JPWO2019230654A1 - Antiviral treatment for flavivirus infection - Google Patents

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Abstract

哺乳動物(ヒトを含む)におけるフラビウイルス感染ならびにフラビウイルス関連疾患に対する治療の潜在的な標的としての生物学的細胞における核小体の形態への影響に関連する方法を提供する。本発明の方法により取得される、生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質を有効成分として含む、抗フラビウイルス医薬組成物に関する。Provided are methods related to flavivirus infection in mammals (including humans) and their effects on nucleolar morphology in biological cells as potential targets for treatment of flavivirus-related diseases. The present invention relates to an antiflavivirus pharmaceutical composition, which comprises, as an active ingredient, a substance that affects the morphology of nucleoli in biological cells, which is obtained by the method of the present invention.

Description

本発明は、一般に、哺乳動物、特にヒトにおける、フラビウイルス感染およびフラビウイルス関連疾患に対する治療に関する。本発明は詳細には、フラビウイルスにより起こされる感染および疾患の処置および/または予防のための新規治療プロトコールの標的として、ならびに、新たな抗フラビウイルス活性を有する物質の同定および開発のために使用できるスクリーニング方法を提供する。 The present invention generally relates to the treatment of flavivirus infections and flavivirus-related diseases in mammals, especially humans. The present invention is specifically used as a target for novel therapeutic protocols for the treatment and / or prevention of infections and diseases caused by flaviviruses, and for the identification and development of substances with novel antiflavivirus activity. Provide a screening method that can be performed.

フラビウイルス科(Flaviviridae)フラビウイルス(Flavivirus)属は、日本脳炎、デング熱、デング出血熱、ジカ熱など、全世界で公衆衛生学的問題となっている感染症を引き起こす日本脳炎ウイルス(JEV)、デングウイルス(DENV)、ジカウイルス(ZIKV)などの病原体を多く含む。
フラビウイルス属ウイルスは、主に節足動物ウイルスであり、しばしば哺乳動物および鳥類において有意な罹患率および死亡率を引き起こす(非特許文献1)。JEVはアジアの南および東南地方に分布し、ブタまたは鳥類と蚊との間で人畜共通感染している(非特許文献1、2)。
Flaviviridae The genus Flaviviridae is a Japanese encephalitis virus (JEV) that causes infectious diseases such as Japanese encephalitis, dengue fever, dengue hemorrhagic fever, and Zika fever, which are a public health problem all over the world. It contains a lot of pathogens such as dengue virus (DENV) and Zika virus (ZIKV).
Flavivirus viruses are predominantly arthropod viruses and often cause significant morbidity and mortality in mammals and birds (Non-Patent Document 1). JEV is distributed in the south and southeastern regions of Asia and is a zoonotic infection between pigs or birds and mosquitoes (Non-Patent Documents 1 and 2).

フラビウイルス科フラビウイルス属は、70種以上のウイルスが存在し,その殆どが吸血性節足動物により媒介される。蚊媒介性フラビウイルスとしては、日本脳炎ウイルス(JEV)、デングウイルス(DENV)、ジカウイルス(ZIKV)、ウエストナイルウイルス(WNV)、黄熱ウイルス(YFV)などがあり,ダニ媒介性フラビウイルスとしては,ダニ媒介性脳炎ウイルス(TBEV)などが挙げられる(非特許文献3)。この他に媒介動物不明のフラビウイルスが14種報告されている。 Flaviviridae Flaviviridae has more than 70 viruses, most of which are mediated by hematophage arthropods. Mosquito-borne flaviviruses include Japanese encephalitis virus (JEV), dengue virus (DENV), Zika virus (ZIKV), West Nile virus (WNV), and yellow fever virus (YFV). , Tick-mediated encephalitis virus (TBEV) and the like (Non-Patent Document 3). In addition, 14 species of flavivirus of unknown carrier have been reported.

フラビウイルスは全長約11kbの+鎖RNAをゲノムとするエンベロープウイルスで構成され、5’端にはキャップ構造を有し、3’端はポリA構造を有していない(非特許文献4)。このゲノム上には単一の読み取り枠があり、ゲノムから翻訳されたポリタンパク質は宿主およびウイルスプロテアーゼによって翻訳と同時および翻訳後に切断され、コア、前駆膜(prM)およびエンベロープ(E)タンパク質の3つの構造タンパク質、ならびにNS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4BおよびNS5の7つの非構造タンパク質を生じる(非特許文献5)。 Flaviviridae is composed of an enveloped virus having a + strand RNA genome having a total length of about 11 kb, has a cap structure at the 5'end, and does not have a poly A structure at the 3'end (Non-Patent Document 4). There is a single reading frame on this genome, and the polyprotein translated from the genome is cleaved by the host and viral proteases at the same time as and after the translation, and the core, precursor membrane (prM) and envelope (E) proteins 3 It yields one structural protein and seven non-structural proteins, NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B and NS5 (Non-Patent Document 5).

フラビウイルス感染症に対する特異的な治療薬は,現在までのところ認可されていない。しかし,近年フラビウイルスタンパクの機能や構造が明らかになるにつれ,多くの特異的阻害薬の開発が進められている。NS3はプロテアーゼ活性およびヘリカーゼ活性を有し、どちらもウイルス複製に必須であることから、プロテアーゼ活性阻害物質(非特許文献6、7)およびヘリカーゼ活性阻害物質(非特許文献8、9)が開発されている。同様に、NS5のメチルトラスフェラーゼ活性に対する阻害物質(非特許文献10、11)、NS5のRNA依存性RNAポリメラーゼ阻害物質(非特許文献12、13)についても効果が認められている。さらに最近、構造タンパクの1つであるEタンパクにおいて、抗ウイルス薬のターゲットになり得る構造上のポケットが発見され(非特許文献14)、感染時のEタンパクの構造変化を阻害する薬物が探索されている(非特許文献15、16)。 No specific treatment for flavivirus infection has been approved to date. However, as the function and structure of flavivirus proteins have been clarified in recent years, the development of many specific inhibitors is underway. Since NS3 has protease activity and helicase activity, both of which are essential for viral replication, protease activity inhibitors (Non-Patent Documents 6 and 7) and helicase activity inhibitors (Non-Patent Documents 8 and 9) have been developed. ing. Similarly, an inhibitor of NS5 methyltrasferase activity (Non-Patent Documents 10 and 11) and an NS5 RNA-dependent RNA polymerase inhibitor (Non-Patent Documents 12 and 13) have also been found to be effective. More recently, in E-protein, which is one of the structural proteins, a structural pocket that can be a target of antiviral drugs has been discovered (Non-Patent Document 14), and a drug that inhibits the structural change of E-protein during infection is searched for. (Non-Patent Documents 15 and 16).

上記のような特異的抗ウイルス薬の他に、一般に広く用いられる抗ウイルス薬についても検討がなされている。IFNは米国FDAにおいて認可された抗ウイルス薬であるため、フラビウイルス感染症に対する効果についても検討がなされている。ヒトあるいはサルを用いた臨床試験において、セントルイス脳炎ウイルス感染症に対しては一定の効果が認められたが(非特許文献17)、デングウイルス(DENV)および日本脳炎ウイルス(JEV)感染症に対しては有意な効果はこれまでのところ認められていない(非特許文献18、19)。プリンヌクレオシドアナログであるリバビリンも広く抗ウイルス活性を有し、様々なウイルスについて検討されている(非特許文献20)。フラビウイルスについてもin vitro の検討では、イノシン一リン酸脱水素酵素阻害によるGTP枯渇により(非特許文献21)、ウイルス複製を抑制する効果が観察されている(非特許文献22)。しかし、ヒトにおけるJEV感染症に対する臨床試験では、有意な効果は認められなかった(非特許文献23)。最近、リバビリンと同様のヌクレオシドアナログETARがDENVなどのフラビウイルス複製を抑制することが報告され(非特許文献24)、今後の検討が期待される。 In addition to the specific antiviral drugs described above, commonly used antiviral drugs have also been studied. Since IFN is an antiviral drug approved by the US FDA, its effect on flavivirus infections is also being investigated. In clinical studies using humans or monkeys, a certain effect was observed against St. Louis encephalitis virus infection (Non-Patent Document 17), but against dengue virus (DENV) and Japanese encephalitis virus (JEV) infections. Has not been found to have a significant effect so far (Non-Patent Documents 18 and 19). Ribavirin, which is a purine nucleoside analog, also has a wide range of antiviral activity, and various viruses have been studied (Non-Patent Document 20). In vitro studies of flavivirus have also been observed to have an effect of suppressing viral replication due to GTP depletion due to inhibition of inosin monophosphate dehydrogenase (Non-Patent Document 21). However, no significant effect was observed in clinical trials for JEV infection in humans (Non-Patent Document 23). Recently, it has been reported that a nucleoside analog ETAL similar to ribavirin suppresses flavivirus replication such as DENV (Non-Patent Document 24), and future studies are expected.

また、標的RNAを分解させるRNAi(非特許文献25、26)、翻訳を阻害するモルフォリノオリゴ(PMO)(非特許文献27、28)といった新しい技術を用いた抗ウイルス薬も研究がなされており、動物モデルで一定の抗ウイルス作用が認められている。さらに、JEVに対するsiRNAを狂犬病ウイルス由来ペプチドと結合させ(非特許文献29)、またDENVに対するsiRNAを樹状細胞上リガンドと特異的に結合するペプチドと結合させることで(非特許文献30)、それぞれ中枢神経系および樹状細胞へ特異的に取り込ませることに成功している。これらの技術により、標的ウイルスが感染増殖している特定の臓器・細胞でのみ作用させることが可能となり、副反応も低減できると考えられるため、応用が期待される。
このように、期待される治療成績が得られているものの、フラビウイルス感染症対策として、決定的な治療薬が無いのが、現状である。
In addition, antiviral drugs using new technologies such as RNAi that degrades target RNA (Non-Patent Documents 25 and 26) and morpholino-oligo (PMO) that inhibits translation (Non-Patent Documents 27 and 28) are also being studied. , A certain antiviral effect has been observed in animal models. Furthermore, by binding siRNA to JEV to a rabies virus-derived peptide (Non-Patent Document 29) and binding siRNA to DENV to a peptide that specifically binds to a dendritic cell ligand (Non-Patent Document 30), respectively. We have succeeded in specifically incorporating it into the central nervous system and dendritic cells. These technologies are expected to be applied because they can be applied only to specific organs / cells in which the target virus is infected and proliferated, and side reactions can be reduced.
As described above, although the expected therapeutic results have been obtained, the current situation is that there is no definitive therapeutic agent as a countermeasure against flavivirus infection.

フラビウイルスの一種であるジカウイルス感染に対する抑制効果を有する化合物として、例えば汎カスパーゼ阻害物質、サイクリン依存性キナーゼ(CDK)阻害物質、カテゴリーB駆虫薬またはプロテアソーム阻害物質が網羅的に記載されている(特許文献1、非特許文献31)。ここでは、ジカウイルスの増殖を抑制する現象を確認しているのみであり、それがウイルスの感染、複製、パッケージングまたは出芽のいずれに作用しているのは不明である。 For example, pan-caspase inhibitors, cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitors, category B anthelmintics or proteasome inhibitors are comprehensively described as compounds having an inhibitory effect on Zika virus infection, which is a type of flavivirus ( Patent Document 1, Non-Patent Document 31). Here, we have only confirmed the phenomenon of suppressing the growth of Zika virus, and it is unknown whether it acts on virus infection, replication, packaging, or budding.

WO2018/017426A1公報WO2018 / 017426A1 Gazette

Burke, D. S., and T. P. Monath. 2001. Flaviviruses, p. 1043-1125Burke, D.S., and T.P. Monath. 2001. Flaviviruses, p. 1043-1125 Solomon, T., et al. J. Virol. 77:3091-3098Solomon, T., et al. J. Virol. 77: 3091-3098 Gubler DJ, et al. Flaviviruses. In: Fields virology (Fifth edition). Knipe DM, Howley PM (Ed), Lippincott-Raven, Philadelphia, PA, 1153-252, 2007Gubler DJ, et al. Flaviviruses. In: Fields virology (Fifth edition). Knipe DM, Howley PM (Ed), Lippincott-Raven, Philadelphia, PA, 1153-252, 2007 Wengler G, et al. Virology. 89:423-37, 1978Wengler G, et al. Virology. 89: 423-37, 1978 Lindenbach BD, et al., The Viruses and Their Replication. In: Fields virology (Fifth edition). Knipe DM, Howley PM (Ed), Lippincott-Raven, Philadelphia, PA, 1102-53, 2007Lindenbach BD, et al., The Viruses and Their Replication. In: Fields virology (Fifth edition). Knipe DM, Howley PM (Ed), Lippincott-Raven, Philadelphia, PA, 1102-53, 2007 Stoermer MJ, et al. J. Med. Chem. 51:5714-21, 2008Stoermer MJ, et al. J. Med. Chem. 51: 5714-21, 2008 Yang CC, et al. Antimicrob. Agents. Chemother. 55:229-38, 2011Yang CC, et al. Antimicrob. Agents. Chemother. 55: 229-38, 2011 Zhang N, et al. J. Med. Chem. 46:4149-64, 2003Zhang N, et al. J. Med. Chem. 46: 4149-64, 2003 Borowski P, et al. Eur. J. Biochem. 270:1645-53, 2003Borowski P, et al. Eur. J. Biochem. 270: 1645-53, 2003 Luzhkov VB, et al. Med. Chem. 15:7795-802, 2007Luzhkov VB, et al. Med. Chem. 15: 7795-802, 2007 Lim SP, et al. J. Biol. Chem. 286:6233-40, 2011Lim SP, et al. J. Biol. Chem. 286: 6233-40, 2011 Yin Z, et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106:20435-9, 2009Yin Z, et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106: 20435-9, 2009 Niyomrattanakit P, et al. J. Virol. 84:5678-86, 2010Niyomrattanakit P, et al. J. Virol. 84: 5678-86, 2010 Modis Y, et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 100:6986-91, 2003Modis Y, et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100: 6986-91, 2003 Wang QY, et al. Antimicrob. Agents. Chemother. 53:1823-31, 2009Wang QY, et al. Antimicrob. Agents. Chemother. 53: 1823-31, 2009 Zhou Z, et al. ACS. Chem. Biol. 3:765-75, 2008Zhou Z, et al. ACS. Chem. Biol. 3: 765-75, 2008 Rahal JJ, et al. J. Infect. Dis. 190:1084-7, 2004Rahal JJ, et al. J. Infect. Dis. 190: 1084-7, 2004 Ajariyakhajorn C, et al. Antimicrob. Agents. Chemother. 49:4508-14, 2005Ajariyakhajorn C, et al. Antimicrob. Agents. Chemother. 49: 4508-14, 2005 Solomon T, et al. Lancet. 361:821-6, 2003Solomon T, et al. Lancet. 361: 821-6, 2003 De Clercq E. Med. Res. Rev. 29:611-45, 2009De Clercq E. Med. Res. Rev. 29: 611-45, 2009 Graci JD, et al. Rev. Med. Virol. 16:37-48, 2006Graci JD, et al. Rev. Med. Virol. 16: 37-48, 2006 Crance JM, et al. Antiviral. Res. 58:73-9, 2003Crance JM, et al. Antiviral. Res. 58: 73-9, 2003 Kumar R, et al. India. Clin. Infect. Dis. 48:400-6, 2009Kumar R, et al. India. Clin. Infect. Dis. 48: 400-6, 2009 McDowell M, et al. Antiviral. Res. 87:78-80, 2010McDowell M, et al. Antiviral. Res. 87: 78-80, 2010 Pacca CC, et al. Virus. Genes. 38:224-31, 2009Pacca CC, et al. Virus. Genes. 38: 224-31, 2009 Kumar P, et al. PLoS. Med. 3:e96, 2006Kumar P, et al. PLoS. Med. 3: e96, 2006 Deas TS, et al. Antimicrob. Agents. Chemother. 51:2470-82, 2007Deas TS, et al. Antimicrob. Agents. Chemother. 51: 2470-82, 2007 Stein DA, et al. J. Antimicrob. Chemother. 62:555-65, 2008Stein DA, et al. J. Antimicrob. Chemother. 62: 555-65, 2008 Kumar P, et al. Nature. 448:39-43, 2007Kumar P, et al. Nature. 448: 39-43, 2007 Subramanya S, et al. J. Virol. 84:2490-501, 2010Subramanya S, et al. J. Virol. 84: 2490-501, 2010 Xu M, et al. Nat. Med. 1101-1107, Vol. 22, Num. 10, 2016Xu M, et al. Nat. Med. 1101-1107, Vol. 22, Num. 10, 2016

フラビウイルス科フラビウイルス属はヒト以外の哺乳動物や鳥類が保有宿主・増幅動物となり、蚊またはダニにより媒介される。ヒトの生活において、感染蚊あるいは感染ダニとの接触を完全に絶つことは困難であるため、フラビウイルス感染を完全に排除することは不可能である。そこで、本発明者らは、フラビウイルス感染に対する抗ウイルス治療を求め、鋭意検討し、ウイルス複製を阻害する意外な知見を得た。 Flaviviridae Flaviviridae is a host / amplifiered animal owned by mammals and birds other than humans, and is transmitted by mosquitoes or mites. Since it is difficult to completely eliminate contact with infected mosquitoes or infected mites in human life, it is impossible to completely eliminate flavivirus infection. Therefore, the present inventors sought and studied antiviral treatment against flavivirus infection, and obtained surprising findings that inhibit viral replication.

本発明者らは、ある種の薬理活性化合物が、生物学的細胞における核小体の形態に影響を与えることを偶然にも見出し、それが何らかの作用によりウイルスの複製を阻害することを見出し、本発明を完成させた。 We happened to find that certain pharmacologically active compounds affect the morphology of nucleoli in biological cells, which in some way inhibits viral replication. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
<抗ウイルス医薬組成物>
[1]
生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質を含む抗フラビウイルス医薬組成物。
[2]
生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質を、抗フラビウイルス活性を有する有効成分として含む、[1]記載の抗フラビウイルス医薬組成物。
[3]
生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質が、核小体の形態異常を引き起こす物質である、[1]または[2]記載の医薬組成物。
[4]
生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質が、ウイルスのコアタンパク質の生物学的細胞における局在変化をも伴う、[1]から[3]のいずれか記載の医薬組成物。
[5]
生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質が、ウイルス複製阻害を引き起こす、[1]から[4]のいずれか記載の医薬組成物。
That is, the present invention includes the following aspects.
<Antiviral pharmaceutical composition>
[1]
An antiflavivirus pharmaceutical composition comprising a substance that affects the morphology of nucleoli in biological cells.
[2]
The anti-flavivirus pharmaceutical composition according to [1], which comprises a substance that affects the morphology of nucleoli in biological cells as an active ingredient having anti-flavivirus activity.
[3]
The pharmaceutical composition according to [1] or [2], wherein the substance that affects the morphology of the nucleolus in biological cells is a substance that causes morphological abnormalities of the nucleolus.
[4]
The pharmaceutical composition according to any one of [1] to [3], wherein the substance affecting the morphology of the nucleolus in the biological cell also involves a change in the localization of the core protein of the virus in the biological cell.
[5]
The pharmaceutical composition according to any one of [1] to [4], wherein a substance that affects the morphology of nucleoli in biological cells causes viral replication inhibition.

[6]
抗フラビウイルス活性について、フラビウイルスが日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ジカウイルス、ウエストナイルウイルス、黄熱ウイルスの中から選ばれる抗フラビウイルス活性である、[1]から[5]のいずれか記載の医薬組成物。
[7]
生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質が、CDK阻害活性を有する物質、rRNA転写阻害活性を有する物質、DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質、またはGSK−3阻害活性を有する物質である、[1]から[6]のいずれか記載の医薬組成物。
[8]
CDK阻害活性を有する物質が、2-シアノエチルアルステロパウロン、5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド、(4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミン、P276-00、A-674563、SU9516、SNS-032 (BMS-387032)、ディナシクリブ、フラボピリドール、AT7519、フラボピリドール塩酸、AT7519 HCl、AZD5438、R547、およびケンパウローンの中から選ばれる、[7]記載の医薬組成物。
[9]
CDK阻害活性を有する物質が、2-シアノエチルアルステロパウロン、5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド、および(4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミンの中から選ばれる、[8]記載の医薬組成物。
[6]
Regarding anti-flavivirus activity, the drug according to any one of [1] to [5], wherein the flavivirus is an anti-flavivirus activity selected from Japanese encephalitis virus, dengue virus, Zika virus, West Nile virus, and yellow fever virus. Composition.
[7]
Substances that affect the morphology of nucleoli in biological cells are substances that have CDK inhibitory activity, rRNA transcription inhibitory activity, DNA topoisomerase inhibitory activity, or GSK-3 inhibitory activity. The pharmaceutical composition according to any one of [1] to [6].
[8]
Substances with CDK inhibitory activity are 2-cyanoethylartellopaulone, 5-amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino) -N- (2,6-difluorophenyl) -1H-1, 2,4-Triazole-1-Carbothioamide, (4- (2-amino-4-methylthiazole-5-yl) pyrimidin-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine, P276-00, A-674563 , SU9516, SNS-032 (BMS-387032), dynasicrib, flavopyridol, AT7519, flavopyridol hydrochloride, AT7519 HCl, AZD5438, R547, and kerpaulone, the pharmaceutical composition according to [7].
[9]
Substances with CDK inhibitory activity are 2-cyanoethylartellopaulone, 5-amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino) -N- (2,6-difluorophenyl) -1H-1, Selected from 2,4-triazol-1-carbothioamide, and (4- (2-amino-4-methylthiazole-5-yl) pyrimidin-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine, [ 8] The pharmaceutical composition according to the above.

[10]
rRNA転写阻害活性を有する物質がアクチノマイシンD、ドキソルビシン、およびアクラルビシンの中から選ばれる、[7]記載の医薬組成物。
[11]
DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質が、ドキソルビシン、アクラルビシン、エリプチシン、イダルビシン、イダルビシン塩酸塩、エピルビシン塩酸塩、ミトキサントロン塩酸塩、およびダウノルビシン塩酸塩の中から選ばれる、[6]記載の医薬組成物。
[12]
DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質が、ドキソルビシン、アクラルビシン、およびエリプチシンの中から選ばれる、[11]記載の医薬組成物。
[13]
GSK−3阻害活性を有する物質が、1-アザケンパウロンである、[7]記載の医薬組成物。
[10]
The pharmaceutical composition according to [7], wherein the substance having rRNA transcription inhibitory activity is selected from actinomycin D, doxorubicin, and aclarubicin.
[11]
The pharmaceutical composition according to [6], wherein the substance having DNA topoisomerase inhibitory activity is selected from doxorubicin, acralubicin, ellipticin, idarubicin, idarubicin hydrochloride, epirubicin hydrochloride, mitoxantrone hydrochloride, and daunorubicin hydrochloride.
[12]
The pharmaceutical composition according to [11], wherein the substance having DNA topoisomerase inhibitory activity is selected from doxorubicin, aclarubicin, and ellipticin.
[13]
The pharmaceutical composition according to [7], wherein the substance having GSK-3 inhibitory activity is 1-Azaken Paulon.

