ポリオーマウイルス感染機構の新知見(New Insights on Polyomaviruses Could Inform Future Approaches to Prevention, Treatment)

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2026-07-06 ブラウン大学

米国ブラウン大学を含む国際研究チームは、免疫力が著しく低下した人で致死的な進行性多巣性白質脳症(PML)を引き起こすJCポリオーマウイルスについて、免疫回避の分子機構を解明した。研究では、PMLを生き延びた患者からJCポリオーマウイルスに対する中和抗体を単離し、ウイルスへの結合能や感染阻止能を解析するとともに、高分解能構造解析によって抗体とウイルス外殻タンパク質との結合様式を明らかにした。その結果、ウイルスが結合部位に生じる遺伝子変異を利用して抗体の認識を回避し、免疫から逃れる仕組みが判明した。一方で、JCポリオーマウイルスだけでなく近縁のBKポリオーマウイルスにも感染防御効果を示す広域中和抗体も見いだされた。BKポリオーマウイルスは腎移植や骨髄移植患者で重篤な合併症を引き起こすことが知られており、本成果は両ウイルスに有効な治療用抗体やワクチン開発につながる重要な知見となる。研究成果はPNASに掲載され、免疫不全患者に対する新たな予防・治療戦略への応用が期待される。

<関連情報>

JCおよびBKポリオーマウイルスに対するヒト中和抗体の構造的特徴付け Structural characterization of human neutralizing antibodies against JC and BK polyomaviruses

Christina Harprecht, Luisa J. Ströh, Bethany A. O’Hara, +5 , and Thilo Stehle
Proceedings of the National Academy of Sciences  Published:July 6, 2026
DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2603048123

ポリオーマウイルス感染機構の新知見(New Insights on Polyomaviruses Could Inform Future Approaches to Prevention, Treatment)

Abstract

The human JC polyomavirus (JCPyV) causes the fatal demyelinating disease progressive multifocal leukoencephalopathy (PML) in immunocompromised individuals. JCPyV frequently undergoes mutations in PML patients, and these variants are thought to establish “antibody recognition holes” that enable the virus to circumvent the antibody response of infected individuals. Many of these PML-associated mutations cluster in the glycan receptor-binding site of the virus. Using X-ray crystallography, we investigated the binding modes of JCPyV VP1-specific human monoclonal antibodies (mAbs) that were isolated from healthy donors and individuals who recovered from PML, and that can recognize a panel of PML-associated JCPyV variants. Our structural analyses show that three out of four of these mAbs bind epitopes that overlap with the glycan–receptor binding site at the surface of the virus particle. The observed interactions explain how PML-associated mutations strategically interfere with antibody recognition, resulting in immune evasion. In contrast, mAb 29B1 engages a region of the capsid that is distant from the glycan site and does not feature mutations associated with PML. The binding site is conserved in the closely related BK polyomavirus (BKPyV), and we show that mAb 29B1 binds both viruses with high affinity and blocks infection. Our findings form an excellent platform for the development of therapeutic Ab approaches and potential vaccination strategies that could protect at-risk patients from infections with both JCPyV and BKPyV. Moreover, small molecules that target the mAb 29B1 binding site could be potentially effective against both viruses.

細胞遺伝子工学
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