高解像度イメージングがHTLVウイルス構造を解明、がん治療の標的となる可能性
研究者らはクライオ電子顕微鏡・トモグラフィーを用いてHTLVカプシドタンパク質構造を解析し、ウイルス組み立て機構と成人T細胞白血病/リンパ腫の治療標的となる可能性を明らかにした。この研究は、HIV治療と同様の薬剤設計に役立つ知見を提供し、現在承認された治療法がないHTLV感染症に対する重要な進展となる。
ミネソタ大学歯学部とメイソニックがんセンターの新たな研究は、血液がんを引き起こすヒトウイルスの構造について重要な新たな知見を提供している。研究チームは、成人T細胞白血病/リンパ腫を引き起こし、HIVと関連するヒトレトロウイルスであるヒトT細胞白血病ウイルス（HTLV）を高解像度イメージング技術を用いて分析し、治療が成功する可能性のある部位を明らかにした。
研究者らはクライオ電子顕微鏡・トモグラフィー（cryo-EM/ET）——試料を極低温で急速凍結してからイメージングすることで細胞構造の高解像度3D画像を生成するイメージング技術——を用いてHTLVカプシドタンパク質を調べた。カプシドタンパク質はウイルスを囲む殻であり、その遺伝物質を保護し、分子組み立てにおいて重要な役割を果たす。これはHTLV治療の有望な標的である。なぜなら研究者らは最近、この方法を用いてHIVの治療に成功したからだ。
クライオEM/ETプロセスを用いることで、研究者らはカプシドタンパク質の構造を研究することに成功した。これは構造に基づく薬剤設計の開発に役立つ強力なツールである。研究者らは初めて、ウイルスがどのように組み立てられ、複製されるかを特定することができた。一例として、研究者らはカプシドタンパク質とウイルス外層の間の距離を測定し、カプシドタンパク質がウイルス粒子内でどのように分布しているかについての情報を得た。
研究チームは、HIV粒子構築に必要な特定の負に帯電した分子がHTLV治療にも使用可能であるが、必須ではないことを発見した。これは薬剤設計に役立つ可能性がある。なぜなら、これはHIVの研究薬剤が結合する部位だからだ。
「これらの高解像度画像は、HTLVの感染性が細胞との関連性と強く相関し、ウイルス拡散が直接的な細胞間接触を通じて起こる理由を理解するのに役立つだろう」と分子ウイルス学研究所の所長は述べた。「これはこの分野で長年続く疑問であり、HTLV感染症の治療設計を導くのに役立つ可能性がある——現在そのような承認された治療法がないことを考えると、非常に重要な課題だ」
研究チームは、HTLVカプシドタンパク質がウイルス粒子構築をどのように助けるかを研究し、抗ウイルス薬などの治療薬がこのプロセスを妨害するためにどのように標的とされるかを特定するため、さらなる研究を実施する計画だ。ミネソタ大学のチームは、デラウェア大学とセントラルフロリダ大学の研究者らとこの研究で協力した。この発見は最近、Nature Communicationsに掲載された。