<スクリーニング方法>
[14]
以下の工程を含む、抗フラビウイルス活性を有する物質をスクリーニングする方法:
(a)生物学的細胞を、抗フラビウイルス活性を有する物質の候補化合物とインビトロで接触させ、
(b)前記候補化合物が、前記生物学的細胞における核小体の形態に対し、影響を与えるか調べ、
(c)前記候補化合物が、影響を与えていれば、抗フラビウイルス活性を有する物質として同定する、方法。
[15]
工程(c)において、前記候補化合物による影響が、生物学的細胞において核小体の形態異常である、[14]記載の方法。
[16]
生物学的細胞における核小体の形態異常を、核小体に局在するタンパク質または核酸の形成および/または局在の変化によって判別する、[14]または[15]記載の方法。
<Screening method>
[14]
Methods for screening substances with anti-flavivirus activity, including the following steps:
(A) Biological cells are contacted in vitro with candidate compounds of substances with antiflavivirus activity.
(B) Investigate whether the candidate compound affects the morphology of the nucleolus in the biological cell.
(C) A method for identifying the candidate compound as a substance having antiflavivirus activity if it has an influence.
[15]
[14] The method according to [14], wherein in step (c), the effect of the candidate compound is morphological abnormalities of the nucleolus in biological cells.
[16]
[14] or [15], wherein morphological abnormalities of the nucleolus in biological cells are discriminated by changes in the formation and / or localization of proteins or nucleic acids localized in the nucleolus.

[17]
核小体に局在するタンパク質の形成および/または局在の変化が、核小体に局在するタンパク質における対照化合物の影響と比較する変化である、前記候補化合物が核小体の形態に対し、影響を与えると判断する、[16]記載の方法。
[18]
生物学的細胞において核小体に局在するタンパク質が、ネクロフォスミン、ヌクレオリン、フィブリラリン、RNAポリメラーゼIおよびフラビウイルスのコアタンパク質、のなかから選ばれる一つまたはそれ以上のタンパク質である、[14]から[17]のいずれか記載の方法。
[19]
生物学的細胞が、肝臓由来のHuh7細胞などヒトを含む真核生物由来の培養細胞株、初代培養細胞、サル腎由来Vero細胞など霊長類由来の細胞株、C6/36細胞など蚊より樹立された細胞である、[14]から[18]のいずれか記載の方法。
[17]
A change in the formation and / or localization of a nucleolus-localized protein is a change compared to the effect of a control compound on a nucleolus-localized protein, the candidate compound relative to the nucleolus morphology. , The method according to [16], which is determined to have an effect.
[18]
The protein localized in the nucleolus in biological cells is one or more proteins selected from necrophosmine, nucleolin, fibrillarin, RNA polymerase I and flavivirus core proteins, [14. ] To [17].
[19]
Biological cells were established from mosquitoes such as eukaryotic cell lines including humans such as liver-derived Huh7 cells, primary cultured cells, primate-derived cell lines such as monkey kidney-derived Vero cells, and C6 / 36 cells. The method according to any one of [14] to [18], which is a cell.

本発明は、フラビウイルス感染症の予防、処置に有効な化合物を開示するとともに、さらに、新たな作用機序、感染予防、阻害効力および標的に関する医薬としての有用性を与えるスクリーニング方法を提供する。
特に、JEV、YFV、TBEV感染症に対するヒト用の認可ワクチンは存在するが、それぞれ年間数千〜数万例以上の患者が現在でも世界で報告されている。フラビウイルスはヒト以外の動物が保有・増幅宿主となること、感染蚊あるいは感染ダニとの接触を完全に絶つことは困難であるため、特異的治療法やワクチンの開発は重要課題である。
本発明によれば、新たな抗フラビウイルス治療薬を作成することができ、新たな治療物質を提供することができる。
The present invention discloses compounds effective for the prevention and treatment of flavivirus infections, and further provides a screening method that provides a novel mechanism of action, infection prevention, inhibitory efficacy and pharmaceutically usefulness for a target.
In particular, although there are licensed vaccines for humans against JEV, YFV, and TBEV infections, thousands to tens of thousands or more of each year are still reported worldwide. Since it is difficult for flavivirus to be carried and amplified by animals other than humans and to completely eliminate contact with infected mosquitoes or infected mites, the development of specific therapeutic methods and vaccines is an important issue.
According to the present invention, a new therapeutic agent for antiflavivirus can be prepared, and a new therapeutic substance can be provided.

フラビウイルスのコアタンパク質(別名、Cタンパク質またはカプシドタンパク質)の生物学的細胞における局在を示す、写真に代わる図面である。図1(A)は、日本脳炎ウイルスコアタンパク質:JEV core、 デングウイルスコアタンパク質:DENV core:、ジカウイルスコアタンパク質:ZIKV core、ウエストナイルウイルスコアタンパク質:WNV coreを一過性に発現させた細胞における局在を示す。図1(B)は、各種フラビウイルスコアタンパク質を細胞の細胞質にマイクロインジェクションした際の細胞内局在を示す。図1(C)は、日本脳炎ウイルスコアタンパク質を細胞の細胞質にマイクロインジェクションした際の、細胞質、細胞核(ゲノムDNA)および核小体における局在を示す。It is an alternative drawing to a photograph showing the localization of flavivirus core protein (also known as C protein or capsid protein) in biological cells. FIG. 1 (A) shows cells in which Japanese encephalitis virus core protein: JEV core, dengue virus core protein: DENV core :, Zika virus core protein: ZIKV core, and West Nile virus core protein: WNV core are transiently expressed. Shows localization. FIG. 1B shows the intracellular localization of various flavivirus core proteins when microinjected into the cytoplasm of cells. FIG. 1 (C) shows the localization in the cytoplasm, cell nucleus (genomic DNA) and nucleolus when the Japanese encephalitis virus core protein is microinjected into the cytoplasm of the cell. 日本脳炎ウイルスコアタンパク質の細胞内局在変化を指標とする、抗フラビウイルス活性を有する物質のスクリーニング方法の結果を示すグラフおよび細胞内局在を示す図面に代わる写真である。図2(A)は、細胞核内に存在するコアタンパク質の量を測定し、グラフ化したものである。図2(B)は、DMSO(対照)と3つのCDK阻害物質を処理した際の日本脳炎ウイルスコア蛋白質の核内局在を示している。It is a photograph instead of the graph which shows the result of the screening method of the substance | substance having anti-flavivirus activity which uses the intracellular localization change of the Japanese encephalitis virus core protein as an index, and the drawing which shows the intracellular localization. FIG. 2A is a graph obtained by measuring the amount of core protein present in the cell nucleus. FIG. 2B shows the nuclear localization of the Japanese encephalitis virus core protein when treated with DMSO (control) and three CDK inhibitors.

Cdk1/2 阻害物質III(5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド)が細胞における核小体の形態を変化させる様子を示す、図面に代わる写真である。図3(A)は、DMSO処理と比較し、Cdk1/2 阻害物質III処理が核小体形態異常を引き起こしていることを示している。図3(B)は、2-シアノエチルアルステロパウロン処理した細胞の細胞質に日本脳炎ウイルスコアタンパク質をマイクロインジェクションした際の、細胞質、細胞核(ゲノムDNA)および核小体における局在を示す。Cdk1 / 2 Inhibitor III (5-Amino-3-((4- (Aminosulfonyl) Phenyl) Amino) -N- (2,6-Difluorophenyl) -1H-1,2,4-Triazole-1-Carbo It is a photograph instead of a drawing showing how thioamide) changes the morphology of nucleoli in cells. FIG. 3 (A) shows that Cdk1 / 2 inhibitor III treatment causes nucleolar morphological abnormalities as compared to DMSO treatment. FIG. 3 (B) shows the localization in the cytoplasm, cell nucleus (genomic DNA) and nucleolus when the Japanese encephalitis virus core protein is microinjected into the cytoplasm of cells treated with 2-cyanoethyl asteropaulone. 特定されたCDK阻害物質が特定濃度において、日本脳炎ウイルスの複製を抑制するが、生物学的細胞は死滅させないことを示すグラフである。It is a graph which shows that the identified CDK inhibitor suppresses the replication of Japanese encephalitis virus at a specific concentration, but does not kill biological cells. rRNA転写阻害活性を有する物質による核小体の形態変化を示す、図面に代わる写真である。DMSO(対照)と3つのrRNA転写阻害物質を処理した際の蛍光像を示している。It is a photograph instead of a drawing which shows the morphological change of a nucleolus by a substance having an rRNA transcription inhibitory activity. Fluorescent images of DMSO (control) and three rRNA transcription inhibitors are shown. 図6(A)は、GSK−3阻害活性を有する物質1-アザケンパウロンによる核小体の形態変化を示す、図面に代わる写真である。図6(B)は、1-アザケンパウロンによる日本脳炎ウイルス、デングイウルス、ジカウイルスの増殖抑制を示すグラフである。FIG. 6 (A) is a photograph in place of the drawing showing the morphological change of the nucleolus caused by the substance 1-Azakenporon having GSK-3 inhibitory activity. FIG. 6B is a graph showing the suppression of growth of Japanese encephalitis virus, Denguiurus, and Zika virus by 1-Azaken Paulon. DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質:エリプチシン、イダルビシン、イダルビシン塩酸塩、エピルビシン塩酸塩、ミトキサントロン塩酸塩およびダウノルビシン塩酸塩による核小体の形態変化を示す、図面に代わる写真である。Substances having DNA topoisomerase inhibitory activity: Ellipticin, idarubicin, idarubicin hydrochloride, epirubicin hydrochloride, mitoxantrone hydrochloride and daunorubicin hydrochloride show morphological changes of the nucleus pulposus.

<スクリーニング方法>
本発明は一つの態様として、以下の工程を含む、抗フラビウイルス活性を有する物質をスクリーニングする方法:
(a)生物学的細胞を、抗フラビウイルス活性を有する物質の候補化合物とインビトロで接触させ、
(b)前記候補化合物が、前記生物学的細胞における核小体の形態に対し、影響を与えるか調べ、
(c)前記候補化合物が、影響を与えていれば、抗フラビウイルス活性を有する物質として同定する、方法を提供する。以下、具体的に説明する。
<Screening method>
The present invention comprises, as one embodiment, a method of screening a substance having antiflavivirus activity, which comprises the following steps:
(A) Biological cells are contacted in vitro with candidate compounds of substances with antiflavivirus activity.
(B) Investigate whether the candidate compound affects the morphology of the nucleolus in the biological cell.
(C) Provided is a method for identifying the candidate compound as a substance having antiflavivirus activity if it has an influence. Hereinafter, a specific description will be given.

本明細書において使用する「抗フラビウイルス活性を有する物質」および「その候補化合物」について説明する。
「フラビウイルス」という用語は、プラス鎖RNAをゲノムとするエンベロープウイルスで構成されるフラビウイルス科フラビウイルス属のウイルスを意味し、現在知られている70種以上のウイルスを包含する。例えば、蚊媒介性フラビウイルスとしては、日本脳炎ウイルス(JEV)、デングウイルス(DENV)、ジカウイルス(ZIKV)、ウエストナイルウイルス(WNV)、黄熱ウイルス(YFV)、セントルイス脳炎ウイルス(SLEV)、クンジンウイルス(KUN)、マレーバレー脳炎(MVEV)などがあり、ダニ媒介性フラビウイルスとしては、ダニ媒介性脳炎ウイルス(TBEV)などが挙げられる(Gubler DJ, Kuno G, Markoff L: Flaviviruses. In: Fields virology (Fifth edition). Knipe DM, Howley PM (Ed), Lippincott-Raven, Philadelphia, PA, 1153-252, 20071)。この他、媒介動物不明のフラビウイルスが14種報告されている。
The "substance having anti-flavivirus activity" and "candidate compound thereof" used in the present specification will be described.
The term "flaviviridae" means a virus of the Flaviviridae family, which is composed of enveloped viruses having a plus-strand RNA as a genome, and includes more than 70 currently known viruses. For example, mosquito-borne flaviviruses include Japanese encephalitis virus (JEV), dengue virus (DENV), Zika virus (ZIKV), West Nile virus (WNV), yellow fever virus (YFV), St. Louis encephalitis virus (SLEV), and Khun. There are dengue virus (KUN), Murray Valley encephalitis (MVEV), etc., and examples of tick-borne flavivirus include tick-mediated encephalitis virus (TBEV) (Gubler DJ, Kuno G, Markoff L: Flaviviruses. In: Fields virology (Fifth edition). Knipe DM, Howley PM (Ed), Lippincott-Raven, Philadelphia, PA, 1153-252, 20071). In addition, 14 species of flavivirus of unknown carrier have been reported.

「フラビウイルス」は、典型的には日本脳炎ウイルス(JEV)、デングウイルス(DENV)、ジカウイルス(ZIKV)、ウエストナイルウイルス(WNV)、より典型的には日本脳炎ウイルス(JEV)デングウイルス(DENV)、ジカウイルス(ZIKV)である。
JEVは、JEVが感染した蚊が刺咬することによりヒトを含む行き止まり宿主に広がり、死亡率の高い中枢神経系の感染を引き起こす(Burke, D. S., and T. P. Monath. 2001. Flaviviruses, p. 1043-1125. In D. M. Knipe, P. M. Howley, D. E. Griffin, R. A. Lamb, M. A. Martin, B. Roizman, and S. E. Straus (ed.), Fields virology, 4th ed., vol. 1. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, Pa)。JEVは、約11kbの長さの一本鎖プラス鎖RNAゲノムを有し、これは5’末端でキャップされるが、ポリアデニル化によって3’末端の修飾を欠いている(Lindenbach, B. D., and C. M. Rice. 2001. Flaviviridae: The viruses and their replication, p. 991-1041. In D. M. Knipe, P. M. Howley, D. E. Griffin, R. A. Lamb, M. A. Martin, B. Roizman, and S. E. Straus (ed.). Fields virology, 4th ed., vol. 1. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, Pa.)。ゲノムRNAは単一の大きなオープンリーディングフレームをコードし、ゲノムから翻訳されたポリタンパク質は宿主およびウイルスプロテアーゼによって翻訳と同時および翻訳後に切断され、コア、前駆膜(prM)およびエンベロープ(E)タンパク質の3つの構造タンパク質、ならびにNS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4BおよびNS5の7つの非構造タンパク質を生じる(Sumiyoshi, H., et al. Virology 161:497-510)。JEVのコアタンパク質(別名、Cタンパク質またはカプシドタンパク質)は他のフラビウイルスとのアミノ酸相同性は殆どなく、例えばダニ媒介性脳炎ウイルス(TBEV)とは僅か25%の相同性しかなく、一方で、疎水性プロファイル、塩基性アミノ酸残基の数や二次構造は非常によく類似している(Dokland, T., et al. Structure 12:1157-1163.;Jones, C. T., et al. J. Virol. 77:7143-7149.;Ma, L., et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101:3414-3419)。フラビウイルスのコアタンパク質は共通して、中央およびカルボキシル末端に2つの疎水性配列を含み、カルボキシル末端疎水性領域はprMのシグナル配列として働く。シグナルアンカー配列は、ウイルスプロテアーゼNS2B−3によって切断され、この切断は、宿主シグナルペプチダーゼによるprMアミノ末端のその後の遊離のために必要である(Lobigs, M., and E. Lee. 2004. J. Virol. 78: 178-186;Stocks, C. E., and M. Lobigs. 1998. J. Virol. 72:2141-2149;Yamshchikov, V. F., and R. W. Compans. 1994. J. Virol. 68:5765-5771)。小胞体(ER)膜から放出された成熟コアタンパク質は、アミノ末端およびカルボキシル末端の塩基性アミノ酸クラスターを介してゲノムRNAに結合し、ヌクレオキャプシドを形成すると考えられる(Khromykh, A. A., and E. G. Westaway. 1996. Kunjin. Arch. Virol. 141:685-699)。コアタンパク質の中央の疎水性領域はER膜と関連している可能性があり、この相互作用はヌクレオキャプシドと2つの膜タンパク質prMおよびEとのアッセンブリーを促し、ビリオンとしてER内腔に出芽すると考えられる(Markoff, L., B. Falgout, and A. Chang. 1997. Virology 233:105-117)。TBEVコアタンパク質の中央疎水性領域が除去すると、(pr)MおよびEタンパク質からなるが、コアタンパク質およびゲノムRNAを欠くサブウイルス粒子の産生が増大する(Kofler, R. M., F. X. Heinz, and C. W. Mandl. 2002. J. Virol. 76:3534-3543.;Kofler, R. M., et al. 2003. J. Virol. 77:443-451.)。
"Flavivirus" is typically Japanese encephalitis virus (JEV), dengue virus (DENV), Zika virus (ZIKV), Westnile virus (WNV), and more typically Japanese encephalitis virus (JEV) dengue virus (DENV). , Zika virus (ZIKV).
JEV spreads to dead-end hosts, including humans, by biting by JEV-infected mosquitoes, causing high-mortality central nervous system infections (Burke, DS, and TP Monath. 2001. Flaviviruses, p. 1043- 1125. In DM Knipe, PM Howley, DE Griffin, RA Lamb, MA Martin, B. Roizman, and SE Straus (ed.), Fields virology, 4th ed., Vol. 1. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, Pa) .. JEV has a positive-strand RNA genome approximately 11 kb long, which is capped at the 5'end but lacks 3'end modification by polyadenylation (Lindenbach, BD, and CM). Rice. 2001. Flaviviridae: The viruses and their replication, p. 991-1041. In DM Knipe, PM Howley, DE Griffin, RA Lamb, MA Martin, B. Roizman, and SE Straus (ed.). Fields virology, 4th ed., vol. 1. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, Pa.). Genomic RNA encodes a single large open reading frame, and polyproteins translated from the genome are cleaved simultaneously and after translation by host and viral proteases of the core, precursor membrane (prM) and envelope (E) proteins. It yields three structural proteins and seven nonstructural proteins, NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B and NS5 (Sumiyoshi, H., et al. Virology 161: 497-510). The core protein of JEV (also known as C protein or capsid protein) has little amino acid homology with other flaviviridae, for example, only 25% homology with flavivirus encephalitis virus (TBEV), while The hydrophobic profile, number of basic amino acid residues and secondary structure are very similar (Dokland, T., et al. Structure 12: 1157-1163 .; Jones, CT, et al. J. Virol). . 77: 7143-7149 .; Ma, L., et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101: 3414-3419). Flavivirus core proteins commonly contain two hydrophobic sequences at the center and at the carboxyl terminus, with the carboxyl terminus hydrophobic region serving as the prM signal sequence. The signal anchor sequence is cleaved by the viral protease NS2B-3, which is required for the subsequent release of the prM amino terminus by the host signal peptidase (Lobigs, M., and E. Lee. 2004. J. Virol. 78: 178-186; Stocks, CE, and M. Lobigs. 1998. J. Virol. 72: 2141-2149; Yamshchikov, VF, and RW Compans. 1994. J. Virol. 68: 5765-5771). Mature core proteins released from the endoplasmic reticulum (ER) membrane are thought to bind to genomic RNA via amino-terminal and carboxyl-terminal basic amino acid clusters to form nucleocapsids (Khromykh, AA, and EG Westaway. 1996. Kunjin. Arch. Virol. 141: 685-699). The central hydrophobic region of the core protein may be associated with the ER membrane, which is thought to facilitate the assembly of the nucleocapsid with the two membrane proteins prM and E and germinate into the ER lumen as a virion. (Markoff, L., B. Falgout, and A. Chang. 1997. Virology 233: 105-117). Removal of the central hydrophobic region of the TBEV core protein increases the production of subviral particles consisting of (pr) M and E proteins but lacking the core protein and genomic RNA (Kofler, RM, FX Heinz, and CW Mandl. 2002. J. Virol. 76: 3534-3543 .; Kofler, RM, et al. 2003. J. Virol. 77: 443-451.).

本発明における「抗フラビウイルス」または「抗フラビウイルス活性」なる用語は、フラビウイルスの複製、細胞への侵入および/または細胞のフラビウイルス感染を低下、阻害、遮断または予防する、結果的にフラビウイルスの生活環を抑制、阻害し、ウイルス活性を消滅、低減させるあらゆる効果を意味する。 The term "anti-flavivirus" or "anti-flavivirus activity" in the present invention reduces, inhibits, blocks or prevents flavivirus replication, cell invasion and / or cell flavivirus infection, resulting in flavivirus. It means any effect that suppresses or inhibits the life cycle of a virus and eliminates or reduces the virus activity.

本発明における「抗フラビウイルス活性を有する物質」または「抗フラビウイルス活性を有する有効成分」とは、フラビウイルスを消滅、低減することによりフラビウイルスに罹患または感染した被験者を処置または予防できる物質を意味する。「フラビウイルスに羅患する」または「フラビウイルスに感染した」という用語は、被験者に関連して使用され、フラビウイルスにより感染されフラビウイルス関連疾患を有することを意味する。「フラビウイルス関連疾患」とは、フラビウイルスと関連するおよび/または直接的もしくは間接的に引き起こされることが知られている、または疑われる任意の疾患または障害を意味する。フラビウイルス関連疾患には、発熱や頭痛、筋肉痛、関節痛が主な症状であり、特に深刻なデングウイルスによる出血熱、ジカウイルスや日本脳炎ウイルス、ウエストナイルウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルスによる脳炎、ジカウイルスによる小頭症を含むが、これらに限定されない。 The "substance having anti-flavivirus activity" or "active ingredient having anti-flavivirus activity" in the present invention refers to a substance capable of treating or preventing a subject suffering from or infected with flavivirus by eliminating or reducing flavivirus. means. The terms "affected by flavivirus" or "infected with flavivirus" are used in connection with a subject and mean infected by flavivirus and having a flavivirus-related disease. "Flavivirus-related disease" means any disease or disorder known or suspected to be associated with and / or directly or indirectly caused by flavivirus. The main symptoms of flavivirus-related diseases are fever, headache, myalgia, and arthralgia, especially severe hemorrhagic fever caused by dengue virus, encephalitis caused by Zika virus, Japanese encephalitis virus, Westnile virus, and tick-borne encephalitis virus. Includes, but is not limited to, small head disease caused by Zika virus.

