAP activity due to HIV infection, a target cell can be established. An example of a cell that can be established by the above-mentioned method is accession number FERMP-18078.
And a cell having

【0026】本発明で用いる動物細胞の培養方法、培養
条件は細胞の種類、性質などに応じて適宜選択すること
ができる。例えば、HeLa細胞に由来する細胞株の場
合には、抗生物質(例えばKanamycin等)を含
み、5%FCSを添加したDulbecco's Modified Minimu
m Essential Medium(High glucose ; Gibco)中で37
℃で5%CO2で培養することができる。
The method and conditions for culturing animal cells used in the present invention can be appropriately selected according to the type and properties of the cells. For example, in the case of a cell line derived from HeLa cells, Dulbecco's Modified Minimu containing an antibiotic (eg, Kanamycin) and containing 5% FCS is added.
m 37 in Essential Medium (High glucose; Gibco)
It can be cultured at 5 ° C. with 5% CO 2 .

【0027】本発明の薬剤耐性の試験方法は、上記した
ような動物細胞を被験薬剤の存在下においてHIV−1
を含む試料と接触させ、HIV−1感染により培養上清
に分泌されるレポータータンパク質を検出することを特
徴とする。被験薬剤としては、抗HIV薬が好ましく、
より具体的には、逆転写酵素阻害剤又はプロテアーゼ阻
害剤を含む抗HIV薬剤が好ましい。逆転写酵素阻害剤
としては、AZT/ZDV(zidovudine:3'-Azido-3'-
deoxythymidine)、d4T(sanilvudine:2',3'-dideh
ydro-3'-deoxy-thymidine)、3TC(lamivudine:2'-
deoxy-3'-thiacytidine)、COM(ZDV/3TC合
剤)、ddI(didanosine:2',3'-dideoxyinosine)、
ddIEC(didanosine:2',3'-dideoxyinosine)、d
dC(zalcitabine:2',3'-dideoxycytidine)、ABC
(abacavir)、NVP(nevirapine)、EFV(efavir
enz)、DLV(delavirdine)などが挙げられ、またプ
ロテアーゼ阻害剤としてはRTV(ritonavir)、SQ
V(saquinavir)、NFV(nelfinavir)、IDV(in
dinavir)、APV(amprenavir)、LPV(ritonavi
r)などが挙げられる。また、被験薬剤としては2種類
以上の薬剤の組み合わせを使用することもできる。
The method for testing drug resistance of the present invention comprises the steps of:
And detecting a reporter protein secreted into the culture supernatant by HIV-1 infection. The test drug is preferably an anti-HIV drug,
More specifically, anti-HIV agents containing a reverse transcriptase inhibitor or a protease inhibitor are preferred. As a reverse transcriptase inhibitor, AZT / ZDV (zidovudine: 3'-Azido-3'-
deoxythymidine), d4T (sanilvudine: 2 ', 3'-dideh
ydro-3'-deoxy-thymidine), 3TC (lamivudine: 2'-
deoxy-3'-thiacytidine), COM (ZDV / 3TC combination), ddI (didanosine: 2 ', 3'-dideoxyinosine),
ddIEC (didanosine: 2 ', 3'-dideoxyinosine), d
dC (zalcitabine: 2 ', 3'-dideoxycytidine), ABC
(Abacavir), NVP (nevirapine), EFV (efavir)
enz), DLV (delavirdine) and the like, and protease inhibitors such as RTV (ritonavir), SQ
V (saquinavir), NFV (nelfinavir), IDV (in
dinavir), APV (amprenavir), LPV (ritonavi)
r) and the like. In addition, a combination of two or more drugs can be used as the test drug.

【0028】本発明の方法を実施するには、先ず、HI
V−1感染により分泌型レポータータンパク質を発現す
ることができる動物細胞をマイクロプレートに接種し、
HIV−1を含む試料を培地で段階的に希釈し、各穴に
添加する。さらに適当な希釈系列の抗HIV薬を添加
し、適当な培養条件(例えば、温度37℃で5%C
2)で一定時間インキュベートした後、各穴の上清を
回収する。次いで、内在性レポータータンパク質とHI
Vの不活化のために65℃で15分間加熱する。この上
清を用いて常法に従って、レポータータンパク質のアッ
セイを行うことができる。レポータータンパク質がアル
カリホスファターゼの場合には、例えば、p−ニトロフ
ェノールホスフェートを基質とした比色反応、MUPを
基質とした蛍光発光、及びCSPDを基質とした化学発
光測定系などを利用することができる。以下の実施例に
より本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施
例によって限定されることはない。
In order to carry out the method of the present invention, first, HI
Inoculating a microplate with animal cells capable of expressing a secreted reporter protein upon V-1 infection,
Samples containing HIV-1 are serially diluted in medium and added to each well. Further, an anti-HIV drug in an appropriate dilution series is added, and appropriate culture conditions (for example, 5% C at 37 ° C.)
After incubating at O 2 ) for a certain time, the supernatant in each well is collected. Then, the endogenous reporter protein and HI
Heat at 65 ° C. for 15 minutes for V inactivation. Using this supernatant, a reporter protein assay can be performed according to a conventional method. When the reporter protein is alkaline phosphatase, for example, a colorimetric reaction using p-nitrophenol phosphate as a substrate, a fluorescence emission using MUP as a substrate, and a chemiluminescence measurement system using CSPD as a substrate can be used. . The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples.

【0029】[0029]

【実施例】実施例1:HIV−1感染により分泌型レポ
ータータンパク質を発現することができる動物細胞の樹
立 全てのHeLa細胞由来細胞株は、抗生剤として50μ
g/mlのKanamycinを含み、5%FCSを添
加したDulbecco's Modified Minimum Essential Medium
(High glucose ; Gibco)で37℃で5%CO2で培養
した。既に本発明者が樹立したCCR5発現MAGI細
胞株MAGIC−5Aは、元来の親株HeLa細胞にN
eo耐性遺伝子を乗せたマウスレトロウイルスベクター
によりCD4を発現し、LTR―βGal発現ユニット
はHygromycin耐性遺伝子とともに乗せて選択
されFACS(Fluorescent Activated Cell Sorter)
で選別された細胞株であるMAGI細胞株にさらにCD
4発現増強のための発現ベクターpEFBOSpacCD4(CD4
発現とPuromycin耐性をTransforma
ntに与える)、CCR5発現のため発現ベクターpEFB
OSbsr(CCR5発現とBlasticidin耐性をTransformant
に与える)により形質転換され限界希釈法によりクロー
ニングされ樹立した細胞株で、G418、Hygromycin、
PuromycinおよびBlasticidinの合計4種の選択薬剤に耐
性になっていた。
EXAMPLES Example 1: Establishment of animal cells capable of expressing secreted reporter protein by HIV-1 infection All HeLa cell-derived cell lines were 50 μl as antibiotics.
Dulbecco's Modified Minimum Essential Medium containing g / ml Kanamycin and containing 5% FCS
(High glucose; Gibco) at 37 ° C. with 5% CO 2 . The CCR5-expressing MAGI cell line MAGIC-5A, which has already been established by the present inventors, is obtained by adding N
CD4 is expressed by a mouse retrovirus vector carrying an eo resistance gene, and an LTR-βGal expression unit is selected by carrying the same together with the Hygromycin resistance gene, and FACS (Fluorescent Activated Cell Sorter) is selected.
In addition to the MAGI cell line selected in
Expression vector pEFBOSpacCD4 (CD4
Expression and Puromycin resistance in Transforma
nt), the expression vector pEFB for CCR5 expression
Transformant OSbsr (CCR5 expression and Blasticidin resistance
Cell line, which was cloned by the limiting dilution method and established by G418, Hygromycin,
It was resistant to a total of four selected drugs, Puromycin and Blasticidin.

