蚊媒介ウイルスが脳の防御機構を突破する仕組みを解明(How mosquito-borne viruses breach the brain’s defenses)

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2025-09-23 カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)

UCLAの研究チームは、シンドビスウイルスをモデルに、蚊媒介性ウイルスがどのように血液脳関門を突破するかを解明しました。幹細胞由来のヒト血液脳関門モデルを用いて解析した結果、脳侵入型の株は特定の1~2種類のタンパク質受容体を「ドア」として利用し侵入に成功する一方、非侵入型株は多くの受容体に分散して結合するため効率が低いことが判明。さらに、チクングニアウイルスでも同様の傾向が確認されました。この成果はCell Reportsに掲載され、ウイルス表面糖タンパク質と宿主受容体の相互作用がワクチンや抗ウイルス薬の新たな標的になり得ることを示しています。気候変動により蚊の分布が拡大する中、致死的な脳炎を防ぐ手掛かりとして重要な研究です。

<関連情報>

旧世界のアルファウイルスは神経侵襲のために脳微小血管内皮細胞を感染させる際、異なるメカニズムを用いる Old World alphaviruses use distinct mechanisms to infect brain microvascular endothelial cells for neuroinvasion

Pablo A. Alvarez ∙ Ashley Tang ∙ Declan M. Winters ∙ … ∙ Mehdi Bouhaddou ∙ Hengli Tang ∙ Melody M.H. Li
Cell Reports  Published:September 22, 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116305

Graphical abstract

蚊媒介ウイルスが脳の防御機構を突破する仕組みを解明(How mosquito-borne viruses breach the brain’s defenses)

Highlights

  • Neuroinvasive SINV robustly infects brain endothelial cells and pericytes
  • Efficient infection is conferred by viral E2 glycoprotein mutations at the step of viral entry
  • Neuroinvasive SINV specializes in PCDH10-dependent entry while non-neuroinvasive virus uses multiple receptors
  • BBB infection is conserved in neuroinvasive alphaviruses, including the widespread CHIKV

Summary

Several alphaviruses bypass the blood-brain barrier (BBB), causing debilitating or fatal encephalitis. Sindbis virus (SINV) has been extensively studied in vivo to understand alphavirus neuropathogenesis, yet the molecular details of neuroinvasion remain poorly understood. We investigated alphavirus-BBB interactions by pairing a physiologically relevant, human pluripotent stem cell-derived model of brain microvascular endothelial-like cells with SINV strains of opposite neuroinvasiveness. Our system demonstrates that SINV neuroinvasion correlates with robust BBB infection. Specifically, SINV genetic determinants of neuroinvasion enhance viral entry into human pluripotent stem cell-derived brain microvascular endothelial-like cells. We also demonstrate that neuroinvasive SINV relies primarily on PCDH10, while non-neuroinvasive SINV relies on multiple entry factors, including LRP1. This specialist-versus-generalist strategy is what ultimately modulates neuroinvasion. Strikingly, efficient BBB infection is a conserved phenotype that correlates with the neuroinvasive capacity of several Old World alphaviruses, including chikungunya virus. We reveal BBB infection as a shared pathway for alphavirus neuroinvasion that can be targeted to prevent alphavirus-induced encephalitis.

医療・健康
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