感染した母親から生まれた赤ちゃんの脳損傷との関連が知られている蚊に感染したジカウイルスは、脳腫瘍を標的とし破壊する可能性があると科学者たちは発見した。
新しい研究により、ジカウイルスは特別な分子キーを使用して脳細胞に侵入することが明らかになり、科学者はウイルスを微調整して脳癌細胞のみに感染させ、健康な細胞を無傷のままにできると考えています。
この疾患は正常な脳細胞を幹細胞に変換するため、侵襲性の高い脳がん神経膠芽腫は、標準的ながん治療をしばしば失敗させます。典型的なニューロンは非常に多くの複製の後に分裂を停止しますが、幹細胞は無期限に複製し、ほんの一握りの細胞から全く新しい腫瘍を成長させることができます。患者は通常、膠芽腫と診断されてから20か月未満で生存します。たとえ癌が強制的に寛解に至ったとしても、腫瘍は一般的に再成長し、12か月以内に患者の命を奪います。
しかし、1月16日にジャーナルのCell ReportsとCell Stem Cellに発表された2つの研究によると、ジカウイルスは標準的な治療が失敗した場合、致命的な病気を一掃する新しい戦略を提供するかもしれない。
「脳腫瘍の治療をより安全にするために、通常のジカウイルスを改変する必要があるかもしれませんが、神経膠芽腫の治療方法を改善するためにウイルスが細胞を破壊するために使用するメカニズムを利用することもできるかもしれません」神経腫瘍学およびカリフォルニア大学サンディエゴヘルスの脳腫瘍研究所の責任者であるジェレミーリッチ氏は声明で述べた。 （Richと彼の同僚は、Cell Stem Cell論文を執筆しました。）
ジカウイルスが発達中の胎児に感染すると、ウイルスは神経幹細胞を標的とし、その増殖を阻害することにより、脳の発達を妨げます。リッチと彼の共著者は、ウイルスの戦略が脳腫瘍を縮小するために共に選ばれることができるかどうか疑問に思いました。 The Journal of Experimental Medicineで発表された2017年の研究で、チームは理論をテストし、ジカウイルスが実際に神経膠芽腫幹細胞を正常な脳細胞よりも感染させることを選択していることを発見しました-少なくともペトリ皿と疾患のマウスモデルでは。この選択の背後にある理由は、今まで謎のままでした。
ジカがどのようにして癌細胞の膜を破るのかを知るために、チームはウイルスの表面をスキャンしてインテグリンを探しました。ウイルス表面のさまざまなインテグリンを特定した後、研究者たちはそれぞれをタンパク質でブロックしました。次に、正常な脳幹細胞と癌性幹細胞の混合物を入れた実験皿に改変ウイルスを放出しました。特定のインテグリンがZikaの脳細胞への侵入を助けた場合、受容体を遮断することで感染性ウイルスをその経路から阻止するはずです。
試行錯誤の結果、チームはαvβ5と呼ばれるインテグリンがジカを脳細胞に導入する鍵となることを学びました。
「他のインテグリンをブロックしたとき、違いはなかった」とリッチは言った。 「しかし、αvβ5を抗体でブロックすると、ウイルスが脳癌幹細胞と正常な脳幹細胞に感染する能力がほぼ完全にブロックされました。」
この研究によると、αvβ5は2つの半分、αvとβ5で構成されています。前者の半分は脳幹細胞に豊富に存在するため、ウイルスが健康な脳幹細胞と癌性の脳幹細胞の両方を標的とする方法を説明するのに役立ちます。しかし、後半はほとんどが癌細胞に現れ、腫瘍がどれだけ速く広がることができるかに関して、腫瘍をより攻撃的にします。
このため、神経膠芽腫は通常の脳幹細胞よりもジカ感染に対して脆弱である可能性があります。チームは、ジカを人間の脳のオルガノイドに注入することによってアイデアを確認しました-実験皿で育った人間の脳の小さなモデル。ミニ脳では、ウイルスは健康な細胞よりも頻繁にがん細胞に確実に感染しました。しかし、無傷のαvβ5受容体がなければ、ウイルスは細胞にまったく感染できませんでした。
Cell Reportsで発表された2番目の研究でも、αvβ5がZikaに癌を破壊する力を与えることが確認されました。
CRISPR遺伝子編集技術を使用して、研究者は膠芽腫幹細胞から特定の遺伝子を選択的に削除し、各変異腫瘍をジカウイルスに曝しました。彼らがαvβ5を構築するための指示を含んでいた遺伝子を削除したとき、ジカはもはや癌細胞をつかむことができませんでした。発見は「完全な意味をなした」。なぜならαvβ5はウイルスの主な標的である神経幹細胞に大量に出現するからである。ムーアがんセンターは声明で述べた。
αvβ5が侵攻性膠芽腫のソフトスポットである可能性があるという知識により、研究者らはジカウイルスを遺伝子改変して癌を標的とし、健康な細胞を温存することを目指しています。
他の致命的なウイルスも脳癌に対する武器として役立つ可能性があります。 2018年にニューイングランドジャーナルオブメディシンで発表された研究で、研究者は膠芽腫患者を遺伝子組み換えポリオウイルスで治療し、標準治療を受けた患者の4％と比較して、20％以上が3年後に生存していることを発見しました科学はその時に報告した。ウイルス療法の分野が拡大し続けているため、致命的な病気は癌との闘いにおいて強力な武器であることが証明される可能性があります。
