研究者らは、ウイルスDNAが活性化されると、免疫センサーSTINGが炎症に加えて痛みを引き起こすことを発見した。この発見は、免疫系に影響を与えることなく、新型コロナウイルス感染症を含むウイルス感染時の痛みの新たな治療法につながる可能性がある。科学者たちは、ヘルペスウイルスに感染したマウスを使った実験により、ウイルスの断片を検出し、炎症とは無関係に痛みに関連するニューロンを引き起こす免疫系センサーを発見した。
ブラジル、米国、韓国の研究者らが脳・行動・免疫誌に発表した研究は、新たな鎮痛法の開発に貢献することを目的として、ウイルス感染がどのようにして痛みを引き起こすかを調査している。
この記事は、STING (インターフェロン遺伝子刺激装置) と呼ばれる免疫系センサーがウイルス DNA などの特定の核酸を認識すると、痛みを媒介することが知られているチャネルが活性化されることを示しています。 STING は自然免疫系の重要な構成要素であり、侵害受容器 (痛みの感覚を開始する神経細胞の末端) に存在します。
研究者らは、水痘や帯状疱疹を引き起こす水痘・帯状疱疹ウイルス（VZV）の近縁種である単純ヘルペスウイルス1型（HSV-1）に感染したマウスを分析した。研究者らは、痛み受容体から STING を除去すると、炎症やウイルス量に影響を与えることなく、痛みが大幅に軽減されると結論付けました。
科学者らは、STINGシグナル伝達経路は炎症ではなく痛みに直接関係していると考えており、この発見は新型コロナウイルス感染症（COVID-19）を含む他のウイルス感染症や細菌感染症にも当てはまる可能性がある。最近の研究では、SARS-CoV-2 と STING の間に痛みを誘発する相互作用があることが示されています。
痛みは感染症の最初の症状の 1 つであることがよくありますが、その誘発プロセスはほとんど理解されていません。免疫細胞は通常、ウイルスの核酸を認識し、受容体とウイルスのシグナル伝達を活性化し、免疫応答を引き起こします。これらの受容体とウイルス信号は疼痛受容体に存在します。
「我々はこの論文で、STINGが痛みを誘発するプロセスに関与するウイルスの一部、おそらくはDNAを認識していることを示した。このプロセスの少なくとも一部は炎症ではなくニューロンの活性化に直接関係しているようだ。これにより、いくつかの可能性が開かれる」と論文の共同執筆者であるチアゴ・マタール・クーニャ氏はAgência FAPESPに語った。クーニャは、ブラジルのリベイラン・プレトにあるサンパウロ大学医学部（FMRP-USP）の教授です。もう一人の責任著者は、シンシナティ大学医学部准教授のテムギン・ベルタ氏です。
Cunha氏は、チームの研究は、免疫系に影響を与えずに痛みを回避する治療戦略を開発するために、被験者を感染から守るこのメカニズムの役割を研究することに焦点を当てていると説明した。
「痛みは常に炎症プロセスと関連付けられてきましたが、過去10年間で、微生物（細菌や真菌）はその『産物』を通じて炎症プロセスを活性化できるという新しい概念が科学文献に登場しました。最近の研究では、ウイルスがSTINGなどの特定の受容体を発現させることによって疼痛ニューロンを活性化できるという証拠が見つかりました。私たちはこの経路を調査することにしました」と炎症性疾患研究センター（CRID）のメンバーであるクーニャ氏は述べた。 FAPESP が資金提供する研究、イノベーション、普及センター (RIDC)。
2017年、Cunha氏は、VZVによって引き起こされる免疫機構が再活性化されると感覚ニューロンの機能を変化させ、ヘルペス性神経痛を引き起こすことを示す論文を共同執筆し、Journal of Neuroscienceに掲載された。
当時の CRID の研究の貢献の 1 つは、帯状疱疹神経痛に関与する分子機構を研究するための動物モデルの検証であり、この最新の論文で説明されている研究でも使用されました。 VZVはマウスには感染しないため、研究チームは、ヒトの口腔および生殖器の皮膚病変を引き起こす関連微生物であるHSV-1を使用した。
水痘は、皮膚にかゆみのある水疱のような発疹を引き起こす伝染性の高いウイルス感染症で、典型的な小児疾患です。ほとんどの場合、水痘は良性ですが、その原因物質である VZV は体内に永久に残り、数年後に再活性化して帯状疱疹（HIV/AIDS 患者によく起こる病気）を引き起こす可能性があります。
ブラジルでは水痘の発生率に関する一貫したデータがありません。これは、入院が必要な重症例と病気による死亡のみが通知される必要があるためです。しかし、保健省は毎年約300万人の新規感染者が発生していると推定している。 2024年5月に実施された疫学分析では、2013年から2023年の間に25,605人がVZV感染で入院し、そのうち26%が70～79歳であったことが判明した。
伝統的に、STING の活性化はタンパク質 TBK1 を「動員」し、免疫応答に必要な分子であるインターフェロンの産生を誘導します。しかし、研究では、TBK1を阻害すると痛みが軽減されるが、インターフェロンを遮断しても効果がないことが示されており、STINGが別個の独立した経路を通じて痛みを引き起こすことが示唆されています。
研究では、STING を活性化すると TRPV1 イオンチャネルが活性化され、侵害受容器の脱分極が起こることも示されています。この転写後のメカニズムは、STING シグナル伝達の既知のメカニズムを超えた新しい発見でもあります。
編集元/SciTechDaily