本発明における「候補化合物」という用語は、任意の天然または非天然の分子、例えば核酸、ポリペプチドまたはタンパク質などの生物学的高分子、有機または無機分子、あるいは目的の活性についてテストするために生物学的材料、例えば細菌、真菌、植物または動物(特に哺乳動物、ヒトを含む)の細胞または組織などから調製される抽出物などを意味する。本発明のスクリーニング方法では、候補化合物については、所定の抗フラビウイルス活性を有する能力について評価される。限定はされないが、大学、企業等が有する天然、非天然化合物ライブラリー、薬用植物抽出液、ペプチド、抗体、核酸乱舞ラリーなどを指す。 The term "candidate compound" in the present invention refers to any natural or non-natural molecule, such as a biological polymer such as a nucleic acid, polypeptide or protein, an organic or inorganic molecule, or an organism to test for activity of interest. It means an extract prepared from a scientific material such as a cell or tissue of a bacterium, fungus, plant or animal (including especially mammals and humans). In the screening method of the present invention, candidate compounds are evaluated for their ability to have a given antiflavivirus activity. Not limited, but refers to natural and non-natural compound libraries, medicinal plant extracts, peptides, antibodies, nucleic acid turbulence rallies, etc. owned by universities, companies, etc.

本発明のスクリーニング方法に使用する「生物学的細胞」とは、実質的に同種の細胞集団を指し、好ましくは集団における細胞の少なくとも約80%、より好ましくは少なくとも約100%が同じ細胞型である。細胞型の例は、限定はされないが、血小板、リンパ球、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞、内皮細胞、腫瘍細胞、上皮細胞、顆粒球、単球、肥満細胞、神経細胞などである。好ましくは、ヒト肝臓由来のHuh7細胞やサル腎由来Vero細胞など、哺乳類動物を含む真核生物由来の培養細胞株および初代培養細胞、ならびにC6/36細胞などの蚊より樹立された細胞が挙げられ、核小体を観察できる細胞であれば、すべて対象となり得る。後述するが、本発明のスクリーニング方法はひとつの態様として、核小体の形態異常を確認する第一段階と、ウイルスの複製を確認する第二段階を含む。第一段階に使用する「生物学的細胞」は、核小体を観察できる細胞であれば、すべて対象となり、第二段階に使用する「生物学的細胞」は好ましくはウイルス感受性細胞、より好ましくはフラビウイルス感受性細胞である。 The "biological cell" used in the screening method of the present invention refers to a substantially homologous cell population, preferably at least about 80%, more preferably at least about 100% of the cells in the population of the same cell type. be. Examples of cell types include, but are not limited to, platelets, lymphocytes, T cells, B cells, natural killer cells, endothelial cells, tumor cells, epithelial cells, granulocytes, monocytes, mast cells, nerve cells and the like. Preferred include eukaryotic-derived cultured cell lines and primary cultured cells, including mammalian animals, such as human liver-derived Huh7 cells and monkey kidney-derived Vero cells, and mosquito-established cells such as C6 / 36 cells. Any cell that can observe nucleoli can be a target. As will be described later, one aspect of the screening method of the present invention includes a first step of confirming morphological abnormalities of nucleoli and a second step of confirming viral replication. The "biological cells" used in the first stage are all cells in which nucleoli can be observed, and the "biological cells" used in the second stage are preferably virus-sensitive cells, more preferably. Are flavivirus-sensitive cells.

「ウイルス感受性細胞」とは、ウイルスに感染され得る任意の細胞を指し、それは限定されないが、脳細胞、初代細胞、樹状細胞、胎盤細胞、子宮内膜細胞、リンパ節細胞、リンパ球様細胞(BおよびT細胞)、末梢血単核球、皮膚の細胞、ランゲルハンス細胞、および単球/マクロファージを含む。 "Virus-sensitive cell" means any cell that can be infected with a virus, including but not limited to brain cells, primary cells, dendritic cells, placenta cells, endometrial cells, lymph node cells, lymphocyte-like cells. Includes (B and T cells), peripheral blood mononuclear cells, skin cells, Langerhans cells, and monospheres / macrophages.

本発明のスクリーニング方法に使用される細胞は、当技術分野において周知の技術により調製、例えば細胞を患者または健常者からの採血によりまたは生検により得てもよく、または免疫および微生物供給業者、例えばAmerican Type Culture Collection, Manassas, VAから購入してもよい。 The cells used in the screening method of the present invention may be prepared by techniques well known in the art, eg, cells may be obtained by blood sampling from a patient or healthy person or by biopsy, or by an immune and microbial supplier, eg. It may be purchased from the American Type Culture Collection, Manassas, VA.

本発明において使用される細胞は、標準的な細胞培養技術に従って培養できる。例えば、細胞を、適した容器中で、加湿95%空気−5%COを含むインキュベータに入れて37℃の無菌環境において増殖させる。容器は撹拌または静置培地を含み得る。種々の細胞培養液を使用してもよく、不明確の生体液(例えばウシ胎児血清など)を含む培地ならびに完全に確定されている培地、例えば293 SFM無血清培地(Invitrogen Corp., Carlsbad, CA)を含む。細胞培養技術は、当技術分野において周知であり、確立されたプロトコールを多様な細胞タイプの培養のために利用可能である(例えば、R.I. Freshney, "Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique", 2nd Edition, 1987, Alan R. Liss, Inc.を参照のこと)。The cells used in the present invention can be cultured according to standard cell culture techniques. For example, cells are grown in a suitable container in an incubator containing humidified 95% air-5% CO 2 in a sterile environment at 37 ° C. The container may contain agitated or standing medium. Various cell cultures may be used, including media containing unclear biofluids (eg, fetal bovine serum) and fully established media, such as 293 SFM serum-free medium (Invitrogen Corp., Carlsbad, CA). )including. Cell culture techniques are well known in the art and established protocols are available for culturing a variety of cell types (eg, RI Freshney, "Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique", See 2nd Edition, 1987, Alan R. Liss, Inc.).

特定の態様では、本発明のスクリーニング方法は、マルチウエルアッセイプレートの複数のウエルに含まれる細胞を使用して実施する。そのようなアッセイプレートは、例えば、Strategene Corp.(La Jolla, CA)およびCorning Inc.(Acton, MA)の市販品があり、例えば、48ウエル、96ウエル、384ウエル、および1536ウエルプレートを含む。 In certain embodiments, the screening method of the present invention is performed using cells contained in multiple wells of a multi-well assay plate. Such assay plates include, for example, commercial products from Strategene Corp. (La Jolla, CA) and Corning Inc. (Acton, MA), including, for example, 48-well, 96-well, 384-well, and 1536-well plates. ..

「インビトロで接触」とは、例えば、マルチウエルアッセイプレートの複数のウエルに含まれる細胞に、所定の濃度に調整した抗フラビウイルス活性を有する物質の候補化合物を加えることを意味する。次いで、候補化合物について、所定の「抗フラビウイルス活性」を調べる。 "Contact in vitro" means, for example, adding a candidate compound of a substance having antiflavivirus activity adjusted to a predetermined concentration to cells contained in a plurality of wells of a multi-well assay plate. The candidate compound is then examined for a given "anti-flavivirus activity".

「所定の抗フラビウイルス活性」は、
(b)前記候補化合物が、前記生物学的細胞における核小体の形態に対し、影響を与えるか調べ、
(c)前記候補化合物が、影響を与えていれば、抗フラビウイルス活性を有する物質として同定する。具体的には、工程(c)において、前記候補化合物による影響が、生物学的細胞における核小体の形態異常である。
"Predetermined antiflavivirus activity" is
(B) Investigate whether the candidate compound affects the morphology of the nucleolus in the biological cell.
(C) If the candidate compound has an influence, it is identified as a substance having antiflavivirus activity. Specifically, in step (c), the effect of the candidate compound is a morphological abnormality of the nucleolus in biological cells.

候補化合物における上記所定の抗フラビウイルス活性の判定方法は、以下の本発明者らによる初めての知見に基づく。本発明者らは、フラビウイルス感染に対する抗ウイルス治療を求め、鋭意検討し、当初は別ターゲットを求めていたところ、ウイルス複製を阻害する事象はそのターゲットが本質でなく、生物学的細胞における核小体が関連することを偶然にも発見した。 The method for determining the predetermined anti-flavivirus activity in the candidate compound is based on the following first findings by the present inventors. The present inventors sought antiviral treatment for flavivirus infection, studied diligently, and initially sought another target, but the target of the event that inhibits viral replication is not the essence, and the nucleus in biological cells. I happened to discover that the nucleolus is related.

生物学的細胞の核に存在する核小体は光学顕微鏡で明瞭に観察することができる真核生物特有の構造体であり、主としてリボソームの生合成を担う。主な成分は、リボソームDNA(rDNA)、リボソームRNA(rRNA)、リボソームタンパク質などで、プロテオミクスの手法を用いた構成タンパク質のプロテオーム解析が進んでいる(Anderson et al., Nature volume 433:77-83)。電子顕微鏡による観察から、核小体の構造は電子密度の違いにより3つの領域に分けられる。中心には最も電子密度の低い線維中心(fibrillar center、FC)が存在し、その周辺を電子密度が高い高密度線維性要素(dense fibrillar component、DFC)が取り囲む。さらに、FCやDFCの周辺に電子密度が2番目に高い顆粒性要素(granular component、GC)が存在する。核小体は間期においては明瞭な核内構造体として存在するが、分裂期ではその構造は崩壊し、リボソーム生合成の活性が回復するG1期初期に再形成するなど、細胞周期に依存してその構造を変化させる。また、核小体は核内に1-6個存在するが、細胞が間期に進入後に核小体同士が融合するのでその数は明確に規定されていない。 The nucleoli present in the nucleus of biological cells are eukaryotic-specific structures that can be clearly observed with an optical microscope and are mainly responsible for ribosome biosynthesis. The main components are ribosomal DNA (rDNA), ribosomal RNA (rRNA), ribosomal proteins, etc., and proteomics analysis of constituent proteins using proteomics techniques is progressing (Anderson et al., Nature volume 433: 77-83). ). From the observation with an electron microscope, the structure of the nucleolus is divided into three regions according to the difference in electron density. The fiber center (FC) with the lowest electron density exists in the center, and the dense fibrillar component (DFC) with the highest electron density surrounds the fiber center (FC). In addition, there is a granular component (GC) with the second highest electron density around FC and DFC. The nucleolus exists as a clear intranuclear structure in the interphase, but in the mitotic phase, the structure collapses and reshapes in the early G1 phase when the activity of ribosome biogenesis is restored, depending on the cell cycle. To change its structure. In addition, there are 1-6 nucleoli in the nucleus, but the number is not clearly defined because the nucleoli fuse with each other after the cells enter interphase.

すなわち、本発明者らは、ある種の薬理活性化合物が、生物学的細胞における核小体の形態に影響を与えることを偶然にも見出し、それが何らかの作用によりウイルスの複製を阻害することを見出した。
フラビウイルスはウイルス複製機能の一端として、構成タンパク質のひとつであるコアタンパク質が宿主細胞の核小体機能を活用しており、それがウイルス複製に必須であると考えられる。本発明においては、特定の理論に囚われるものでないが、核小体の形態異常がコアタンパク質の機能発揮に悪影響を与えていることが考えられる。核小体はリボソームRNA(rRNA)の転写やリボソームの合成場所であり、正常状態であれば、コアタンパク質が核小体に局在することにより宿主のタンパク質合成に関わっている。たとえば、正常な核小体は、ウイルス由来のタンパク質の合成促進または宿主細胞のタンパクの合成抑制によって、相対的にウイルスタンパク質の翻訳を亢進させていることが想定される。本発明において見出された、ある種の物質における核小体の形態への影響は、この正常な核小体機能を低減あるいは破壊する作用に由来すると考えられる。
That is, we happened to find that certain pharmacologically active compounds affect the morphology of nucleoli in biological cells, which in some way inhibits viral replication. I found it.
As part of the viral replication function of flavivirus, the core protein, which is one of the constituent proteins, utilizes the nucleolus function of the host cell, which is considered to be essential for viral replication. In the present invention, although not bound by a specific theory, it is considered that the morphological abnormality of the nucleolus adversely affects the functioning of the core protein. The nucleolus is the transcription site of ribosomal RNA (rRNA) and the synthesis site of ribosomal RNA, and under normal conditions, the core protein is localized in the nucleolus and is involved in the protein synthesis of the host. For example, normal nucleoli are presumed to relatively enhance viral protein translation by promoting viral protein synthesis or suppressing host cell protein synthesis. The effect of certain substances on nucleolus morphology found in the present invention is believed to be due to the effect of reducing or destroying this normal nucleolus function.

具体的には、本発明のスクリーニング方法において、所定の抗フラビウイルス活性、すなわち、生物学的細胞における核小体の形態異常は、核小体に局在するタンパク質または核酸の存在および/または局在の変化によって判別される。
核小体に局在するタンパク質または核酸の存在および/または局在の変化とは、対照化合物の影響と比較して見出される、核小体そのものの形成状態における変化を代替するものである。核小体に局在するタンパク質または核酸の存在および/または局在の変化は、核小体が大きな塊から、多くの小さな油滴状に変化する、あるいは極小の粒が分散し見えなくなる、あるいは逆に核小体の塊がさらに大きな塊になる等によって判別される。核小体に局在するタンパク質における対照化合物の影響と比較して、このような変化があれば、候補化合物が核小体の形態に対し、影響を与えると判断する。
Specifically, in the screening method of the present invention, predetermined antiflavivirus activity, i.e., nucleolar morphological abnormalities in biological cells, is the presence and / or locality of proteins or nucleic acids localized in the nucleolus. It is determined by the change in existence.
Changes in the presence and / or localization of proteins or nucleic acids localized in the nucleolus replace the changes in the formation state of the nucleolus itself that are found in comparison to the effects of control compounds. The presence and / or change in localization of proteins or nucleic acids localized in the nucleolus causes the nucleolus to change from a large mass to many small oil droplets, or the tiny particles are dispersed and invisible. On the contrary, it is determined by the mass of the nucleolus becoming a larger mass. If there is such a change compared to the effect of the control compound on the protein localized in the nucleolus, it is determined that the candidate compound has an effect on the morphology of the nucleolus.

ここに、「生物学的細胞において核小体に局在するタンパク質」とは、核小体に内在するタンパク質、または核小体に特異的に結合するタンパク質を意味する。核小体に内在するタンパク質としては、ヌクレオフォスミン(Nucleophosmin, 別名:NPM, NPM1, B23, NO38, Numatrin)、ヌクレオリン(Nucleolin、別名:C23、NCL)、フィブリラリン(fibrillarin, 別名:FBL)およびRNAポリメラーゼI型(RNA polymerase 1, 別名:Pol1)が挙げられ、核小体に特異的に結合するするタンパク質としては、日本脳炎ウイルス等やC型肝炎ウイルス等のフラビウイルス、コロナウイルスのコアタンパク質、別名キャプシドタンパク質が挙げられるが、これらに限定されない(Rawlinson and Moseley, 2015. Cellular Microbiology; Salvetti and Greco, 2014. Biochemica et Biophysica Acta)。
ネクロフォスミンとは、核小体構造の最も外側に位置している顆粒性要素(GC)領域に存在するリボ核酸(RNA)に結合するタンパク質である。ヌクレオリンとは、主に核小体の高密度線維性要素(DFC)に局在し、リボソームデオキシリボ核酸(rDNA)の転写などに関わるタンパク質である。フィブリラリンとは、核小体の線維性要素(FC)、高密度線維性要素(DFC)に局在し、RNAと結合して,rRNA前駆体のプロセッシングや修飾に機能するタンパク質である。RNAポリメラーゼIとは、DNAの鋳型鎖(一本鎖)の塩基配列を読み取って相補的なRNAを合成する反応(転写)を触媒する酵素(RNAポリメラーゼ)のひとつである。RNAポリメラーゼIは核小体に存在してrRNA前駆体を合成する。
Here, the "protein localized in the nucleolus in a biological cell" means a protein inherent in the nucleolus or a protein that specifically binds to the nucleolus. Proteins inherent in the nucleus body include nucleophosmin (also known as NPM, NPM1, B23, NO38, Numatrin), nucleolin (also known as C23, NCL), fibrillarin (also known as FBL) and RNA. Polymer type I (RNA polymerase 1, also known as Pol1) is mentioned, and examples of proteins that specifically bind to nuclear bodies include flaviviruses such as Japanese encephalitis virus and hepatitis C virus, and core proteins of coronavirus. Other names include, but are not limited to, capsid proteins (Rawlinson and Moseley, 2015. Cellular Microbiology; Salvetti and Greco, 2014. Biochemica et Biophysica Acta).
Necrophosmine is a protein that binds to ribonucleic acid (RNA) located in the outermost granular element (GC) region of the nucleolus structure. Nucleolin is a protein that is mainly localized in the high-density fibrous element (DFC) of the nucleolus and is involved in the transcription of ribosomal deoxyribonucleic acid (rDNA). Fibrillarin is a protein that is localized in the fibrous element (FC) and high-density fibrous element (DFC) of the nucleolus and binds to RNA to function in the processing and modification of rRNA precursors. RNA polymerase I is one of the enzymes (RNA polymerase) that catalyzes the reaction (transcription) of reading the base sequence of the template strand (single strand) of DNA and synthesizing complementary RNA. RNA polymerase I is present in the nucleolus and synthesizes rRNA precursors.

これら核小体に特異的に結合するタンパク質の存在および/または局在の変化は、例えば、抗ネクロフォスミン抗体(抗NPM1抗体)(ab10530, Abcam, UK)、抗ヌクレオリン抗体(抗NCL抗体)(A300-710A, Bethyl Laboratories, TX)、抗フィブリラリン抗体(GTX24566, GeneTex, CA)、抗RNAポリメラーゼI抗体(抗POLI抗体)(13635-1-AP, Proteintech, IL)を用いた免疫蛍光抗体法によって観察できる。また、これらのタンパク質は、それらタンパク質をコードする核酸と緑色蛍光タンパク質(GFP)など蛍光物質をコードする核酸とを結合し、結合核酸を細胞に遺伝子導入すること、もしくは内在タンパク質および蛍光物質を融合させた組み換えタンパク質を細胞内にマイクロインジェクションすることによる蛍光イメージング法によって、観察できる。 Changes in the presence and / or localization of proteins that specifically bind to these nuclei include, for example, anti-necrophosmine antibody (anti-NPM1 antibody) (ab10530, Abcam, UK), anti-nucleolin antibody (anti-NCL antibody). Immunofluorescent antibody method using (A300-710A, Bethyl Laboratories, TX), anti-fibrillarin antibody (GTX24566, GeneTex, CA), anti-RNA polymerase I antibody (anti-POLI antibody) (13635-1-AP, Proteintech, IL) Can be observed by. In addition, these proteins bind nucleic acids encoding these proteins to nucleic acids encoding fluorescent substances such as green fluorescent protein (GFP), and transfer the bound nucleic acids into cells, or fuse endogenous proteins and fluorescent substances. It can be observed by a fluorescent imaging method by microinjecting the recombinant protein into cells.

「生物学的細胞において核小体に局在する核酸」とは、核小体に内在する核酸、または核小体に特異的に結合するする核酸を意味する。核小体に内在する核酸としては、リボソームデオキシリボ核酸(別名:リボゾームDNAまたはrDNA)が挙げられる。rDNAとは、43 kb(コーディング領域13.7 kb、非コーディング領域29.3 kb)を1ユニットとする繰り返し配列で、ヒトでは第13染色体、第14染色体、第15染色体、第21染色体、第22染色体の短腕型染色体の核短腕部に存在するDNAのことである。
これらrDNAの存在および/または局在の変化はFISH(Fluonecsence In Situ Hybridization)法で観察できる。FISH法とは、たとえばrDNAの特定の遺伝子配列を蛍光物質などで標識したオリゴヌクレオチドプローブを用い、目的の遺伝子とハイブリダイゼーションさせ蛍光顕微鏡で検出する手法である。
"Nucleic acid localized in the nucleolus in a biological cell" means a nucleic acid inherent in the nucleolus or a nucleic acid that specifically binds to the nucleolus. Nucleic acids contained in the nucleolus include ribosomal deoxyribonucleic acids (also known as ribosomal DNA or rDNA). rDNA is a repeating sequence consisting of 43 kb (coding region 13.7 kb, non-coding region 29.3 kb) as one unit. In humans, it is a short of chromosomes 13, 14, 15, 21, 21, and 22. DNA that exists in the nuclear short arm of the arm-shaped chromosome.
Changes in the presence and / or localization of these rDNA can be observed by the FISH (Fluonecsence In Situ Hybridization) method. The FISH method is a method in which, for example, a specific gene sequence of rDNA is hybridized with a target gene using an oligonucleotide probe labeled with a fluorescent substance or the like and detected with a fluorescence microscope.

フラビウイルスのコアタンパク質は生物学的細胞の核小体の局在を視覚化することで核小体の形態を表すことができることは知られていた(Tsuda et al., 2006 Microbiol. Immunol., 50, 225-234)。本発明において核小体の形態への影響の判別にフラビウイルスのコアタンパク質を利用することは、この知見に基づく。
フラビウイルスのコアタンパク質は、リポフェクトアミン(ThermoFisher)など遺伝子導入試薬により細胞内で発現させる、もしくは大腸菌や昆虫細胞から精製した組み換えタンパク質をガラス針を用いてマイクロインジェクションすることによって生物学的細胞の細胞質に注入し、その局在を観察する。フラビウイルスのコアタンパク質は、コアタンパク質をコードするDNAを組み込んだプラスミドを大腸菌やバキュロウイルスに遺伝子導入し、大腸菌の場合はその菌体内で、バキュロウイルスの場合はsf9昆虫細胞に感染し昆虫細胞中で発現させ、菌体、昆虫細胞を破砕して発現したタンパク質と特異的な抗体やグルタチオン−S−トランスフェラーゼといったタグタンパク質をそれに対する特異的な結合タンパク質を架橋したセファローズビーズで吸着、精製して製造することができる。
フラビウイルスのコアタンパク質の局在の変化は、例えば、抗フラビウイルス抗体やFlagタグなどを融合したコアタンパク質に対する抗Flag抗体などを用いた免疫蛍光抗体法、GFPなどの蛍光タンパク質を融合した融合タンパク質を発現、もしくは導入した細胞を蛍光顕微鏡、共焦点顕微鏡、超解像顕微鏡、電子顕微鏡などによって、観察できる。
It has been known that flavivirus core proteins can represent nucleoli morphology by visualizing the localization of nucleoli in biological cells (Tsuda et al., 2006 Microbiol. Immunol., 50, 225-234). It is based on this finding that the flavivirus core protein is used in the present invention to determine the effect on the morphology of the nucleolus.
The core protein of flavivirus is expressed intracellularly with a gene transfer reagent such as lipofectamine (ThermoFisher), or a recombinant protein purified from Escherichia coli or insect cells is microinjected using a glass needle to form a biological cell. Inject into the cytoplasm and observe its localization. The core protein of flavivirus is a plasmid in which a DNA encoding the core protein is introduced into Escherichia coli or baculovirus, and in the case of Escherichia coli, it infects the cells in the cells, and in the case of baculovirus, it infects sf9 insect cells in the insect cells. The protein expressed by disrupting bacterial cells and insect cells and the tag protein such as antibody and glutathione-S-transferase are adsorbed and purified with Sepharose beads cross-linked with the specific binding protein. Can be manufactured.
Changes in the localization of flavivirus core proteins include, for example, immunofluorescence antibody methods using anti-Flag antibodies against core proteins fused with anti-flavivirus antibodies and Flag tags, and fusion proteins fused with fluorescent proteins such as GFP. The cells expressing or introducing the protein can be observed with a fluorescent microscope, a confocal microscope, a super-resolution microscope, an electron microscope, or the like.

