月: 2020年12月

HIVは、SARS-CoV-2と同じようにエンベロープタンパク質を持つウイルスであり、そのタンパク質の構造や糖鎖修飾については、数多くの研究報告があります。HIVのエンベロープタンパク質は、gp160と呼ばれ、二つのサブユニット, gp41とgp120, からなります。HIVの感染は、gp120がT細胞のCD4受容体に結合することで開始されます。gp120には、27個のN型糖鎖修飾部位があり、強くハイマンノース型の糖鎖修飾を受けていることが知られています。

Univ. of Alabama at Birminghamのグループは、gp120の糖鎖が感染力および中和抗体に与える影響について報告しています。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33205023/

結果として、N262糖鎖修飾がある場合に、感染力が7～9倍増加することが確認されました。
また、HIVの中和抗体に対しては、N262糖鎖修飾があると中和能力が減少することが分かりました。
特にPGT151, 35022, 2G12, VRC24, PG16, PGT145では、中和能力が大きく減少することが示されました。

本論では、分子動力学モデルを使いながら、これら変化の背景にあるメカニズムを議論しています。

新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の由来について、特筆すべき論文があります。
https://zenodo.org/record/4073131?fbclid=IwAR2VprdWCGzl8NlNpzWPz0QudcBRHZ0dnPPCZNz8Yg2oGfleP1_ZxoipzEI

議論の中心点は、以下です。

SARS-CoV-2に遺伝子配列が近いものとしては、horseshoe batを宿主とするRaTG13(96.2%）およびpangolinを宿主とするMP789(90.1%)らがあります。
しかし、

1. 自然発生的な遺伝子変異のsyn/non-syn ratioは、Sタンパク質の全領域に渡って大きく変動してはならないのに、SARS-CoV-2 vs RaTG13では、桁違いに比率が変化している
2. Sタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)のアミノ酸配列は、宿主の感染受容体に最も良く結合すべきなのに、RaTG13やpangolin coronavirusは、それらの宿主であるhorseshoe batやpangolinのACE2にはあまり結合しない
3. コウモリのコロナウイルスであるZC45, ZXC21のEタンパク質は、100%SARS-CoV-2と同じであり、SARS-CoV-2遺伝子配列のバックボーンになっている
4. S1/S2領域の接合部位に挿入されているfurin-cleavage siteはどのようにして発生したのか、ウイルス進化論的に合理的に説明することができない

この論文を読み始めると、まるで推理小説を読むように引き込まれて行きます。
そして最後には、あなたも新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）は、人工的な産物だと納得させられるでしょう。

是非とも、ご一読をお勧めします。

新型コロナウイルス（COVID-19）では、高齢者、基礎疾患（糖尿病、脳血管疾患や高血圧など）があると重症化しやすいということが良く知られています。
高齢者と若年者の間の違いについては、若年者の方が自然免疫力が強い、高齢者では自然免疫と獲得免疫のバランスが崩れているなど、いろいろな議論があります。

下記のグループは、高齢者が重症化しやすいのは、従来型のヒト・コロナウイルス（HCoVs：NL63, OC43などの株）に特異的なT-細胞の交差反応の有無が関係しているのではないかと考えています。
https://www.nature.com/articles/s41598-020-78506-9

本研究より、ヒトα-HCoV(NL63)およびβ-HCoV(OC43)によって誘導される既存のT-細胞免疫が若年成人に存在するが、高齢者には事実上存在しないことが確認され、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）に向けられた交差反応性T-細胞の頻度は、ほとんどの高齢者で最小限だったとのことです。なるほど・・・、高齢者の重症化に関係していそうです。

IFN-γ 応答の違いを示す、
<10 (黒), 10–30 (ダークグレー), 30–100 (緑), 100–200 (ライトグイレー), >200 (オレンジ) SFU/10^6 PBMC.

