HCoVに特異的なCD8+ T細胞が、SARS-CoV-2に交差反応を示す

理研)免疫学研究所のグループは、ヒトの風邪のウイルスに特異的なCD8+ 特定のT細胞がSARS-CoV-2に対して交差反応を示すことを報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8640030/

最近、ヒト白血球抗原(HLA)の対立遺伝子とCOVID-19の関係が注目されています

著者らは、主要なHLAの1つであるHLA-A*24:02と、SARS-CoV-2に対して交差反応するCD8+ T細胞との相互作用を評価しています。in vitroアッセイを使用して、癌に対する既存のCD8+ T細胞を検出したり、SARS-CoV-2に対する交差反応性CD8+ を有するT細胞を検出することができます。
cited from https://www.jstage.jst.go.jp/article/mhc/23/2/23_115/_pdf/-char/ja

PBMCを選別された6種類のペプチド(Pep#1~Pep#6)の存在下で培養し、21日目にエピトープ特異的なIFN-γ産生CD8+ T細胞の頻度を評価しました。SARS-CoV-2 Spike タンパク質から選択されたこれら6種類のペプチドは HLA-A*24:02 に高い親和性で結合すると予想されましたが、これらのうち5つはT細胞応答を誘導せず、 Pep#3(アミノ酸配列= QYIKWPWYI 、SARS-CoV-2スパイク位置= 1208-1216)-特異的なCD8+ T細胞のみが、すべてのSARS-CoV-2に感染していない健康なドナー(UHD)に由来する細胞でIFN-γの産生を誘導しました。興味深いことに、Pep#3は、4種類の季節性コロナウイルス(HCoV)を含む他のコロナウイルスと高い配列相同性を示しています。 Spike タンパク質の6種類のペプチドすべてがHLA-A*24:02に対して高い親和性を示すと予測されましたが、5つのペプチドは他の季節性コロナウイルスと相同ではありませんでした。
これらの結果は、HCoV特異的CD8+ T細胞がSARS-CoV-2に対して交差反応している可能性があり、既存のメモリーCD8+ T細胞が免疫応答の原因である可能性があることを強く示唆しています。

CD8+ T細胞が様々なコロナウイルスに対して複数の応答を示す理由とその根底にあるメカニズムを理解するために、単一のTCRレベルでCD8+ T細胞の交差反応性を調べました。 Pep#3で再刺激した後、CD107a+ CD8をゲーティングすることにより、Pep#3特異的CD8+ T細胞株からCD8+ T細胞を単離し、TCRレパートリーの単一細胞分析を実施しました。 Pep#3反応性CD8+ T細胞のクローン性を分析するために、合計227のT細胞がスクリーニングされ、5つのUHDと1人の血液悪性腫瘍(HM)患者から44のTCRクローンタイプが同定されました。さらに、そのクローンタイプの中から優勢なTCRタイプに焦点を当て、4つのドナー(3つのUHDと1つのHM)から4つのタイプのTCRαとTCRβのペアを特定しました。クローン化されたTCRの特異性と機能を評価するために、TCRαおよびTCRβ遺伝子をSKW3-CD8AB(ヒトT-ALL)細胞株に形質導入し、それらのペプチド特異的応答を評価しました。興味深いことに、4種類のTCRレパートリーは、エピトープ認識において互いに異なっていました。 UHD2のTCR-T(TCR-T-1)細胞はコロナウイルスに由来するすべてのエピトープによく反応しましたが、UHD8のTCR-T(TCR-T-2)細胞はSARS-CoV-1とSARS-CoV-2にのみ反応しました。

トリコデルマ菌が植物の病原菌抑制と成長促進に対して有効:トリコデルマ菌のキチナーゼと β-1,3-グルカナーゼの分泌がキー

College of Plant Protection, Hainan University, Haikou, Hainan, Chinaらのグループは、13種のトリコデルマ菌が植物の生長に有効であり、バイオ肥料やバイオ農薬としての応用が考えられると報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8714372/

種子の発芽を有意に促進した13種のトリコデルマ菌ですが、スイカ、チリ、ナス、およびトマトの根の成長に対するそれらの効果について概観してみます。温室実験では、すべての菌株がチリ苗の根の成長を促進する効果を示し、その中で、HL100菌株はコントロールと比較して根の長さが最大12.17%増加しました。 3つの菌株(GZ070、HL100、およびHN059)は、スイカの苗の根の成長を大幅に促進しました。 HN059株は、コントロールと比較して根の長さが18.81%の最大増加量を示しました。トリコデルマ菌株GZ070、HL100、HN059、JX013、XJ087、およびNX043、HL119、HN059、SC012、XJ035、SC098、SC101は、それぞれナスとトマトの苗の根の成長を促進することがわかりました。ナス(40.99%)とトマト(34.68%)の根の長さの最大増加量は、それぞれGZ070株とSC098株によって記録されました。