このように、本発明のスクリーニング方法では、生物学的細胞において核小体に局在するタンパク質が、ネクロフォスミン、ヌクレオリン、フィブリラリン、RNAポリメラーゼIおよびフラビウイルスのコアタンパク質、のなかから選ばれる一つまたはそれ以上のタンパク質である、本発明の方法が包含される。核小体に局在するタンパク質を2つまたはそれ以上用いることは、候補化合物の確実性の点から、好ましい。 Thus, in the screening method of the present invention, the protein localized in the nucleolus in biological cells is selected from necrophosmine, nucleolin, fibrillarin, RNA polymerase I and the core protein of flavivirus. Included are the methods of the invention, which are one or more proteins. The use of two or more proteins localized in the nucleolus is preferred from the standpoint of certainty of the candidate compound.

本発明の方法は特定の態様において、
(1)生物学的細胞を、抗フラビウイルス活性を有する物質の候補化合物とインビトロで接触させ、前記候補化合物が前記生物学的細胞における核小体の形態に影響を与えるのに十分な条件下および時間にわたりインキュベートし、
(2)前記候補化合物が、前記生物学的細胞における核小体の形態に対し、影響を与えるか調べ、
(3)影響を与えている前記候補化合物を、抗フラビウイルス活性を有する物質として同定する。前記生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える候補化合物が、潜在的な抗フラビウイルス薬物として同定される。
In certain embodiments, the methods of the invention
(1) Conditions sufficient to bring a biological cell into in vitro contact with a candidate compound of a substance having antiflavivirus activity so that the candidate compound affects the morphology of the nucleolus in the biological cell. And in vitro for hours,
(2) Investigate whether the candidate compound affects the morphology of the nucleolus in the biological cell.
(3) The influential candidate compound is identified as a substance having antiflavivirus activity. Candidate compounds that affect the morphology of nucleoli in said biological cells are identified as potential antiflavivirus drugs.

本発明はまた、好ましい態様において、
(1)生物学的細胞を、抗フラビウイルス活性を有する物質の候補化合物とインビトロで接触させ、前記候補化合物が前記生物学的細胞における核小体の形態に影響を与えるのに十分な条件下および時間にわたりインキュベートし、
(2)前記候補化合物が、前記生物学的細胞における核小体の形態に対し、影響を与えるか調べ、
(3)影響を与えている前記候補化合物を選別し、さらに
(4)選別された前記候補化合物について、ウイルスのコアタンパク質の生物学的細胞における局在変化を調べ、
(5)核小体の形態への影響とともに、コアタンパク質の局在も変化していれば、抗フラビウイルス活性を有する物質として同定する。
The present invention also, in a preferred embodiment,
(1) Conditions sufficient to bring a biological cell into in vitro contact with a candidate compound of a substance having antiflavivirus activity so that the candidate compound affects the morphology of the nucleolus in the biological cell. And in vitro for hours,
(2) Investigate whether the candidate compound affects the morphology of the nucleolus in the biological cell.
(3) The influencing candidate compounds were selected, and (4) the selected candidate compounds were examined for changes in the localization of the virus core protein in biological cells.
(5) If the localization of the core protein changes along with the effect on the morphology of the nucleolus, it is identified as a substance having antiflavivirus activity.

本発明におけるスクリーニング方法は、生物学的細胞における核小体の形態に影響を与えることにより効果を発揮する抗フラビウイルス薬物の発見および開発につながる。これらの薬物は、フラビウイルス感染および/またはフラビウイルス関連疾患および症状の処置および/または予防において潜在的に有用であり得る。本発明は、本発明のスクリーニング方法により抗フラビウイルス活性を有する物質として同定された化合物のいずれかを包含する。 The screening method in the present invention leads to the discovery and development of antiflavivirus drugs that exert their effects by affecting the morphology of nucleoli in biological cells. These drugs may be potentially useful in the treatment and / or prevention of flavivirus infections and / or flavivirus-related diseases and conditions. The present invention includes any of the compounds identified as substances having anti-flavivirus activity by the screening method of the present invention.

本発明者らにより見出された生物学的細胞における核小体の形態への影響は、新たな抗フラビウイルス薬物の同定、設計および開発のための標的として使用ができる。抗フラビウイルス薬物として有用な生物学的細胞における核小体の形態に影響する物質は、多種多様な分子のファミリーに属し、限定はされないが、有機化合物(例、小分子、サッカライド、ステロイドなど)、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体(例、フラビウイルスのコアタンパク質の核移行に結合する抗体)、ペプチド、ポリペプチド、核酸分子(例、アンチセンス化合物、リボザイム、三重らせん分子、SELEX RNAなど)を含む。 The effects on nucleolar morphology in biological cells found by us can be used as targets for the identification, design and development of new antiflavivirus drugs. Substances that affect the morphology of nuclei in biological cells useful as anti-flavivirus drugs belong to a wide variety of molecular families, including but not limited to organic compounds (eg, small molecules, saccharides, steroids, etc.). , Monoclonal or polyclonal antibodies (eg, antibodies that bind to the nuclear translocation of flavivirus core proteins), peptides, polypeptides, nucleic acid molecules (eg, antisense compounds, ribozymes, triple helix molecules, SELEX RNA, etc.).

本発明の方法に従ったライブラリーのスクリーニングは、通常「ヒット」または「リード」化合物と称される、所望の、しかし最適化までは為されていない生物学的活性を有する化合物を提供する。有用な薬物候補を開発する次の段階は、通常、ヒット化合物の化学構造とその生物学的または薬理学的活性の間での関係の分析を含む。分子構造および生物学的活性は、所定の生物学的指標についての全体的な構造修飾の結果を観察することによって関連付けることができる。最初のスクリーニングから利用可能な構造−活性相関の情報を次に使用し、小さな化合物ライブラリーを生成でき、それは、次いで、より高い親和性を有する化合物についてスクリーニングされる。臨床的有用性のために要求される立体電子的、物理化学的、薬物動態学的および毒物学的要因を満たすために生物学的に活性な化合物の合成修飾を実施するプロセスは、リード最適化と呼ばれ、本発明のスクリーニング方法により同定される候補化合物は同様に、リード最適化の初期に応用できる。リード最適化により化学的に修飾され、改善された薬物候補は、適切な範囲において本発明に包含され得る。適切な範囲とは、本発明における生物学的細胞の核小体の形態に影響する薬物候補化合物が一定の範囲の化学構造を有し同様の活性を示すと当業者が理解できる範囲である。 Screening of libraries according to the methods of the invention provides compounds with desired but unoptimized biological activity, commonly referred to as "hit" or "lead" compounds. The next step in developing a useful drug candidate usually involves an analysis of the relationship between the chemical structure of the hit compound and its biological or pharmacological activity. Molecular structure and biological activity can be associated by observing the results of overall structural modifications for a given biological indicator. The structure-activity relationship information available from the first screening can then be used to generate a small compound library, which is then screened for compounds with higher affinity. The process of performing synthetic modifications of biologically active compounds to meet the steric electronic, physicochemical, pharmacokinetic and toxicological factors required for clinical utility is lead optimization. Candidate compounds identified by the screening method of the invention, called, can also be applied early in read optimization. Drug candidates that have been chemically modified and improved by lead optimization can be included in the present invention to the extent appropriate. The appropriate range is a range that can be understood by those skilled in the art that a drug candidate compound that affects the morphology of the nucleolus of biological cells in the present invention has a certain range of chemical structures and exhibits similar activity.

本明細書に記載するスクリーニング方法は、キットにすることができる。例えば、本明細書で開示する生物学的細胞を、バイアル、チューブ、マイクロタイターウエルプレート、ボトルなどの種々の容器にパッケージングし、他の試薬を別の容器に含め、キットすることができる。ここには、ポジティブコントロール試料または化合物、ネガティブコントロール試料または化合物や、緩衝液、細胞培養液、特異的検出プローブなどを含め、それを総じてキットとすることができる。 The screening methods described herein can be kits. For example, the biological cells disclosed herein can be packaged in various containers such as vials, tubes, microtiter well plates, bottles, and other reagents can be included in separate containers for kitting. This includes a positive control sample or compound, a negative control sample or compound, a buffer solution, a cell culture solution, a specific detection probe, and the like, and can be used as a kit as a whole.

<抗フラビウイルス医薬組成物>
本発明は、別の態様として、生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質を含む抗フラビウイルス医薬組成物、好ましくは生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質を、抗フラビウイルス活性を有する有効成分として含む、抗フラビウイルス医薬組成物、具体的には核小体の形態異常を引き起す物質を含む抗フラビウイルス医薬組成物、好ましくは核小体の形態異常を引き起す物質を、抗フラビウイルス活性を有する有効成分として含む、抗フラビウイルス医薬組成物を提供する。以下、具体的に説明する。
「フラビウイルス」という用語は前述の意義を有し、「抗フラビウイルス」または「抗フラビウイルス活性」なる用語は互換可能に使用され、フラビウイルスの複製、細胞への侵入および/または細胞のフラビウイルス感染を低下、阻害、遮断または予防する、結果的にフラビウイルスの生活環を抑制、阻害し、ウイルス活性を消滅、低減させるあらゆる効果を意味する。
<Anti-flavivirus pharmaceutical composition>
In another aspect, the invention is an antiflavivirus pharmaceutical composition comprising a substance that affects the morphology of the nucleolus in a biological cell, preferably a substance that affects the morphology of the nucleolus in a biological cell. As an active ingredient having anti-flavivirus activity, an anti-flavivirus pharmaceutical composition, specifically, an anti-flavivirus pharmaceutical composition containing a substance that causes morphological abnormalities of the nucleolus, preferably the morphology of the nucleolus. Provided is an anti-flavivirus pharmaceutical composition containing a substance causing an abnormality as an active ingredient having anti-flavivirus activity. Hereinafter, a specific description will be given.
The term "flavivirus" has the above meaning, and the terms "anti-flavivirus" or "anti-flavivirus activity" are used interchangeably, with flavivirus replication, cell invasion and / or cell flavi. It means any effect that reduces, inhibits, blocks or prevents viral infections, resulting in suppression, inhibition of the flavivirus life cycle and elimination or reduction of viral activity.

従って、「抗フラビウイルス医薬組成物」とは、フラビウイルスを消滅、低減することによりフラビウイルスに罹患または感染した被験者を処置または予防できる、医薬組成物を意味する。「フラビウイルスに羅患する」または「フラビウイルスに感染した」という用語は、被験者に関連して使用され、フラビウイルスにより感染されフラビウイルス関連疾患を有することを意味する。「フラビウイルス感染」という用語は、標的細胞中へのフラビウイルス遺伝情報の導入(例えば標的細胞膜とフラビウイルスまたはフラビウイルスエンベロープ糖タンパク質陽性細胞との融合などによる)を指すことができる。「フラビウイルス関連疾患」とは、フラビウイルスと関連するおよび/または直接的もしくは間接的に引き起こされることが知られる、または疑われる任意の疾患または障害を指す。フラビウイルス関連疾患は、発熱や頭痛、筋肉痛、関節痛が主な症状であり、特に深刻なデングウイルスによる出血熱、ジカウイルスや日本脳炎ウイルス、ウエストナイルウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルスによる脳炎、ジカウイルスによる小頭症を含むが、これらに限定されない。抗フラビウイルス活性について、具体的にはフラビウイルスが日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ジカウイルス、ウエストナイルウイルス、黄熱ウイルスの中から選ばれる抗フラビウイルス活性である。 Therefore, the "anti-flavivirus pharmaceutical composition" means a pharmaceutical composition capable of treating or preventing a subject suffering from or infected with flavivirus by eliminating or reducing flavivirus. The terms "affected by flavivirus" or "infected with flavivirus" are used in connection with a subject and mean infected by flavivirus and having a flavivirus-related disease. The term "flavivirus infection" can refer to the introduction of flavivirus genetic information into target cells (eg, by fusion of the target cell membrane with flavivirus or flavivirus envelope glycoprotein positive cells). "Flavivirus-related disease" refers to any disease or disorder associated with flavivirus and / or known or suspected to be directly or indirectly caused. The main symptoms of flavivirus-related diseases are fever, headache, myalgia, and arthralgia, especially severe hemorrhagic fever caused by dengue virus, encephalitis caused by Zika virus, Japanese encephalitis virus, Westnile virus, and tick-borne encephalitis virus, and Zika. Includes, but is not limited to, viral encephalgia. Regarding anti-flavivirus activity, specifically, flavivirus is an anti-flavivirus activity selected from Japanese encephalitis virus, dengue virus, Zika virus, West Nile virus, and yellow fever virus.

「処置」とは本明細書において、(1)疾患または状態(例、フラビウイルス感染またはフラビウイルス関連疾患)の発症を遅延または予防する;(2)疾患または状態の症状の進行、増悪、または悪化を減速または停止させる;(3)疾患または状態の症状の寛解をもたらす;あるいは(4)疾患または状態を治癒させることを目的とする方法またはプロセスを意味する。処置は、予防的措置として疾患または状態の発症前に施してもよいし、あるいはまた、処置は、疾患の開始後に施してもよい。 "Treatment" as used herein means (1) delaying or preventing the onset of a disease or condition (eg, flavivirus infection or flavivirus-related disease); (2) progression, exacerbation, or exacerbation of symptoms of the disease or condition. It means slowing down or stopping the exacerbation; (3) providing relief of the symptoms of the disease or condition; or (4) a method or process aimed at curing the disease or condition. Treatment may be given as a prophylactic measure before the onset of the disease or condition, or treatment may be given after the onset of the disease.

「フラビウイルス感染を予防、阻害または遮断する」という用語は、抗フラビウイルス活性を有する物質を使用される場合、感受性細胞または感受性細胞集団中に導入されたフラビウイルス遺伝情報の量を、薬物の非存在において導入されるであろう量と比較し、低下させることを意味する。 The term "prevents, inhibits or blocks flavivirus infection" refers to the amount of flavivirus genetic information introduced into susceptible cells or populations of susceptible cells when using substances with anti-flavivirus activity. Means to reduce compared to the amount that would be introduced in the absence.

「医薬組成物」は本明細書において、有効量の少なくとも1つの抗フラビウイルス活性を有する物質、および少なくとも1つの薬学的に許容され得る担体または賦形剤を含む。本明細書で使用する「有効量」という用語は、その意図する目的、例えば、細胞、組織、系、または被験者における所望の生物学的または薬理応答を満たすために十分である化合物または組成物の任意の量を意味する。例えば、本発明の特定の実施態様において、目的は、抗フラビウイルス活性を有すること、フラビウイルス感染を予防すること、フラビウイルス関連疾患の発症を予防すること、フラビウイルス関連疾患の症状の進行、増悪または悪化を減速、軽減または停止させること、疾患の症状の寛解をもたらすこと、および/またはフラビウイルス関連疾患を治癒することを意味する。 As used herein, a "pharmaceutical composition" comprises an effective amount of at least one substance having antiflavivirus activity and at least one pharmaceutically acceptable carrier or excipient. As used herein, the term "effective amount" is sufficient to satisfy its intended purpose, eg, a desired biological or pharmacological response in a cell, tissue, system, or subject. Means any amount. For example, in certain embodiments of the invention, an object is to have antiflavivirus activity, to prevent flavivirus infection, to prevent the development of flavivirus-related diseases, to the progression of symptoms of flavivirus-related diseases, It means slowing down, reducing or stopping exacerbations or exacerbations, providing remission of the symptoms of the disease, and / or curing flavivirus-related diseases.

「薬学的に許容され得る担体または賦形剤」は、活性成分の生物学的活性の有効性に干渉せず、それが投与される濃度で宿主に対して過度の毒性がない担体媒質を指す。この用語は、溶媒、分散媒、コーティング剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤、ならびに吸着遅延剤などを含む。薬学的活性物質のためのそのような媒質および薬物の使用は、当技術分野において周知である。 "Pharmaceutically acceptable carrier or excipient" refers to a carrier medium that does not interfere with the effectiveness of the biological activity of the active ingredient and is not excessively toxic to the host at the concentration at which it is administered. .. The term includes solvents, dispersion media, coating agents, antibacterial and antifungal agents, isotonic agents, and adsorption retarders. The use of such media and drugs for pharmaceutically active substances is well known in the art.

本発明において「生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質」とは、本発明における生物学的細胞において、リボソームRNA(rRNA)の転写やリボソームの合成場所である核小体に影響し、その形態を変化させる物質を意味し、具体的には核小体の形態異常を引き起す物質である。生物学的細胞における核小体の形態異常は上記のとおり、本発明における核小体に局在するタンパク質の形成および/または局在の変化によって判別される。好ましくは、これらの物質は、本発明のスクリーニング方法によって選別される。 In the present invention, the "substance that affects the morphology of the nucleolus in a biological cell" refers to the nucleolus, which is the place of transcription of ribosomal RNA (rRNA) and the synthesis of ribosomal RNA in the biological cell of the present invention. It means a substance that affects and changes its morphology, and specifically, a substance that causes morphological abnormalities of nucleoli. As described above, nucleolar morphological abnormalities in biological cells are determined by the formation and / or changes in localization of proteins localized in the nucleolus in the present invention. Preferably, these substances are sorted by the screening method of the present invention.

本発明において、生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質は一つの態様として、ウイルス複製阻害により抗フラビウイルス活性を発揮する。本発明において、好ましくは、ウイルス複製阻害がウイルスのコアタンパク質の生物学的細胞における局在変化を伴う医薬組成物である。最終的に抗フラビウイルス活性を示す、ウイルス複製阻害は、フラビウイルスのコアタンパク質の局在を伴うからである。 In the present invention, a substance that affects the morphology of nucleoli in biological cells, in one embodiment, exerts antiflavivirus activity by inhibiting viral replication. In the present invention, preferably, a pharmaceutical composition in which viral replication inhibition involves a change in the localization of a virus core protein in biological cells. This is because viral replication inhibition, which ultimately exhibits antiflavivirus activity, involves localization of the flavivirus core protein.

具体的な「生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質」は、サイクリン依存性キナーゼ(Cyclin-dependent kinase, CDK)阻害活性を有する物質、rRNA転写阻害活性を有する物質、DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質、またはグリコーゲン・シンターゼ・キナーゼ−3(GSK−3)阻害活性を有する物質の中から選ばれる。 Specific "substances that affect the morphology of nuclear bodies in biological cells" are substances with cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitory activity, substances with rRNA transcription inhibitory activity, and DNA topoisomerase. It is selected from a substance having an inhibitory activity or a substance having a glycogen synthase kinase-3 (GSK-3) inhibitory activity.

CDK阻害活性を有する物質における「CDK」とは、細胞周期を司るキナーゼ群のなかでサイクリンと結合してはじめて活性をもつリン酸化酵素を意味し、CDK1(ないしcdc2)、CDK2、CDK4、CDK6などがあり、それぞれは細胞周期の異なった時点で活性化される。サイクリン(Cyclin)とは真核生物の細胞において細胞周期を移行させるタンパク質であり、細胞周期の回転にはサイクリンA、B、D、Eが関与している。サイクリンAは主にCDK1、CDK2と結合して複合体を形成しDNA合成期の終了を制御する。サイクリンBは主にCDK2と結合して複合体を形成し分裂期への進行を制御する。サイクリンDは主にCDK4とCDK6と結合して複合体を形成し、DNA合成準備期/DNA合成期の移行を制御する。サイクリンEは主にCDK2と結合として複合体を形成しDNA合成期への移行を制御する。CDK阻害活性を有する物質は通常は、CDK活性を阻害して細胞増殖を抑制する作用を示し、その作用を利用して抗がん剤として開発されているものが多く、その中にはCDK4/6阻害剤イブランス(一般名:パルボシクリブ、ファイザー株式会社)がある。本発明においては、CDK1、CDK2、CDK9を阻害する物質が好ましい。 "CDK" in a substance having CDK inhibitory activity means a phosphorylating enzyme that has activity only after binding to a cyclin in a group of kinases that control the cell cycle, such as CDK1 (or cdc2), CDK2, CDK4, and CDK6. Each is activated at different points in the cell cycle. Cyclin is a protein that translocates the cell cycle in eukaryotic cells, and cyclins A, B, D, and E are involved in the rotation of the cell cycle. Cyclin A mainly binds to CDK1 and CDK2 to form a complex and controls the end of the DNA synthesis phase. Cyclin B primarily binds to CDK2 to form a complex and control its progression to mitosis. Cyclin D mainly binds to CDK4 and CDK6 to form a complex and controls the transition between the DNA synthesis preparatory phase / DNA synthesis phase. Cyclin E mainly binds to CDK2 to form a complex and control the transition to the DNA synthesis phase. Substances having CDK inhibitory activity usually show an action of inhibiting CDK activity and suppressing cell proliferation, and many of them have been developed as anticancer agents by utilizing this action, and among them, CDK4 / 6 Inhibitor Ibrance (generic name: palbociclib, Pfizer Japan Inc.) is available. In the present invention, substances that inhibit CDK1, CDK2, and CDK9 are preferable.