【0030】HIV-1 subtype B由来のLTRの下流にpSE
AP2-Basic(Clontech)からTranscriptional Blockerと
ともにレポーター遺伝子として分泌型アルカリホスファ
ターゼ(SEAP)を組み込み、さらに新たな選択遺伝
子としてZeocin耐性遺伝子を載せた発現ベクター
を構築した。この発現ベクターをMAGIC−5A細胞
株にトランスフェクション後、Zeocinで選択培養
し生残したコロニー165個を得た。これらの増殖させ
たクローン細胞を96穴マイクロプレートに2重に播
き、一方はHIV−1を感染させ一方は非感染対照とし
た。感染2日後培養上澄100μl採取し、内在性アル
カリホスファターゼとHIVの不活化のため65℃で1
5分間処理し測定まで−20℃で保存した。検体中の分
泌されたSEAPはL-Homoarginineを内在性アルカリホ
スファターゼ阻害剤として添加したp−ニトロフェノー
ルホスフェートを基質とした比色反応で測定し選別した
(Berger J. et al., Secreted placental alkaline ph
osphatase : a powerull newquantitative indicator o
f gene expression in eukaryotic cells. Gene 66: 1-
10, 1988)。
PSE downstream of the LTR derived from HIV-1 subtype B
A secretory alkaline phosphatase (SEAP) was incorporated as a reporter gene together with Transcriptional Blocker from AP2-Basic (Clontech), and an expression vector carrying a Zeocin resistance gene as a new selection gene was constructed. After transfection of this expression vector into the MAGIC-5A cell line, selective culture was performed with Zeocin to obtain 165 surviving colonies. These expanded cloned cells were plated in duplicate on a 96-well microplate, one of which was infected with HIV-1 and the other was a non-infected control. Two days after infection, 100 µl of the culture supernatant was collected and incubated at 65 ° C for inactivation of endogenous alkaline phosphatase and HIV.
Treated for 5 minutes and stored at -20 ° C until measurement. Secreted SEAP in the sample was selected and measured by a colorimetric reaction using p-nitrophenol phosphate to which L-Homoarginine was added as an endogenous alkaline phosphatase inhibitor as a substrate (Berger J. et al., Secreted placental alkaline ph).
osphatase: a powerull newquantitative indicator o
f gene expression in eukaryotic cells.Gene 66: 1-
10, 1988).

【0031】HIV非感染ではSEAP活性が低く、H
IV感染により高いSEAP活性を示すクローンを選別
し、選択薬剤非存在下で連続2回の限界希釈法を行っ
た。即ち、200μg/mlのZeocin存在下の選
択培養で総計162個の生残コロニーが得られた。しか
しながら生残した殆どのコロニーはHIV感染の有無に
かかわらず高いSEAPを分泌していた。2個の数少な
いコロニーから、HIV非感染ではBackgroud程度のS
EAPしか検出せず、HIV感染により多量のSEAP
を分泌する細胞群から2度にわたる限界希釈法で安定し
たHIV−1感受性を示したクローンMAGIC−5/
SEAP 3−1−1を樹立した。MAGIC−5/S
EAP 3−1−1は、FERM P−18078とし
て、平成12年10月16日付けで工業技術院生命工学
工業技術研究所、日本国茨城県つくば市東1丁目1番3
号(郵便番号305−8566)に寄託されている。
In the case of non-HIV infection, SEAP activity is low,
Clones showing high SEAP activity due to IV infection were selected and subjected to two consecutive limiting dilution methods in the absence of the selected drug. That is, a total of 162 surviving colonies were obtained by selective culture in the presence of 200 μg / ml Zeocin. However, most of the surviving colonies secreted high SEAP with or without HIV infection. From two very few colonies, HIV-infected non-backgroud S
Only EAP is detected and a large amount of SEAP is caused by HIV infection
Clone MAGIC-5 / which showed stable HIV-1 sensitivity by limiting dilution twice from a cell group secreting
SEAP 3-1-1 was established. MAGIC-5 / S
EAP 3-1-1 is FERM P-18078, dated October 16, 2000, Institute of Biotechnology and Industrial Technology, Institute of Industrial Science and Technology, 1-3-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki, Japan
No. (postal code 305-8566).

【0032】実施例2:薬剤耐性試験 (方法) 1.対象者及びウイルス分離 1997年12月から1999年1月までに国立医療セ
ンターエイズ治療研究開発センターに通院した患者13
7名245検体について検査を行った。同意を得た患者
から採血し、plasmaを分離した。分離前日に5%
FCSを添加したDulbecco's MEM培地に懸濁したMAG
IC5A(巽 正志、小島朝人:HIV−1感染価測定
に適したCCR5発現HeLa/CD4-LTR-beta Gal細
胞の樹立と応用について 第10回日本エイズ学会総
会、1997年12月、熊本。Tsumi,M. and Kojima,
A.: Establishment of HeLa/CD4-LTR=bGal expressing
CCR5 suitable for infectivity assay of T- and M-tr
opic HIV-1 and its application to clinical isolati
on and cloning of virus. The XIIth International C
ongress of AIDS, Geneve, Switzerland, June, 1998)
を48穴マイクロプレートに20,000個/well
播き、終夜培養で細胞を付着させた。感染当日患者由来
のplasma 1mlを微量遠心機で15,000rp
m 40分間遠心してウイルスを沈殿させ、上澄900
μlを取り除き、400μlのInfectionMedium(20
μg/ml DEAE−Dexran 5%FCS−
D’MEM)を加え、懸濁後MAGIC−5A細胞に接
種した。37℃ 5%CO2インキュベーターで2時間培
養し、5%FCS−D’MEM培地に交換後、ウイルス
分離陽性まで観察培養を継続した。分離したウイルスは
使用するまで−80℃に保存した。
Example 2: Drug resistance test (method) Subjects and virus isolation 13 patients who visited the AIDS Research and Development Center of the National Medical Center from December 1997 to January 1999
The test was performed on 245 specimens of 7 persons. Blood was collected from patients with consent, and plasma was separated. 5% the day before separation
MAG suspended in Dulbecco's MEM medium supplemented with FCS
IC5A (Masashi Tatsumi, Asato Kojima: Establishment and application of CCR5-expressing HeLa / CD4-LTR-beta Gal cells suitable for measuring HIV-1 infectious titer The 10th Annual Meeting of the Japan AIDS Society, December 1997, Kumamoto. , M. And Kojima,
A .: Establishment of HeLa / CD4-LTR = bGal expressing
CCR5 suitable for infectivity assay of T- and M-tr
opic HIV-1 and its application to clinical isolati
on and cloning of virus.The XIIth International C
ongress of AIDS, Geneve, Switzerland, June, 1998)
20,000 / well in a 48-well microplate
Cells were seeded and allowed to adhere in overnight culture. 1 ml of plasma from the patient on the day of infection was collected at 15,000 rpm
centrifuge for 40 minutes to precipitate the virus, and
μl was removed and 400 μl of InfectionMedium (20
μg / ml DEAE-Dexran 5% FCS-
D'MEM) was added, and the cells were suspended and inoculated into MAGIC-5A cells. After culturing in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C. for 2 hours, the medium was replaced with 5% FCS-D′MEM medium, and observation culture was continued until virus isolation was positive. The separated virus was stored at -80 ° C until use.

