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プルニンはウイルスのIRES活性を抑制し、エンテロウイルスA71感染症の治療薬としての可能性がある
Prunin suppresses viral IRES activity and is a potential candidate for treating enterovirus A71 infection.
PMID: 31666401 DOI: 10.1126/scitranslmed.aar5759.
抄録
ヒトエンテロウイルスA71（HEVA71）は、幼児の手足口病（HFMD）の原因となり、主要な神経栄養病原体と考えられているが、有効な抗ウイルス剤が不足している。HFMDに対する潜在的な治療薬を同定するために、HEVA71ゲノムの翻訳を促進し、HEVA71ウイルス粒子の産生に不可欠なHEVA71内部リボソームエントリーサイト（IRES）を標的とする化合物を対象に、502化合物のフラボノイドライブラリーをスクリーニングした。細胞生存率およびウイルスプラークアッセイを用いてヒット化合物を検証したところ、プルニンがHEVA71の最も強力な阻害剤であることがわかった。下流のアッセイでは、プルニンはウイルスのタンパク質およびRNA合成を破壊し、エンテロウイルスAおよびBに対して狭スペクトルの抗ウイルス剤として作用したが、エンテロウイルスC、ライノウイルスA、単純ヘルペス1、またはチクングニアウイルスに対しては作用しなかったことが確認された。プルニンを用いた連続的なHEVA71継代により、ウイルスIRESにマップされた5つの変異を有するHEVA71耐性変異体が得られた。ノックダウン研究では、IRES翻訳に必要なhnRNPA1-IRES相互作用に影響を与えることなく、IRESトランス作用因子Sam68とhnRNPKのリクルートを異なる形で調節することで、HEVA71が治療誘発性の抑制を克服することが示された。さらに、プルニンは、HEVA71感染BALB/cマウスにおいて、HEVA71に関連した臨床症状や死亡率を効果的に減少させ、高濃度ではC型肝炎ウイルスを抑制することが示唆されました。以上の結果から、プルニンはHEVA71の治療薬としてさらなる開発の候補になると考えられます。
Human enterovirus A71 (HEVA71) causes hand, foot, and mouth disease (HFMD) in young children and is considered a major neurotropic pathogen but lacks effective antivirals. To identify potential therapeutic agents against HFMD, we screened a 502-compound flavonoid library for compounds targeting the HEVA71 internal ribosome entry site (IRES) that facilitates translation of the HEVA71 genome and is vital for the production of HEVA71 viral particles. We validated hits using cell viability and viral plaque assays and found that prunin was the most potent inhibitor of HEVA71. Downstream assays affirmed that prunin disrupted viral protein and RNA synthesis and acted as a narrow-spectrum antiviral against enteroviruses A and B, but not enterovirus C, rhinovirus A, herpes simplex 1, or chikungunya virus. Continuous HEVA71 passaging with prunin yielded HEVA71-resistant mutants with five mutations that mapped to the viral IRES. Knockdown studies showed that the mutations allowed HEVA71 to overcome treatment-induced suppression by differentially regulating recruitment of the IRES trans-acting factors Sam68 and hnRNPK without affecting the hnRNPA1-IRES interaction required for IRES translation. Furthermore, prunin effectively reduced HEVA71-associated clinical symptoms and mortality in HEVA71-infected BALB/c mice and suppressed hepatitis C virus at higher concentrations, suggesting a similar mechanism of prunin-mediated IRES inhibition for both viruses. These studies establish prunin as a candidate for further development as a HEVA71 therapeutic agent.
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