膜関連のヘパラン硫酸プロテオグリカンは、アデノ関連ウイルスタイプ2ビリオンの受容体です

ヒトパルボウイルスアデノ関連ウイルス（AAV）は、ヒト、非ヒューマン霊長類、犬、マウス、鳥類を含む広範な細胞タイプに感染します。ウイルス感染の初期イベントについてはほとんど知られていませんが、AAVは現在、ヒト遺伝子治療のベクターとして開発されています。定義された変異CHO細胞株と標準的な生化学的アッセイを使用して、ヘパラン硫酸プロテオグリカンが標的細胞へのAAV付着と感染の両方を媒介することを実証します。可溶性受容体類似体であるヘパリンを使用した競合実験により、AAV付着と感染の用量依存性阻害が示されました。細胞表面からのコンドロイチン硫酸部分ではなく、ヘパランの酵素除去は、AAVの付着と感染性を大幅に低下させました。最後に、ヘパラン硫酸プロテオグリカンを産生しない変異細胞株は、AAV結合と感染の両方で有意に損なわれました。これは、プロテオグリカンがパルボウイルスの細胞付着に役割を果たしているという最初の報告です。一緒に、これらの結果は、膜関連のヘパラン硫酸プロテオグリカンがAAV 2型のウイルス受容体として機能し、AAVの幅広い宿主範囲の説明を提供することを示しています。ウイルス受容体としてのヘパラン硫酸プロテオグリカンの同定は、ウイルス浄化のための新しい試薬の開発を促進し、遺伝子治療ベクターとしてのAAVの使用に関する重要な情報を提供するはずです。

The human parvovirus adeno-associated virus (AAV) infects a broad range of cell types, including human, nonhuman primate, canine, murine, and avian. Although little is known about the initial events of virus infection, AAV is currently being developed as a vector for human gene therapy. Using defined mutant CHO cell lines and standard biochemical assays, we demonstrate that heparan sulfate proteoglycans mediate both AAV attachment to and infection of target cells. Competition experiments using heparin, a soluble receptor analog, demonstrated dose-dependent inhibition of AAV attachment and infection. Enzymatic removal of heparan but not chondroitin sulfate moieties from the cell surface greatly reduced AAV attachment and infectivity. Finally, mutant cell lines that do not produce heparan sulfate proteoglycans were significantly impaired for both AAV binding and infection. This is the first report that proteoglycan has a role in cellular attachment of a parvovirus. Together, these results demonstrate that membrane-associated heparan sulfate proteoglycan serves as the viral receptor for AAV type 2, and provide an explanation for the broad host range of AAV. Identification of heparan sulfate proteoglycan as a viral receptor should facilitate development of new reagents for virus purification and provide critical information on the use of AAV as a gene therapy vector.