【0033】1.薬剤耐性試験 感染価測定:感染前日に96穴マイクロプレートにMA
GIC―5A細胞を10,000個/well播き培養
し、感染当日、ウイルスを融解しInfection Mediumにて
1倍から1000倍まで段階希釈し、各ウェルに100
μlずつ接種し、2時間培養し、洗浄後新鮮な培養液を
加えさらに培養した。48時間後培養液を除去し、PB
Sで洗浄後、固定液(1%ホルムアルデヒド、0.2%
グルタルアルデヒド、PBS中)を100μl/ウェル
加え、室温で5分間固定し、再度PBSで洗浄後染色液
(4mM フェロシアン酸カリウム、4mM フェリシア
ン酸カリウム、16mM MgCl2、400μg/ml
X−gal、PBS中)を100μl/well加え
37℃で2時間インキュベートし、顕微鏡下で細胞核が
青く染まった細胞数を計測し、試料検体中のHIV−1
感染価とした。以後の薬剤耐性試験では96穴マイクロ
プレートの各穴に100〜300bcc(Blue cell co
unt)になるように検体を希釈し用いた。
1. Drug resistance test Infection titration: MA on 96-well microplate on day before infection
GIC-5A cells were seeded and cultured at 10,000 cells / well. On the day of infection, the virus was thawed and serially diluted from 1- to 1000-fold with Infection Medium.
Each μl was inoculated and cultured for 2 hours. After washing, a fresh culture solution was added and further cultured. After 48 hours, the culture was removed and PB
After washing with S, fixative (1% formaldehyde, 0.2%
100 μl / well of glutaraldehyde in PBS) was added, fixed at room temperature for 5 minutes, washed again with PBS, and stained (4 mM potassium ferrocyanate, 4 mM potassium ferricyanate, 16 mM MgCl 2 , 400 μg / ml)
X-gal, in PBS), and incubated at 37 ° C. for 2 hours. The number of cells whose cell nuclei were stained blue was counted under a microscope, and HIV-1 in the sample specimen was counted.
The infection titer was used. In the subsequent drug resistance test, 100 to 300 bcc (Blue cell co
unt) was used.

【0034】逆転写酵素阻害剤:感染前日に96穴マイ
クロプレートにMAGIC−5AもしくはMAGIC−
5/SEAP細胞を10,000個/well播き、培
養してあらかじめ細胞を付着させた。感染当日、100
〜300bccのウイルスをInfection Mediumにて希釈
し、100μlずつ加えた。さらに10倍希釈系列を作
製した抗ウイルス薬を100μlずつ加え、37℃、5
%CO2インキュベーターにて培養した。48時間後、
MAGIC−5A細胞の方は上記のように染色を行い、
Blue cell数をかぞえ、一方MAGIC−5/SEAP
細胞(受託番号FERM P−18078)の方は培養
上澄を採取し、そのアルカリホスファターゼ活性をRepo
rterAssay Kit-SEAP-(SAK-101;Toyobo Co. Japan)を用
いて化学発光をLuminometerにより計測し、またp−ニ
トロフェノールホスフェートを基質とした比色反応では
波長405nmで測定した。薬剤を加えていないウェル
の値を100%とし、50%増殖阻止が得られた濃度を
IC50とした。
Reverse transcriptase inhibitor: MAGIC-5A or MAGIC-
5 / SEAP cells were seeded at 10,000 cells / well, cultured, and cells were attached in advance. On the day of infection, 100
300300 bcc virus was diluted in Infection Medium and added in 100 μl aliquots. Further, 100 μl of the antiviral drug prepared in a 10-fold dilution series was added at 37 ° C., 5
The cells were cultured in a% CO 2 incubator. 48 hours later,
MAGIC-5A cells are stained as described above,
Count the number of Blue cells, MAGIC-5 / SEAP
In the case of cells (Accession No. FERM P-18078), the culture supernatant is collected and its alkaline phosphatase activity is determined by Repo.
Chemiluminescence was measured with a Luminometer using rterAssay Kit-SEAP- (SAK-101; Toyobo Co. Japan), and at a wavelength of 405 nm in a colorimetric reaction using p-nitrophenol phosphate as a substrate. The value of the well to which no drug was added was taken as 100%, and the concentration at which 50% growth inhibition was obtained was taken as IC50.

【0035】プロテアーゼ阻害剤:100〜300bc
cとなる濃度のウイルスをInfection Mediumにて希釈
し、96穴マイクロプレートに予め播いておいたMAG
IC−5A細胞に100μlずつ加えた。さらに10倍
希釈系列を作製した抗ウイルス薬を100μlずつ加
え、37℃、5%CO2インキュベーターにて培養し
た。72時間後、前日用意しておいたMAGIC−5A
およびMAGIC−5/SEAP細胞の96穴のプレー
トに上清100μlとInfection Medium 100μlを
加え培養した。48時間後、逆転写酵素阻害剤薬剤の項
と同様にして、阻害剤を加えていないウエルの値を10
0%とし、50%増殖阻止が得られた濃度をIC50と
した。なお、全ての耐性試験には阻害剤感受性ウイルス
の対照として感染性分子クローンHIV−1 NL43
2株を平行してアッセイし、この株のIC50値に対し
て何倍の耐性として、臨床分離株の耐性を表現した。
Protease inhibitor: 100-300 bc
The virus at a concentration of c was diluted in Infection Medium, and MAG seeded on a 96-well microplate in advance.
100 μl was added to IC-5A cells. Further, 100 μl of the antiviral drug prepared in a 10-fold dilution series was added, and the cells were cultured at 37 ° C. in a 5% CO 2 incubator. 72 hours later, MAGIC-5A prepared the day before
Then, 100 μl of supernatant and 100 μl of Infection Medium were added to a 96-well plate of MAGIC-5 / SEAP cells and cultured. After 48 hours, the value of the well without the inhibitor was reduced to 10 as described for the reverse transcriptase inhibitor drug.
The concentration at which 50% growth inhibition was obtained was defined as IC50. In all the resistance tests, the infectious molecular clone HIV-1 NL43 was used as a control for the inhibitor-sensitive virus.
Two strains were assayed in parallel and the resistance of the clinical isolate was expressed as multiple times the resistance to the IC50 value of this strain.

【0036】Genotype(遺伝子型)での耐性検査:患者
血漿100mlからハイピュアRNAアイソレーション
キット(Roche)を用いてRNAの抽出を行い、One Ste
p RNA PCR Kit(Perkin Elmer)を用い、HIV−1の
po1領域を増幅した。Wizad TM PCR Prep DNA Purifi
cation System(Promega)を用いてPCR反応産物を濃
縮し、電気泳動した後、目的のフラグメントを含むゲル
部位を切り出し、SUPREC−01(Takara Co.)を
用いて精製を行った。こうして得られた各サンプルの塩
基配列をAuto sequencer(ABI model 310)を用いて決
定した。アミノ酸配列は、塩基配列より推定し、耐性の
有無を調べた。
Genotype resistance test: RNA was extracted from 100 ml of patient plasma using a high-purity RNA isolation kit (Roche).
The po1 region of HIV-1 was amplified using pRNA PCR Kit (Perkin Elmer). WizadTM PCR Prep DNA Purifi
After concentrating the PCR reaction product using a cation system (Promega) and performing electrophoresis, a gel site containing the target fragment was cut out and purified using SUPREC-01 (Takara Co.). The nucleotide sequence of each sample thus obtained was determined using an Auto sequencer (ABI model 310). The amino acid sequence was deduced from the nucleotide sequence, and the presence or absence of resistance was examined.

【0037】(結果) 1.MAGIC−5Aとウイルス量の相関 MAGIC−5Aを用いて、210検体中129検体か
らウイルスを分離した。また患者plasma中のウイルス量
とウイルス分離率を調べたところ、ウイルス量が4乗以
上で分離率77%、4乗未満で8%であった。このこと
からウイルス量が4乗以上であれば、この方法を用いて
ウイルス分離が可能であると認められた。
(Results) Correlation between MAGIC-5A and viral load Using MAGIC-5A, viruses were isolated from 129 of 210 samples. When the amount of virus in the patient's plasma and the virus isolation rate were examined, the isolation rate was 77% when the virus amount was 4th power or more, and 8% when the viral load was less than 4th power. From this, it was confirmed that if the amount of virus was 4th power or more, virus isolation was possible using this method.