トリコデルマ菌は成長が早く、病原性真菌の根圏での成長空間を急速に占有する可能性があり、これが、抗菌効果の重要なメカニズムのひとつです。細胞壁分解酵素と揮発性抗生物質の産生は、生物的防除剤としてのトリコデルマ菌の重要なもうひとつのメカニズムです。病原体に対する優れた拮抗作用を有する13種のトリコデルマ菌株(PI> 85%)が、病原体の細胞壁の分解に関連するキチナーゼおよびβ-1,3-グルカナーゼを分泌することが示されました。即ち、トリコデルマ菌は、根圏空間や栄養を求めて病原体と競合するだけでなく、それら病原体の細胞壁を分解し、菌糸を変形させ、さらには消化し、病原体の増殖を阻害していると考えられます。

幾つかの他所の報告でも、トリコデルマ菌による根のコロニー形成が、様々なペルオキシダーゼ、キチナーゼ、β-1,3-グルカナーゼ、およびリポキシゲナーゼ-ヒドロペルオキシドリアーゼ経路を含む防御関連植物酵素のレベルを増加させていることが示されています。キュウリでは、T-203株による根のコロニー形成により、葉のフェノール配糖体レベルが上昇し、それらのアグリコン(炭水化物部分が除去されたフェノール性グルコシド)が、様々な細菌や真菌に対して強力に阻害作用を示すことも分かっています。

逆相レクチンマイクロアレイで結腸直腸がんのマーカーを探索:PHAE + HL sel レクチンの組み合わせがベスト

Institute of Chemistry, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, Slovakiaらのグループは、年齢に依存せず、直腸結腸がんに特異的な糖鎖変化をふたつのレクチンの組み合わせ(PHAE + HL sel)で高精度に判別することが出来ると報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8695905/

ここでは、結腸直腸がんのマーカーとして着目される血清のグライコ―ムの変化を捉えるために、逆相レクチンマイクロアレイが使用されました。

逆相レクチンマイクロアレイとは何?
50倍に希釈された血清サンプルを、エポキシドでコーティングされたスライド上に、マイクロアレイスポッターを使用して、3連で異なるウェルにスポットします。続いて、ブロッキングした後、70μlのビオチン化レクチン(PBS中5μg/ ml)を添加し、室温で1時間インキュベートします。スライドをPBSで3回穏やかに洗浄した後、70μlのストレプトアビジン修飾された蛍光物質(PBS中0.1μg/ ml)を15分間添加します。洗浄ステップと脱イオン水での追加洗浄の後、マイクロアレイリーダーを使用して蛍光強度を読み取ります。

本実験で使用されたレクチン
AAL, RPL-Fuc1, PHAE, PHAL, ConA, DBA, WFL, WGA, RCAI, MAA, P sel, RPL-Sia2, SNAI, HPyL, HE sel, and HL sel

PHAE(N-ghlycans with outer Gal and bisecting GlcNAcに特異的)と HL sel(6-O-Su sLexに特異的) の組み合わせで、最も高い判別能力が得られました(AUC = 0.989)。

グルタミン酸が根圏細菌叢を制御し、植物の病気を抑える:イチゴとトマトの研究から

Gyeongsang National University, Jinju, Koreaらのグループは、グルタミン酸が直接的にイチゴとトマトの根圏細菌叢を制御できると報告しています。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34930485/

植物の発達を通して、関連する細菌叢の構造は、特にバチルス、シュードモナス、ストレプトマイセスなどの善玉菌による病気の予防において、植物の健康に大きな影響を及ぼします。根圏細菌叢を制御するに際して、最も現実的な方法を見つけ出すことがとても大切です。

l-グルタミン酸がイチゴのアンソスフィア細菌叢の構造を制御できるかどうかを調べています。 3つの処理(未処理のコントロール、l-グルタミン酸、または最終濃度2%のl-アスパラギン、pH 6.5)が、2週間間隔で植木鉢ごとに1分間スプレーされました。エンテロバクターが、未処理のコントロール、l-アスパラギン処理で、2〜8週目に優勢となり、2〜4週目では、 l-グルタミン酸処理が優勢でした。 シュードモナスは2番目に豊富な細菌種であり、モラクセラがそれに続いていました。ストレプトマイセスの増加は、6週目と8週目のl-グルタミン酸処理でのみ発生しており、なんとコミュニティの99.9%と99.9%を占めていました(下図参照)。