さらに具体的には、CDK阻害活性を有する物質は、2-シアノエチルアルステロパウロン、5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド、(4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミン、P276-00、A-674563、SU9516、SNS-032 (BMS-387032)、ディナシクリブ(Dinaciclib、SCH727965)、フラボピリドール(Flavopiridol、アルボシディブ(Alvocidib))、AT7519、フラボピリドール塩酸(Flavopiridol HCl)、P276-00、AT7519 HCl、AZD5438、R547、およびケンパウローン(Kenpaullone)の中から選ばれる。好ましいCDK阻害活性を有する物質は、2-シアノエチルアルステロパウロン、5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド、(4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミン、P276-00、A-674563、およびSU9516の中から選ばれる。さらに好ましいCDK阻害活性を有する物質は、2-シアノエチルアルステロパウロン、5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド、および(4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミンの中から選ばれる。 More specifically, the substances having CDK inhibitory activity are 2-cyanoethyl alvocidibolone, 5-amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino) -N- (2,6-difluorophenyl). ) -1H-1,2,4-triazole-1-carbothioamide, (4- (2-amino-4-methylthiazole-5-yl) pyrimidin-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine, P276 -00, A-674563, SU9516, SNS-032 (BMS-387032), Dynacyclib (Dinaciclib, SCH727965), Flavopilidol (Alvocidib), AT7519, Flavopilidol HCl (Flavopiridol HCl), P276- Selected from 00, AT7519 HCl, AZD5438, R547, and Kenpaullone. Substances with preferred CDK inhibitory activity are 2-cyanoethylartellopaulone, 5-amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino) -N- (2,6-difluorophenyl) -1H-1. , 2,4-Triazole-1-Carbothioamide, (4- (2-amino-4-methylthiazole-5-yl) pyrimidin-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine, P276-00, A- Selected from 674563 and SU9516. Substances with more preferred CDK inhibitory activity are 2-cyanoethylartellopaulone, 5-amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino) -N- (2,6-difluorophenyl) -1H- Selected from 1,2,4-triazole-1-carbothioamide, and (4- (2-amino-4-methylthiazole-5-yl) pyrimidin-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine ..

詳細には、2-シアノエチルアルステロパウロン:3-(6-オキソ-9-ニトロ-5,6,7,12-テトラヒドロインドロ[3,2-d][1]ベンズアゼピン-2-イル)プロピオンニトリル(Kunick, C., et al. 2005. ChemBioChem. 6, 541-549.)

Figure 2019230654
Specifically, 2-cyanoethylartellopaulon: 3- (6-oxo-9-nitro-5,6,7,12-tetrahydroindro [3,2-d] [1] benzazepin-2-yl) Propion Nitrile (Kunick, C., et al. 2005. ChemBioChem. 6, 541-549.)
Figure 2019230654

5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド(Lin, R., et al. 2005.J. Med. Chem. 48, 4208-4211.)

Figure 2019230654
5-Amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino) -N- (2,6-difluorophenyl) -1H-1,2,4-triazole-1-carbothioamide (Lin, R., et al. 2005.J. Med. Chem. 48, 4208-4211.)
Figure 2019230654

(4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミン(Kontopidis, G., et al. 2006. Chem. Biol. 13, 201.)

Figure 2019230654
(4- (2-Amino-4-methylthiazole-5-yl) pyrimidin-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine (Kontopidis, G., et al. 2006. Chem. Biol. 13, 201. )
Figure 2019230654

SNS-032 (BMS-387032): Chen R, et al. 2009. Blood, 113(19), 4637-45; Ali MA, et al., 2007. Neoplasia, 9(5), 370-81; Conroy A, et al. 2009, Cancer Chemother Pharmacol, 64(4), 723-32; Walsby E, et al. 2011. Leukemia, 25(3), 411-9.

Figure 2019230654
SNS-032 (BMS-387032): Chen R, et al. 2009. Blood, 113 (19), 4637-45; Ali MA, et al., 2007. Neoplasia, 9 (5), 370-81; Conroy A , et al. 2009, Cancer Chemother Pharmacol, 64 (4), 723-32; Walsby E, et al. 2011. Leukemia, 25 (3), 411-9.
Figure 2019230654

ディナシクリブ(Parry D, et al. 2010. Mol Cancer Ther. 9(8), 2344-2453; Guzi TJ, et al., 2011. Mol Cancer Ther., 10(4), 591-602; Abdullah C, et al. 2011. Cell Cycle., 10(6), 977-988; Fu W, et al., 2011. Mol Cancer Ther., 10(6), 1018-1027)

Figure 2019230654
Dynasicrib (Parry D, et al. 2010. Mol Cancer Ther. 9 (8), 2344-2453; Guzi TJ, et al., 2011. Mol Cancer Ther., 10 (4), 591-602; Abdullah C, et al. 2011. Cell Cycle., 10 (6), 977-988; Fu W, et al., 2011. Mol Cancer Ther., 10 (6), 1018-1027)
Figure 2019230654

フラボピリドール(アルボシディブ)(Kim KS, et al. 2000. J Med Chem, 43(22), 4126-4134; Lu H, et al. 2005. J Med Chem, 48(3), 737-743; Montagnoli A, et al. 2008. Nat Chem Biol, 4(6), 357-365; Carlson BA, et al. 1996. Cancer Res, 56(13), 2973-2978)

Figure 2019230654
Fravopyridor (Arbosideb) (Kim KS, et al. 2000. J Med Chem, 43 (22), 4126-4134; Lu H, et al. 2005. J Med Chem, 48 (3), 737-743; Montagnoli A, et al. 2008. Nat Chem Biol, 4 (6), 357-365; Carlson BA, et al. 1996. Cancer Res, 56 (13), 2973-2978)
Figure 2019230654

AT7519: (Squires MS, et al. 2009. Mol Cancer Ther, 8(2), 324-332; Santo L, et al. 2010.Oncogene, 29(16), 2325-2336)

Figure 2019230654
AT7519: (Squires MS, et al. 2009. Mol Cancer Ther, 8 (2), 324-332; Santo L, et al. 2010. Oncogene, 29 (16), 2325-2336)
Figure 2019230654

フラボピリドール塩酸(Senderowicz AM, 2002. Oncologist, 7 Suppl 3:12-9; Carlson BA, et al, 1996. Cancer Res, 56(13), 2973-2978; Parker BW, et al, 1998. Blood, 91(2), 458-465; Drees M, et al, 1997. Clin Cancer Res, 3(2), 273-279)

Figure 2019230654
Flavopyridol Hydrochloric Acid (Senderowicz AM, 2002. Oncologist, 7 Suppl 3: 12-9; Carlson BA, et al, 1996. Cancer Res, 56 (13), 2973-2978; Parker BW, et al, 1998. Blood, 91 (2), 458-465; Drees M, et al, 1997. Clin Cancer Res, 3 (2), 273-279)
Figure 2019230654

P276-00: (Joshi KS, et al. 2007. Mol Cancer Ther, 6(3), 918-925; Joshi KS, et al. 2007. Mol Cancer Ther, 6(3), 926-934)

Figure 2019230654
P276-00: (Joshi KS, et al. 2007. Mol Cancer Ther, 6 (3), 918-925; Joshi KS, et al. 2007. Mol Cancer Ther, 6 (3), 926-934)
Figure 2019230654

AT7519 HCl: (Squires MS, et al. 2009. Mol Cancer Ther, 8(2), 324-332; Santo L, et al. 2010. Oncogene, 29(16), 2325-2336)

Figure 2019230654
AT7519 HCl: (Squires MS, et al. 2009. Mol Cancer Ther, 8 (2), 324-332; Santo L, et al. 2010. Oncogene, 29 (16), 2325-2336)
Figure 2019230654

AZD5438:(Byth KF, et al. 2009. Mol Cancer Ther. 8(7), 1856-1866)

Figure 2019230654
AZD5438: (Byth KF, et al. 2009. Mol Cancer Ther. 8 (7), 1856-1866)
Figure 2019230654

A-674563:(Luo Y, et al, 2005. Mol Cancer Ther, 4(6), 977-986; Zhu QS, et al, 2008. Cancer Res, 68(8), 2895-2903; Tatsuya Okuzumi, et al, 2010. Mol Biosyst, 6(8), 1389)

Figure 2019230654
A-674563: (Luo Y, et al, 2005. Mol Cancer Ther, 4 (6), 977-986; Zhu QS, et al, 2008. Cancer Res, 68 (8), 2895-2903; Tatsuya Okuzumi, et al, 2010. Mol Biosyst, 6 (8), 1389)
Figure 2019230654

R547:(Rodriguez A , et al. 2006. Mol Cancer Ther, 5(11), 2644-2658; Chu XJ, et al. 2006. J Med Chem, 49(22), 6549-6560; Berkofsky-Fessler W, et al. 2009. Mol Cancer Ther, 8(9), 2517-25)

Figure 2019230654
R547: (Rodriguez A, et al. 2006. Mol Cancer Ther, 5 (11), 2644-2658; Chu XJ, et al. 2006. J Med Chem, 49 (22), 6549-6560; Berkofsky-Fessler W, et al. 2009. Mol Cancer Ther, 8 (9), 2517-25)
Figure 2019230654

ケンパウローン(Zaharevitz et al. 1999. Cancer Res. 59(11):2566-2569; Adam COLE, et al. 2004. Biochem. J. 377(1):249-255; Leclerc S, et al. 2001. J Biol Chem. 276(1):251-260)

Figure 2019230654
Kemporoon (Zaharevitz et al. 1999. Cancer Res. 59 (11): 2566-2569; Adam COLE, et al. 2004. Biochem. J. 377 (1): 249-255; Leclerc S, et al. 2001. J Biol Chem. 276 (1): 251-260)
Figure 2019230654

SU9516:(Lane ME, et al. 2001. Cancer Res. 61(16), 6170-6177; Gao N, et al. 2006. Mol Pharmacol. 70(2), 645-655; Uchiyama H, et al. 2010.Cancer Sci. 101(3), 728-734; Leontovich AA, et al. 2013. Oncol Rep. 29(5), 1785-1788)

Figure 2019230654
SU9516: (Lane ME, et al. 2001. Cancer Res. 61 (16), 6170-6177; Gao N, et al. 2006. Mol Pharmacol. 70 (2), 645-655; Uchiyama H, et al. 2010 .Cancer Sci. 101 (3), 728-734; Leontovich AA, et al. 2013. Oncol Rep. 29 (5), 1785-1788)
Figure 2019230654

rRNA転写とは、リボゾームRNA(rRNA)をコードするrDNAのプロモーター上にRNAポリメラーゼIを含む転写開始複合体が形成され、rRNAが合成される反応を意味する。rRNA転写阻害活性を有する物質は通常は、RNAポリメラーゼIなどrRNAの転写を抑制または阻害し、結果としてrRNA合成を阻害する作用を示す。rRNA転写阻害活性を有する物質は典型的には、以下に詳細を示すアクチノマイシンD(Actinomycin D)、ドキソルビシン(Doxorubicin)、およびアクラルビシン(Aclarubicin)の中から選ばれる。アクチノマイシンD処理により、核小体の崩壊を誘導することは知られている(Scheer et al., 1975. 65:163-179)。 RRNA transcription means a reaction in which a transcription initiation complex containing RNA polymerase I is formed on the promoter of rDNA encoding ribosomal RNA (rRNA), and rRNA is synthesized. A substance having rRNA transcription inhibitory activity usually suppresses or inhibits transcription of rRNA such as RNA polymerase I, and as a result, exhibits an action of inhibiting rRNA synthesis. A substance having rRNA transcription inhibitory activity is typically selected from among Actinomycin D, Doxorubicin, and Aclarubicin, which are detailed below. Treatment with actinomycin D is known to induce nucleolar collapse (Scheer et al., 1975. 65: 163-179).

アクチノマイシンD:アクチノマイシンDによりrRNA転写活性を阻害すると、DFCやGCが核小体周辺にキャップ様構造を形成する核小体分離(nucleolar segregation)が生じる(Scheer et al., 1975. 65:163-179)。(Waksman S.A. et al., 1940. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 45, 609-614; Goldberg I. H. et al., 1962. Science. 136, 315-316; Sobell H. M. et al., 1985.Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 5328-5331)

Figure 2019230654
Actinomycin D: Inhibition of rRNA transcriptional activity by actinomycin D results in nucleolar segregation in which DFC and GC form cap-like structures around the nucleolus (Scheer et al., 1975. 65: 163-179). (Waksman SA et al., 1940. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 45, 609-614; Goldberg IH et al., 1962. Science. 136, 315-316; Sobell HM et al., 1985. Proc . Natl. Acad. Sci. USA. 82, 5328-5331)
Figure 2019230654

ドキソルビシン(Arcamone F., et al, 1969.Tetrahedron Lett. 13, 1007-1010; Taatjes D. J., et al, 1996. J. Med. Chem. 39, 4135-4138; Zeman S. M., et al, 1998. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95, 11561-11565)

Figure 2019230654
Doxorubicin (Arcamone F., et al, 1969. Tetrahedron Lett. 13, 1007-1010; Taatjes DJ, et al, 1996. J. Med. Chem. 39, 4135-4138; Zeman SM, et al, 1998. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95, 11561-11565)
Figure 2019230654

アクラルビシン(Isoe T., et al., 1992. Biochim. Biophys. Acta. 1117, 131-135; Figueiredo-Pereira M. E., et al., 1996. J. Biol. Chem. 271, 16455-16459; Natale R. B., et al., 1993. Cancer Chemother. Pharmacol. 31, 485-488,)

Figure 2019230654
Aclarubicin (Isoe T., et al., 1992. Biochim. Biophys. Acta. 1117, 131-135; Figueiredo-Pereira ME, et al., 1996. J. Biol. Chem. 271, 16455-16459; Natale RB, et al., 1993. Cancer Chemother. Pharmacol. 31, 485-488,)
Figure 2019230654

DNAトポイソメラーゼは、二本鎖DNAの一方または両方を一時的に切断し、再び切断点を結合する酵素である。大きく2つの型(I型およびII型)に分類され、I型はDNAの二本鎖のうち一本鎖だけを切断した後、切断したDNAを再結合させる。II型は二本鎖を切断し、再結合させる。これにより、DNAトポイソメラーゼは複製時にDNAが持つらせん構造のねじれやひずみを解消させる。DNAトポイソメラーゼの活性を阻害する物質は通常、DNAを切断してつなぎ直す働きを阻害するとともに、DNA間で架橋を形成してDNA複製を阻害する。DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質は典型的には、以下に詳細を示すドキソルビシン(Doxorubicin)、およびアクラルビシン(Aclarubicin)、エリプチシン(Ellipticine)、イダルビシン(Idarubicin)、イダルビシン塩酸塩(Idarubicin HCl)、エピルビシン塩酸塩(Epirubicin HCl)、ミトキサントロン塩酸塩(Mitoxantrone HCl)、ダウノルビシン塩酸塩(Daunorubicin HCl)の中から選ばれる。好ましいDNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質は、エリプチシンである。 DNA topoisomerase is an enzyme that temporarily cleaves one or both of double-stranded DNA and binds the cut point again. It is roughly classified into two types (type I and type II), and type I cleaves only one of the double strands of DNA and then recombines the cleaved DNA. Type II breaks the double strand and recombines. As a result, the DNA topoisomerase eliminates the twist and strain of the helical structure of DNA during replication. Substances that inhibit the activity of DNA topoisomerases usually inhibit the action of cutting and reconnecting DNA, and also form crosslinks between DNA to inhibit DNA replication. Substances with DNA topoisomerase inhibitory activity are typically doxorubicin, and Aclarubicin, Ellipticine, Idarubicin, Idarubicin HCl, epirubicin hydrochloride, as detailed below. It is selected from (Epirubicin HCl), Mitoxantrone HCl, and Daunorubicin HCl. A substance having a preferred DNA topoisomerase inhibitory activity is ellipticin.

ドキソルビシン(同上);
アクラルビシン(同上);
Doxorubicin (same as above);
Aclarubicin (same as above);

エリプチシン(Stiborova M, et al. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2006 Jul;150(1):13-23.)

Figure 2019230654
Ellipticin (Stiborova M, et al. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2006 Jul; 150 (1): 13-23.)
Figure 2019230654

イダルビシン

Figure 2019230654
Idarubicin
Figure 2019230654

イダルビシン塩酸塩(Orlandi P, et al. J Chemother. 2005, 17(6), 663-667.)

Figure 2019230654
Idarubicin hydrochloride (Orlandi P, et al. J Chemother. 2005, 17 (6), 663-667.)
Figure 2019230654

エピルビシン塩酸塩(Ozkan A, et al. Pol J Pharmacol, 2004, 56(4), 435-444.)

Figure 2019230654
Epirubicin hydrochloride (Ozkan A, et al. Pol J Pharmacol, 2004, 56 (4), 435-444.)
Figure 2019230654

ミトキサントロン塩酸塩(Nieciecka D., et al. Electrochimica Acta, 2015, 165, 430-442])

Figure 2019230654
Mitoxantrone hydrochloride (Nieciecka D., et al. Electrochimica Acta, 2015, 165, 430-442])
Figure 2019230654

ダウノルビシン塩酸塩(Fu Y, et al. Thromb Haemost, 2010, 104(6), 1235-1241.)

Figure 2019230654
Daunorubicin hydrochloride (Fu Y, et al. Thromb Haemost, 2010, 104 (6), 1235-1241.)
Figure 2019230654

GSK−3は、グリコーゲン合成酵素をリン酸化して、不活化するセリン・スレオニンタンパク質リン酸化酵素として同定された。ヒトではαとβの二つのアイソフォームに分類され、グリコーゲン代謝のみならず、多くの細胞機能制御に関与することが分かっている。GSK−3の活性を阻害する物質は典型的には、1-アザケンパウロン(1-Azakenpaullone)である。 GSK-3 was identified as a serine-threonine protein kinase that phosphorylates and inactivates glycogen synthase. In humans, it is classified into two isoforms, α and β, and is known to be involved not only in glycogen metabolism but also in many cell function controls. The substance that inhibits the activity of GSK-3 is typically 1-Azakenpaullone.

1-アザケンパウロン(Kunick C, et al. Bioorg Med Chem Lett. 2004, 14(2), 413-416.)

Figure 2019230654
1-Azaken Paulon (Kunick C, et al. Bioorg Med Chem Lett. 2004, 14 (2), 413-416.)
Figure 2019230654

上記のとおり、本発明における「生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質」は、CDK阻害、rRNA転写阻害、DNAトポイソメラーゼ阻害、およびGSK−3阻害等、種々の既知の生物学的活性を有し、かつ上記のとおり、種々の化学構造を有している。種々の既知の活性および種々の化学構造を有する化合物がすべて、「生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える」という共通する作用を有し、それによりフラビウイルスの複製を阻害することが証明されている。これはすなわち、「生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える」という共通作用を有する化合物であれば、すべてがフラビウイルスのウイルス複製を阻害し、抗フラビウイルス活性を有していることの証拠である。特定の理論に囚われるものでないが、フラビウイルスはウイルス複製機能の一端としてコアタンパク質が宿主細胞の核小体機能を活用しており、本発明において初めて見出された核小体における形態異常は、コアタンパク質の機能発揮に悪影響を与え、ウイルス由来のタンパク質の合成促進等を担う正常な核小体機能を低減あるいは破壊する作用をもたらしていると考えられる。 As described above, the "substances that affect the morphology of nucleoli in biological cells" in the present invention include various known biology such as CDK inhibition, rRNA transcription inhibition, DNA topoisomerase inhibition, and GSK-3 inhibition. It has topoisomerase and has various chemical structures as described above. All compounds with different known activities and different chemical structures have the common action of "affecting the morphology of nucleoli in biological cells", thereby inhibiting flavivirus replication. Has been proven. That is, all compounds having a common action of "affecting the morphology of nucleoli in biological cells" inhibit flavivirus viral replication and have anti-flavivirus activity. It is proof of that. Although not bound by a specific theory, flavivirus utilizes the nucleolus function of the host cell as part of the viral replication function, and the morphological abnormality in the nucleolus first discovered in the present invention is It is thought that it adversely affects the functioning of core proteins and reduces or destroys normal nucleolar functions that promote the synthesis of virus-derived proteins.

一般に、本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質または組成物を、有効量、即ち、意図する目的を満たすに十分な量で投与する。投与される抗フラビウイルス活性を有する物質または医薬組成物の正確な量は、被験者間で、処置される被験者の年齢、性別、体重および全体的な健康状態、所望の生物学的または医学的応答(例、フラビウイルス感染の予防またはフラビウイルス関連脳疾患の処置)などに応じて変動する。多くの実施態様において、有効量は、生物学的細胞における核小体の形態に影響する量であり、フラビウイルスが被験者の感受性細胞において複製することを阻害または予防し、それによりフラビウイルス感染を処置または予防する量である。 Generally, a substance or composition having anti-flavivirus activity of the present invention is administered in an effective amount, that is, an amount sufficient to satisfy an intended purpose. The exact amount of anti-flaviviral activity substance or pharmaceutical composition administered will be the age, gender, weight and overall health of the subject being treated, the desired biological or medical response, among the subjects. It varies depending on (eg, prevention of flavivirus infection or treatment of flavivirus-related brain disease). In many embodiments, the effective amount is an amount that affects the morphology of the nucleolus in biological cells, inhibiting or preventing flavivirus from replicating in susceptible cells of the subject, thereby causing flavivirus infection. The amount to treat or prevent.

本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質および組成物を、種々の治療的または予防的方法に使用してもよい。特に、本発明は、フラビウイルス関連の疾患または病状を被験者において処置または予防するための方法を提供し、それは被験者に、本発明の生物学的細胞の核小体の形態に影響する有効量の本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質またはその組成物を投与することを含み、それはフラビウイルスが被験者の細胞に侵入または感染することを阻害し、それにより脳疾患または病状を被験者において、寛解、予防または処置をもたらし得る。 Substances and compositions having antiflavivirus activity of the present invention may be used in various therapeutic or prophylactic methods. In particular, the invention provides a method for treating or preventing a flavivirus-related disease or condition in a subject, which gives the subject an effective amount that affects the morphology of the nuclei of the biological cells of the invention. Including the administration of a substance having anti-flavivirus activity of the present invention or a composition thereof, which inhibits the flavivirus from invading or infecting the cells of a subject, thereby relieving a brain disease or medical condition in the subject. Can result in prevention or treatment.

本発明は特定の態様において、本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質または組成物を単独で投与する。他の態様では、本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質または組成物は、少なくとも1つの追加の治療用薬物と組み合わせて投与される。本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質または組成物は、治療用薬物の投与前、治療用薬物と同時に、および/または治療用薬物の投与後に投与できる。 The present invention, in a particular embodiment, administers a substance or composition having the antiflavivirus activity of the present invention alone. In another aspect, the substance or composition having antiflavivirus activity of the present invention is administered in combination with at least one additional therapeutic agent. The substance or composition having antiflavivirus activity of the present invention can be administered before, simultaneously with, and / or after the therapeutic drug is administered.

