レプリコンは細胞外小胞を介して細胞間感染し、増殖できる: virusesに掲載された論文から　荒川央　一部転載

レプリコンは細胞外小胞を介して細胞間感染し、増殖できる: virusesに掲載された論文から　荒川央 (あらかわ ひろし) 　2024年5月12日 17:23

日本人を対象とした新型コロナワクチンとして、今年の秋から日本国内での接種開始が予定されているレプリコンワクチン (自己増殖型mRNAワクチン、self-amplifying RNA vaccine) とは自己増殖型mRNAワクチンの事であり、抗原遺伝子に加えてRNA複製遺伝子を持った遺伝子製剤です。レプリコンワクチンのゲノムは元のRNAウイルスから、細胞の受容体に結合するタンパクを取り除き、ワクチンの抗原タンパクに置き換えたもので、いわば殻のないウイルスのような構造になっています。

コロナウイルスのスパイクタンパクは細胞の受容体に結合し、細胞への感染を媒介するタンパクです。例えばインフルエンザウイルスでは、ヘマグルチニンがスパイクタンパク質と同様の役割を持ち、また他のウイルスでは エンベロープ糖タンパクが宿主細胞への感染接着と感染を媒介します。ではそのような細胞への感染を媒介するタンパクを持たないレプリコンワクチンは細胞には感染できないのでしょうか？

獨協医科大学の増田道明教授のグループはレプリコンRNAが細胞に感染し得る事を培養細胞の実験系で証明しました。感染は細胞外小胞を介して起こり、しかもレプリコンRNAは感染細胞内で増殖できたのです。

Dissemination of the Flavivirus Subgenomic Replicon Genome and Viral Proteins by Extracellular Vesicles
Ishikawa et al. (2024) viruses
https://www.mdpi.com/1999-4915/16/4/524

細胞外小胞によるフラビウイルスサブゲノムレプリコンゲノムとウイルスタンパク質の拡散

　　エクソソームなどの細胞外小胞 (EV) は、様々なタンパク質や核酸を送達する事により、細胞間コミュニケーションにおいて生理的な役割を果たす事が示されている。また、ある種のウイルスに感染した細胞由来のEVは、全長のウイルスゲノムを伝達し、EVを介したウイルスの増殖をもたらす事が、いくつかの研究で明らかにされている。しかし、調製したEVに感染性ウイルス粒子が混入している可能性も否定できない。本研究では、日本脳炎ウイルスおよびデングウイルス由来のサブゲノムレプリコンを保有し、複製コンピテントウイルスを産生しない細胞をEVドナーとして用いた。これらの細胞の培養上清に含まれるEVは、様々な種類の他の細胞にレプリコンゲノムを移行できる事が示された。またEVは、HeLa細胞、K562細胞のCD33およびTim-1/Tim-4とそれぞれ相互作用した後、主にマクロピノサイトーシスによってレシピエント細胞に取り込まれる事も示された。本研究で用いた方法は感染性ウイルス粒子の混入がないため、フラビウイルスゲノムがEVによって細胞から細胞へ移行できる事が明確に示され、古典的な受容体媒介感染に加えて、この経路がウイルスの増殖と病原性に何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。

コロナウイルスは一本鎖プラス鎖RNAウイルスですが、この研究で使われたフラビウイルスも同様です。フラビウイルス科のウイルスは脊椎動物に広く分布し、多くは蚊やダニを介して感染します。代表的なフラビウイルスにはデングウイルス、日本脳炎ウイルス、ジカウイルス、西ナイルウイルス、黄熱ウイルスなどがあります。

著者らは日本脳炎ウイルス (JEV Muar株)、およびデングウイルス (DENV NGC株) からレプリコンを作成しました。レプリコンとは単一の複製起点から複製されるDNA分子またはRNA分子の事です。

以下略

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蛇足：我々の細胞を包んでいる細胞膜はいつも流動しています。膜動輸送によって物質を送り出したり取り込んだり出来るので、当然予想できる事態です