次に、イチゴの花における灰色かび病、花枯れ病の発生頻度とストレプトマイセスの密度に対するl-グルタミン酸の影響が調べられました。発病率(DI)は2週間間隔で評価されました。同時に、l-グルタミン酸とl-アスパラギンを2週間間隔で4週目から8週目まで3回噴霧しました。0週目から4週目までの灰色かび病の発病率は、処理とは無関係に比較的低いままでした(10〜16%)。6週目で、未処理のコントロールは16.6%の発病率を示しました。 l-アスパラギンで処理された植木鉢の発病率は16%であり、l-グルタミン酸で処理された植木鉢の発病率は12.4%と大幅に低くなっていました。 8週目では、未処理のコントロールの発病率は34%に増加しましたが、l-グルタミン酸を噴霧した植木鉢の発病率は17%未満に維持されました(下図参照)。

この様にして、グルタミン酸が植物の細菌叢を再構成し、イチゴのアンソスフィアの機能的なコアの細菌であるストレプトマイセスの集団を豊かにすることが示されました。同様に、より複雑な細菌叢を持つトマトの根圏でも、グルタミン酸で処理すると、バシラス科とバークホルダーリアの個体数だけでなく、ストレプトマイセスの個体数も増加していました。同時に、ボトリチスとフサリウムによって引き起こされる病気は、大幅に減少していました。

3回目のSARS-CoV-2 ブースター・ワクチンの接種が、オミクロン変異株に対する中和力価を大幅に改善する

Department of Pathology, Massachusetts General Hospital, Boston, MA, USAらのグループは、ブースターとしての3回目のSARS-CoV-2ワクチンの接種がオミクロン変異株に対する中和抗体の活性を大幅に改善することを報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8687472/

SARS-CoV-2 野生型、デルタおよびオミクロンの変異株に対する中和抗体の力価が、米国で承認された3つのワクチン(mRNA-1273、BNT162b2、またはAd26.COV2.S)のいずれかで完全にワクチン接種を受けた239人の血清を用いて評価されました (BNT162b2:Pfizer-BioNTech、mRNA1273:Moderna、Ad26.COV2.S:Janssen/Johnson & Johnson)。

オミクロン変異体の中和抗体は、いずれかのmRNAワクチンを3回接種した場合で顕著に高くなりました(mRNA-1273では19倍、BNT162bでは27倍のGMNT増加している)。興味深いことに、Ad26.COV2.Sワクチンは、mRNA-1273で追加免疫された場合に、Ad26.COV2.Sのみを投与された場合と比較して、野生型、デルタ、およびオミクロン変異株の中和力価が大幅に高くなっていました。

これらの結果は、3回目のワクチン・ブースターの接種がオミクロン変異株の感染を阻止するために非常に有効であることを示しています。

SARS-CoV-2感染抑制に対するヘパリンの三つの役割

Molecular and Cellular Modeling Group, Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS), 69118 Heidelberg, Germanyらのグループは、分子動力学シュミレーションを用いて、ヘパリンのSARS-CoV-2感染抑制には、3つの役割があると述べています。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34929169/

ヘパリンのSARS-CoV-2感染抑制には、以下の3つの働きがあります。


(1) ヘパリンは、両方のコンフォメーション(OPENとCLOSE)でSpikeのS1/S2-ヘパリン結合ドメイン(HBD)に結合し、フューリンの切断を防ぐ、
(2) Close状態のSpikeのOpen化と活性化を妨げる、
(3) RBD-HBDを直接マスキングしながら、RBDの動きを止める。

小麦の遺伝子型と根圏細菌叢の関係性について

Department of Plant Pathology, Washington State University, Pullman, WA, USAらのグループは、小麦の遺伝子型とその成長段階が根圏細菌叢の形成に影響し、病原菌R.solani AG-8の土壌抑制効果が大幅に変わることを示しました。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34925393/

近年、根圏細菌叢は大きな注目を集めており、持続可能な農業システムを強化する為に、これら根圏細菌叢を操作することに焦点を当てた多くの研究が行われています。これに関連して、植物の遺伝子型が様々な農業生態系で特定の結果を誘因する細菌を引き付けるであろうというアイデアから、植物遺伝子型特異的な根圏細菌叢の制御という考え方が着目されています。

