画期的な発見の中で、フロリダアトランティック大学のチャールズE.シュミットカレッジオブ医学の研究者は、ヒト免疫不全型ウイルス（HIV-1）が身体の自然な防御を避け、生存と複製をサポートするためにそれを使用できるようにする、これまでにないメカニズムを特定しました。
「抜け穴？」直線のように形作られる通常のRNA分子とは異なり、セル内の「ループ」または円を形成する円形RNA（CIRCRNA）を含む生物学的プロセス。このループされた形状により、シルナははるかに安定しており、スポンジのように作用することができます。マイクロRNA（miRNA）を浸し、どの遺伝子がオンまたはオフになるかなどの通常の仕事をすることを防ぎます。
「循環RNAは、エプスタインバーやヒトパピローマウイルスなどのDNAウイルスに現れることを知っていますが、HIV-1のようなRNAウイルスによって生成されることは非常にエキサイティングです」 「HIV-1はユニークです。宿主ゲノムに統合され、細胞のRNA処理機械をハイジャックし、RNAウイルスの間でこれらの安定した円形のRNAを生成することはまれです。」
チームは、少なくとも15の異なるHIV-1 CircrNAを特定し、高度な分子技術とシーケンスツールを使用してその存在を確認しました。
「HIVが体に感染すると、CD4+ T細胞と呼ばれる特定の免疫細胞が2つのマイクロREVERS（miR-6727-3pとmiR-4722-3p）のレベルを増加させることで反応します。 「しかし、HIVはこれらのマイクロRNAを捕まえるシルナを生成することで反撃しているようです。これにより、免疫応答が弱まり、ウイルスがより多くのコピーを作成するのに役立ちます。これは、HIVの円形RNAが感染した細胞を生かし続け、ウイルスが長い間体に隠れたままになるのに役立つ可能性があることを示唆しています。
通常、特定のmiRNAは低レベルで存在しますが、人がHIVに感染すると増加します。反撃するために、HIVはこれらのmiRNAを吸収し、体の防御を弱めるシルクナを作ります。これにより、ウイルスが増殖し続けることができます。
「CIRC23と呼ばれるHIVによって作られた最も一般的なCircrnasの1つには、科学者が以前に完全に理解していなかったウイルスの遺伝コードの一部が含まれています」とCaputi氏は述べています。 「しかし今、彼らはウイルスが生き残り、複製するのを助けるために重要だと思われます。」
調査結果はまた、シルクナの生産が個人によって異なる可能性があり、ウイルスの持続性と拡散の違いに潜在的に影響する可能性があることを示唆しています。この変動は、宿主細胞がRNAを処理する方法と、circrNAを形成するために必要なRNA結合タンパク質の利用可能性に起因する可能性があります。
「これらの違いは、特にウイルス潜時の場合に患者の反応が異なる理由を説明するのに役立つかもしれません。ウイルスが休眠し、免疫攻撃と抗レトロウイルス療法の両方に抵抗する状態です」とCaputi氏は述べています。
現在の手法により、シルナを正確に測定することが困難になっていますが、研究者は、液滴デジタルPCRの使用により、患者サンプルでのこれらの分子の正確な定量化がすぐに許可される可能性があることに注目しています。
「これはほんの始まりに過ぎません」とCaputiは言いました。 「私たちは現在、これらのウイルスの円形RNAがヒト細胞とどのように相互作用するかをマッピングするために取り組んでいます。それらをブロックする方法を見つけ出すことができれば、ウイルスが隠れないようにし、治療に近づくのを助けることができるかもしれません。」
また、研究チームは、HIVのシルナをブロックするためにアンチセンスオリゴヌクレオチド（ASOS）と呼ばれる特別な分子を使用する新しい治療法を探索する予定です。彼らは、長期感染のモデルとHIVと共に生きる人々の細胞でこのアプローチをテストし、これらのシルクナがウイルスが体内で生き残るのをどのように助けるかをよりよく理解します。
「私たちの発見は、HIVが非常に詳細なレベルでヒト細胞を制御する方法を明らかにし、治療の新しい可能性を指し示しています」とCaputi氏は述べています。 「円形のRNAは安定して特異的であるため、感染のマーカーとして、または薬物の新しい標的として使用することもできます。」
研究の共著者は、FAU生物医学科学部の大学院生であるクリストファー・マウアーとショーン・パスです。
Massimo Caputi、Ph.D。、シュミット医学部生物医学科学科の上級著者および教授。
-fau-
#LoopholeHIV1は円形RNAを使用してヒト免疫細胞をハイジャックします