本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質または組成物との組み合わせで投与され得る治療用薬物は、フラビウイルス感染、またはフラビウイルス関連疾患もしくは状態の処置、管理または予防において有益な効果を有することが当技術分野において公知である多種多様な生物学的に活性な化合物の中から選択され得る。そのような薬物は、特に、抗ウイルス薬物を含み、インターフェロン(例、インターフェロンアルファ、ペグ化インターフェロンアルファ)、抗フラビウイルス(モノクローナルまたはポリクローナル)抗体、RNAポリメラーゼ阻害物質、プロテアーゼ阻害物質、IRES阻害物質、ヘリカーゼ阻害物質、アンチセンス化合物、リボザイム、およびその任意の組み合わせを含む。 Therapeutic agents that can be administered in combination with substances or compositions with anti-flavivirus activity of the invention may have beneficial effects in the treatment, management or prevention of flavivirus infections or flavivirus-related diseases or conditions. It can be selected from a wide variety of biologically active compounds known in the art. Such drugs include, among other things, antiviral drugs, interferon (eg, interferon alpha, pegylated interferon alpha), antiflavivirus (monoclonal or polyclonal) antibodies, RNA polymerase inhibitors, protease inhibitors, IRES inhibitors, Includes helicase inhibitors, antisense compounds, ribozymes, and any combination thereof.

本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質は、場合により1つまたはそれ以上の適切な薬学的に許容され得る担体または賦形剤と製剤化され、所望の投与量でそれを必要とする被験者に任意の適した経路により投与することができる。種々の送達システムが公知であり、本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質を投与するために使用することができ、例えば、錠剤、カプセル剤、注射剤、リポソーム中のカプセル化剤、粉末剤、マイクロカプセル剤などを含む。投与の方法には経皮、皮内、筋肉内、腹腔内、病巣内、静脈内、皮下、鼻腔内、肺、硬膜外、眼内および経口経路を含む。投与は全身的または局所的であり得る。 The substance having anti-flavivirus activity of the present invention is optionally formulated with one or more suitable pharmaceutically acceptable carriers or excipients for subjects who require it at the desired dose. It can be administered by any suitable route. Various delivery systems are known and can be used to administer substances with antiflavivirus activity of the invention, such as tablets, capsules, injections, encapsulants in liposomes, powders, etc. Includes microcapsules and the like. Methods of administration include transdermal, intradermal, intramuscular, intraperitoneal, intralesional, intravenous, subcutaneous, intranasal, lung, epidural, intraocular and oral routes. Administration can be systemic or topical.

本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質または組成物の投与は、送達される量が意図される目的のために効果的であるような投与量であり得る。投与経路、製剤化、および投与量は、所望の治療効果、処置されるフラビウイルス感染またはフラビウイルス関連状態の重症度(既に存在する場合)、任意の他の感染の存在、患者の年齢、性別、体重、および全体的な健康状態ならびに使用される抗フラビウイルス活性を有する物質または組成物の効力、バイオアベイラビリティおよびインビボでの半減期、併用治療の使用(または未使用)および他の臨床因子に依存し得る。これらの因子は、治療の経過において主治医により容易に決定可能である。本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質を使用して試験が行われるにつれ、適切な投与量レベルおよび処置時間に関してさらなる情報得られるであろう。 Administration of a substance or composition having anti-flavivirus activity of the present invention can be such that the delivered amount is effective for the intended purpose. The route of administration, formulation, and dosage determine the desired therapeutic effect, the severity of the flavivirus infection or flavivirus-related condition to be treated (if already present), the presence of any other infection, the age and gender of the patient. , Body weight, and overall health and efficacy of the substance or composition with anti-flavivirus activity used, bioavailability and in vivo half-life, use (or unused) of combination therapy and other clinical factors Can depend on it. These factors can be easily determined by the attending physician during the course of treatment. Further information will be gained regarding appropriate dose levels and treatment times as tests are performed using substances with the antiflavivirus activity of the present invention.

本発明の処置は、単回用量または複数回用量からなり得る。このように、本発明の抗フラビウイルス活性を有する物質、またはその組成物の投与は、特定の期間にわたり一定、または定期的、および特定の間隔、例えば数時間1回、1日1回、週1回、月1回(例、時間放出形態)であり得る。あるいは、送達は、一定期間にわたる持続的送達、例えば静脈内送達であり得る。 The treatment of the present invention can consist of a single dose or multiple doses. Thus, administration of a substance having anti-flavivirus activity of the present invention, or a composition thereof, is constant or regular over a specific period of time, and at specific intervals, for example, once for several hours, once a day, for a week. It can be once, once a month (eg, time release form). Alternatively, the delivery can be a continuous delivery over a period of time, eg, an intravenous delivery.

一般に、投与される抗フラビウイルス活性を有する物質の量は、好ましくは、被験者の体重の約1ng/kg〜約100mg/kg、例えば、被験者の体重の約100ng/kg〜約50mg/kg;または被験者の体重の約1μg/kg〜約10mg/kgの範囲であり得る。 In general, the amount of antiflavivirus-active substance administered is preferably from about 1 ng / kg to about 100 mg / kg of the subject's body weight, eg, about 100 ng / kg to about 50 mg / kg of the subject's body weight; or It can range from about 1 μg / kg to about 10 mg / kg of the subject's body weight.

以下、本発明を参考例および実施例により、より詳細に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものでなく、単なる例示であることに留意すべきである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Reference Examples and Examples, but it should be noted that these do not limit the scope of the present invention and are merely examples.

参考例1:フラビウイルスコアタンパク質の核小体局在
フラビウイルスコアタンパク質を細胞に発現させ、その局在を調べた。
参考例1−1:一過性培養細胞発現プラスミドの構築
日本脳炎ウイルス(JEV)、デングウイルス(DENV)、ジカウイルス(ZIKV)のコア(core)タンパク質cDNAは、国立感染症研究所より分与を受けた。ウエストナイルウイルス(WNV)のcoreタンパク質cDNAは、Integrated DNA Technologies(IDT, Inc., Illinois)で受託合成した。それぞれのcoreタンパク質cDNAを、下記プライマーを用いてPCR反応により増幅し、増幅した各cDNAを、Flag-tagを含むpCAGGSベクター(Miyazaki et al., (1989)Gene. 79: 269-77)のEcoRI部位にIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara Bio Inc. Japan)を用いて組み込みこみ、pCAGGS/flag-JEVcore、pCAGGS/flag-DENVcore、pCAGGS/flag-ZIKAcoreおよびpCAGGS/flag-WNVcoreを構築した。
Reference Example 1: Nucleolus localization of flavivirus core protein The flavivirus core protein was expressed in cells and its localization was investigated.
Reference Example 1-1: Construction of transient cultured cell expression plasmid The core protein cDNA of Japanese encephalitis virus (JEV), dengue virus (DENV), and Zika virus (ZIKV) was distributed by the National Institute of Infectious Diseases. I received it. The West Nile virus (WNV) core protein cDNA was contract-synthesized by Integrated DNA Technologies (IDT, Inc., Illinois). Each core protein cDNA was amplified by PCR reaction using the following primers, and each amplified cDNA was obtained from the EcoRI of the pCAGGS vector containing Flag-tag (Miyazaki et al., (1989) Gene. 79: 269-77). In-Fusion HD Cloning Kit (Takara Bio Inc. Japan) was used to incorporate it into the site, and pCAGGS / flag-JEVcore, pCAGGS / flag-DENVcore, pCAGGS / flag-ZIKAcore and pCAGGS / flag-WNVcore were constructed.

JEV core:
Fw GCTGTACAAGCTCGAGATGACTAAAAAACCAGGAGG(配列番号:1)
Rv ACAGGTTTTCCTCGAGTCTTTTGTTTTGCTTTCTGC(配列番号:2)

DENV core:
Fw GCTGTACAAGCTCGAGATGAATAACCAACGGAAAAA(配列番号:3)
Rv ACAGGTTTTCCTCGAGTCTGCGTCTCCTATTCAAGA(配列番号:4)

ZIKV core:
Fw GCTGTACAAGCTCGAGATGAAAAACCCAAAGAAGAA(配列番号:5)
Rv ACAGGTTTTCCTCGAGACGTCTCTTCCTCTCTTTCC(配列番号:6)

WNV core:
Fw GCTGTACAAGCTCGAGATGTCTAAGAAACCAGGAGG(配列番号:7)
Rv ACAGGTTTTCCTCGAGTCTTTTCTTTTGTTTTGAGC(配列番号:8)
JEV core:
Fw GCTGTACAAGCTCGAGATGACTAAAAAACCAGGAGG (SEQ ID NO: 1)
Rv ACAGGTTTTCCTCGAGTCTTTTGTTTTGCTTTCTGC (SEQ ID NO: 2)

DENV core:
Fw GCTGTACAAGCTCGAGATGAATAACCAACGGAAAAA (SEQ ID NO: 3)
Rv ACAGGTTTTCCTCGAGTCTGCGTCTCCTATTCAAGA (SEQ ID NO: 4)

ZIKV core:
Fw GCTGTACAAGCTCGAGATGAAAAACCCAAAGAAGAA (SEQ ID NO: 5)
Rv ACAGGTTTTCCTCGAGACGTCTCTTCCTCTCTTTCC (SEQ ID NO: 6)

WNV core:
Fw GCTGTACAAGCTCGAGATGTCTAAGAAACCAGGAGG (SEQ ID NO: 7)
Rv ACAGGTTTTCCTCGAGTCTTTTCTTTTGTTTTGAGC (SEQ ID NO: 8)

参考例1−2:一過性培養細胞発現
肝細胞がんHuh7細胞(国立感染症研究所より分与)は、ダルベッコ改変イーグル培地(含10% 牛胎児血清、100 μg/mLペニシリン、100 μg/mL ストレプトマイシン)中で、37 ℃、5% CO2下で培養した。1 x 105個のHuh7細胞を15 mm丸形マイクロカバーガラス(Matsunami, Japan)を入れた35 mm dish(IWAKI, Japan)に播種し24時間培養後、pCAGGS/flag-JEVcore, pCAGGS/flag-DENVcore, pCAGGS/flag-ZIKAcore, pCAGGS/flag-WNVcoreそれぞれをTransIT-LT1 Transfection Reagent(Mirus Bio LLC, WI)を用いて導入した。24時間後、細胞を4% パラホルムアルデヒドで固定した後、0.5% Triton-X100 で5 分間処理した。1000倍希釈した抗Flag-tag抗体(SIGMA)で 60分インキュベートした後、PBSで洗浄後、2000倍希釈した抗マウス二次抗体(invitrogen)を加え 60分インキュベートした。PBSで洗浄した後、蛍光顕微鏡(olympus)により観察した。得られた結果を図1(A)に示す。細胞核はDAPI(4',6-ジアミジノ-2-フェニルインドール二塩酸塩、DOJINDO, Japan、終濃度0.2 μg/mL)で染色した。Flag(上段)は、検討したコアタンパク質(JEV core, DENV core, ZIKV core, WNV core)の細胞内局在を示す。どのタンパク質も細胞質と核内(核小体)に局在することがわかる。DAPI(下段)はゲノムDNA(細胞核)を示す。
Reference Example 1-2: Transient cultured cell expression Hepatocellular carcinoma Huh7 cells (distributed from National Institute of Infectious Diseases) are in Dalveco-modified Eagle's medium (including 10% fetal bovine serum, 100 μg / mL penicillin, 100 μg). In / mL streptomycin), the cells were cultured at 37 ° C. under 5% CO2. 1 x 10 5 Huh7 cells were seeded in a 35 mm dish (IWAKI, Japan) containing a 15 mm round microcover glass (Matsunami, Japan), cultured for 24 hours, and then pCAGGS / flag-JEVcore, pCAGGS / flag- DENVcore, pCAGGS / flag-ZIKAcore, and pCAGGS / flag-WNVcore were introduced using TransIT-LT1 Transfection Reagent (Mirus Bio LLC, WI). After 24 hours, cells were fixed with 4% paraformaldehyde and then treated with 0.5% Triton-X100 for 5 minutes. After incubating with 1000-fold diluted anti-Flag-tag antibody (SIGMA) for 60 minutes, washing with PBS, 2000-fold diluted anti-mouse secondary antibody (invitrogen) was added, and the mixture was incubated for 60 minutes. After washing with PBS, it was observed with a fluorescence microscope (olympus). The obtained results are shown in FIG. 1 (A). Cell nuclei were stained with DAPI (4', 6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride, DOJINDO, Japan, final concentration 0.2 μg / mL). Flag (upper) shows the intracellular localization of the examined core proteins (JEV core, DENV core, ZIKV core, WNV core). It can be seen that all proteins are localized in the cytoplasm and in the nucleus (nucleolus). DAPI (bottom) shows genomic DNA (cell nucleus).

参考例1−3:バキュロウイルス由来のコアタンパク質の細胞内局在
参考例1−1と同様、JEV、DENV、ZIKVおよびWNVそれぞれのコアタンパク質cDNAをPCRにより増幅し、N末端にAcGFP(Clontech)を、C末端にFLAG-One-STrEP(FOS)tag(Kouwaki T, et al.(2016) Journal of virology 90: 3530-3542)を融合した形でバキュロウイルス発現ベクターpFastBac1(Thermo Fisher Scientific Inc, MA)のEcoRI部位にIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara Bio Inc., Japan)を用いて組み込み、pFastBac1/AcGFP-JEVcore-FOS、pFastBac1/AcGFP-DENVcore-FOS、pFastBac1/AcGFP-ZIKAcore-FOSおよびpFastBac1/AcGFP-WNVcore-FOSを構築した。
Reference Example 1-3: Intracellular localization of baculovirus-derived core protein Similar to Reference Example 1-1, the core protein cDNAs of JEV, DENV, ZIKV and WNV are amplified by PCR, and AcGFP (Clontech) is added to the N-terminus. Baculovirus expression vector pFastBac1 (Thermo Fisher Scientific Inc, MA) in the form of a fusion of FLAG-One-STrEP (FOS) tag (Kouwaki T, et al. (2016) Journal of virology 90: 3530-3542) at the C-terminus. ) EcoRI site using In-Fusion HD Cloning Kit (Takara Bio Inc., Japan), pFastBac1 / AcGFP-JEVcore-FOS, pFastBac1 / AcGFP-DENVcore-FOS, pFastBac1 / AcGFP-ZIKAcore-FOS and pFastBac1 / AcGFP-WNVcore-FOS was constructed.

形質転換受容性大腸菌(DH10 Bac(Thermo Fisher Scientific Inc))を、バキュロウイルス発現用プラスミドpFastBac1/AcGFP-JEVcore-FOS、pFastBac1/AcGFP-DENVcore-FOS、pFastBac1/AcGFP-ZIKAcore-FOSおよびpFastBac1/AcGFP-WNVcore-FOSを用いて形質転換した。カナマイシン、ゲンタマイシン、テトラサイクリンを加えた2×YT寒天培地に0.1 M イソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシド(IPTG)と25 mg/mL 5-ブロモ-4-クロロ-3-インドリル β-D-ガラクトピラノシド(X-Gal)を100ulずつ塗り、上記バキュロウイルス発現用プラスミドで形質転換したDH10 Bacをまいて37 ℃、3日間培養した。コロニーを培養した後、プラスミドDNAを抽出し、X-treme GENE 9 DNA トランスフェクション試薬(Roche Applied Science, Germany)を用いて、Sf9昆虫細胞(Thermo Fisher Scientific Inc)に遺伝子導入した。27 ℃、4日間培養後、10 cm ペトリディシュ 24枚よりSf9昆虫細胞を回収し、12 mL 細胞溶解緩衝液(20 mM Tris-HCl(pH7.4), 135 mM NaCl, 1% TritonX-100, 10% グリセリン)に懸濁した。細胞懸濁液を遠心後、上清に300 uL Strep-Tactin セファロースを加えて4 ℃ 12時間インキュベートした。Strep-Tactin セファロースを緩衝液 W(100 mM Tris-HCl (pH8.0), 150 mM NaCl, 1 mM EDTA)で洗浄した後、2.4 mL 緩衝液 E (100 mM Tris-HCl (pH 8.0), 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 2.5 mMデスチオビオチン)でタンパク質を溶出した。 Transforming and accepting Escherichia coli (DH10 Bac (Thermo Fisher Scientific Inc)), baculovirus expression plasmid pFastBac1 / AcGFP-JEVcore-FOS, pFastBac1 / AcGFP-DENVcore-FOS, pFastBac1 / AcGFP-ZIKAcore-FOS and pFastBac1 / AcGFP- Transformed using WNVcore-FOS. 0.1 M isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG) and 25 mg / mL 5-bromo-4-chloro-3-indrill β-D- on a 2 × YT agar medium containing kanamycin, gentamicin, and tetracycline. 100 ul of galactopyranoside (X-Gal) was applied, and DH10 Bac transformed with the above plasmid for expressing baculovirus was sprinkled and cultured at 37 ° C. for 3 days. After culturing the colonies, plasmid DNA was extracted and gene-introduced into Sf9 insect cells (Thermo Fisher Scientific Inc) using the X-treme GENE 9 DNA transfection reagent (Roche Applied Science, Germany). After culturing at 27 ° C for 4 days, Sf9 insect cells were collected from 24 sheets of 10 cm petridish, and 12 mL cytolysis buffer (20 mM Tris-HCl (pH 7.4), 135 mM NaCl, 1% Triton X-100, Suspended in 10% glycerin). After centrifuging the cell suspension, 300 uL Strep-Tactin Sepharose was added to the supernatant and incubated at 4 ° C for 12 hours. Strep-Tactin Sepharose was washed with buffer W (100 mM Tris-HCl (pH 8.0), 150 mM NaCl, 1 mM EDTA) and then 2.4 mL buffer E (100 mM Tris-HCl (pH 8.0), pH 8.0), 150. The protein was eluted with mM NaCl, 1 mM EDTA, 2.5 mM desthiobiotin).

バキュロウイルスより精製したAcGFP融合コアタンパク質それぞれをインジェクションマーカーであるマウスIgG(Santa Cruz Biotechnology, Texas, USA)とともにHuh7細胞の細胞質にマイクロインジェクションし、30分インキュベートした。マウスIgGはAlexa Fluor594抗マウス二次抗体(Thermo Fisher Scientific Inc.)で検出した。得られた結果を図1(B)に示す。Injection marker(下段)は、マウスIgGの細胞内局在を示す。細胞質にインジェクションしたマウスIgGは核内へ移行できないため、細胞質にとどまっている。このことからサンプルを正確に細胞質に打ち込んでいること、マイクロインジェクションによる核膜の物理的な破壊はおこっていないことがわかる。GFP(上段)は、マウスIgGと細胞質にマイクロインジェクションしたコアタンパク質(GFP-JEV core, GFP-DENV core, GFP-ZIKV core, GFP-WNV core)が核内(核小体)に局在する活性があることを示している。 Each of the AcGFP fusion core proteins purified from baculovirus was microinjected into the cytoplasm of Huh7 cells together with the injection marker mouse IgG (Santa Cruz Biotechnology, Texas, USA) and incubated for 30 minutes. Mouse IgG was detected with Alexa Fluor594 anti-mouse secondary antibody (Thermo Fisher Scientific Inc.). The obtained results are shown in FIG. 1 (B). The Injection marker (bottom) indicates the intracellular localization of mouse IgG. Mouse IgG injected into the cytoplasm remains in the cytoplasm because it cannot translocate into the nucleus. From this, it can be seen that the sample is accurately driven into the cytoplasm and that the nuclear envelope is not physically destroyed by microinjection. GFP (upper) is the activity in which core proteins (GFP-JEV core, GFP-DENV core, GFP-ZIKV core, GFP-WNV core) microinjected into mouse IgG and cytoplasm are localized in the nucleus (nucleolus). Indicates that there is.

参考例1−4:バキュロウイルスより精製したJEVコアタンパク質の核内移行活性と核小体局在活性の証明
AcGFP-JEVコアとインジェクションマーカーである抗マウス2次抗体(Alexa Fluor Plus 555, Thermo Fisher Scientific Inc.)を混和し、Huh7細胞の細胞質にマイクロインジェクションした。30分間インキュベーション後、細胞を固定し、抗ネクロフォスミン抗体(抗NPM1抗体)(ab10530, Abcam, UK)を用いた免疫蛍光抗体法を行った。二次抗体は抗マウス2次抗体(Alexa Fluor 645, Thermo Fisher Scientific Inc.)を使用し、ゲノムDNA(細胞核)はDAPIで染色した。
得られた結果を図1(C)に示す。図中、Injection markerは、インジェクションマーカーであるAlexa Fluor Plus 555マウスIgGの蛍光が細胞質に存在することを表している。これは、インジェクションマーカーが打ち込まれた細胞質に留まっており、核には移行しないことを示している。JEV coreは、Alexa Fluor Plus 555マウスIgGとともに細胞質にマイクロインジェクションされたJEVコアタンパク質が核小体マーカーであるNPM1と共局在することを表している。これは、JEVコアタンパク質が核に移行し、核小体に局在する活性があることを示している。NPM1およびDAPIはそれぞれ、核小体とゲノムDNA(細胞核)の存在を示している。
Reference Example 1-4: Proof of nuclear translocation activity and nucleolar localization activity of JEV core protein purified from baculovirus
The AcGFP-JEV core was mixed with an anti-mouse secondary antibody (Alexa Fluor Plus 555, Thermo Fisher Scientific Inc.), which is an injection marker, and microinjected into the cytoplasm of Huh7 cells. After incubation for 30 minutes, cells were fixed and immunofluorescent antibody method using anti-necrophosmine antibody (anti-NPM1 antibody) (ab10530, Abcam, UK) was performed. The secondary antibody used was an anti-mouse secondary antibody (Alexa Fluor 645, Thermo Fisher Scientific Inc.), and the genomic DNA (cell nucleus) was stained with DAPI.
The obtained results are shown in FIG. 1 (C). In the figure, the injection marker indicates that the fluorescence of the injection marker Alexa Fluor Plus 555 mouse IgG is present in the cytoplasm. This indicates that the injection marker remains in the cytoplasm where it was injected and does not translocate to the nucleus. JEV core indicates that the JEV core protein microinjected into the cytoplasm together with Alexa Fluor Plus 555 mouse IgG co-localizes with the nucleolar marker NPM1. This indicates that the JEV core protein has the activity of translocating to the nucleus and localizing to the nucleolus. NPM1 and DAPI indicate the presence of nucleoli and genomic DNA (cell nuclei), respectively.

