先天性ジカ症候群の新生児脳における細胞外マトリックスの分子変化

Sci. Signal. 09 Jun 2020:
Vol. 13, Issue 635, eaay6736
DOI: 10.1126/scisignal.aay6736

Renato S. Aguiar^1,2,*, Fabio Pohl^3,*, Guilherme L. Morais^4,*, Fabio C. S. Nogueira^5,6,*, Joseane B. Carvalho^4,*, Letícia Guida^7,*, Luis W. P. Arge⁴, Adriana Melo⁸, Maria E. L. Moreira⁷, Daniela P. Cunha⁷, Leonardo Gomes⁷, Elyzabeth A. Portari⁷, Erika Velasquez⁵, Rafael D. Melani⁵, Paula Pezzuto¹, Fernanda L. de Castro¹, Victor E. V. Geddes¹, Alexandra L. Gerber⁴, Girlene S. Azevedo⁸, Bruno L. Schamber-Reis⁹, Alessandro L. Gonçalves¹, Inácio Junqueira-de-Azevedo¹⁰, Milton Y. Nishiyama Jr.¹⁰, Paulo L. Ho¹¹, Alessandra S. Schanoski1¹, Viviane Schuch³, Amilcar Tanuri¹, Leila Chimelli^12,†, Zilton F. M. Vasconcelos^7,†, Gilberto B. Domont^5,†, Ana T. R. Vasconcelos^4,†, and Helder I. Nakaya^3,13,†

1. ¹ Departamento de Genética, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
2. ² Departamento de Biologia Geral, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil.
3. ³ Department of Clinical and Toxicological Analyses, School of Pharmaceutical Sciences, University of São Paulo, São Paulo, Brazil.
4. ⁴ National Laboratory of Scientific Computation, LNCC/MCTI, Petrópolis, Brazil.
5. ⁵ Proteomics Unit, Department of Biochemistry, Institute of Chemistry, Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
6. ⁶ Laboratory of Proteomics, LADETEC, Institute of Chemistry, Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
7. ⁷ Fernandes Figueira Institute, Fiocruz, Rio de Janeiro, Brazil.
8. ⁸ Instituto de Pesquisa Professor Amorim Neto, Campina Grande, Paraíba, Brazil.
9. ⁹ Faculdade de Ciências Médicas de Campina Grande, Núcleo de Genética Médica, Centro Universitário UniFacisa, Campina Grande, Paraíba, Brazil.
10. ¹⁰ Special Laboratory for Applied Toxinology, Butantan Institute, São Paulo, Brazil.
11. ¹¹ Bacteriology Laboratory, Butantan Institute, São Paulo, Brazil.
12. ¹² Laboratório de Neuropatologia, Instituto Estadual do Cérebro, Rio de Janeiro, Brazil.
13. ¹³ Scientific Platform Pasteur-USP, São Paulo, Brazil.

† Corresponding author. Email: hnakaya@usp.br (H.I.N.); atrv@lncc.br (A.T.R.V.); gilbertodomont@gmail.com (G.B.D.); zilton.vasconcelos@iff.fiocruz.br (Z.F.M.V.); chimelli@hucff.ufrj.br (L.C.)

* These authors contributed equally to this work.

要約

妊娠中のジカウイルス（ZIKV）感染は、先天性ジカ症候群（CZS）として知られるように胎児に一連の重篤な異常を引き起こす可能性がある。動物モデルとin vitro系での実験は、ZIKV感染の病態生理の理解に大きく貢献してきた。ここでは、ヒトにおけるCZSの分子基盤を調べるため、システム生物学手法を用いて、CZS新生児の死後脳由来のトランスクリプトーム、プロテオミクス、およびゲノムデータを統合した。RNAおよびタンパク質の両方のレベルでCZS脳のコラーゲンの発現が大幅に減少し、CZS新生児には、コラーゲンをコードする遺伝子に骨形成不全症と関節拘縮症に関連するいくつかの一塩基多型があることがわかった。これらの知見は、免疫組織化学と、ZIKV感染および非感染サンプルにおけるコラーゲン存在量の比較分析によって検証された。さらに、神経突起伸長および軸索ガイダンスに不可欠な細胞接着因子の発現のZIKV依存的増加、CZSで観察された神経細胞移動の欠陥と一致する所見を示した。合わせると、これらの知見は、ZIKV感染脳における基になる分子変化への洞察を提供し、CZS感受性に関連する宿主遺伝子を明らかにする。

Citation: R. S. Aguiar, F. Pohl, G. L. Morais, F. C. S. Nogueira, J. B. Carvalho, L. Guida, L. W. P. Arge, A. Melo, M. E. L. Moreira, D. P. Cunha, L. Gomes, E. A. Portari, E. Velasquez, R. D. Melani, P. Pezzuto, F. L. de Castro, V. E. V. Geddes, A. L. Gerber, G. S. Azevedo, B. L. Schamber-Reis, A. L. Gonçalves, I. Junqueira-de-Azevedo, M. Y. Nishiyama Jr., P. L. Ho, A. S. Schanoski, V. Schuch, A. Tanuri, L. Chimelli, Z. F. M. Vasconcelos, G. B. Domont, A. T. R. Vasconcelos, H. I. Nakaya, Molecular alterations in the extracellular matrix in the brains of newborns with congenital Zika syndrome. Sci. Signal. 13, eaay6736 (2020).