27th International Conference on Antiviral Research (ICAR) 참석

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1 27th International Conference on Antiviral Research (ICAR) 참석
공무국외여행 보고서 27th International Conference on Antiviral Research (ICAR) 참석 출장기간 : ~ 출장국가 : 미국 (롤리) 출 장 자 : 김지경 (인플루엔자바이러스과 , 보건연구사)

2 Influenza A 바이러스 치료 억제제의 개발 : MBX2329 and MBX2546
Characterization of MBX2329 and MBX2546-unique small molecule inhibitors of influenza A virus (Arnab Basu, Microbiotix Inc, Worcester, USA) - 인플루엔자바이러스를 구성하고 있는 hemagglutinin (HA)는 세포막과 바이러스의 fusion 및 리셉터 결합 등 감염 초기 단계에 중요한 역할을 하는 glycoprotein 임. - Aminoalkyl phenol ether와 sulfonamide scaffolds를 가진 MBX2329와 MBX2546 화합물은 A/H1N1pdm09 바이러스, 고병원성 H5N1, oseltamivir에 대해 내성을 지니는 A/H1N1 strain에서 HA-mediated viral entry를 억제함을 보여서 influenza virus 억제의 새로운 약제로서의 가능성을 보임. 또한, 메커니즘 연구를 통해 MBX2329와 MBX2546는 nonoverlapping 방식으로 HA에 결합함을 알 수 있었으며, 따라서 MBX2329 및 MBX2546는 인플루엔자바이러스 감염 시의 HA-mediated membrane fusion 과정 연구를 통해 미래의 치료제 연구에 많은 역할을 할 것으로 기대됨.

3 Influenza A 바이러스 치료 억제제의 개발 : GP1681
Efficacy of the Beraprost isomer GP1681 for treating influenza virus A H5N1 infections in mice (Dale Barnard, Utah State University) - 4개의 isomer mixture인 Beraprost sodium(BPS)은 influenza A H5N1 바이러스에 감염된 마우스의 생존율을 향상시키는데 효과가 있음이 보고된바 있으나, 이들 isomer의 부작용을 최소화하기 위하여 각각의 single isomer를 분리하여 각각의 isomer를 평가함. - 인플루엔자 A/H5N1 바이러스 감염 마우스를 이용하여 실험을 수행한 결과, 1. isomer A(GP1681)을 0.8mg/kg/d(i.p.)로 처리시 40%의 생존을 나타냄. (BPS의 경우 30%의 생존율) 2. GP1681 접종 마우스의 평균 사망일은 11일인 반면 다른 isomer의 경우에는 뚜렷한 효과가 없음. 3. GP1681와 낮은 농도의 oseltamivir를 동시 적용 시 모든 마우스가 생존함. 4. 이때의 체중 저하율은 단일 compound만을 투여했을 때 보다 낮았음. 5. 폐조직의 육안적인 병변은 GP1681 단독 처리한 마우스에 보다 drug combination 투여군에서 더 적음. GP1681와 oseltamivir를 combination 하여 투여하였을 때 생체에 미치는 악영향이 줄어들고 더욱 효과적으로 적용이 가능함을 확인. Mode of Action of GP1681 as a therapeutic for influenza A infections (Daryl Faulds, Gemmus Pharma Inc, San Francsico) - Prostacyclin analog인 beraprost sodium (GP1001)은 immunomodulator로서 in vitro 및 다른 동물모델에서 pro-inflammatory 사이토카인을 현저하게 감소시키는 물질로 알려져 있음. - GP1001은 다양한 종류의 인플루엔자 바이러스 A에 감염된 마우스의 생존율을 증가시키고, 폐 기능을 유지하며 pro-inflammatory 사이토카인 효과를 지님. Beraprost sodium은 GP1681, GP1682, GP1683, GP1684 4개의 isomer로 구성됨. Isomer의 효과를 더욱 개선하기 위하여 BALB/c 마우스에 인플루엔자 A H5N1을 감염시킨 후 각각의 isomer를 처리하여 효능 평가 및 폐의 세포 침윤과 폐에서의 사이토카인 발현을 관찰함. - GP1681는 투여 시 부작용이 없을 뿐만 아니라, 사람의 PBMC에서 가장 뛰어난 활성을 나타냄. 또한, 폐에서의 사이토카인 레벨, 세포침윤, 폐의 병변도 감소하여 4가지의 isomer 가운데 효과적임.

