生命科学賞を受賞した李文輝氏の科学研究成果は人類にどのような貢献をもたらしたのでしょうか？

8月21日の朝、2022年の未来科学賞が発表されました。合計3人の大物がそれぞれ3つの賞を受賞しました。 「生命科学賞」受賞者の李文輝さん、 「材料科学賞」受賞者の楊学明氏そして「数学とコンピュータサイエンス賞」を受賞したMo Yiming氏。

今日は「生命科学賞」受賞者の李文輝さんについてお話したいと思います。彼はどんな貢献をしましたか？

最も基本的な科学である受容体から始め、李文輝の貢献、すなわちB型肝炎ウイルスとD型肝炎ウイルスが人間に感染するための受容体がタウロコール酸ナトリウム共輸送体（NTCP）であるという発見についてお話ししましょう。

01. 基礎科学：受容体とは何か？

受容体は、その名の通り、咳を受け取る器官です。実際、受容体の概念は非常に広範囲です。

受容体とは、ホルモン、神経伝達物質、薬物、または細胞内シグナル伝達分子に結合し、細胞機能の変化を引き起こす可能性のある生物学的高分子を指します。

あまりに専門的すぎるので、もう少し狭い観点から、ウイルス受容体について話しましょう。

実際のところ、ウイルスは私たちが想像するように、細胞を見つけるとすぐに細胞に侵入するわけではありません。これは細胞の防御能力を大幅に過小評価しています。実は、細胞は誕生以来、異物を排除するようになりました。誰でも歓迎されるわけではなく、秘密の鍵を持っている人だけが入ることができます。それはドアの鍵のようなもので、鍵を持っている人だけが開けることができます。そして、このロックは一般的に受容体として理解することができます。

例えば、下の図では、左上のオレンジ色の円が異物、紫色の円が受容体であると理解できます。

両者が一致した場合は、それを受け入れます。一致しない場合は拒否します。

実際、COVID-19の発生以来、多くの人がCOVID-19受容体ACE2などの受容体についてある程度理解していると思われます。

前述の通り、新型コロナウイルスのスパイクは鍵のようなもので、受容体は鍵穴のようなものだ。両者が一致すると、新たなコロナウイルスが侵入し、これが感染となります。

02. B型肝炎受容体

B型肝炎もウイルスなので受容体を必要とします。実際、B型肝炎受容体の研究は長年行われてきましたが、もっともらしい受容体がいくつかしか見つかっておらず、多くの人々を困惑させてきました。

李文輝の重要な貢献は、この受容体の発見であり、その発見は同年 eLife に発表された論文に掲載されました。

論文では、李文輝氏が率いる科学研究チームが一連の方法を繰り返し検証し、ナトリウムイオン-タウロコール酸共輸送体（NTCP）がB型肝炎に必要な受容体であることを突き止めた。

具体的には、HBV の細胞への侵入は HBV エンベロープ タンパク質によって媒介されます。エンベロープタンパク質のプレ S1 ドメインは、受容体結合の重要な決定因子です。

そこで彼は、pre-S1に結合するタンパク質を探し、最終的にNTCPを発見しました。

同様に、NTCP は B 型肝炎の感染プロセスにも影響を及ぼします。

とにかく、これはかなりプロフェッショナルです。ご興味がございましたら、こちらの記事をお読みください。無料です。これを簡単な図で表してみましょう。

03. この発見は何の役に立つのでしょうか?

主な意義は、B型肝炎の治療のための新薬の開発です。B型肝炎は世界的な感染症です。多くの人が健康診断中にこの問題に遭遇したことがあると思われます。

私の国はB型肝炎の発生率が高い国です。 B型肝炎のキャリアは9,000万人以上、患者は3,000万人以上いると推定されています。これにより、B型肝炎の規模が非常に大きくなり、制御が困難になりました。さらに、B型肝炎自体は、血液、母子間、性的接触を通じて感染する可能性があります。幸いなことに、B型肝炎の量をある程度減らすことができるB型肝炎ワクチンがあります。しかし、B型肝炎の治療は依然として大きな課題です。

したがって、B型肝炎受容体の発見は、間違いなく薬剤開発の選択肢を増やすことになります。

上の図は、B 型肝炎の感染経路全体を示しており、その多くは薬剤の設計に使用できます。

もちろん、この受容体は B 型肝炎だけでなく、D 型肝炎にも関連しています。

04. NTCPについて

実際、近年、NTCP に関する研究が数多く行われています。李文輝氏は試験管内研究を実施し、中山大学の王一鳴教授と高志良教授は慢性B型肝炎患者を対象に研究を実施し、NTCPがB型肝炎ウイルスの肝細胞受容体であることをさらに確認した。

今年のNature誌には、NTCP受容体の構造を分析した論文も掲載されました。