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HIV-1サブタイプC逆転写酵素阻害のための天然物スクリーニングのためのシュードウイルスアッセイ法の開発と評価
Development of a pseudovirus assay and evaluation to screen natural products for inhibition of HIV-1 subtype C reverse transcriptase.
PMID: 32360797 DOI: 10.1016/j.jep.2020.112931.
抄録
文化人類学的変化:
薬用植物は、ヒト免疫不全ウイルスや後天性免疫不全症候群（HIV/AIDS）の管理に利用されており、HIV-1サブタイプCの流行を牽引している多くの開発途上国では、HIV/AIDSの管理に利用されています。抗HIV特性を有する植物由来の分子を同定するための努力は、選択された植物化合物のルーチンスクリーニングのための再現性のあるアッセイシステムを必要とする。感染性、複製性または再現性を評価するために多くの標準化されたHIV-1シュードウイルスが生成されているが、HIV-1サブタイプC（HIV-1-C）シュードウイルスは、阻害性植物物質を同定するために包括的に特徴付けられていない。
ETHNOPHARMACOLOGICAL RELEVANCE: Medicinal plants are used in the management of Human Immunodeficiency Virus and Acquired Immunodeficiency Syndrome (HIV/AIDS) in many developing country settings where HIV-1 subtype C drives the epidemic. Efforts to identify plant derived molecules with anti-HIV properties require reproducible assay systems for routine screening of selected plant compounds. Although a number of standardized HIV-1 pseudoviruses have been generated to assess infectivity, replicability or reproducibility, HIV-1 subtype C (HIV-1-C) pseudoviruses have not been comprehensively characterized to identify inhibitory plant substances.
研究の目的:
本研究では、HIV-1-Cシュードウイルスアッセイ法の開発と、逆転写酵素（RT）活性を標的とした植物物質の評価を目的とした。
AIM OF THE STUDY: The current study aimed at developing an HIV-1-C pseudovirus assay, and evaluate plant substances targeting reverse transcriptase (RT) activity.
材料と方法:
ルシフェラーゼレポーター遺伝子を含むHIV-1サブタイプCシュードウイルスをヒト293T細胞へのトランスフェクションにより作製した。HIV-1サブタイプB（HIV-1-B）野生型シュードウイルスおよびヌクレオシドおよび非ヌクレオシドRT阻害剤に対する耐性を有する変異体もまた生成され、対照として使用された。選択された植物物質およびRT阻害剤ジドブジン（AZT）およびネビラピン（NVP）を、阻害性を評価するために使用した。偽ウイルス感染性は、CF2/CD4/CCR5細胞におけるルシフェラーゼ測定により決定し、細胞毒性はMTTアッセイを用いて決定した。AZTとNVPは野生型シュードウイルスを用量依存的に阻害し、IC値はナノモルの範囲であった。
MATERIALS AND METHODS: HIV-1 subtype C pseudoviruses containing a luciferase reporter gene were generated by transfection of human 293T cells. HIV-1 subtype B (HIV-1-B) wild type pseudoviruses and mutants resistant to nucleoside and non-nucleoside RT inhibitors were also generated and used as controls. Selected plant substances and the RT inhibitors Zidovudine (AZT) and Nevirapine (NVP), were used to evaluate inhibition. Pseudovirus infectivity was determined by luciferase measurement in CF2/CD4/CCR5 cells, and cytotoxicity was determined using the MTT assay. AZT and NVP inhibited wild type pseudoviruses in a dose dependent manner, with IC values in the nanomolar range.
結果:
RT薬剤耐性変異を有する偽ウイルスはAZTおよびNVPでは抑制されなかった。Peltophorum africanumから得られたカテキンは，HIV-1-CおよびHIV-1-B偽ウイルスに対して，それぞれ6304μM（IC：0.49μM，CC：3089μM）および1343μM（IC：2.3×3BC;M，CC：3089×3BC;M）の選択指標で阻害した。3μM, CC:3089μM）；一方、Elaeodendron transvaalenseのメタノール根粗抽出物は、それぞれ11.11μg/ml及び16.86μg/mlのIC値を与えた。
RESULTS: Pseudoviruses harbouring RT drug resistance mutations were poorly suppressed by AZT and NVP. Catechin, obtained from Peltophorum africanum inhibited HIV-1-C and HIV-1-B pseudoviruses with selective indices of 6304 μM (IC: 0.49 μM, CC: 3089 μM) and 1343 μM (IC: 2.3 μM, CC: 3089 μM), respectively; while the methanol root crude extract of Elaeodendron transvaalense gave IC values of 11.11 μg/ml and 16.86 μg/ml, respectively.
結論:
開発したHIV-1-Cシュードウイルスアッセイは、RT阻害のための植物物質をスクリーニングするために使用することができ、高レベルのバイオセーフティ施設へのアクセスが限られている環境で有用である可能性があります。
CONCLUSION: The developed HIV-1-C pseudovirus assay can be used to screen plant substances for RT inhibition, and may have utility in settings with limited access to high level biosafety facilities.
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