【0038】2.NL432における再現性 逆転写酵素阻害剤としてAZT(3'-Azido-3'deoxythym
idine)、d4T(2',3'-didehydro-3'-deoxy-thymidin
e)、および3TC(2'-deoxy-3'-thiacytidine)で、
またプロテアーゼ阻害剤としてRTV(ritonavir)、
SQV(saquinavir)、およびNFV(nelfinavir)に
ついてHIV-1 Wild株感受性ウイルスとしてNL432で
の薬剤耐性試験の再現性(triplicate×5回)を調べた
ところ、表1に示す通り良好な再現性が示された。
2. Reproducibility in NL432 As a reverse transcriptase inhibitor, AZT (3'-Azido-3'deoxythym
idine), d4T (2 ', 3'-didehydro-3'-deoxy-thymidin
e), and 3TC (2'-deoxy-3'-thiacytidine)
RTV (ritonavir) as a protease inhibitor,
SQV (saquinavir) and NFV (nelfinavir) were examined for reproducibility (triplicate x 5) in a drug resistance test using NL432 as an HIV-1 Wild strain-sensitive virus. As shown in Table 1, good reproducibility was shown. Was done.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】3.表現型(phenotype)と遺伝子型(gen
otype)の比較 このMAGIC−5Aを用いて、得られた臨床分離株1
29検体と実験室株2検体を用いて、各薬剤の耐性検査
を行った。さらに臨床分離株は、AZT46検体、d4
T47検体、3TC48検体、RTV41検体、SQV
41検体、およびNFV43検体について、遺伝型と解
析結果と比較した。また無治療での各薬剤に対するIC
50の値をTable.2に示した。無治療であるにも
かかわらず、AZT、RTV、SQV、NFVについて
は、NL432と比べ4倍以上耐性に傾いていることが
認められた。
3. Phenotype and genotype (gen
otype) Comparison of clinical isolate 1 obtained using this MAGIC-5A
Using 29 specimens and 2 laboratory strains, resistance tests of each drug were performed. Further clinical isolates were AZT46 specimens, d4
T47 sample, 3TC48 sample, RTV41 sample, SQV
Genotypes and analysis results were compared for 41 samples and 43 NFV samples. IC for each drug without treatment
The value of Table. 2 is shown. In spite of no treatment, AZT, RTV, SQV, and NFV were found to be more than four-fold more resistant than NL432.

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】以下、それぞれの薬剤に対する耐性検査結
果を記載する。 AZT(図1を参照):NL432を用いて得られた値
を1倍とし、無治療群でのAZTに対するphenotypeで
の耐性の度合いは、0.1〜5倍(平均1.2倍)であ
った。それに比べgenotypeでの耐性変異がアミノ酸配列
番号41,215位の単独もしくは、両者の組合わさっ
た変異が認められた場合、2.6倍〜106倍(平均7
0倍)と耐性に傾くことがわかった。また以前から報告
があるように、41,215,184位が変異すると耐
性ではなく、0.53〜14倍(平均6.7倍)と感受
性を取り戻していることが確認された。そしてこの3つ
の組み合わせに、67,219位の耐性変異が加算され
た場合には、2.6〜106倍(112倍)となり、再
び高度耐性を獲得していることがわかった。
The results of the resistance test for each drug are described below. AZT (see FIG. 1): The value obtained using NL432 was set to 1 time, and the degree of phenotype resistance to AZT in the untreated group was 0.1 to 5 times (average 1.2 times). there were. On the other hand, when the genotype resistance mutation is a single mutation at amino acid sequence Nos. 41 and 215, or a combination of both mutations is observed, it is 2.6 to 106 times (average 7 times).
(0 times) and the resistance was found to be inclined. Further, as previously reported, it was confirmed that when the mutations at positions 41, 215, and 184 were mutated, they were not resistant but regained sensitivity of 0.53 to 14 times (average 6.7 times). When the resistance mutation at positions 67 and 219 was added to these three combinations, the ratio became 2.6 to 106 times (112 times), indicating that high resistance was acquired again.

【0043】3TC(図2を参照):無治療群での3T
Cに対するphenotypeでの耐性の度合いは、0.12〜
3.86(平均1.4倍)であった。それに比べgenoty
peで184位の耐性変異が認められた場合、すべての検
体において120倍以上の高度耐性を獲得していた。ま
た184位がwild typeであっても他の逆転写酵素阻害
剤や3TCの治療歴がある場合は0.12〜31倍(平
均9.5倍)と低い耐性が認められた。
3TC (see FIG. 2): 3T in untreated group
The degree of phenotype resistance to C is 0.12-
It was 3.86 (1.4 times on average). Genoty in comparison
When the 184th resistance mutation was found in pe, all the samples had at least 120 times higher resistance. Even if the 184th position is a wild type, a low resistance of 0.12 to 31 times (average 9.5 times) was recognized when there was a history of treatment with another reverse transcriptase inhibitor or 3TC.

【0044】d4T(図3を参照):無治療群でのd4
Tに対するphenotypeでの耐性の度合いは、0.4〜
3.2倍(平均1倍)であった。d4Tでは耐性に関連
するアミノ酸置換は不明な部分が多く、現在知られてい
る75位の変異との相関を調べてみたが、当センターに
おいて75位に対する変異を獲得したウイルスは見つか
っているものの、耐性変異と報告されているアミノ酸置
換ではなかった。しかし3TCと同様,75位がwild t
ypeであっても他の逆転写酵素阻害剤や3TCの治療歴
がある場合は0.04〜8.18倍(平均2.3倍)と
低い耐性が認められた。
D4T (see FIG. 3): d4 in the untreated group
The degree of phenotype resistance to T is 0.4 ~
It was 3.2 times (average 1 time). In d4T, many amino acid substitutions related to resistance are unknown, and the correlation with the currently known mutation at position 75 was examined. In this center, a virus that acquired the mutation at position 75 was found. It was not an amino acid substitution reported as a resistance mutation. But like 3TC, 75th place is wild t
Even if ype was used, if it had been treated with other reverse transcriptase inhibitors or 3TC, a low resistance of 0.04 to 8.18 times (2.3 times on average) was observed.

【0045】RTV(図4を参照):無治療群15名、
またRTVの治療歴があるがgenotypeでの耐性変異が全
く認められない6名に対するphenotypeでの耐性変異の
度合いは、0.33〜2.53倍(平均0.8倍)であ
った。primary mutationである82位がwild typeであ
り、secondary mutationが1つ(36か71位)の変異
があれば0.33〜1.33倍であるが、2つ以上の変
異が伴うと12〜106倍(平均72倍)と中等度耐性
から高度耐性を獲得していた。そしてprimarymutation
である82位の耐性変異が伴うと、secondary mutation
の数にかかわらず、すべて100倍前後(平均105
倍)の高度耐性を獲得していた。
RTV (see FIG. 4): 15 patients without treatment,
In addition, the degree of phenotype-resistant mutation in six patients who had been treated for RTV but had no genotype-resistant mutation at all was 0.33 to 2.53 times (0.8 times on average). The primary mutation at position 82 is a wild type, and the secondary mutation is 0.33 to 1.33 times when there is one (36 or 71) mutation, but 12 to 13 times when two or more mutations are involved. High resistance was obtained from moderate resistance of 106 times (average 72 times). And primarymutation
Is associated with the resistance mutation at position 82,
Irrespective of the number of
Twice) high resistance.