4 Influenza A 바이러스 치료 억제제의 개발 : Vemurafenib
Antiviral Activity of Vemurafenib Against Influenza A Virus in Mice and Cells with Wild Type BRAF-Indication of a New Mode of Action (Emanuel Haasbach, Univ. of Tuebingen, Germany) Vemurafenib는 wild type BRAF 뿐만 아니라 BRAF V600E 변이를 가지고 있는 흑색종(Melanoma) 환자에서 항암효과를 나타내는 Raf-kinase 억제제임. 인플루엔자 바이러스의 복제는 Raf/MEK/ERK 신호 전달 경로에 의존하고 있으며, 이 신호 전달 경로에 대한 특이적인 억제제의 처리로 인해 바이러스 역가가 감소가 확인된 바가 있어 이러한 억제제는 인플루엔자바이러스에 대해서도 항바이러스 활성을 지님. Vemurafenib (Zelboraf TM)는 A549세포에서 인플루엔자 바이러스에 대해 높은 활성을 나타내었으며, Tamiflu와 combination 투여 시 더욱 효과가 좋음을 확인함. - A549세포에서 Raf/MEK/ERK signaling pathway 억제 여부를 웨스턴 블랏을 통해 분석한 결과, Raf V600E 변이된 세포에서는 ERK phosphorylation의 억제가 일어났지만, A549 세포에서는 이 pathway를 억제하지 못하였음. - Wild type Raf의 C57BL/6 마우스에서 Vemurafenib 처리 시 항 바이러스 활성을 보였으며, 이 물질의 항바이러스 활성은 Raf/MEK/ERK 신호전달 경로 억제에 비의존적임. 따라서, 인플루엔자 바이러스에 대한 항바이러스 효과는 또 다른 메커니즘에 의해 일어날 것으로 생각되어짐. Vemurafenib의 항바이러스 작용 기작을 밝히기 위해 현재 Vemurafenib 처리 후 Ca2+의 역할과 바이러스 복제에 대한 Ca2+의 영향에 대한 연구가 진행 중.

5 계절 인플루엔자 바이러스에 효과적인 aprotinin aerosol
Treatment of Influenza patients with Aprotinin aerosol generated by stationary and metered dose manual inhalers (Oleg P. Zhirnov, The D.I.Ivanovsky Institute of Virology, Moscow, Russia) - Aprotinin은 소의 폐에서 추출되어진 serine protease inhibitor로서 단백분해효소의 활성을 감소시키고, 용해성 출혈 등에 적용되어지는 물질임. - 인플루엔자바이러스 감염 시 이 물질은 host respiratory protease에 의한 influenza virus HA의 cleavage를 억제하고 호흡기 상피세포에서 바이러스의 증식을 감소시키는 기능을 지님. 인플루엔자 감염 환자 (seasonal H3N2 and pandemic influenza H1N1 pdm09)를 대상으로 aprotinin aerosol을 적용하여 그 효과를 분석함. 환자는 stationary(SI) 또는 meter dose manual(MDI) 흡입기를 이용하여 5일 동안 매일 2시간씩 2 aerosol dose (160 Kallikrein-inhibiting Units (KIU))의 aprotinin을 흡입하였으며, 비교군은 IngavirinTM을 5일 동안 90mg/day로 처리. 치료 2일 후 nasal-pharyngeal wash를 채취하여 real time PCR로 바이러스를 검출한 결과, Ingavirin 투여군에 비해 aprotinin 투여군에서 10배 정도의 바이러스 감소를 확인하였으며, 비루, 두통, 기침, 발열, 쇠약 등의 임상 증상 또한 1~2일 정도 단축됨. - 이 효과는 초음파 또는 ejector stationary nebulizer를 이용하여 5일 동안 하루에 3번씩 10분간 치료받은 그룹과 비슷한 효과를 나타냄. 또한, 300명의 환자를 대상으로 수행한 실험 결과, 부작용이나 비강-인두의 통증은 관찰되지 않았음. 이러한 결과를 토대로 에어로졸 형태의 aprotinin은 계절 H1N1, H3N2, swine-like H1N1pdm09 및 H7N9 바이러스 등의 치료에 유용하게 사용 가능할 것으로 생각됨.

