2020年3月24日

by Anne Doerr , エール大学

ヒトのイボに発生するヒト乳頭腫ウイルス(HPV)を負に染色した電子顕微鏡写真。 Credit: public domain

ヒトパピローマウイルス(HPV)は、毎年世界中で約30万人の女性を死亡させる子宮頸がんなど、いくつかのがんの主な原因となっています。

本日、米国科学アカデミー紀要に掲載された新しい研究において、エールがんセンター(YCC)の研究者は、HPV感染を阻止できる新しい生物学的アプローチを原理的に実証しました。

「非常に短いペプチドが、HPVウイルスが細胞に感染するのをブロックできることを示しています」と、YCC副所長で、ワルデマー・フォン・ツェドウィッツ遺伝学教授、分子生物物理学・生化学教授、治療放射線学教授のダニエル・ディマイオ医学博士、博士が述べました。 「この研究は、HPVがどのように細胞に感染するかについての我々のモデルを確認するものです。 また、ウイルスの細胞内輸送が新しい抗ウイルスアプローチのターゲットになり得ることも示しています」

HPVは、エンドソームと呼ばれる膜結合型の袋によって細胞内に運ばれます。 L2として知られるHPVタンパク質は、「細胞侵入ペプチド」として知られるセグメントを含み、エンドソームの膜を突き破って細胞の内部に侵入します。 そこで、L2の細胞侵入ペプチドの隣の配列が、レトロマーと呼ばれる細胞タンパク質と結合する。 レトロマーは次に、逆行性経路として知られる細胞内輸送機構にウイルスを送り込み、ウイルスを核に落として、そこで自分のコピーを作り始めることができる。

ディマイオの研究室による以前の研究では、細胞侵入ペプチドの中核となる機構が驚くほど短いことが判明した。 ペプチドはアミノ酸で構成されており、ペプチドが細胞膜を貫通するためには、わずか6個のアミノ酸の配列が必要であり、一方、レトロマータンパク質に結合するためには、わずか3個のアミノ酸の配列が必要でした」

「細胞膜を通過し、レトロマーに結合して感染をブロックするには、十分にあるべき短いペプチドを合成できることに気づき、それをテストすることにしました」と、ディマイオ氏は述べました。 「研究者たちは、合成した細胞侵入ペプチドをヒト細胞の培養液に加えたところ、そのペプチドが細胞質に入り、レトロマーに結合することを確認しました。 その後、研究者たちが細胞にHPVを感染させると、レトロマーがペプチドによって縛られていたため、ウイルスはもはやレトロマーに結合してエンドソームを出ることができず、感染が阻止されたのです

エールの研究者は、このペプチド阻害がペプチドを除去しても持続することを実証しました。 “我々は、ペプチドがどのくらい長く活性であるか実際に知らないが、効果は不可逆的かもしれない “と、DiMaioは付け加えました。 「また、ウイルスが細胞から消えるように見えます。 ウィスコンシン大学の同僚と行ったフォローアップ実験で、科学者たちは、この細胞侵入ペプチドがマウスのHPV感染も阻害することを示しました。 この基礎研究は、必要とされている新しいタイプの抗HPV治療法を指し示すかもしれないと、DiMaioは述べています。

ワクチンは常にHPV感染を防ぐための最良の基礎となりますが、DiMaioは、「世界中の大多数の人々は、特に子宮頸がんのほとんどのケースが発生する開発途上国で、ワクチンを受けていない」と述べています。 さらに、現在のワクチンは、HPVのすべての株をガードしているわけではない、と彼は述べている。

詳細はこちら。 Pengwei Zhangら、Cell-penetrating peptide inhibits retromer-mediated human papillomavirus trafficking during virus entry、Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.1917748117

学術雑誌情報。 Proceedings of the National Academy of Sciences

提供:イェール大学

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