実施例1
JEV coreの細胞内局在変化を指標とする、抗フラビウイルス活性を有する物質のスクリーニング
JEV coreの細胞内局在変化を示す細胞核内に存在するGFP蛍光(緑色)面積を指標に、抗フラビウイルス活性を有する物質のスクリーニングを行った。
実施例1−1:JEVコアタンパク質の安定発現細胞株の作製
参考例1−1と同様に、PCR反応により増幅したJEVcore遺伝子cDNAを、スーパーフォルダーGFP-11(sfGFP11)を含むレンチウイルスベクターpLV-CAG(Okada Y, et al.(2007)Nat. Biotechnol 25: 233-237)のEcoRI部位にIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara Bio Inc.)を用いて組み込み、安定発現細胞株作成用プラスミドpLV-CAG/sfGFP-JEVcoreを構築した。sfGFP1-10-SV40NLS遺伝子cDNAはIntegrated DNA Technologies(IDT, Inc., Illinois)で受託合成し、IRES(mRNA内部のリボソーム進入部位)配列下にネオマイシン耐性遺伝子とともにレンチウイルスベクターpFUGW(Addgene, plasmid #14883)の EcoRI部位にIn-Fusion HD Cloning Kit(Takara Bio Inc.)を用いて組み込み、プラスミドpFUGW/sfGFP1-10-SV40NLSを構築した。
Example 1
Screening of substances with anti-flavivirus activity using the intracellular localization change of JEV core as an index
A substance having antiflavivirus activity was screened using the GFP fluorescence (green) area present in the cell nucleus showing the intracellular localization change of the JEV core as an index.
Example 1-1: Preparation of stable expression cell line of JEV core protein Similar to Reference Example 1-1, the JEVcore gene cDNA amplified by PCR reaction is subjected to the lentiviral vector pLV- containing superfolder GFP-11 (sfGFP11). In-Fusion HD Cloning Kit (Takara Bio Inc.) was used to integrate into the EcoRI site of CAG (Okada Y, et al. (2007) Nat. Biotechnol 25: 233-237), and a stable expression cell line preparation plasmid pLV- A CAG / sfGFP-JEV core was constructed. The sfGFP1-10-SV40NLS gene cDNA is contract-synthesized by Integrated DNA Technologies (IDT, Inc., Illinois), and the lentiviral vector pFUGW (Addgene, plasmid # 14883) is combined with the neomycin resistance gene under the IRES (ribosome entry site inside mRNA) sequence. ) Incorporated into the EcoRI site using the In-Fusion HD Cloning Kit (Takara Bio Inc.) to construct the plasmid pFUGW / sfGFP1-10-SV40NLS.

次いで、pLV-CAG/sfGFP-JEVcore cDNAおよびpFUGW/sfGFP1-10-SV40NLS cDNAを、TransIT-LT1 トランスフェクション試薬(Mirus Bio LLC)を用いてHuh7細胞に導入し、1 mg/mL G418溶液(nacalai tesque)を添加することにより導入細胞を選択的に取得した。G418耐性Huh7はコロニーを形跡するため、低細胞密度にて播種し、GFP蛍光をもつシングルコロニーを蛍光顕微鏡下で回収し、JEVコアタンパク質の安定発現細胞株を作製した。 The pLV-CAG / sfGFP-JEVcore cDNA and pFUGW / sfGFP1-10-SV40NLS cDNA were then introduced into Huh7 cells using TransIT-LT1 transfection reagent (Mirus Bio LLC) and 1 mg / mL G418 solution (nacalai tesque). ) Was added to selectively obtain introduced cells. In order to trace colonies, G418-resistant Huh7 was seeded at a low cell density, and single colonies with GFP fluorescence were collected under a fluorescence microscope to prepare a stable expression cell line of JEV core protein.

実施例1−2:抗フラビウイルス活性を有する物質のスクリーニング
実施例1−1にて作製したsfGFP-JEVcore安定発現Huh7細胞1 x 104個を96-well マイクロプレート(Greiner bio-one)に播種し、37 ℃、5% CO2インキュベータで24時間培養した後、標準阻害剤キット3 ver1.5(表1:キナーゼ阻害剤キット, 文部科学省新学術領域研究「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」化学療法基盤支援活動(https://scads.jfcr.or.jp/kit/kit.html))の低分子化合物をそれぞれ終濃度1 μMとなるよう培地に加え、さらに24時間培養した。
培養後、細胞をPBSで洗浄した後、3.7%ホルマリン溶液で15分インキュベートして細胞を固定し、ゲノムDNA(細胞核)を(DOJINDO, Japan、終濃度0.2 μg/mL)で染色した。プレートをハイスループット細胞機能探索システム CV7000S(横河電機株式会社)にかけ、1つのウエルにつき3点の蛍光写真を撮影してGFPの蛍光強度、細胞内局在を解析した。
Example 1-2: Screening of a substance having anti-flavivirus activity 1 x 10 4 sfGFP-JEVcore stable-expressing Huh7 cells prepared in Example 1-1 were seeded on a 96-well microplate (Greiner bio-one). After culturing in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C for 24 hours, standard inhibitor kit 3 ver1.5 (Table 1: Kinase inhibitor kit, Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology's new academic area research "Characteristics of cancer research field, etc." Support activities based on this "Chemical therapy basic support activities (https://scads.jfcr.or.jp/kit/kit.html)) were added to the medium to a final concentration of 1 μM for another 24 hours. It was cultured.
After culturing, the cells were washed with PBS and then incubated with 3.7% formalin solution for 15 minutes to fix the cells, and genomic DNA (cell nuclei) was stained with (DOJINDO, Japan, final concentration 0.2 μg / mL). The plate was subjected to a high-throughput cell function search system CV7000S (Yokogawa Electric Co., Ltd.), and three fluorescence photographs were taken for each well to analyze the fluorescence intensity and intracellular localization of GFP.

Figure 2019230654
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得られた結果を図2(A)に示す。図2(A)は、DAPI染色を指標に細胞核内に存在するGFP蛍光(緑色)面積を測定し、1細胞あたり(核あたり)のドット(緑の蛍光)の平均面積をグラフ化したものである。横軸はウエル、縦軸はGFP蛍光の平均面積を示す。矢印は3種のCDK阻害物質(2-シアノエチルアルステロパウロン(Alsterpaullone, 2-cyanoethl)、Cdk1/2 阻害物質III(5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド)、Cdk2/9阻害物質((4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミン))を投与したウエルを示しており、実際に蛍光面積が小さくなることを示している。 The obtained results are shown in FIG. 2 (A). FIG. 2 (A) measures the GFP fluorescence (green) area existing in the cell nucleus using DAPI staining as an index, and graphs the average area of dots (green fluorescence) per cell (per nucleus). be. The horizontal axis shows the wells, and the vertical axis shows the average area of GFP fluorescence. The arrows indicate three CDK inhibitors (2-cyanoethyl Alsterpaullone (2-cyanoethl), Cdk1 / 2 inhibitor III (5-amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino)-). N- (2,6-difluorophenyl) -1H-1,2,4-triazole-1-carbothioamide), Cdk2 / 9 inhibitor ((4- (2-amino-4-methylthiazole-5-yl)) Wells to which pyrimidine-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine)) have been administered are shown, indicating that the fluorescent area actually decreases.

図2(B)は、DMSO(対照)と上記3つのCDK阻害物質を処理した際の蛍光像を示している。DMSO処理時、sfGFP-JEVcoreは核内に明確に存在する核小体に局在していることが分かる。一方、CDK阻害剤処理細胞においては、sfGFP-JEV coreの蛍光が小さな点(ドット状)に見えている。またCDK阻害剤ごとにドットの数、蛍光輝度が異なることも分かる。 FIG. 2B shows a fluorescence image when DMSO (control) and the above three CDK inhibitors are treated. It can be seen that during DMSO treatment, the sfGFP-JEV core is localized in the nucleoli that are clearly present in the nucleus. On the other hand, in the CDK inhibitor-treated cells, the fluorescence of the sfGFP-JEV core appears as small dots (dots). It can also be seen that the number of dots and the fluorescence brightness are different for each CDK inhibitor.

以下、3種のCDK阻害物質の詳細を示す。
・2-シアノエチルアルステロパウロン:3-(6-オキソ-9-ニトロ-5,6,7,12-テトラヒドロインドロ[3,2-d][1]ベンズアゼピン-2-イル)プロピオンニトリル(Kunick, C., et al. 2005. ChemBioChem. 6, 541-549.)
・Cdk1/2 阻害物質III:5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド(Lin, R., et al. 2005. J. Med. Chem. 48, 4208-4211.)
・Cdk2/9阻害物質:(4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミン(Kontopidis, G., et al. 2006. Chem. Biol. 13, 201.)
The details of the three CDK inhibitors are shown below.
2-Cyanoethyl asteropaulone: 3- (6-oxo-9-nitro-5,6,7,12-tetrahydroindro [3,2-d] [1] benzazepin-2-yl) propionnitrile ( Kunick, C., et al. 2005. ChemBioChem. 6, 541-549.)
Cdk1 / 2 Inhibitor III: 5-Amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino) -N- (2,6-difluorophenyl) -1H-1,2,4-triazole-1- Carbothioamide (Lin, R., et al. 2005. J. Med. Chem. 48, 4208-4211.)
Cdk2 / 9 inhibitor: (4- (2-amino-4-methylthiazole-5-yl) pyrimidine-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine (Kontopidis, G., et al. 2006. Chem . Biol. 13, 201.)

実施例1−3:JEVコアタンパク質の核小体局在を変化させるCDK阻害物質のスクリーニング
実施例1−1にて作製したsfGFP-JEVcore安定発現Huh7細胞1 x 105個を15 mm丸形マイクロカバーガラス(Matsunami, Japan)を入れた35 mm dish(IWAKI, Japan)を24時間培養したのち、終濃度1 μMとなるよう、CDK阻害物質(Selleck Customized Library of 30 compounds: Cherry Pick Library (96-well)-L2000-Z237098-100uL(Selleck.co.jp, Japan、表2))を加え、さらに24時間培養した。
Example 1-3: JEV core protein of nucleolar localization sfGFP-JEVcore was prepared in screening embodiments of CDK inhibitors to alter 1-1 stably expressing Huh7 cells 1 x 10 5 pieces of 15 mm round micro After culturing a 35 mm dish (IWAKI, Japan) containing a cover glass (Matsunami, Japan) for 24 hours, a CDK inhibitor (Selleck Customized Library of 30 compounds: Cherry Pick Library (96- Well) -L2000-Z237098-100uL (Selleck.co.jp, Japan, Table 2)) was added, and the cells were further cultured for 24 hours.

培養後、細胞を4% パラホルムアルデヒドで固定し、蛍光顕微鏡(olympus)により観察した。sfGFP-JEVcoreの核小体局在が変化したCDK阻害物質を表2に示す。
1 x 105個のHuh7細胞を15 mm丸形マイクロカバーガラス(Matsunami, Japan)を入れた35 mm dish(IWAKI, Japan)を24時間培養後、参考例1−1で作製したpCAGGS/flag-JEVcore をTransIT-LT1 Transfection Reagent(Mirus Bio LLC, WI)を用いて導入しさらに24時間後、終濃度1 μMとなるよう、CDK阻害剤(Selleck Customized Library of 30 compounds(Selleck.co.jp, Japan、表2参照))を加えさらに24時間培養した。培養後、参考例1−2にて行った免疫抗体法により細胞を固定、染色した。JEVcore(Flag-core)の核小体局在が変化したCDK阻害剤を表2に示す。
After culturing, the cells were fixed with 4% paraformaldehyde and observed with a fluorescence microscope (olympus). Table 2 shows CDK inhibitors with altered nucleolar localization of sfGFP-JEVcore.
After culturing 1 x 10 5 Huh7 cells in a 35 mm dish (IWAKI, Japan) containing a 15 mm round microcover glass (Matsunami, Japan) for 24 hours, pCAGGS / flag- prepared in Reference Example 1-1 JEVcore was introduced using TransIT-LT1 Transfection Reagent (Mirus Bio LLC, WI), and 24 hours later, a CDK inhibitor (Selleck Customized Library of 30 compounds (Selleck.co.jp, Japan) was used to reach a final concentration of 1 μM. , Table 2)) and further cultured for 24 hours. After culturing, cells were fixed and stained by the immunoassay method performed in Reference Example 1-2. Table 2 shows CDK inhibitors with altered nucleolar localization of JEV core (Flag-core).

Figure 2019230654
表2中、「+」は阻害物質における各CDKに対する特異性を表し、「+」の数が多いほど、特異性と効果が高いことを意味する。表2から分かるとおり、調べたCDK阻害物質は複数のCDKに対して効果を有している。
Figure 2019230654
In Table 2, "+" represents the specificity of the inhibitor for each CDK, and the larger the number of "+", the higher the specificity and effect. As can be seen from Table 2, the investigated CDK inhibitors have an effect on a plurality of CDKs.

実施例2
Cdk1/2 阻害物質IIIによる核小体の形態変化
実施例1において、3種のCDK阻害物質、2-シアノエチルアルステロパウロン、Cdk1/2 阻害物質IIIおよびCdk2/9阻害物質が実際に蛍光面積を小さくすることを示した。
使用している細胞は、コアタンパク質がすでに核内(核小体)に存在しているsfGFP-JEVcore安定発現細胞株であり、ここでは、この細胞株に、後からCDK阻害物質を加えている。コアタンパク質の局在がどのような作用で変化しているかを調べるため、以下の実験を行った。
実施例2−1:Cdk1/2 阻害物質III処理による核小体形態異常
Huh7細胞を終濃度1 μMのCdk1/2 阻害物質III存在下で24時間培養後、抗NPM1抗体による免疫蛍光抗体を行った。二次抗体は抗マウス2次抗体(Alexa Fluor 645)を使用し、ゲノムDNA(細胞核)はDAPIで染色した。得られた結果を図3(A)に示す。
DMSO処理(上段左から1枚目図NPM1染色(x40対物レンズ使用)および同上段左から2枚目図NPM1染色(強拡大図)、対照)とCdk1/2 阻害物質III処理(上段左から3枚目図NPM1染色(x40対物レンズ使用)および同上段左から4枚目図NPM1染色(強拡大図)、阻害物質処理)とを比較すると、NPM1の局在が対照では核内の大きくて明確な核小体に局在するのに対し、阻害物質処理では、核質全体と小さな構造体に存在していることが分かる。核質の判別はDAPIによるゲノムDNA染色から分かる(下段図4枚、上段のNPM1染色と同じ細胞を示している)。NPM1は核小体特異的なマーカータンパク質であることから、核内の小さな構造体は核小体であるといえる。以上のことから、Cdk1/2 阻害物質III処理により、核小体の形態異常が生じていることが判明した。
Example 2
Morphological changes of the nucleolus due to Cdk1 / 2 inhibitor III In Example 1, three CDK inhibitors, 2-cyanoethyl asteropoulone, Cdk1 / 2 inhibitor III and Cdk2 / 9 inhibitors actually have fluorescent areas. Was shown to be smaller.
The cell used is an sfGFP-JEVcore stable expression cell line in which the core protein is already present in the nucleus (nucleolus), and here, a CDK inhibitor is added to this cell line later. .. The following experiments were conducted to investigate how the localization of core proteins is changed.
Example 2-1: Abnormal nucleolus morphology due to Cdk1 / 2 inhibitor III treatment
Huh7 cells were cultured for 24 hours in the presence of Cdk1 / 2 inhibitor III at a final concentration of 1 μM, and then immunofluorescent antibody with anti-NPM1 antibody was applied. The secondary antibody used was an anti-mouse secondary antibody (Alexa Fluor 645), and the genomic DNA (cell nucleus) was stained with DAPI. The obtained results are shown in FIG. 3 (A).
DMSO treatment (1st image from the upper left, NPM1 staining (using x40 objective lens) and 2nd image from the upper left, NPM1 staining (strongly enlarged view), control) and Cdk1 / 2 inhibitor III treatment (3 from the upper left) Comparing the NPM1 staining (using x40 objective lens) in the first figure and the NPM1 staining (strongly enlarged view) in the upper left, and the inhibitor treatment), the localization of NPM1 is large and clear in the nucleus in the control. In contrast to the localized nucleoli, it can be seen that it is present in the entire nucleoplasm and small structures in the inhibitor treatment. Distinguishing of nucleoplasm can be seen from genomic DNA staining by DAPI (lower figure 4 shows the same cells as NPM1 staining in the upper row). Since NPM1 is a nucleolus-specific marker protein, it can be said that small structures in the nucleus are nucleoli. From the above, it was found that the treatment with Cdk1 / 2 inhibitor III caused morphological abnormalities of the nucleolus.

実施例2−2:2-シアノエチルアルステロパウロン処理による核小体形態異常
2 x 104個のHuh7細胞を15 mm丸形マイクロカバーガラス(Matsunami)を入れた12ウエルプレートに播種し、37 ℃の5% CO2インキュベータ中で24時間培養した。培養後、終濃度1 μMとなるよう2-シアノエチルアルステロパウロ(標準阻害剤キット3 ver1.5(キナーゼ阻害剤キット))を培地に加え24時間培養した。バキュロウイルスより精製したAcGFP-JEV core組換えタンパク質 (終濃度100 ug/mL)をインジェクションマーカーであるヤギ抗−マウスIgG (H+L) high cross-adsorbed 2次抗体Alexa Fluor Plus 555(Thermo Fisher Scientific Inc, 終濃度100 ug/mL)と混和し、ガラス針を用いてHuh7の細胞質にマイクロインジェクションした。37 ℃の5% CO2インキュベータ中で30分培養した後、3.7%ホルマリン溶液で15分インキュベートして細胞を固定した。細胞をPBSで洗浄した後、DAPI溶液(終濃度0.2 ug/mL))を加えて室温で20分間インキュベートしてゲノムDNA(細胞核)を染色した。細胞の観察は共焦点顕微鏡TCS SP8(Leica)を用いて行った。
Example 2-2: Abnormal nucleolus morphology due to 2-cyanoethyl alsteropoulone treatment
2 x 10 4 Huh7 cells were seeded on a 12-well plate containing a 15 mm round microcover glass (Matsunami) and cultured for 24 hours in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C. After culturing, 2-cyanoethyl asteropaul (standard inhibitor kit 3 ver1.5 (kinase inhibitor kit)) was added to the medium so that the final concentration was 1 μM, and the cells were cultured for 24 hours. AcGFP-JEV core recombinant protein (final concentration 100 ug / mL) purified from baculovirus is an injection marker. Goat anti-mouse IgG (H + L) high cross-adsorbed secondary antibody Alexa Fluor Plus 555 (Thermo Fisher Scientific) It was mixed with Inc. (final concentration 100 ug / mL) and microinjected into the cytoplasm of Huh7 using a glass needle. After culturing in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C. for 30 minutes, the cells were fixed by incubating with 3.7% formalin solution for 15 minutes. After washing the cells with PBS, DAPI solution (final concentration 0.2 ug / mL) was added and incubated at room temperature for 20 minutes to stain genomic DNA (cell nuclei). The cells were observed using a confocal microscope TCS SP8 (Leica).

得られた結果を図3(B)に示す。図中、Injection markerは、インジェクションマーカーであるAlexa Fluor Plus 555マウスIgGの蛍光が細胞質に存在することを表している。これはインジェクションマーカーが打ち込まれた細胞質に留まっていることを示している。JEV coreは、AcGFP-JEVcore が核内に存在し、通常の核小体とは異なる小さな構造体に局在していることを表している。これは、JEVコアタンパク質はAlexa Fluor Plus 555マウスIgGとともに細胞質にマイクロインジェクションしているため、2-シアノエチルアルステロパウロン処理によりAcGFP-JEVcoreの核移行が阻害されないことを示している。一方、核内に存在するJEVコアタンパク質は通常と異なる小さな核小体に局在していることが分かる。このことは、2-シアノエチルアルステロパウロン処理により核小体の形態異常が引き起こされていること、JEVコアタンパク質は核移行して異常な形態を示す核小体に局在することを示している。DAPIはゲノムDNA(細胞核)を染色している。mergeはInjection marker、JEV core、DAPIの画像を合わせたものである。 The obtained results are shown in FIG. 3 (B). In the figure, the injection marker indicates that the fluorescence of the injection marker Alexa Fluor Plus 555 mouse IgG is present in the cytoplasm. This indicates that the injection marker remains in the cytoplasm where it was injected. The JEV core indicates that AcGFP-JEVcore is present in the nucleus and is localized in a small structure different from the normal nucleolus. This indicates that the JEV core protein is microinjected into the cytoplasm together with Alexa Fluor Plus 555 mouse IgG, so that 2-cyanoethyl asteropaulone treatment does not inhibit the nuclear translocation of AcGFP-JEV core. On the other hand, it can be seen that the JEV core protein present in the nucleus is localized in a small nucleolus that is different from the usual one. This indicates that 2-cyanoethylalsteropoulone treatment causes nucleolar morphology, and that JEV core proteins translocate to the nucleus and localize to nucleoli showing abnormal morphology. There is. DAPI stains genomic DNA (cell nuclei). merge is a combination of injection marker, JEV core, and DAPI images.

実施例3
特定されたCDK阻害物質によるJEVの複製抑制
3 x 104個のHuh7細胞を24ウエルプレートに播種し、37 ℃の5% CO2インキュベータ中で24時間培養した。その後、JEV(AT31株)を細胞に感染多重度(multiplicity of infection;Moi)=1で2時間感染させた。JEV感染Huh7細胞をPBSで洗浄し、3種のCDK阻害物質Cdk1/2阻害物質III、Cdk2/9 阻害物質および2-シアノエチルアルステロパウロンを含む培地で24時間培養した。感染力価と細胞生存率は、それぞれフォーカスフォーミングアッセイと、CellTiter-Glo(登録商標) Luminescent Cell Viability Assay kit(Promega Corporation, WI)により解析した。
Example 3
Inhibition of JEV replication by identified CDK inhibitors
3 x 10 4 Huh7 cells were seeded in 24-well plates and cultured for 24 hours in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C. Then, JEV (AT31 strain) was infected with cells at a multiplicity of infection (Moi) = 1 for 2 hours. JEV-infected Huh7 cells were washed with PBS and cultured for 24 hours in a medium containing three CDK inhibitors Cdk1 / 2 inhibitor III, Cdk2 / 9 inhibitor and 2-cyanoethyl asteropaulone. Infectious titers and cell viability were analyzed by focus forming assay and CellTiter-Glo® Luminescent Cell Viability Assay kit (Promega Corporation, WI), respectively.

