雑誌に掲載された最近の研究では 米国科学アカデミーの議事録イェール大学医学部とハーバード大学の研究者チームは、マウスモデルを使用して、鼻腔内投与された硫酸ネオマイシンが、インフルエンザA型や重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2型（SARS-CoV-2）などの呼吸器系ウイルスに対する抗ウイルス防御を誘発できるかどうかを評価した。 ISG またはインターフェロン刺激遺伝子の発現。
勉強： ネオマイシンの鼻腔内投与は上気道での広域抗ウイルス免疫を誘発します。 画像クレジット: TG23 / Shutterstock
背景
呼吸器ウイルスは多数のウイルス科に属する病原体のグループであり、主に飛沫やエアロゾル化した呼吸器分泌物を介して感染するため、人間の健康に深刻な脅威を与えます。 呼吸器ウイルスの脅威の重大さは、SARS-CoV-2が世界中で700万人近くの命を奪い、7億人以上に感染させた2019年コロナウイルス感染症（COVID-19）パンデミックによって浮き彫りになった。 さらに、インフルエンザウイルスは、世界の年間死亡者数と罹患者数がそれぞれ50万人、500万人となっています。
しかし、呼吸器ウイルスに対するワクチンや治療法の開発は大きく進歩しているにもかかわらず、これらの病原体は依然として公衆衛生上の重大な懸念となっています。 呼吸器ウイルス感染症の治療薬の入手可能性も世界的に不公平です。 さらに、抗ウイルス薬、免疫調節薬などのほとんどの治療選択肢は、 回復期血漿 モノクローナル抗体は、感染が確立された後に疾患の進行を軽減するだけであり、感染が下気道に進行する前に感染を阻止するための予防または治療としては使用されません。
研究について
本研究では、研究者らは、マウスへの硫酸ネオマイシンまたはネオマイシンの鼻腔内投与が、ISGの発現を誘導することによってA型インフルエンザウイルスおよびSARS-CoV-2に対する防御を誘発するかどうかを調査した。 ネオマイシンは、ISG の発現を誘導できるアミノグリコシド系抗生物質です。 ISG はインターフェロン (IFN) によって活性化されるエフェクタータンパク質で、ウイルスのライフサイクルを妨げ、ウイルス感染を防ぎます。
呼吸器ウイルス感染症は、宿主が上気道で適時に ISG 応答を誘導し、ウイルスが下気道に移動する前に除去することができないため、重症化することがよくあります。 さらに、鼻粘膜および上気道で呼吸器ウイルスに対する ISG に基づく免疫応答を開始する治療戦略も十分に検討されていません。
今回研究者らは、鼻腔内投与されたネオマイシンがマウスモデルでウイルスの感染を阻止するかどうか、またネオマイシンを含む抗生物質軟膏であるネオスポリンを局所塗布するとヒトの鼻粘膜でISGの発現を誘導できるかどうかを検討した。
マウスを2mgのネオマイシンで鼻腔内処理し、安楽死させたマウスから鼻甲介組織を採取し、リボ核酸（RNA）蛍光in situハイブリダイゼーションを用いてISG発現を評価した。 無菌マウスモデルもネオマイシンで処理し、ネオマイシンによって媒介されるISGの発現が宿主の共生微生物叢に依存するかどうかを調べた。 鼻粘膜におけるインターフェロン I 型、II 型、および III 型 (それぞれ IFN-α、IFN-β、および IFN-γ) の分泌レベルも測定して、ネオマイシンによって媒介される ISG の発現がネオマイシンによる活性化に依存しているかどうかを決定しました。インターフェロン。
ヒトアンジオテンシン変換酵素 2 (ACE-2 受容体) を発現する SARS-CoV-2 感染のマウスモデルとインフルエンザ感染のマウスモデルを使用して、予防効果を評価しました。 の効能 ネオマイシンを鼻腔内投与。
結果
その結果、予防または治療の選択肢としてネオマイシンを鼻腔内投与すると、マウスが上気道感染症や重度のSARS-CoV-2感染症から保護されたことが報告された。 ネオマイシンの鼻腔内投与は、毒性の強いインフルエンザA株に感染したマウスを上気道感染症と下気道感染症の両方から保護した。
ネオマイシンは、接触による SARS-CoV-2 の感染を防ぐことも判明しました。 さらに、ネオスポリン軟膏の塗布によりヒトの鼻粘膜で ISG 発現が誘導されることが判明し、ネオマイシンの鼻腔内投与がヒトで ISG 発現を誘導し、上気道粘膜でのウイルス感染を防御する可能性があるという証拠が得られました。
さらに、無菌マウスを用いた実験では、ネオマイシンを介したISGの発現が、宿主マイクロバイオームにおいて共生細菌が果たす役割とは無関係であることが判明した。 さらに、ネオマイシンの鼻腔内投与後にインターフェロンは有意に誘導されず、ネオマイシンによるISG発現の誘導もインターフェロンとは無関係であることが示唆された。
結論
全体として、この発見は、マウスモデルにおけるネオマイシンの鼻腔内投与が、インフルエンザやSARS-CoV-2などの呼吸器ウイルスから防御するISGの強力な発現を誘導したことを示唆した。 この ISG の発現は、宿主微生物叢やインターフェロン関連経路とは独立しています。 これらの結果は、呼吸器ウイルスに対する治療薬または予防薬としてネオマイシンが使用される可能性を強調しています。
参考雑誌:
- マオ、T、キム、J、ペニャヘルナンデス、MA、バレー、G、森山、M、ルイテン、S、オット、IM、ゴメスカルボ、ML、ゲールハウゼン、JR、ベイカー、E、イスラエルロウ、B。 、Slade、M.、Sharma、L.、Liu、W.、Ryu、C.、Corde、A.、Lee、CJ、Monteiro、S.、Lucas、C.、&Dong、H. (2024)。 ネオマイシンの鼻腔内投与は、上気道での広域抗ウイルス免疫を誘発します。 米国科学アカデミーの議事録121(18)、e2319566121。 DOI: 10.1073/pnas.2319566121、 https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2319566121
1713933595
#再利用された鼻用抗生物質ネオマイシンは呼吸器ウイルス感染症の予防と治療に有望である
2024-04-24 04:16:00