米国スタンフォード大学の病理学、微生物学、免疫学の教授であるピーター・ジャクソン博士は、最近出版された雑誌『Cell』に掲載された研究で、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）がどのように鼻細胞に出入りするかを正確に突き止めた。研究者らは、上気道は肺の感染源であるだけでなく、他者への感染源でもあると述べた。感染性の高い新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の感染を減らすには、呼吸器細胞の内外へのウイルスの抑制が効果的であることが事実によって証明されています。

鼻腔および気道の上皮組織は主に基底細胞、杯細胞、多毛様細胞の 3 種類の細胞で構成されており、鼻上皮細胞の総数の約 80% を占めます。多繊毛細胞は、ウイルスが気道に侵入するのを防ぐための保護バリアを形成します。研究者らは、多繊毛上皮細胞に見られる2つの構造、繊毛と微絨毛を拡大しました。

研究者らは、複雑な組織培養法を使用して、正常な気道を模倣する呼吸上皮器官を作製しました。これらの器官は血管や免疫細胞を欠いていますが、無傷の粘液層やよく発達した繊毛細胞など、他の面では鼻粘膜上皮の構造を完全に覆っています。

研究者らは、新型コロナウイルス感染症などの培養臓器を同じ培養皿に入れた。電子顕微鏡は、ウイルスが最初は繊毛にのみ付着していることを示しました。新型コロナウイルス感染症と6時間インキュベートした後、多くのウイルス粒子が先端から下に向かって繊毛の両側に広がった。 24 時間後でも、ウイルスは少数の細胞内でしか複製しません。大量レプリケーションには 48 時間かかります。

この研究では、鼻上皮細胞における繊毛形成に重要なタンパク質のレベルを低下させると、新型コロナウイルス感染症の感染を大幅に遅らせることができることが判明し、これはヒト繊毛鼻上皮細胞が鼻上皮組織における新型コロナウイルス感染症の主な侵入部位であることを証明している。

研究者らは細胞内の酵素の位置を正確に特定した。これらの酵素は、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の感染後に大量に活性化され、その結果、微絨毛が巨大な枝分かれした木構造になり、そこにウイルス粒子が付着した。これらのウイルスは粘液-ムチン層に押し込まれる可能性があり、そこで粘液に沿って「浮遊」し、遠く離れた他の細胞に感染する可能性があります。これらの酵素を阻害すると突然変異が止まり、ウイルスの他の細胞への拡散が大幅に減少します。

これらの発見により、繊毛の動きや微絨毛の拡大を防ぎ、未知の呼吸器ウイルス感染さえも防ぐことができる点鼻薬開発の新たな標的が特定されました。