【0046】SQV(図5を参照):無治療群16名、
またSQVの治療歴があるがgenotypeでの耐性変異が全
く認められない12名に対するphenotypeでの耐性変異
の度合いは、0.1〜10倍(平均1.9倍)であっ
た。またsecondary mutationが1つ(10か82位)の
変異であれば、0.34〜3.2倍であるが、primarym
utationである90位に耐性変異が認められると6.6
〜100倍(平均60.7倍)と中等度耐性から高度耐
性を獲得していた。
SQV (see FIG. 5): 16 patients without treatment,
The degree of phenotype resistance mutation was 0.1 to 10-fold (average 1.9-fold) for 12 patients who had a history of treatment with SQV but had no genotype resistance mutation at all. If the secondary mutation is one (position 10 or 82), it is 0.34 to 3.2 times.
If a resistance mutation is found at position 90, which is utation, 6.6
High resistance was acquired from moderate resistance of 100100 times (average 60.7 times).

【0047】NFV(図6を参照):無治療群4名、ま
たNFVの治療歴があるがgenotypeでの耐性変異が全く
認められない2名に対するphenotypeでの耐性変異の度
合いは、0.33〜10倍であった。そして無治療であ
るにもかかわらず、secondary mutationである36、6
3、77位の単独変異もしくは63,77位の組合わさ
った変異については、ウイルスのpolymorphismであると
考えられた。そのため無治療群ではsecondary mutation
が1つであれば、0.3〜4.6倍(平均1.2倍)、
2つ同時に認められれば0.3〜1.5倍(平均1.3
倍)とどちらも感受性を示しているのに対して、治療群
については1つであれば、0.6〜103倍(平均2
1.3倍)、2つ同時に認められれば10.6〜333
倍(平均115倍)と中等度耐性から高度耐性を獲得し
ていた。またprimary mutationである30位に耐性変異
が認められると53〜333(平均165倍)と高度耐
性を獲得していた。
NFV (see FIG. 6): The degree of phenotype resistance mutation was 0.33 for 4 untreated groups and 2 patients who had been treated for NFV but had no genotype resistance mutation at all. It was 10 times. And despite no treatment, secondary mutations 36, 6
A single mutation at position 3,77 or a combined mutation at position 63,77 was considered to be viral polymorphism. Therefore, in the untreated group, secondary mutation
If there is one, 0.3 to 4.6 times (1.2 times on average),
0.3-1.5 times if two are recognized at the same time (1.3 on average)
Both show sensitivity, whereas in the case of one treatment group, 0.6 to 103 times (mean 2)
(1.3 times) 10.6-333 if two are recognized at the same time
High resistance was acquired from moderate resistance (fold 115 times on average). In addition, when a resistance mutation was found at position 30 which was a primary mutation, a high resistance of 53 to 333 (165 times on average) was obtained.

【0048】MAGIC−5AとMAGIC−5/SE
AP細胞を用いた薬剤耐性試験の相関:上記で基本的に
MAGIC−5Aを用いたBlue Cell Countで計測した
検体を同時に、MAGIC−5AとMAGIC−5/S
EAP細胞を用いた感染価測定系で平行してその薬剤耐
性を検討した。AZT,NVPおよびNFVについてそ
れぞれ26検体を、横軸にSEAP、縦軸にBlue Cell
Countで得られた各薬剤のIC50を示す濃度をプロッ
トすると、高濃度域から低濃度域にわたる広い濃度域で
高い相関を示した。またこの相関は、実験室株HIV−
1 NL432に対する相対的な耐性度としてプロット
しても同様に、高い相関を示した(図7及び図8を参
照)。MAGIC−5A細胞を用いたBlue Cell Count
とMAGIC−5/SEAP細胞を用いたChemilumines
cence測定は、途中の培養過程に係わる労力はほとんど
変わらないが、最終段階の測定の際、Blue Cell Count
はComputer Softによる画像処理によりその労力は軽減
するもの、マイクロプレート1枚を読み切るには1時間
弱の時間がかかるのに対して、マイクロプレート対応の
Luminometerを用いれば数十秒で測定が終了するのは、
多検体処理が必要な際は、かかる労力は大きくことな
る。検出感度の点では、例えば96穴マイクロプレート
の穴に接種された検体中に感染性HIV−1が十数個の
時でも、MAGIC−5A細胞では固定して直接顕微鏡
下で判定できる利点があるが、MAGIC−5/SEA
PでもHIV−1非感染のバックグラウンドの数倍の有
意な化学発光値が得られ、なおかつ培養を継続して翌日
にはより明確な計測値が得られる利点もある。しかしな
がら、薬剤耐性試験に関しては、培養の初めに充分な感
染価(100〜300bcc/well)のウイルスを
接種するので実際には問題にはならない。またデータに
は示さないが、p−ニトロフェノールホスフェートを基
質とした比色反応でも化学発光での測定系と比べて感度
の点では劣るものの、充分実用に耐える成績が得られ
た。
MAGIC-5A and MAGIC-5 / SE
Correlation of drug resistance test using AP cells: Basically, samples measured by Blue Cell Count using MAGIC-5A were simultaneously used for MAGIC-5A and MAGIC-5 / S
The drug resistance was examined in parallel with an infection titer measuring system using EAP cells. 26 samples each of AZT, NVP and NFV, SEAP on the horizontal axis and Blue Cell on the vertical axis
When the concentration showing the IC50 of each drug obtained by Count was plotted, a high correlation was shown in a wide concentration range from a high concentration range to a low concentration range. This correlation was also found in the laboratory strain HIV-
Similarly, a high correlation was shown when plotted as a relative degree of resistance to 1NL432 (see FIGS. 7 and 8). Blue Cell Count using MAGIC-5A cells
And Chemilumines using MAGIC-5 / SEAP cells
Although the labor involved in the culturing process during the cence measurement is almost the same, the Blue Cell Count
Although the labor is reduced by image processing by Computer Soft, it takes less than an hour to read one microplate, whereas microplate compatible
The measurement is completed in tens of seconds using a Luminometer.
When multi-sample processing is required, such labor is large. In terms of detection sensitivity, for example, even when there are more than ten infectious HIV-1 in a sample inoculated in a well of a 96-well microplate, there is an advantage that MAGIC-5A cells can be fixed and determined directly under a microscope. But MAGIC-5 / SEA
P also has the advantage that a significant chemiluminescence value several times that of the HIV-1 non-infected background can be obtained, and that the culture can be continued to obtain a clearer measurement value the next day. However, for the drug resistance test, there is no practical problem since the virus is inoculated with a sufficient infectious titer (100 to 300 bcc / well) at the beginning of the culture. Further, although not shown in the data, the colorimetric reaction using p-nitrophenol phosphate as a substrate was inferior in sensitivity as compared with the chemiluminescence measurement system, but the result was sufficiently practical.

【0049】次に、新たに許可された抗HIV薬である
アバカビア(ABC)、ネビラピン(NVP)およびア
ンプレナビア(APV)について、標準ウイルス株とし
てHIV―1NL432を用いて薬剤耐性試験の再現性
を検討した。その結果、表3に示すように良好な再現性
が得られた。以下、それぞれの薬剤に対する耐性試験結
果を記載する。
Next, the reproducibility of the drug resistance test for newly approved anti-HIV drugs, abacavia (ABC), nevirapine (NVP) and amprenavia (APV), was examined using HIV-1NL432 as a standard virus strain. did. As a result, good reproducibility was obtained as shown in Table 3. Hereinafter, the results of the resistance test for each drug are described.

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】アバカビア(ABC)(図9を参照):逆
転写酵素阻害剤であるアバカビア(ABC)は、65,
74,115,184の耐性変異が知られている。無治
療者では平均して16.2倍と耐性に傾いた。さらに1
84に74の耐性変異が加わると26.1倍と耐性度が
上昇した。
Abacavia (ABC) (see FIG. 9): Abacavia (ABC), a reverse transcriptase inhibitor, has 65,
74, 115, 184 resistance mutations are known. The untreated patients tended to be 16.2 times more resistant on average. One more
The addition of 74 resistance mutations to 84 increased the resistance to 26.1-fold.

