HIV感染症は、human immunodeficiency virus(HIV)による慢性持続性の感染症であるが、その結果、数年あるいは十数年の経過でCD4陽性細胞の減少に伴い著しい免疫不全を来たし、いわゆるAIDSを発症するに至る。しかし病気が進行するメカニズムは、いまだ充分には解明されておらず、血中HIV量が病態の進行に関係しているか否かも不明である。そこで、経過の異なる4例につき末梢血単核球(PBMC)におけるHIV感染細胞数、プロウイルス量を定量的に測定し、病気の進行、およびCD4陽性細胞の減少におけるウイルスの役割を検討した。

　逆転写酵素阻害剤の一つ,zidovudinc(AZT)は現在最も多く用いられている抗HIV薬であるが、耐性ウイルスの出現が非常に重要な問題となっている。長期投与を受けた患者から耐性ウイルスが見いだされ、その耐性化には逆転写酵素の41、67、70、215、219番などのアミノ酸の変異が関連していると報告されている。しかしこれらの知見は、transformしたcell lineを用いた実験によるものである。HIVは多数の異なったcloneの集団として体内に存在しており(quasispecies)、また培養することによりそのpopulationが変化してしまう。そこで、より忠実に体内のAZT耐性ウイルスを検出するため、ex vivoによる薬剤耐性のassay法を導入し、患者の血液中HIVの薬剤感受性を定量的に測定した。また治療と耐性ウイルス出現との関係を検討した。

　1.経過中AIDSを発症した1例での臨床経過とウイルス量測定の結果を図1に示す。CD4陽性細胞数が急激に減少した時期に一致して、ウイルス量は200TCID50/10⁶CD4+cellsから2660TCID50/10⁶CD4+cellsへと著しく増大した。同様に、AIDSを発症した他の2例においても、CD4陽性細胞の減少と同時にあるいは先んじてウイルス量が20-300TCID50/10⁶CD4+cellsから1,000-10,000TCID50/10⁶CD4+cellsへと急激に増大していた。一方、12年以上にわたりCD4陽性細胞数の低下が見られず症状もなかった1例では、ウイルス量も平均200TCID50/10⁶CD4+cellsと低いレベルを維持していた。PCR法にても同様の結果が得られた。

図1

　2.AZT耐性HIVの測定結果を図2に示す。(a)は、未治療患者14例の結果であるが、内8例の血漿中に1TCID/ml以上のウイルスを認めた(平均17TCID/ml)。また、それらはすべて感受性であり、耐性ウイルスは認めなかった。一方PBMC中では全例で1TCID/10⁶cells以上のウイルスを認め、うち1MのAZT濃度下で増殖する軽度耐性HIVが11例に、さらに5M以上のAZT濃度下でも増殖する高度耐性HIVが4例に認められた。(b)は、AZT治療中で症状の安定している11例の結果であるが、血漿中のウイルス量は、平均13TCID/mlと低く、また感受性のものから耐性のものまで様々な結果が得られた。PBMC中ではウイルス量は、平均26TCID/10⁶cellsであったがすでに多くの例で耐性ウイルスを認めた。(c)は、AZT治療中でかつ症状の悪化している13例の結果である。すべての例で血漿中およびPBMC中からウイルスが検出され、その量もそれぞれ平均425TCID/ml、および917TCID/10⁶cellsと高い値を示した。さらに、すべての例で高度のAZT耐性が検出された。

図2:血液中のAZT耐性ウイルス量(a)はAZT未治療患者、(b)はAZT治療中で症状の安定している患者、(c)はAZT治療中にもかかわらず症状が悪化している患者。血漿中のウイルス量を上段に、PBMC中のウイルス量を下段に示す。白、斜線、黒の棒はそれぞれAZT濃度0、1、および5M以上におけるウイルス量を表わす。番号はそれぞれの患者を、HはACの、RはARCの、AはAIDSのステージを表わす。

　これら耐性検査の結果を確かめるために、得られたウイルスを用いて、0、0,04、0,2、1および5MのAZT濃度における増殖を見た。AZT耐性検査で感受性を示したウイルス3種では、いずれも1MのAZTで抑えられ、高度耐性を示したウイルス3種では、5uMのAZT濃度でも増殖することが確かめられた。なお、未治療患者の1例より得られた血漿中の感受性ウイルスおよび、PBMC中の耐性ウイルスの逆転写酵素遺伝子配列を比べてみると、後者では70番のアミノ酸がAZT耐性に関連したArginineに変異していた。

　臨床経過の異なる4例につき経過を追ってPBMC中のHIVを測定した。経過中AIDSを発症した3例ではCD4陽性細胞数の減少に先立ち、あるいは同時に感染性ウイルス量が著しく増加していた。一方感染後12年以上にわたり病状の進行のなりかた症例ではCD4陽性細胞数の減少もなく感染細胞数も低いレベルを維持していた。これらの結果は、HIVの増殖がCD4陽性細胞数の減少を引き起こしていることを強く示唆している。

　次に38例の患者につき、AZT耐性の定量的測定を行なったが、AZT未治療の患者4例でPBMC中に高度耐性ウイルスを認めた。このAZT耐性HIVはin vitroで感受性試験にても確認され、さらにうち1例では逆転写酵素の塩基配列からも確かめられた。耐性を示した4例中1例はAZTを服用しているパートナーより最近に感染した患者であり、AZT耐性HIVが感染した可能性もある。しかし、他の3例はAZTが抗HIV薬として使用される以前に感染した症例であり、denovoに体内で生じておそらくPBMC中に潜伏しているものと考えられた。一方AZTを投与中で、しかも症状の安定している患者ではウイルス量は低いレベルに抑えられていたが、PBMC中では1例を除いてほとんどの例ですでに耐性となっていた。さらに症状が悪化している患者では、血漿中およびPBMC中でともに非常に高いウイルス量を示し、しかもすべての例で高度に耐性化していた。これら結果は、AZT耐性HIVがこれまで考えられていた以上に広範に見られ、さらにAZT耐性HIVの出現がウイルス量を増大させ病状を悪化させている可能性を強く示唆している。

　経時的にウイルス量をみた実験からは、ウイルス量の増大する時期から治療を開始すべきと考えられる。しかしその一方AZT耐性検査の結果からも明らかなように、想像以上に耐性ウイルスが生じており、早期に無効となることが予想される。耐性やウイルス量の検索も含めた臨床的検討が重要と考えられる。