冬眠中のコウモリの皮膚に侵入し、致命的な影響を与える白い鼻症候群の原因となる真菌は、どのようにして皮膚細胞に忍び込むのか、そのメカニズムが長らく謎に包まれていました。しかし、新たな研究により、その秘密が解明され始めました。
ウィスコンシン大学マディソン校（UW-Madison）の小児科、医学、医療微生物学および免疫学の教授であるブルース・クライン博士（Bruce Klein, MD）と彼の研究室の博士候補であるマルコス・イシドロ・アイズァ（Marcos Isidoro-Ayza）が、真菌「Pseudogymnoascus destructans」がコウモリの皮膚細胞に侵入し、それらを巧妙に操る方法を初めて詳細に研究しました。この成果は2024年7月11日にScience誌に発表されました。論文のタイトルは「Pathogenic Strategies of Pseudogymnoascus destructans During Torpor and Arousal of Hibernating Bats（冬眠中および覚醒中のコウモリにおけるPseudogymnoascus destructansの病原戦略）」です。
研究者らは、P. destructansが感染した細胞を隠れ家として利用し、それらの細胞の死を防ぐことで、コウモリの免疫システムを回避し、真菌がさらに多くの細胞に侵入できるようにすることを発見しました。この研究の一環として、クライン博士とイシドロ・アイズァは、小型のコウモリの皮膚から初めてケラチノサイトの細胞株を作成し、冬眠中の条件を模倣することに成功しました。
この真菌は冬眠中の冷涼な条件で足場を築き、覚醒中のコウモリの体温が上昇しても持続することができます。P. destructansは、細胞表面のエピデルモイド成長因子受容体（EGFR）というタンパク質を利用して、細胞に忍び込みます。ヒトの細胞で同じ受容体の変異は特定の肺癌を引き起こし、既存の薬であるゲフィチニブで治療されます。この薬が将来的に白い鼻症候群の治療や予防に使える可能性があります。
「驚くべきことに、この受容体をこの薬で阻害すると、感染が止まりました」とイシドロ・アイズァは言います。「これはFDA認可の薬で、将来的には感受性のあるコウモリ種の治療に使える可能性があります。」
クライン博士とイシドロ・アイズァは、冬眠中のコウモリの免疫システムが休止している間に、真菌がコウモリの皮膚細胞に侵入するメカニズムを解明しました。真菌はそのヒファ（細長い糸状の構造）を使って皮膚細胞に侵入し、細胞膜を壊さないことで細胞の死を防ぎ、コウモリの免疫システムから隠れることができます。
また、覚醒期間中に真菌は細胞を操作して、エンドサイトーシスと呼ばれるプロセスで真菌を細胞内に取り込みます。さらに、真菌の胞子はメラニンの層で覆われており、これが真菌胞子を保護し、覚醒期間中も生き残ることができます。覚醒期間が終わり、コウモリが再び冬眠に入ると、胞子は再び発芽し、皮膚のコロニーを形成し続けます。
P. destructansの最終的な感染戦略は、細胞のプログラムされた死であるアポトーシスを阻害することです。これにより、真菌は組織内で長期間生存し、皮膚のより深い層に侵入することができます。
この新しい知識を基に、研究者たちは治療法やワクチンの開発が現実に近づいていると期待しています。
この研究は、コウモリの保全にとって重要であり、コウモリは花粉媒介者や害虫捕食者として多くの利益を提供しています。また、真菌性病原体は多くの種にとって増大する問題であり、この病気で発見されたメカニズムは他の種の保全にも影響を与える可能性があります。
「真菌性疾患は、植物、無脊椎動物、両生類、爬虫類、そしてコウモリを含むさまざまな種類の生物にパンデミックやエピデミックを引き起こしています」とイシドロ・アイズァは言います。「したがって、この病気で発見されたメカニズムは、他の種の保全にも影響を与える可能性があります。」
この研究は、P. destructansがコウモリの皮膚細胞にどのように侵入し、操るのかを明らかにしました。研究者らは、既存の薬ゲフィチニブが白い鼻症候群の治療に使える可能性を示し、将来的にはワクチン開発にも寄与する可能性があります。この研究は、真菌性病原体に対する理解を深めるとともに、他の種の保全にも貢献する可能性があります。