【0052】ネビラピン(NVP)(図10を参照):
非拡散系逆転写酵素阻害剤であるネビラピン(NVP)
は103,106,108、181,190の耐性変異
が知られている。これらはすべてNVPに対するprimar
y mutationである。無治療者が1.05倍であり、逆転
写酵素阻害剤を使用したことがある患者においても1.
51倍と感受性の範囲であった。つまり逆転写酵素阻害
剤とネビラピンでは交差耐性は認められなかった。また
181の変異の27.6倍を除いて、そのほか全ての
(106、103、190)耐性度が100倍以上と値
が振り切れており、高度耐性を獲得していた。また、非
拡散系逆転写酵素阻害剤のほとんどの耐性変異は交差耐
性として認められているが、唯一NVPの106の耐性
変異はEFV(エファビレンツ)に対して交差耐性が認
められていない。今回測定した106の耐性変異が認め
られた検体は、NVPに対して131倍以上と高度耐性
であるが、EFVに対して5.7倍と耐性を獲得してい
ないことがわかった。
Nevirapine (NVP) (see FIG. 10):
Nevirapine (NVP), a non-diffusible reverse transcriptase inhibitor
Are known to have 103, 106, 108, 181, 190 resistance mutations. These are all primar for NVP
y mutation. The number of untreated patients was 1.05 times, and even in patients who have used reverse transcriptase inhibitors, 1.
The sensitivity range was 51 times. That is, cross-resistance was not recognized between the reverse transcriptase inhibitor and nevirapine. With the exception of 27.6-fold of the 181 mutation, all the other (106, 103, 190) resistance levels were over 100-fold and the values were far out, indicating that high resistance was obtained. Most of the resistance mutations of the non-diffusible reverse transcriptase inhibitors are recognized as cross-resistance, but only the NVP 106 resistance mutation has no cross-resistance to EFV (Efavirenz). It was found that the sample in which 106 resistance mutations measured this time were highly resistant to NVP by 131 times or more, but did not acquire 5.7 times resistance to EFV.

【0053】アンプレナビア(APV)(図11を参
照):無治療者では1.47倍であり、また無治療であ
りながらポリモフィズムとして10に変異を獲得してい
る検体でも1.04倍と感受性の範囲であった。しかし
同じ10に変異が認められ、治療を行っているものにつ
いては19.6倍と耐性度が上昇していることがわかっ
た。さらにアンプレナビアのsecondary mutationである
10,46,84がそろうと、平均して232倍と耐性
度が上昇していた。プロテアーゼ阻害剤であるアンプレ
ナビアは、primary mutationである50が他のプロテア
ーゼ阻害剤に対する耐性変異ではないため交差耐性の少
ない薬剤として知られていたが、しかし、secondary mu
tationだけでも複数存在すれば他のプロテアーゼ同様耐
性に傾くことがわかった。また以前にParkinらに
よると過去にIDL、NFVを使用した患者の20%で
見られるN88Sの変異は、APVに対しても感受性が
戻ると報告(Journal of Viorology, 2000, 4414-441
9)していた。今回のアッセイにおいても46の耐性変
異が認められる群では24.2倍耐性であるのに対し、
46にN88Sが認められていると5.5倍と感受性が
戻り、これらの患者は過去にNFVによる治療を受けて
いたことがわかった。
Amprenavia (APV) (see FIG. 11): 1.47-fold in untreated patients, and 1.04-fold more sensitive in untreated, but polymorphic, mutants with a mutation of 10. Range. However, the same 10 mutations were observed, and it was found that those treated showed an increase in resistance of 19.6-fold. Furthermore, when the secondary mutation of amprenavia, 10,46,84, was prepared, the resistance increased 232 times on average. Amprenabia, a protease inhibitor, was known as a drug with low cross-resistance because 50, the primary mutation, was not a resistance mutation to other protease inhibitors.
It was found that the presence of a plurality of tations alone led to a tendency toward resistance like other proteases. Previously, Parkin et al. Reported that the N88S mutation found in 20% of patients who had used IDL or NFV in the past also returned sensitivity to APV (Journal of Viorology, 2000, 4414-441).
9) had. In the present assay, the group in which 46 resistance mutations were observed was 24.2-fold resistant,
The presence of N88S in 46 returned the sensitivity to 5.5-fold, indicating that these patients had previously been treated with NFV.

【0054】(考察)現在、薬剤耐性変異ウイルスを検
出するためには、(1)薬剤作用領域の塩基配列の変異
を調べる遺伝子型(genotype法)と(2)直接HIVを
薬剤存在下で培養し、増殖を抑えることのできる濃度
(IC50、IC90)を求めて評価する表現型(phen
otype法)、そして(3)組換え(recombinant)DNA
技術を利用し、患者由来の感染性recombinant HIVを
作り、phenotype法を行うrecombinant virus assayの3
つが挙げられる。このうち短時間で、操作性にも優れ、
比較的容易に結果が得ることができるgenotype法が主流
となっているが、その反面、報告されていない耐性変異
の出現や複数の変異蓄積した場合での総合的な判断は難
しいとされている。それに比べ、耐性度を総合的に判断
することができるphenotype法での検出方法は、現在急
速に改善されつつあるとはいえ、いまだに時間や費用、
労力が必要であると考えられ、一般的には行われていな
い。またrecombinant virus assayについても、患者由
来のウイルスの薬剤作用領域をHIVベクタープラスミ
ドに組み込む技術が非常に熟練を要し、得られた組換え
ウイルスが増殖しないことも多く、さらにpo1遺伝子
などの薬剤作用領域以外の領域がHIV−1粒子形成に
関与していることが知られており、得られた組換えウイ
ルスが実際の患者体内のウイルスの性状を反映している
か判明していないことからphenotype法と同様、一般的
にはおこなわれていない。
(Discussion) At present, in order to detect a drug-resistant mutant virus, (1) a genotype (genotype method) for examining a mutation in the nucleotide sequence of a drug action region and (2) direct HIV culture in the presence of a drug And a phenotype (phen) for evaluating and evaluating concentrations (IC50, IC90) that can suppress proliferation.
otype method), and (3) recombinant DNA
Recombinant virus assay using the technology to create infectious recombinant HIV from patients and perform the phenotype method.
One is. Of these, in a short time, excellent operability,
The genotype method, which can obtain results relatively easily, is the mainstream, but on the other hand, it is difficult to make comprehensive judgments in the case of unreported resistance mutations or accumulation of multiple mutations . In contrast, the detection method using the phenotype method, which can judge the degree of resistance comprehensively, is rapidly improving, but it still takes time, cost,
It is considered labor-intensive and is not generally done. Also, regarding the recombinant virus assay, the technology for incorporating the drug-active region of the patient-derived virus into the HIV vector plasmid requires extremely skill, and the obtained recombinant virus often does not grow. Regions other than the region are known to be involved in HIV-1 particle formation, and it is not known whether the obtained recombinant virus reflects the actual properties of the virus in the patient. Like, it is not generally done.

【0055】そこで今回本発明者らは、MAGIC−5
AとMAGIC−5/SEAP細胞株によるphenotype
法を用いて、これらの問題を解決し、臨床分離株から直
接、感受性試験を迅速に行うことを目的とし、検査を行
った。従来でのPBMCを用いたphenotype法では、結
果が得られるまでに数ヶ月を要し、また判定するのにp
24を測定するという点でコストがかかるが、この細胞
を用いることによりウイルス分離から薬剤感受性試験ま
でわずか2週間ほどで結果が得ることができ、細胞の染
色もしくは培養上澄の酵素活性測定により感染の有無を
迅速に判定することができた。
Thus, the present inventors have now proposed MAGIC-5.
A and phenotype by MAGIC-5 / SEAP cell line
The aim of this study was to solve these problems using the method and to conduct a susceptibility test directly from clinical isolates. In the conventional phenotype method using PBMC, it takes several months to obtain a result, and it takes p
Although it is costly to measure 24, the use of these cells can provide results in only two weeks from virus isolation to drug susceptibility test, and infection by cell staining or measurement of enzyme activity in the culture supernatant. Could be quickly determined.