新型コロナウイルス（COVID-19）が重症化すると、急性呼吸促迫症候群や多臓器不全を引き起こし、サイトカインストームが発生していることは周知の事実です。
炎症を抑えるために、IL-6, GM-CSFといった特定のサイトカインに対する阻害剤を使用しても、効果は限定的です。というのも、サイトカインストームの引き金を引くプロセスには、数多くの分子が関与しており、幾つものシグナルパスが存在するからです。
そこで、下記のグループは、ウイルス感染によって誘起される遺伝子の転写プロセスを一気に阻害してしまう為に、DNA Topoisomerase-1の阻害剤に着目しました。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33299999/

因みに、Topoisomerase-1はDNAの2 重螺旋構造を解くのに必須の酵素であります。
ハムスターを用いたin vivo実験にて、ウイルス感染によって高発現する遺伝子群がTopoisomerase-1阻害剤により抑制され、肺の炎症が抑えられることが示されました。

癌の発生、進行、転移において、ムチン型のO-型糖鎖の発現変化が見られることは良く知られています。
産総研のグループは、膵管腺癌の臨床病理とOｰ型糖鎖の関係について研究した内容を報告しています。
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0242851

膵管腺癌においては、Tn-抗原とsialyl-LewisX抗原が高発現しています。
しかし、これらの発現量と無病生存期間（DFS）との間には全く相関関係はありません。
興味深いことにβ3Gn-T6糖転移酵素と無病生存期間との間には、しかし、明らかに相関関係があり、β3Gn-T6の発現が高い方が無病生存期間が長くなっていることが示されました。
β3Gn-T6糖転移酵素は、Core3 O-型糖鎖の合成に必要な酵素になります。

現段階では、Core3構造とその伸張構造が何故、無病生存期間を長くするのかについてのメカニズムは判明していません。
今後の研究の進展を期待しましょう。「糖鎖は病態の単なる表現型だ」そういう一般的な懸念を打ち砕く成果に繋がるかも知れません。

福島県立医科大のグループから、直腸癌とTn-抗原に絡んで、直腸癌治療の力点に関する論文があります。
https://www.mdpi.com/1422-0067/21/23/9081

癌では、ゲノムやエピゲノムに変異の蓄積が進むのですが、直腸癌では、85%が染色体不安定性、15%がミスマッチ修復機構欠損（dMMR）から起きるマイクロサテライト不安定性由来となっています。
また、癌では糖鎖修飾にも異常が発生し、O-型糖鎖が刈り込まれて、Tn-抗原が高発現することも知られています。Tn-抗原は、マクロファージのMGLと結合し、IL-10の産生を促して免疫抑制的に作用するとともに、T-細胞のアポトーシスも誘導します。その結果として、癌細胞が免疫を回避するようになります。

ミスマッチ修復機構が欠損した癌細胞には、欠損していないものに比べてTn-抗原が有意に高発現しています。また、この種の癌細胞においては、CD8+ T-細胞の浸潤が少なく、免疫チェック機能分子であるPD-L1の発現も低いという傾向があります。従って、Tn-抗原が強いミスマッチ修復機能欠損した癌細胞に対しては、Tn-抗原をターゲットにした免疫治療や免疫チェック機能分子の阻害が有効であるかも知れないと結論しています。

新型コロナウイルス（COVID-19）では、基礎疾患があると重症化を招きやすいことが知られており、例えば、急性腎疾患、糖尿病、免疫不全、閉塞性気道疾患では、Hazard Ratio (HR）が、下記のようになります。
急性腎疾患 (HR = 3.23, 95%CI: 2.01 to 5.19),
糖尿病 (HR = 2.07, 95%CI: 1.32 to 3.26),
免疫不全 (HR = 2.33, 95% CI: 1.29 to4.2),
閉塞性気道疾患(HR = 2.13, 95 %CI: 1.06 -4.3),

下記のグループは、SARS-CoV-2の主要な感染受容体がACE2であることから、ACE阻害剤を用いた場合の副作用について、617名の患者から得られたデータを元に統計解析をしています。
http://www.ijkd.org/index.php/ijkd/article/view/5920/1222

ACE2阻害剤の副作用は、特に糖尿病で深刻であり、（HR = 3.51, 95% CI: 1.59 to 7.75）と報告しています。
下図において、DM=Diabetes Mellitus、ACE=0はACE阻害剤無、ACE=1はACE阻害剤有を示しています。