ナノ医療および生物療法発見ジャーナル
オープンアクセス

概要

脳への侵入：神経エイズと薬物中毒を管理するナノテクノロジーの可能性

マドハヴァン・ネール

真菌多糖類は、抗炎症、抗酸化、免疫力向上など、幅広い生物学的活性があることが示されています。しかし、インフルエンザウイルスに対する従来のワクチンを真菌多糖類の経口投与で改善したという報告はほとんどありません。ここでは、マウスモデルでインフルエンザワクチンの有効性を高める真菌多糖類の可能性を調査しました。マウスは、経口多糖類のレンチナン、トレメラン、パキマラン、およびこれら3つの混合物と組み合わせた不活化H1N1（A/PR8/1934）インフルエンザワクチンで免疫化されました。結果は、多糖類/ワクチングループのマウスは、感染後に従来のワクチンのみを投与されたマウスよりも罹患率が低下し、ウイルスクリアランスが改善し、回復が早いことを示しました。この効果は、肺組織中のウイルス特異的血清抗体IgGレベルの上昇と炎症性サイトカインIFN-γレベルの減少に起因する可能性があります。我々の研究結果は、真菌多糖類を経口摂取することが、従来の不活性インフルエンザワクチンの有効性を改善するのに有用である可能性を示唆している。 抗レトロウイルス（ARV）療法の大きな進歩にもかかわらず、末梢および中枢神経系からのヒト免疫不全ウイルス（HIV）リザーバーの除去は依然として困難な課題である。全身投与後、ARVは血液脳関門（BBB）を通過できないため、脳は主要なHIVリザーバーの1つとなっている。したがって、脳からのHIVリザーバーのスクリーニング、モニタリング、および除去は、臨床的に困難で重要な課題であり続けている。ナノ医療の実践と研究は、神経エイズに対する治療の可能性を秘めている。このレビューでは、BBBを効率的に通過してHIV脳リザーバーを認識して根絶するための特定サイズの治療用カーゴを設計および開発するためのナノサイエンスとナノテクノロジーの進歩に焦点を当てている。さまざまなナビゲーションおよび薬物放出戦略、それらの生体適合性および有効性、関連する課題、および将来の展望についても説明する。このレビューは、神経エイズの管理に効果的なナノ医療を開発するためのナノ対応の学際的研究を理解するための優れたプラットフォームとなるでしょう。

 

ヒト免疫不全ウイルス (HIV) の神経侵入に関連する神経疾患 、すなわち 神経エイズは、後天性免疫不全症候群 (AIDS) 患者に多く見られます。脳内の HIV の存在は、学習と情報処理に関与する脳領域と脊髄の炎症による損傷により、神経細胞の健康と機能を危険にさらします。約 50% の HIV 患者は、感覚喪失、認知障害、発作、行動変化などの神経病理学的兆候または症状を示し、約 80% の剖検で AIDS 患者のさまざまな神経病理が示されます。AIDS に関連する神経疾患は、脳細胞への HIV 感染、細菌、真菌、またはその他のウイルスによる日和見感染、抗レトロウイルス薬の毒性作用、または HIV に関連する腫瘍形成によって引き起こされます。エイズに関連する主な神経学的合併症は、HIV関連認知症（HAD）、中枢神経系（CNS）リンパ腫、慢性髄膜炎、末梢神経障害、神経梅毒、空胞性脊髄症、進行性多巣性白質脳症などです。HIV感染中に原因不明の神経疾患がいくつか報告されています。しかし、HIV感染患者の神経エイズ症状の発症は、症状や病状が多面的であること、および特定の診断ツールやプロトコルがないため、科学者の間でも議論の的となっています。多くの研究では、神経エイズはHIVが脳に感染するとすぐに発症する可能性があることが示唆されています。当初の考えに反して、HIVは感染後期と同程度のHIV濃度の初期段階で脳に感染することが証明されています。そのため、HIV粒子、そのDNA、タンパク質は感染初期に検出できます。 HIV の脳への侵入は、特定のサイトカイン/ケモカイン (例: 単球走化性タンパク質-1) に反応する単核食作用細胞 (「トロイの木馬」メカニズム)、すなわち単球および血液由来のマクロファージを介して媒介されます。脳での最初の HIV 感染は、血液脳関門 (BBB) の完全性を変更する因子 (例: マトリックスメタロプロテアーゼ) の生成を誘発し、感染/非感染白血球が末梢循環から BBB を越えて移動することを誘発します。これにより、さまざまな脳細胞で HIV 感染が激化します。アストロサイトおよびミクログリアの HIV 感染は確立されていますが、神経細胞における HIV の直接的または間接的な侵入メカニズムは、科学者グループの間でまだ議論されています。感染した脳細胞のサブポピュレーション内の HIV は潜伏状態になり、今度は抗レトロウイルス療法 (ART) および免疫応答の有害な影響から逃れると考えられています。宿主に組み込まれた HIV ゲノムの転写が低いため、ウイルスがまったくまたはほとんど生成されない状態で、潜伏状態が何年も続くことがあります。適切な内因性または外因性の刺激により、潜伏細胞が再活性化され、新たな感染性ウイルス粒子が生成されます。したがって、潜伏細胞は HIV 持続の主な原因であり、リバウンドウイルス血症のリザーバーです。