HBV 저해 신호전달 활성 유도체 기반 선도화 물질 개발 연구

초록

ㅁ 연구 목표 ㅇ 신호전달 활성 유도체의 만성 B형 간염 치료제 가능성 검증 ㅁ 연구내용 및 결과 ㅇ AMPK 활성제에 대한 분자/세포 수준의 효능검증을 통한 유효물질 선정 - 상업적으로 구매가능한 AMPK 활성제 9종 선별 - 간암세포주 (HepG2.2.15, HepG2)에서 세포독성 및 HBV 항원분비 확인 (7종 선별) - 7종의 활성제 HBV 감염세포주에서 세포독성 및 HBV 항원분비 확인 (2종 선별) - 농도의존적 처리 조건에서 HBV 항원 및 복제 확인 (최종 유효물질 acadesine 선정) ㅇ HBV 감염 세포주에서 AMPK 활성제의 최적 조건 확립 및 작용기전 규명 - Acadesine 처리 농도, 시간, 세포독성 분석을 통한 항-HBV 활성 최적화 - Acadesine 처리 후 HBV 생활사 분석을 통한 HBV 전사단계 저해 확인 - HBV 전사조절에 관여하는 enhancer 부위에 결합하는 간세포 전사인자의 발현 감소를 유도하는 작용기전 규명 ㅇ 생체(in vivo) 내에서 효능평가를 통한 선도형 유효물질 도출 - HBV 만성 감염 마우스 모델에서 acadesine의 유효성 및 안전성(독성) 평가 - 아데노부속바이러스-HBV 감염(14일) 후 8일 차부터 acadesine 처리 - 마우스 혈청 및 간 조직에서 HBV 항원 감소 확인 - 마우스 간 조직에서 HBV 복제 저해 확인 - H/E 염색 및 간 수치 정상소견으로 안전성 확인 ㅁ 기대효과 및 활용방안 ㅇ 기존 약물과는 다른 작용기전의 만성 B형 간염 신약 유효물질 도출을 통한 선도물질로의 가능성 제시

5’-AMP-activated protein kinase (AMPK) is a master sensor of energy regulating metabolic homeostasis. Recently, several studies reported that activation of AMPK restrict infectious viruses such as SARS-CoV-2, zika virus, Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus, and coxsakievirus B3. However, the antiviral effect of AMPK activation against hepatitis B virus (HBV) infection is not elucidated. Here, we investigated the anti-HBV activity of pharmacological activator of AMPK. 5-aminoimidazole-4-carboxamide-1-β-D-ribofuranoside (acadesine), analog of AMP used for activation of AMPK. To determine the HBV inhibitory concentration of acadesine without cell toxicity, HBV antigen secretion and MTT assay were assessed in HepG2.2.15 and HepG2 cells. HBV life cycle including HBeAg/HBsAg secretion, HBV transcription and replication were analyzed in HepG2-NTCP cells with HBV infection. Acadesine inhibited the HBV antigen secretion, especially surface antigen, in HBV expressing cell lines and attenuated HBV DNA and RNA in HBV infection system. The molecular mechanism of anti-HBV activity of acadesine was the activation of the MAPK (Erk1/2), consequently down-regulated the expression of HNF4α binding to HBV enhancers. These results indicated that acadesine inhibited HBV replication at the transcriptional level through activation of MAPK-HNFs signal pathway. Finally, HBV infection decreased AMPK phosphorylation, suggesting that AMPK activation may play a role of cellular restriction factor in HBV-infected hepatocytes. This study identified the possibility of acadesine as potential therapeutic agent for chronic hepatitis B