美國時間20日，一項由美國貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)與賓州大學合作的研究，針對茲卡病毒(Zika virus)對孕婦和胎兒的影響，揭開了茲卡病毒如何在胎盤細胞傳播、同時躲過胎盤的免疫系統防禦機制，為茲卡病毒的防範與治療提供了新的觀點。這項研究刊登在《Nature Communications》。
 
孕婦若在懷孕期間感染茲卡病毒，可能會導致胎兒出現神經系統疾病、發育異常甚至胎兒死亡，然而迄今科學家尚未了解茲卡病毒是如何穿越胎盤的保護屏障，進而影響到胎兒。
 
共同帶領這項研究的貝勒醫學院醫藥與傳染病教授Indira Mysorekar表示，由蚊子為媒介傳播的茲卡病毒，從2015年開始在美洲傳播，到了2018年就已經有多達3000萬名確診病例，了解茲卡病毒如何穿越人類胎盤、影響胎兒，對於預防與控制茲卡病毒傳播相當重要。
 

是什麼讓茲卡病毒如此特別？

 
茲卡病毒經由孕婦身體入侵胎兒造成的感染，會導致胎兒出現神經系統疾病、發生像是小頭症(microcephaly)的發育畸形，甚至是死亡。這些綜合起來稱為先天茲卡症候群(congenital Zika syndrome)，胎兒即使出生時看起來正常，也可能會後續才發現茲卡病毒的症狀。
 
研究團隊先前就已經在老鼠實驗中證實，茲卡病毒能夠感染胎兒的滋養層細胞，以及隔絕母體與胎兒的胎盤內皮細胞，從而進入胎兒的循環系統，這種穿透能力、形成垂直感染的能力，在黃病毒科(Flaviviridae)中相當特別，其他像是登革熱、西尼羅病毒都不具這種能力。
 
在這項研究中，研究團隊發現了過往所不知道的感染胎盤細胞策略。他們發現，茲卡病毒會透過在胎盤滋養層細胞(trophoblasts)「挖隧道」——建造出通道狀的奈米管道(tunneling nanotubes)，幫助輸送病毒顆粒到鄰近的未感染細胞，而這些奈米管道的形成，仰賴著名為NS1的非結構病毒蛋白所驅動。
 

不只會在胎盤挖隧道，還會躲避宿主免疫系統的防禦！

 
研究團隊表示，類似的「挖隧道」能力在新冠病毒、愛滋病毒、皰疹、A型流感病毒都能見到，但茲卡病毒是該病毒家族中，唯一能夠以NS1蛋白觸發多種細胞類型通道形成的病毒。
 
當胎盤細胞暴露於茲卡病毒的NS1蛋白時，便會誘發通道形成、連結鄰近的細胞，使得病毒可以透過這些「隧道」入侵新的細胞。
 
此外，這些管道不只可以運輸病毒顆粒，也能運輸RNA、蛋白質和粒線體。研究團隊發現，遭受茲卡病毒感染或是NS1表現，都會使滋養層細胞的粒線體含量增加，還會從管道運輸粒線體。由於粒線體正好是細胞的能量來源，這可能會供給遭受病毒感染的細胞，使其更賣力的複製病毒。
 
這項研究也發現，這種經由奈米通道介導的運輸，也使得茲卡病毒在細胞間的移動逃過了宿主的防禦系統，避免引起大規模的抗病毒反應，例如胎盤的介白素λ(IFN-λ)防禦反應。
 
研究團隊也測試，如果是無法產生奈米通道的突變茲卡病毒，就會引起介白素λ反應、阻止病毒的傳播。
 
研究團隊表示，這項研究揭示了一種茲卡病毒過去從未被揭示的細胞間傳播機制，未來將進一步研究茲卡病毒NS1誘導奈米通道形成的分子機制，以及若針對NS1設計單株抗體或疫苗，是否能夠限制茲卡病毒的感染與傳播。
 
參考資料：
https://www.genengnews.com/topics/infectious-diseases/zika-virus-creates-tunnels-to-cross-placenta-in-stealth-mode-and-infect-fetus/
原始研究：
https://www.nature.com/articles/s41467-025-56927-2
 
(編譯 / 吳培安)