フォーカスフォーミングアッセイは、以下の方法で行った。まず、JEV感染Huh7細胞の培養上清を回収し、PBSで10倍段階希釈した。アッセイ前日に24ウエルプレートに5 x 104個のVero細胞 (Mori Y., et al.(2005)Journal of virology 79: 3448-3458)を播種しておき、10倍希釈した培養上清サンプルを100 μl/ウエル量加えた後2時間培養した。細胞をPBSで洗浄し1% メチルセルロースを含むダルベッコ改変イーグル培地(含10% 牛胎児血清、100 μg/mLペニシリン、100 μg/mL ストレプトマイシン)を加え、さらに2日間培養後、4% パラホルムアルデヒドで固定した。固定細胞を0.5% Triton-X100 で5 分間処理し、2000倍希釈した抗NS3 マウス抗体(Mori Y., et al.(2005)Journal of virology 79: 3448-3458)で30分インキュベートした。PBSで洗浄後、500倍希釈したビオチン架橋抗マウス二次抗体(Vector Laboratories, USA)を加え、30分インキュベートした。PBSで洗浄した後、Strept ABC Peroxidase Kit(nacalai tesque, Japan)を加えて30分、引き続きVector VIP Peroxidase Substrate(Vector Laboratories, CA)を加えて10分インキュベートし、最後に細胞を洗浄、乾燥し、フォーカス数を計測した。The focus forming assay was performed by the following method. First, the culture supernatant of JEV-infected Huh7 cells was collected and diluted 10-fold with PBS. The day before the assay, 5 x 10 4 Vero cells (Mori Y., et al. (2005) Journal of virology 79: 3448-3458) were seeded in a 24-well plate, and a 10-fold diluted culture supernatant sample was used. After adding 100 μl / well amount, the cells were cultured for 2 hours. Cells are washed with PBS, added with Dulbecco's modified Eagle's medium containing 1% methylcellulose (including 10% fetal bovine serum, 100 μg / mL penicillin, 100 μg / mL streptomycin), cultured for another 2 days, and fixed with 4% paraformaldehyde. did. Fixatives were treated with 0.5% Triton-X100 for 5 minutes and incubated with 2000-fold diluted anti-NS3 mouse antibody (Mori Y., et al. (2005) Journal of virology 79: 3448-3458) for 30 minutes. After washing with PBS, a 500-fold diluted biotin-crosslinked anti-mouse secondary antibody (Vector Laboratories, USA) was added, and the mixture was incubated for 30 minutes. After washing with PBS, add Strept ABC Peroxidase Kit (nacalai tesque, Japan) for 30 minutes, then add Vector VIP Peroxidase Substrate (Vector Laboratories, CA) for 10 minutes, and finally wash and dry the cells. The number of focus was measured.

得られた結果を図4に示す。JEV感染Huh7細胞に、図4(A)に示す(a)および(b)のタイミングでCDK阻害物質を加えて24時間インキュベートした。感染後48時間後の細胞生存率を(B)、感染力価を(C)に示す。CDK阻害物質で処理すると、細胞の生存には影響しないが、ウイルスの複製が抑制されていることが分かる。 The obtained results are shown in FIG. JEV-infected Huh7 cells were incubated with a CDK inhibitor at the timings (a) and (b) shown in FIG. 4 (A) for 24 hours. The cell viability 48 hours after infection is shown in (B), and the infectious titer is shown in (C). It can be seen that treatment with a CDK inhibitor does not affect cell survival but suppresses viral replication.

実施例4
rRNA転写阻害活性を有する物質による核小体の形態変化
rRNA転写阻害剤を処理することにより、生物学的細胞における日本脳炎ウイルスコアタンパク質の核小体局在が変化しているかを調べるため、以下の実験を行った。
使用している細胞は、実施例1−1にて作製したsfGFP-JEVcore安定発現Huh7細胞株であり、1 x 104個を96-well マイクロプレート(Greiner bio-one)に播種し、37 ℃、5% CO2インキュベータで24時間培養した後、終濃度1 μMとなるようrRNA転写阻害物質アクチノマイシンD、ドキソルビシンおよびアクラルビシンを加えさらに24時間培養した。
培養後、細胞をPBSで洗浄した後、3.7%ホルマリン溶液で15分インキュベートして細胞を固定し、ゲノムDNA(細胞核)を(DOJINDO, Japan、終濃度0.2 μg/mL)で染色した。プレートをハイスループット細胞機能探索システム CV7000S(横河電機株式会社)にかけ、1つのウエルにつき3点の蛍光写真を撮影してGFPの蛍光強度、細胞内局在を解析した。
Example 4
Morphological changes of nucleoli due to substances with rRNA transcription inhibitory activity To investigate whether the nucleolus localization of Japanese encephalitis virus core protein in biological cells is changed by treatment with rRNA transcription inhibitors, Experiment was carried out.
The cells used were the sfGFP-JEVcore stable expression Huh7 cell line prepared in Example 1-1, and 1 x 10 4 cells were seeded on a 96-well microplate (Greiner bio-one) at 37 ° C. After culturing in a 5% CO 2 incubator for 24 hours, the rRNA transcription inhibitors actinomycin D, doxorubicin and acralubicin were added to a final concentration of 1 μM, and the cells were further cultured for 24 hours.
After culturing, the cells were washed with PBS and then incubated with 3.7% formalin solution for 15 minutes to fix the cells, and genomic DNA (cell nuclei) was stained with (DOJINDO, Japan, final concentration 0.2 μg / mL). The plate was subjected to a high-throughput cell function search system CV7000S (Yokogawa Electric Co., Ltd.), and three fluorescence photographs were taken for each well to analyze the fluorescence intensity and intracellular localization of GFP.

得られた結果を図5に示す。DMSO(対照)と上記3つのrRNA転写阻害物質を処理した際の蛍光像を示している。DMSO処理時、sfGFP-JEVcoreは核内に明確に存在する核小体に局在していることが分かる。一方、rRNA転写阻害物質アクチノマイシンD、ドキソルビシンおよびアクラルビシンはいずれも、sfGFP-JEV coreの蛍光が小さな点(ドット状)に見える。 The obtained results are shown in FIG. Fluorescent images of DMSO (control) and the above three rRNA transcription inhibitors are shown. It can be seen that during DMSO treatment, the sfGFP-JEV core is localized in the nucleoli that are clearly present in the nucleus. On the other hand, the fluorescence of the rRNA transcription inhibitors actinomycin D, doxorubicin and aclarubicin all appear to be small dots (dots) in the fluorescence of the sfGFP-JEV core.

実施例5
GSK−3阻害活性を有する物質によるフラビウイルス増殖抑制
GSK−3阻害剤ライブラリー(https://www.selleck.co.jp/GSK-3.html)から入手される低分子化合物を、抗フラビウイルス活性を有する候補物質として使用する以外は、実質的に実施例1の手法に従い、スクリーニングを行った。
得られた結果を図6(A)に示す。これにより1-アザケンパウロンが、GFP蛍光強度を抑制することが判明した。
Example 5
Inhibition of flavivirus growth by substances with GSK-3 inhibitory activity Anti-flavi, a low molecular weight compound obtained from the GSK-3 inhibitor library (https://www.selleck.co.jp/GSK-3.html) The screening was carried out substantially according to the method of Example 1 except that it was used as a candidate substance having viral activity.
The obtained results are shown in FIG. 6 (A). This revealed that 1-Azakenpaulon suppresses the GFP fluorescence intensity.

次に、特定された1-アザケンパウロンによる日本脳炎ウイルス、デングイウルス、ジカウイルスの増殖抑制を調べた。
3 x 104個のHuh7細胞を24ウエルプレートに播種し、37 ℃の5% CO2インキュベータ中で24時間培養した。その後、日本脳炎ウイルス(JEV, AT31株)、デングウイルス(DENV, H241株) 、ジカウイルス(ZIKV, MR766株)を細胞に感染多重度(multiplicity of infection;Moi)=1で2時間感染させた。感染Huh7細胞をPBSで洗浄し、1-アザケンパウロン(終濃度1μM)を含む培地で24時間培養した。感染力価は、フォーカスフォーミングアッセイ(実施例3参照)により解析した。
Next, the growth suppression of Japanese encephalitis virus, Denguiurus, and Zika virus by the identified 1-Azaken Paulon was investigated.
3 x 10 4 Huh7 cells were seeded in 24-well plates and cultured for 24 hours in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C. Then, Japanese encephalitis virus (JEV, AT31 strain), dengue virus (DENV, H241 strain), and Zika virus (ZIKV, MR766 strain) were infected with cells at multiplicity of infection (Moi) = 1 for 2 hours. Infected Huh7 cells were washed with PBS and cultured in medium containing 1-Azakenporon (final concentration 1 μM) for 24 hours. Infectious titers were analyzed by focus forming assay (see Example 3).

得られた結果を図6(B)に示す。ウイルス感染Huh7細胞に、1-アザケンパウロンを加えて24時間インキュベートした。感染後24時間後の感染力価を示す。1-アザケンパウロンで処理すると、ウイルスの増殖が抑制されていることが分かる。
実施例6
抗フラビウイルス活性を有する物質のさらなるスクリーニング
LOPAC1280 (京都大学大学院薬学研究科から分与)およびFDA-approved Drug Library(大阪大学薬学研究科から分与)から入手される低分子化合物を、抗フラビウイルス活性を有する候補物質として使用する以外は、実質的に実施例1の手法に従い、スクリーニングを行った。
これにより、DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質:エリプチシン、イダルビシン、イダルビシン塩酸塩、エピルビシン塩酸塩、ミトキサントロン塩酸塩およびダウノルビシン塩酸塩が、GFP蛍光強度を抑制することが判明した。
The obtained results are shown in FIG. 6 (B). Virus-infected Huh7 cells were incubated with 1-Azaken Paulon for 24 hours. Shows the infectious titer 24 hours after infection. Treatment with 1-Azaken Paulon shows that the growth of the virus is suppressed.
Example 6
Further screening of substances with anti-flavivirus activity
Except for the use of low molecular weight compounds obtained from LOPAC1280 (distributed from the Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kyoto University) and the FDA-approved Drug Library (distributed from the Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Osaka University) as candidate substances with anti-flavivirus activity. , The screening was carried out substantially according to the method of Example 1.
From this, it was found that substances having DNA topoisomerase inhibitory activity: ellipticin, idarubicin, idarubicin hydrochloride, epirubicin hydrochloride, mitoxantrone hydrochloride and daunorubicin hydrochloride suppress GFP fluorescence intensity.

次いで、特定されたDNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質による核小体の形態変化、詳細には生物学的細胞における日本脳炎ウイルスコアタンパク質の核小体局在が変化しているかを調べた。
使用している細胞は、実施例1−1にて作製したsfGFP-JEVcore安定発現Huh7細胞株であり、1 x 104個を96-well マイクロプレート(Greiner bio-one)に播種し、37 ℃、5% CO2インキュベータで24時間培養した後、終濃度1 μMとなるようDNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質エリプチシン、イダルビシン、イダルビシン塩酸塩、エピルビシン塩酸塩、ミトキサントロン塩酸塩およびダウノルビシン塩酸塩を加え、さらに24時間培養した。
培養後、細胞をPBSで洗浄した後、3.7%ホルマリン溶液で15分インキュベートして細胞を固定し、ゲノムDNA(細胞核)を(DOJINDO, Japan、終濃度0.2 μg/mL)で染色した。プレートをハイスループット細胞機能探索システム CV7000S(横河電機株式会社)にかけ、1つのウエルにつき3点の蛍光写真を撮影してGFPの蛍光強度、細胞内局在を解析した。
Next, it was investigated whether the nucleolus morphology was changed by the identified substance having DNA topoisomerase inhibitory activity, and more specifically, the nucleolus localization of the Japanese encephalitis virus core protein in biological cells was changed.
The cells used were the sfGFP-JEVcore stable expression Huh7 cell line prepared in Example 1-1, and 1 x 10 4 cells were seeded on a 96-well microplate (Greiner bio-one) at 37 ° C. After culturing in a 5% CO 2 incubator for 24 hours, add ellipticin, idarubicin, idarubicin hydrochloride, epirubicin hydrochloride, mitoxantrone hydrochloride and daunorubicin hydrochloride to a final concentration of 1 μM. , Further cultured for 24 hours.
After culturing, the cells were washed with PBS and then incubated with 3.7% formalin solution for 15 minutes to fix the cells, and genomic DNA (cell nuclei) was stained with (DOJINDO, Japan, final concentration 0.2 μg / mL). The plate was subjected to a high-throughput cell function search system CV7000S (Yokogawa Electric Co., Ltd.), and three fluorescence photographs were taken for each well to analyze the fluorescence intensity and intracellular localization of GFP.

得られた結果を図7に示す。DMSO(対照)と上記DNAトポイソメラーゼ阻害物質を処理した際の蛍光像を示している。DMSO処理時、sfGFP-JEVcoreは核内に明確に存在する核小体に局在していることが分かる。一方エリプチシン、イダルビシン、イダルビシン塩酸塩、エピルビシン塩酸塩、ミトキサントロン塩酸塩、ダウノルビシン塩酸塩はいずれも、sfGFP-JEV coreの蛍光が小さな点(ドット状)もしくは蛍光が消失して核質に分散局在している。 The obtained results are shown in FIG. The fluorescence image when DMSO (control) and the said DNA topoisomerase inhibitor were treated is shown. It can be seen that during DMSO treatment, the sfGFP-JEV core is localized in the nucleoli that are clearly present in the nucleus. On the other hand, ellipticin, idarubicin, idarubicin hydrochloride, epirubicin hydrochloride, mitoxantrone hydrochloride, and daunorubicin hydrochloride all have small points (dots) or disappearance of fluorescence in the sfGFP-JEV core and are dispersed in the nucleus. Exists.

温暖化や移動手段の発達により媒介蚊の生息域が変わり、今後、フラビウイルスの分布が変化する可能性がある。ウエストナイルウイルスが1999年に初めてアメリカに侵入した際に多くの感染者が出たように、ウイルスが新しい地域に侵攻すると、多数の犠牲者が出る可能性が高い。そのため、フラビウイルスに対する治療手段は、我が国だけでなく世界各国において、さらなる進展が望まれる。日本脳炎ウイルス、黄熱ウイルス、ダニ媒介性脳炎ウイルス感染症に対するヒト用認可ワクチンは存在するが、それぞれ年間数千〜数万例以上の患者が現在でも世界で報告されている。本発明のスクリーニング方法は、複製機構や免疫応答・回避機構の新たな知見を与え、新たな抗ウイルス薬の開発につながるものである。 The habitat of transmitted mosquitoes has changed due to global warming and the development of means of transportation, and the distribution of flavivirus may change in the future. Just as the West Nile virus first invaded the United States in 1999, many people were infected, and when the virus invades a new area, it is likely to cause a large number of casualties. Therefore, further development of therapeutic means for flavivirus is desired not only in Japan but also in other countries around the world. Although there are human-approved vaccines for Japanese encephalitis virus, yellow fever virus, and flavivirus-mediated encephalitis virus infection, thousands to tens of thousands of cases are reported worldwide each year. The screening method of the present invention provides new knowledge of the replication mechanism and the immune response / avoidance mechanism, and leads to the development of a new antiviral drug.

Claims (19)

生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質を含む抗フラビウイルス医薬組成物。 An antiflavivirus pharmaceutical composition comprising a substance that affects the morphology of nucleoli in biological cells. 生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質を、抗フラビウイルス活性を有する有効成分として含む、請求項1記載の抗フラビウイルス医薬組成物。 The anti-flavivirus pharmaceutical composition according to claim 1, wherein a substance that affects the morphology of nucleoli in biological cells is contained as an active ingredient having anti-flavivirus activity. 生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質が、核小体の形態異常を引き起こす物質である、請求項1または2記載の医薬組成物。 The pharmaceutical composition according to claim 1 or 2, wherein the substance that affects the morphology of the nucleolus in biological cells is a substance that causes morphological abnormalities of the nucleolus. 生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質が、ウイルスのコアタンパク質の生物学的細胞における局在変化をも伴う、請求項1から3のいずれか記載の医薬組成物。 The pharmaceutical composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the substance that affects the morphology of the nucleolus in the biological cell is also accompanied by a change in the localization of the core protein of the virus in the biological cell. 生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質が、ウイルス複製阻害を引き起こす、請求項1から4のいずれか記載の医薬組成物。 The pharmaceutical composition according to any one of claims 1 to 4, wherein a substance that affects the morphology of nucleoli in biological cells causes viral replication inhibition. 抗フラビウイルス活性について、フラビウイルスが日本脳炎ウイルス、デングウイルス、ジカウイルス、ウエストナイルウイルス、黄熱ウイルスの中から選ばれる抗フラビウイルス活性である、請求項1から5のいずれか記載の医薬組成物。 The pharmaceutical composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the flavivirus is an antiflavivirus activity selected from Japanese encephalitis virus, dengue virus, Zika virus, West Nile virus, and yellow fever virus. .. 生物学的細胞における核小体の形態に影響を与える物質が、CDK阻害活性を有する物質、rRNA転写阻害活性を有する物質、DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質、またはGSK−3阻害活性を有する物質である、請求項1から6のいずれか記載の医薬組成物。 Substances that affect the morphology of nucleoli in biological cells are substances that have CDK inhibitory activity, rRNA transcription inhibitory activity, DNA topoisomerase inhibitory activity, or GSK-3 inhibitory activity. The pharmaceutical composition according to any one of claims 1 to 6. CDK阻害活性を有する物質が、2-シアノエチルアルステロパウロン、5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド、(4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミン、P276-00、A-674563、SU9516、SNS-032 (BMS-387032)、ディナシクリブ、フラボピリドール、AT7519、フラボピリドール塩酸、AT7519 HCl、AZD5438、R547、およびケンパウローンの中から選ばれる、請求項7記載の医薬組成物。 Substances with CDK inhibitory activity are 2-cyanoethylartellopaulone, 5-amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino) -N- (2,6-difluorophenyl) -1H-1, 2,4-Triazole-1-carbothioamide, (4- (2-amino-4-methylthiazole-5-yl) pyrimidin-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine, P276-00, A-674563 , SU9516, SNS-032 (BMS-387032), dynasicrib, flavopyridol, AT7519, flavopyridol hydrochloride, AT7519 HCl, AZD5438, R547, and chempaulone, the pharmaceutical composition according to claim 7. CDK阻害活性を有する物質が、2-シアノエチルアルステロパウロン、5-アミノ-3-((4-(アミノスルフォニル)フェニル)アミノ)-N-(2,6-ジフルオロフェニル)-1H-1,2,4-トリアゾール-1-カルボチオアミド、および(4-(2-アミノ-4-メチルチアゾール-5-イル)ピリミジン-2-イル)-(3-ニトロフェニル)アミンの中から選ばれる、請求項8記載の医薬組成物。 Substances with CDK inhibitory activity are 2-cyanoethylartellopaulone, 5-amino-3-((4- (aminosulfonyl) phenyl) amino) -N- (2,6-difluorophenyl) -1H-1, Selected from 2,4-triazol-1-carbothioamide, and (4- (2-amino-4-methylthiazole-5-yl) pyrimidin-2-yl)-(3-nitrophenyl) amine, claimed Item 8. The pharmaceutical composition according to Item 8. rRNA転写阻害活性を有する物質がアクチノマイシンD、ドキソルビシン、およびアクラルビシンの中から選ばれる、請求項7記載の医薬組成物。 The pharmaceutical composition according to claim 7, wherein the substance having rRNA transcription inhibitory activity is selected from actinomycin D, doxorubicin, and aclarubicin. DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質が、ドキソルビシン、アクラルビシン、エリプチシン、イダルビシン、イダルビシン塩酸塩、エピルビシン塩酸塩、ミトキサントロン塩酸塩、およびダウノルビシン塩酸塩の中から選ばれる、請求項7記載の医薬組成物。 The pharmaceutical composition according to claim 7, wherein the substance having DNA topoisomerase inhibitory activity is selected from doxorubicin, acralubicin, ellipticin, idarubicin, idarubicin hydrochloride, epirubicin hydrochloride, mitoxantrone hydrochloride, and daunorubicin hydrochloride. DNAトポイソメラーゼ阻害活性を有する物質が、ドキソルビシン、アクラルビシン、およびエリプチシンの中から選ばれる、請求項11記載の医薬組成物。 The pharmaceutical composition according to claim 11, wherein the substance having a DNA topoisomerase inhibitory activity is selected from doxorubicin, aclarubicin, and ellipticin. GSK−3阻害活性を有する物質が、1-アザケンパウロンである、請求項7記載の医薬組成物。 The pharmaceutical composition according to claim 7, wherein the substance having GSK-3 inhibitory activity is 1-Azakenporon. 以下の工程を含む、抗フラビウイルス活性を有する物質をスクリーニングする方法:
(a)生物学的細胞を、抗フラビウイルス活性を有する物質の候補化合物とインビトロで接触させ、
(b)前記候補化合物が、前記生物学的細胞における核小体の形態に対し、影響を与えるか調べ、
(c)前記候補化合物が、影響を与えていれば、抗フラビウイルス活性を有する物質として同定する、方法。
Methods for screening substances with anti-flavivirus activity, including the following steps:
(A) Biological cells are contacted in vitro with candidate compounds of substances with antiflavivirus activity.
(B) Investigate whether the candidate compound affects the morphology of the nucleolus in the biological cell.
(C) A method for identifying the candidate compound as a substance having antiflavivirus activity if it has an influence.
工程(c)において、前記候補化合物による影響が、生物学的細胞において核小体の形態異常である、請求項14記載の方法。 14. The method of claim 14, wherein in step (c), the effect of the candidate compound is nucleolar morphological abnormalities in biological cells. 生物学的細胞における核小体の形態異常を、核小体に局在するタンパク質または核酸の形成および/または局在の変化によって判別する、請求項14または15記載の方法。 The method of claim 14 or 15, wherein morphological abnormalities of the nucleolus in biological cells are discriminated by the formation and / or changes in localization of proteins or nucleic acids localized in the nucleolus. 核小体に局在するタンパク質の形成および/または局在の変化が、核小体に局在するタンパク質における対照化合物の影響と比較する変化である、前記候補化合物が核小体の形態に対し、影響を与えると判断する、請求項16記載の方法。 A change in the formation and / or localization of a protein localized in the nucleolus is a change compared to the effect of a control compound on the protein localized in the nucleolus, wherein the candidate compound is relative to the morphology of the nucleolus. The method according to claim 16, wherein the method is determined to have an influence. 生物学的細胞において核小体に局在するタンパク質が、ネクロフォスミン、ヌクレオリン、フィブリラリン、RNAポリメラーゼIおよびフラビウイルスのコアタンパク質、のなかから選ばれる一つまたはそれ以上のタンパク質である、請求項14から17のいずれか記載の方法。 Claim that the protein localized in the nucleolus in biological cells is one or more proteins selected from necrophosmine, nucleolin, fibrillarin, RNA polymerase I and flavivirus core proteins. The method according to any one of 14 to 17. 生物学的細胞が、肝臓由来のHuh7細胞などヒトを含む真核生物由来の培養細胞株、初代培養細胞、サル腎由来Vero細胞など霊長類由来の細胞株、C6/36細胞など蚊より樹立された細胞である、請求項14から18のいずれか記載の方法。 Biological cells were established from mosquitoes such as eukaryotic cell lines including humans such as liver-derived Huh7 cells, primary cultured cells, primate-derived cell lines such as monkey kidney-derived Vero cells, and C6 / 36 cells. The method according to any one of claims 14 to 18, wherein the cell is a cell.
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