【0056】本実施例の結果から、無治療の患者ではコ
ントロールであるNL432に比べ、耐性の度合いが平
均して1倍前後であったが、中には10倍という検体が
認められた。これらのウイルスは、genotype法でも耐性
変異が認められていないにもかかわらず、phenotype法
では低度耐性を獲得していることが判明し、今後臨床に
おいて治療開始時の薬剤選択の判断に参考となるデータ
であることがわかった。さらにgenotype法とphenotype
法を比較したところ、アミノ酸配列番号75位の耐性変
異を検出出来なかったd4Tを除く薬剤については、良
好な相関が得られた。しかし3TC、d4Tについて
は、wild typeであっても、逆転写酵素阻害剤の治療歴
があるものでは、低度耐性が認められた。
From the results of this example, it was found that the average degree of resistance of untreated patients was about 1-fold as compared with NL432 as a control, but some samples were 10-fold more. These viruses were found to have acquired low-level resistance by the phenotype method, despite no resistance mutations being detected by the genotype method. Data. Further genotype method and phenotype
When the methods were compared, a good correlation was obtained for drugs other than d4T, for which no resistance mutation at amino acid sequence No. 75 could be detected. However, with respect to 3TC and d4T, low-level resistance was observed even in the case of a wild type, which had been treated with a reverse transcriptase inhibitor.

【0057】またAZTについても41,184,21
5位のアミノ酸変異が同時に認められた場合は、感受性
が復帰していることも、この細胞を用いて確認された。
しかしこのようなアミノ酸変異によって起こる感受性の
変化が、酵素と基質との反応、相互作用という点からど
のように起こっているかについては、現段階の技術と知
識では明らかにされていない。さらにプロテアーゼ阻害
剤では、primary mutationが認められると100倍前後
の高度耐性を示し、genotype法とphenotype法で得られ
た結果が一致したことが認められた。HIV−1ウイル
スは薬剤投与下に適応するためsecondary mutationを獲
得することが知られている。他のプロテアーゼ阻害剤で
治療歴のある患者では、NFVに対する反応が50%程
度しかないということが報告されたが、今回のこのよう
なケースにおいてNFVに対するprimary mutationが認
められなくてもsecondary mutationが見つかった。この
secondary mutationは、無治療の患者では感受性に示し
ているものの、プロテアーゼ阻害剤に治療歴がある患者
については、耐性を示しているということが、phenotyp
e法により示唆された。これらの成績からMAGIC−
5Aを用いたphenotype法は、genotype法で判断できな
かった耐性の度合いを明確にし、今後の多剤併用療法で
使用する薬剤選択の判断の一つとして有用であると考え
られた。
AZT was also calculated for 41,184,21
When the amino acid mutation at the 5-position was simultaneously observed, it was also confirmed using this cell that the sensitivity was restored.
However, how the change in sensitivity caused by such amino acid mutations occurs in terms of the reaction and interaction between the enzyme and the substrate has not been clarified by current technology and knowledge. Furthermore, when the primary mutation was observed, the protease inhibitor showed about 100-fold higher resistance, indicating that the results obtained by the genotype method and the phenotype method were consistent. It is known that the HIV-1 virus acquires a secondary mutation to adapt under drug administration. It was reported that patients who had been treated with other protease inhibitors had a response to NFV of only about 50%, but in this case, even if no primary mutation for NFV was found, the secondary mutation did not. found. this
The secondary mutation shows susceptibility in untreated patients, but shows resistance in patients who have been treated with protease inhibitors, phenotyp
Suggested by the e method. From these results, MAGIC-
The phenotype method using 5A clarified the degree of resistance that could not be determined by the genotype method, and was considered to be useful as one of the determinations for selecting drugs to be used in future multidrug combination therapy.

【0058】薬剤耐性試験におけるMAGIC−5Aと
MAGIC−5/SEAP細胞を用いた成績の比較か
ら、両者間では高い相関が得られた。このことはMAG
IC−5/SEAP細胞がMAGIC−5A細胞を親株
としてさらにHIV−1感染によりSEAPを細胞外に
分泌するように改変したことからも予測された。しかも
ReporterとしてはSEAPを用いた系の方がβ−ガラク
トシダーゼに比べ、化学発光試薬を加えたあとの安定性
及び操作の迅速簡便性においても格段に優れていた。検
出感度の点についてもSEAPの方が優れていたため、
接種するウイルス量が少なくても測定が可能であった。
またMAGIC−5/SEAPを用いたAssay系
は、細胞を播き、薬剤と同時にウイルスを接種し、培養
上澄を採取して酵素基質液を添加して測定機にかけるの
みで実測値が得られ、現在用いられているp24 EL
ISAあるいはRT Assayとくらべ操作手順は格
段に簡略化されており、Work Stationによるロボット化
への変換も可能であると考えられる。MAGIC−5A
細胞株による患者検体からのウイルス分離とMAGIC
−5/SEAPによる薬剤耐性Phenotyping Assayによ
り概略2週間程の短期間で薬剤耐性が判明することは、
早期の耐性ウイルスの検出と、感受性薬剤の選定に有用
であり、今後新たに承認される薬剤についても測定を行
い、Conbination Therapyとして様々な薬剤の組み合わ
せに対応しえるHigh Throughputな薬剤耐性試験系の構
築になくてはならない測定系となることが期待される。
From the comparison of the results using MAGIC-5A and MAGIC-5 / SEAP cells in a drug resistance test, a high correlation was obtained between the two. This is MAG
This was also predicted from the fact that IC-5 / SEAP cells were modified to secrete SEAP extracellularly by HIV-1 infection using MAGIC-5A cells as a parent strain. Moreover
As a reporter, the system using SEAP was remarkably superior to β-galactosidase in terms of stability after addition of a chemiluminescent reagent and quick and simple operation. SEAP was also superior in terms of detection sensitivity,
Measurement was possible even if the amount of virus to inoculate was small.
In the case of the Assay system using MAGIC-5 / SEAP, an actually measured value can be obtained only by inoculating cells, inoculating a virus at the same time as a drug, collecting a culture supernatant, adding an enzyme substrate solution, and applying the same to a measuring instrument. , P24 EL currently used
The operating procedure is much simpler than that of ISA or RT Assay, and it is considered that conversion to robotization by Work Station is also possible. MAGIC-5A
Virus isolation from patient samples by cell line and MAGIC
-5 / Drug resistance by SEAP Phenotyping Assay reveals that drug resistance is found in a short period of about two weeks,
It is useful for early detection of resistant virus and selection of susceptible drugs, and also measures drugs that are newly approved in the future.As a combination therapy, a high-throughput drug resistance test system that can respond to various combinations of drugs It is expected to be an indispensable measurement system for construction.

