膵臓酵素を含むサンプル中のエンテロウイルス RNA のカプセル化と非カプセル化の検出の違い-糖尿病研究のための重要性

Differential Detection of Encapsidated versus Unencapsidated Enterovirus RNA in Samples Containing Pancreatic Enzymes-Relevance for Diabetes Studies.

• Maarit Oikarinen
• Lori Bertolet
• Antonio Toniolo
• Sami Oikarinen
• Jutta E Laiho
• Alberto Pugliese
• Richard E Lloyd
• Heikki Hyöty
• The nPOD-V Study Group

抄録

1型糖尿病患者の膵島でエンテロウイルスのキャプシドタンパクを免疫組織化学的に解析したところ，エンテロウイルスのキャプシドタンパクは主にβ細胞に存在することが明らかになった．ウイルスタンパク質は主にβ細胞に存在しており，エンテロウイルス感染が1型糖尿病の病態に関与している可能性が示唆された．膵臓組織のサンプルでは，エンテロウイルスRNAも検出されたが，エンテロウイルスタンパク質と比較して極めて少量であり，症例の割合も少なかった．ウイルスRNAの検出が困難なのは、感染細胞の数が非常に少ないこと、PCR阻害剤の活性の可能性、およびウイルスゲノムの存在（持続感染中は非カプセル化型）が原因である可能性がある。本研究の目的は以下の2つであった。(a)膵臓組織中の酵素やその他の化合物がエンテロウイルスのカプセル化型と非カプセル化型の分子検出に影響を与えるかどうかを調べること、および(b)異なる研究室で使用されているRT-PCR法の感度を比較することである。カプセル化されたウイルスと非カプセル化されたウイルスの希釈液をヒト膵臓ホモジネートにスパイクし、RT-PCR法で分析した。膵臓ホモジネートを湿った氷上で20時間インキュベートしても、カプセル化ウイルスの検出に影響はなかった。対照的に、ウエットアイス上で15分間インキュベートすると、カプセル化されていないウイルスの検出は劇的に減少した。PCR阻害剤は膵臓抽出物には見られなかった。この結果は、膵臓ホモジネート中の成分がエンテロウイルスの非カプセル化型の検出に選択的に影響を与える可能性があることを示している。このことは、1型糖尿病患者の膵臓におけるエンテロウイルス感染の持続的な診断を困難にする可能性がある。

Using immunohistochemistry, enterovirus capsid proteins were demonstrated in pancreatic islets of patients with type 1 diabetes. Virus proteins are mainly located in beta cells, supporting the hypothesis that enterovirus infections may contribute to the pathogenesis of type 1 diabetes. In samples of pancreatic tissue, enterovirus RNA was also detected, but in extremely small quantities and in a smaller proportion of cases compared to the enteroviral protein. Difficulties in detecting viral RNA could be due to the very small number of infected cells, the possible activity of PCR inhibitors, and the presence-during persistent infection-of the viral genome in unencapsidated forms. The aim of this study was twofold: (a) to examine if enzymes or other compounds in pancreatic tissue could affect the molecular detection of encapsidated vs. unencapsidated enterovirus forms, and (b) to compare the sensitivity of RT-PCR methods used in different laboratories. Dilutions of encapsidated and unencapsidated virus were spiked into human pancreas homogenate and analyzed by RT-PCR. Incubation of pancreatic homogenate on wet ice for 20 h did not influence the detection of encapsidated virus. In contrast, a 15-min incubation on wet ice dramatically reduced detection of unencapsidated forms of virus. PCR inhibitors could not be found in pancreatic extract. The results show that components in the pancreas homogenate may selectively affect the detection of unencapsidated forms of enterovirus. This may lead to difficulties in diagnosing persisting enterovirus infection in the pancreas of patients with type 1 diabetes.