アイオワ大学（UI）ヘルスケアの研究者とテキサス生物医学研究所およびボストン大学の研究者らは、ヒトの皮膚外植片を使用して、致死性のエボラウイルス（EBOV）が皮膚の内層と外層を通過する際に使用する細胞経路を追跡した。皮膚に侵入し、感染の最終段階で皮膚の表面に現れます。この研究では、このウイルスが真皮下層の少なくとも3種類の細胞に感染し、その後別の細胞種類の浸潤を介して最も外側の表皮に浸透することが判明した。この研究結果は、ヒトの皮膚標本がEBOV感染を積極的に裏付けていることを実証するとともに、皮膚の表面が人から人への感染経路の1つである可能性があることも示唆している。研究チームはまた、抗ウイルス研究や薬物試験のプラットフォームとしての皮膚モデル システムの潜在的な有用性についても言及しました。
モーリーは、チームが出版した論文の上級著者です。 科学の進歩タイトル「複数の細胞タイプが増殖感染と、感染性エボラウイルスのヒト皮膚表面への動的な移動をサポートします」の中で彼らは、「我々の研究結果は、感染性ウイルスが皮膚を通って表皮表面に到達する経路を明らかにし、それによって人から人への感染に寄与する可能性があることを明らかにした。」と述べています。
エボラ出血熱はエボラウイルスによって引き起こされる出血性疾患で、東アフリカと西アフリカの一部で流行しています。 「EBOVの特徴的な兆候には、出血熱、胃腸症状、多臓器不全症候群が含まれる」と著者らは書いている。人から人への感染の主な経路は、感染者の体液との接触であると研究チームはさらに説明した。 「EBOVは感染者またはその体液との直接接触によって広がりますが、粘膜感染が重要な経路であると考えられています。」
さらに、2013年から2016年に西アフリカで流行したエボラ出血熱を含む最近のエボラ出血熱の流行では、感染性エボラウイルスが感染で死亡した人の皮膚表面や感染後期に発見されたことも実証された。動物モデルでの過去の研究は、これらの観察を裏付けています。 「EBOV RNA と感染性ウイルスは感染の後期段階で皮膚表面に存在し、EBOV 抗原および/または RNA はヒトや実験的に感染した動物の皮膚サンプル中に存在することも証明されています」と研究者らは指摘した。また、EBOV が疾患の後期段階で人との皮膚接触によって感染する可能性があることを示す証拠はあるものの、ウイルスがどのようにして体から出て皮膚の表面に到達するかについてはほとんどわかっていません。 「…ウイルスが皮膚表面に移動するメカニズムや、感染を支援する皮膚細胞は完全には理解されていない」と研究者らはさらに述べた。 「EBOV皮膚感染を研究するための堅牢で再現性のあるモデルの欠如が、ウイルス量と感染における皮膚の役割を定義する上での大きな障壁となっています。」
この障壁を克服するために、皮膚科のUI研究教授であるモーリー・メッシンガム博士とケリー・メッシンガム博士が率いるチームは、皮膚内のどの細胞がエボラウイルスに感染しているかを調べる新しいアプローチを開発した。彼らは、皮膚の深部（真皮）層と表層（表皮）の両方を含む健康な人からの全層皮膚生検を使用して、ヒト皮膚外植片システムを作成しました。
彼らは、17日間にわたって生体外のヒト組織ウイルス培養物を検査し、ウイルスが最下層の真皮から最も外側、つまり頂端の表皮まで、選択された細胞群に感染することによってどのように移動するかを観察した。真皮の内皮細胞、骨髄細胞、線維芽細胞は主にエボラ抗原陽性でした。 3日以内に、ウイルスは頂端表皮に到達し、そこにあるケラチノサイトと呼ばれる細胞に増殖しました。 「真皮では、骨髄系、内皮系、線維芽細胞由来の細胞がEBOV抗原陽性であったが、表皮ではケラチノサイトがウイルスを保有していた」と研究者らは書いている。 3 日以内に表皮表面で感染性ウイルスが検出されたことは、ウイルスが急速に広がり、外植片を通って皮膚表面に移動することを示しました。
研究チームは、どのような細胞内メカニズムがエボラ出血熱の浸潤を支えているかを確認するために、精製されたヒト角化細胞と線維芽細胞を使用して追加の検査を実施した。彼らは、エンドソームタンパク質 NPC1 とホスファチジルセリン受容体 AXL が重要であることを発見しました。 「精製されたヒト線維芽細胞とケラチノサイトは、エクスビボでのEBOV感染をサポートし、両方の細胞タイプがウイルスの侵入にホスファチジルセリン受容体AXLとエンドソームタンパク質NPC1を必要としました。」
メッシンガム教授は、「この研究は、エボラウイルス感染の潜在的な経路としての皮膚の役割を調査し、感染を許容する皮膚のいくつかの細胞タイプを初めて特定した。これらの発見は全体として、EBOV が皮膚表面に移動するメカニズムを解明し、皮膚接触を介した人から人への感染を説明できる可能性があります。」
この研究はさらに、ヒト皮膚外植片がEBOVに対する抗ウイルス薬の有効性を研究するための複雑な三次元臓器モデルとして機能し、非常に有用で安価な治療試験用の新しいモデルシステムを提供できることを実証した。 「これらの外植片は、潜在的な抗ウイルス薬を調べるための優れた組織モデルとして機能します」と科学者らは書いている。 「私たちは、動物実験の前に薬効を評価するための非常に有用なステップとして、このアクセスしやすく関連性のある組織モデルを抗ウイルスワークフローに組み込むべきであることを提案します。」
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#エボラウイルスの移行モデルはヒトの皮膚感染を明らかにする可能性がある
2025-01-02 21:34:00