【0059】また、新たに許可された抗HIV薬である
ABC、NVPおよびAPVについても本試験法によ
り、効率的なおかつ鋭敏に耐性ウイルスを検出しえるこ
とが判明した。このことは今後、さらに開発され臨床応
用が期待されている様々な抗HIV薬についても本試験
が対応しえる柔軟性をもつことを意味する。
In addition, it has been found that the present test method can efficiently and sensitively detect resistant viruses of newly approved anti-HIV drugs ABC, NVP and APV. This means that this test has the flexibility to cope with various anti-HIV drugs that are further developed and expected to have clinical applications.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明により、HIV−1感染価測定細
胞株を用いた迅速簡便な薬剤耐性試験方法、特に多検体
を迅速に処理することができる薬剤耐性試験方法を提供
することが可能になった。
Industrial Applicability According to the present invention, it is possible to provide a quick and simple drug resistance test method using an HIV-1 infectious titer cell line, and in particular, a drug resistance test method capable of rapidly processing multiple samples. became.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、表現型でのAZT耐性と遺伝型との相
関関係を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the correlation between AZT resistance in the phenotype and genotype.

【図2】図2は、表現型での3TC耐性と遺伝型との相
関関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a correlation between 3TC resistance in a phenotype and a genotype.

【図3】図3は、表現型でのd4T耐性と遺伝型との相
関関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a correlation between d4T resistance in a phenotype and a genotype.

【図4】図4は、表現型でのRTV耐性と遺伝型との相
関関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the correlation between phenotypic RTV resistance and genotype.

【図5】図5は、表現型でのSQV耐性と遺伝型との相
関関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a correlation between SQV resistance in a phenotype and a genotype.

【図6】図6は、表現型でのNFV耐性と遺伝型との相
関関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the correlation between phenotypic NFV resistance and genotype.

【図7】図7は、MAGIC−5/SEAP細胞を用い
た化学発光アッセイとMAGIC−5A細胞を用いたBl
ue Cell Countとにおける、抗HIV−1剤濃度に対す
る相関関係を示す図である。
FIG. 7 shows chemiluminescence assay using MAGIC-5 / SEAP cells and Bl using MAGIC-5A cells.
It is a figure which shows correlation with anti-HIV-1 agent density | concentration in ue Cell Count.

【図8】図8は、MAGIC−5/SEAP細胞を用い
た化学発光アッセイとMAGIC−5A細胞を用いたBl
ue Cell Countとにおける、抗HIV−1剤濃度に対す
る相関関係を示す図である。
FIG. 8 shows chemiluminescence assay using MAGIC-5 / SEAP cells and Bl using MAGIC-5A cells.
It is a figure which shows correlation with anti-HIV-1 agent density | concentration in ue Cell Count.

【図9】図9は、表現型でのABC耐性と遺伝子型との
相関関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the correlation between ABC resistance and genotype in the phenotype.

【図10】図10は、表現型でのNVP耐性と遺伝子型
との相関関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the correlation between NVP resistance in phenotype and genotype.

【図11】図11は、表現型でのAPV耐性と遺伝子型
との相関関係を示す図である。
FIG. 11 shows a correlation between phenotypic APV resistance and genotype.

フロントページの続き (72)発明者 岡 慎一 東京都文京区弥生2−13−7−502 Fターム(参考) 4B024 AA11 AA20 DA03 EA04 GA11 4B063 QA01 QA18 QR02 QR13 QR77 QR80 QX02 4B065 AA93X AA93Y AA97X AC15 BA02 CA46 Continued on the front page (72) Inventor Shinichi Oka 2-13-7-502 Yayoi Bunyo-ku, Tokyo F-term (reference) 4B024 AA11 AA20 DA03 EA04 GA11 4B063 QA01 QA18 QR02 QR13 QR77 QR80 QX02 4B065 AA93X AA93Y AA97X AC15 BA02 CA46

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 HIV―1感染により分泌型レポーター
タンパク質を発現することができる動物細胞を被験薬剤
の存在下においてHIV−1を含む試料と接触させ、H
IV−1感染により培養上清に分泌されるレポータータ
ンパク質を検出することを特徴とする、HIVの薬剤耐
性の試験方法。
1. An animal cell capable of expressing a secreted reporter protein upon HIV-1 infection is brought into contact with a sample containing HIV-1 in the presence of a test agent,
A test method for drug resistance of HIV, comprising detecting a reporter protein secreted into a culture supernatant by IV-1 infection.
【請求項2】 動物細胞が、HIV―1ウイルスレセプ
ターCD4とHIV−1ウイルスコレセプターとを有す
る、請求項1に記載の試験方法。
2. The test method according to claim 1, wherein the animal cell has the HIV-1 virus receptor CD4 and the HIV-1 virus coreceptor.
【請求項3】 動物細胞がHIV−1ウイルスコレセプ
ターとしてCXCR4及び/又はCCR5を有する、請
求項1又は2に記載の試験方法。
3. The test method according to claim 1, wherein the animal cell has CXCR4 and / or CCR5 as an HIV-1 virus coreceptor.
【請求項4】 動物細胞がHIV−1ウイルスコレセプ
ターとしてCXCR4及びCCR5の両方を有する、請
求項1から3の何れかに記載の試験方法。
4. The test method according to claim 1, wherein the animal cell has both CXCR4 and CCR5 as HIV-1 virus co-receptors.
【請求項5】 分泌型レポータータンパク質が比色反
応、蛍光発光または化学発光の何れか1種以上の測定系
で検出できるタンパク質である、請求項1から4の何れ
か1項に記載の試験方法。
5. The test method according to claim 1, wherein the secretory reporter protein is a protein that can be detected by at least one of a colorimetric reaction, fluorescence emission, and chemiluminescence measurement system. .
【請求項6】 分泌レポータータンパク質がアルカリホ
スファターゼ、ルシフェラーゼ又はペルオキシダーゼで
ある、請求項1から5の何れかに記載の試験方法。
6. The test method according to claim 1, wherein the secretory reporter protein is alkaline phosphatase, luciferase or peroxidase.
【請求項7】 動物細胞が、HIV―1 LTR配列の
下流に分泌レポータータンパク質をコードする遺伝子を
有する発現ベクターを形質転換することにより得られる
細胞である、請求項1から6の何れか1項に記載の試験
方法。
7. The animal cell according to claim 1, wherein the animal cell is obtained by transforming an expression vector having a gene encoding a secreted reporter protein downstream of the HIV-1 LTR sequence. Test method described in
【請求項8】 動物細胞が、哺乳類動物細胞に由来する
細胞である、請求項1から7の何れか1項に記載の試験
方法。
8. The test method according to claim 1, wherein the animal cell is a cell derived from a mammalian cell.
【請求項9】 動物細胞が、ヒトHeLa細胞又はヒト
HOS細胞に由来する細胞である、請求項1から8の何
れか1項に記載の試験方法。
9. The test method according to claim 1, wherein the animal cell is a cell derived from a human HeLa cell or a human HOS cell.
【請求項10】 動物細胞が、受託番号FERM P−
18078を有する動物細胞である、請求項1から9の
何れか1項に記載の試験方法。
10. The method according to claim 10, wherein the animal cell has an accession number of FERM P-.
The test method according to any one of claims 1 to 9, which is an animal cell having 18078.
【請求項11】 被験薬剤が、逆転写酵素阻害剤又はプ
ロテアーゼ阻害剤を含む抗HIV薬剤である、請求項1
から10の何れか1項に記載の試験方法。
11. The test agent is an anti-HIV agent containing a reverse transcriptase inhibitor or a protease inhibitor.
11. The test method according to any one of items 1 to 10.
【請求項12】 被験薬剤として2種類以上の薬剤の組
み合わせを使用する、請求項1から11の何れか1項に
記載の試験方法。
12. The test method according to claim 1, wherein a combination of two or more drugs is used as the test drug.
【請求項13】 培養上清に分泌されるレポータータン
パク質を比色反応、蛍光発光または化学発光の何れか1
種以上の測定系で検出する、請求項1から12の何れか
1項に記載の試験方法。
13. The reporter protein secreted in the culture supernatant is subjected to any one of colorimetric reaction, fluorescence emission and chemiluminescence.
The test method according to any one of claims 1 to 12, wherein the detection is performed using at least one kind of measurement system.
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