6 Influenza B virus 억제제의 개발
Inhibition of Influenza B virus M1 Protein by 3H, 3’H-spiro[benzofuran-2, 1’-isobenzofuran]-3,3’-dione (Meehyein Kim, Division of Drug Discovery Research, Korea Research Institute of Chemical) - 3b라고 불리는 spiro 화합물 3H, 3’H-spiro[benzofuran-2, 1’- isobenzofuran]-3,3’-dione는 Madin Darby canine kidney (MDCK)세포에서 influenza B 바이러스 감염을 억제함. - Time-of-addition assay와 viral polymerase activity analysis를 통해 virus entry나 바이러스 RNA 복제에 대한 3b의 영향을 관찰함. - 공초점현미경(Confocal microscopy)으로 관찰한 결과, 감염 10시간 후 3b의 존재 시 바이러스 NP 단백의 nuclear export가 지연되었으며, 감염 24시간 후에는 응집된 형태의 NP 단백질의 클러스터가 세포질에서 관찰됨. - 3b의 표적 단백질을 확인하기 위하여, MDCK 세포에 인플루엔자 바이러스 B/Panama/45/90의 반복감염을 통해 바이러스의 내성화를 유도함. 17번의 계대배양 후 바이러스는 3b에 대해 3배정도 덜 민감함. - Full viral genome sequence를 수행한 결과, 감염 후기단계에서 vRNP complex의 nuclear export에 있어 중요한 단백질 중에 하나인 M1 단백의 single amino acid에서 100% mutation이 일어남을 확인함. - in vivo에서의 추가적인 실험이 향후 요구됨.

7 새로운 M2 억제제의 효능평가 Discovery of novel acylguanidine-based small molecules that block influenza A M2 ion channel activity and Drug-resistant virus (Ian Tietjen, Univ. of British Columbia, Vancouver, Canada) 2003년 이후 M2 억제제인 아만타딘(Amantadine)에 대한 내성 인플루엔자 A (H3N2) 바이러스가 전 세계적으로 보고되었음. 또한 빈번한 돌연변이 발생으로 인해 특정 항 바이러스제에 내성을 가진 인플루엔자 바이러스의 유행이 발생할 가능성은 항상 존재함. 최근 약제 내성을 지니는 인플루엔자 바이러스에 대한 새로운 항 바이러스제의 개발 필요성이 더욱 강조되어지고 있음. Acylguanidine-based small molecule인 SM111, SM122의 효능을 평가한 결과 (in vitro), 1. 기존의 M2 억제제인 아만타딘이나 hexamethylene amiloride (HMA) 보다도 더 강력한 바이러스 M2 이온 채널 억제제임. 2. SM111은 HMA 보다 세포에 대한 독성이 적음. 3. Wild type 및 아만타딘 내성 인플루엔자 A 바이러스의 증식을 억제함. - 신종 인플루엔자 발생에 대비하여 이온 채널 억제제 및 항 바이러스제 개발에 있어 비 adamantane계제제 개발의 필요성을 강조함. Fig. 새로운 M2 억제제 SM111, SM122의 특성