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インフルエンザウイルスを感知するセンサー分子を発見―さまざまな病気を発症するメカニズムの解明につながる成果:筑波大学ほか

(2019年10月26日発表)

 筑波大学医学医療系の川口敦史准教授、Sangjoon Lee研究員、永田恭介学長のグループは独フライブルグ大学らの研究チームと共同で、気管上皮組織で特異的に炎症応答を制御するウイルス感染のセンサー分子(MxAたんぱく質)を発見したと10月26日に発表した。さまざまな病原体の認識や、病気を発症するメカニズムの解明にもつながるものとみている。

 気道上皮細胞とは、人が外気を吸い込んで肺まで取り込むための気管で、外から入り込んだウイルスなどを防御する壁として働く。免疫作用や抗ウイルス作用のある炎症性サイトカインを生み出し、白血球の一種のマクロファージにウイルスを分解させるなど、生体防御の働きも持っている。しかしどのようにウイルス感染を認識するかの分子メカニズムは分かっていなかった。

 研究グループは、気道上皮細胞へのインフルエンザウイルス感染に特異的なセンサー探索を目指した。

 まず人工RNA(リボ核酸)を用いた「RNA干渉法」を使い、遺伝子を働かなくさせたヒト由来の気道上皮細胞株を作成した。

 これがウイルス感染によって炎症応答するかどうか、インフラマソーム複合体の活性化に関与する遺伝子を調べ、MxAを特定した。一般的な実験用マウスはMxAが働かない。そこで研究チームは人工的にMxAを導入したマウス(Mxマウス)を使ってインフルエンザウイルスの感染に対する応答を解析した。

 するとMxマウスは感染早期で炎症応答することが明らかになった。さらに通常マウスでは死に至るようなウイルス量を感染させてもMxマウスは生き延びることができ、感染抵抗性はインフラマソーム複合体のCasp1が必要であることが判明した。

 よってMxAはインフラマソーム複合体を活性化することでウイルス感染を抑えていると結論づけた。

 過去のスペイン風邪(1918年)や2009年に流行したインフルエンザは、ウイルスがこのMxAに対する耐性を獲得したことで人へ感染する能力を持ったと考えられる。

 これらの成果は新型インフルエンザウイルスの出現メカニズムの解明につながるとみられる。またMxAはインフルエンザウイルス以外の病原体のセンサーとしても機能することが明らかになっており、さまざまな病原体を認識するメカニズムの解明も進むものと期待されている。