この研究では、植木鉢での実験条件下において、6種類の冬小麦遺伝子型(Eltan、Madsen、Hill81、Lewjain、PI561725、PI561727)の根圏細菌叢における変化が評価され、培養日周期の増加とともに、小麦遺伝子型に特異的な変化が根圏細菌叢に現れることが示されました。160日周期で、PI561725とPI561727の微生物叢は、他の遺伝子型の細菌叢と明確に区別されました(下図参照)。

結果として、Burkholderiales OTU、特にPI561727およびPI561725の土壌におけるJanthinobacterium属の存在量の違いは、根の病気の減少と小麦の成長の改善に関連していることが示されました。 Burkholderiales OTUは、病原体R.solani AG-8に対する拮抗作用を持つことが知られています。このような事から、適切な小麦の遺伝子型を使用して根圏細菌叢を制御することで、土壌伝染病を管理するための持続可能なアプローチを提供できる可能性があることが示されました。

IL-6/リンパ球比が、COVID-19の急性呼吸窮迫症候群(ARDS)の予測には最も優れている

Internal Medicine II, San Giuseppe Hospital, Empoli, Italyらのグループは、IL-6に対するリンパ球数の比(IL-6/Lym)が。SARS-CoV-2感染に起因する急性呼吸窮迫症候群(ARDS)を伴う重症化予測に高い能力を持っていることが確認されました。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8660176/

SARS-CoV-2に起因する肺炎におけるIL-6/Lym比のAUC(0.797、95%CI:0.738–0.848)は、分析された他のすべてのバイオマーカーと比較して最も高く、IL-を除いてその有意差は顕著でした。

COVID-19のARDSの正確な病態生理学的メカニズムはまだ不明確なままですが、多くの研究により、高レベルのIL-6と低リンパ球数がCOVID-19のサイトカインストームと免疫応答のバイオマーカーであることが示されています。この2つのバイオマーカーをそれらの間の比率として使用することで、それらを単独で用いるよりもより高い予測力を得ることができます。
COVID-19患者では、好酸球/リンパ球(Neu/Lym)比、血小板/Lym比、Lym/CRP比、リンパ球/単球比、好酸球/リンパ球比というような形でリンパ球数が多用されています。一方で、最近、IL-6/Lym比が、COVID-19患者の興味深い予後マーカーとして提案されてきていました。

COVID-19回復期患者の血清のSARS-CoV-2 オミクロン変異株に対する中和活性の低下

Division of HIV/AIDS and Sex-transmitted Virus Vaccines, Institute for Biological Product Control, National Institutes for Food and Drug Control, Beijing, Chinaらのグループは、SARS-CoV-2 オミクロン変異株に対するCOVID-19回復期患者(28名)の血清の中和活性を評価しました。
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2021.2017757

32個の変異すべてを含むSARS-CoV-2 オミクロン Spike(PV-オミクロン)を発現する新しい疑似型ウイルスを構築し、このPV-オミクロンに対する回復期患者の血清(28名のCOVID-19患者からの回復期血清)の中和活性が測定されました。中和活性のED 50、および参照株D614Gと比較した結果も評価されました(下図参照)。デルタ株に比べるとオミクロン株は、中和活性が5.4倍ほど下がっているようです。

SARS-CoV-2 オミクロン株の変異は、CD8+ T-cell応答にどの程度影響するのだろうか

National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USAらのグループは、SARS-CoV-2 オミクロン変異株の既存のCD8+ T細胞免疫に対する影響を調べています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8669839/

この研究では、52人のCD8 + T細胞が標的とする以前に同定されたSARS-CoV-2ウイルスのエピトープが、新たな変異株オミクロンで変異しているかどうかを調べています(n = 50 変異)。何故ならば、オミクロン株がどの程度まで既存の獲得免役応答に感受性があるかどうかを見極めることが非常に重要だからです。
T細胞関連の免疫反応は、個々人においても幅広く適応性のある応答であり、個人間のHLAハプロタイプという多様性もあることから、一般的に言って、ウイルスがそう簡単にT細胞免疫から逃れられるものではありません。

本被験集団においては、オミクロン変異体(n = 50)に関連する変異のうち、Spikeタンパク質(T95I)のひとつだけがCD8+ T細胞エピトープ(GVYFASTEK)と重複していることがわかりました
オミクロン変異株には、Spikeタンパク質にかなりの数の変異がありますが、この被験集団では、Spikeタンパク質からの1つの低有病率CD8+ T細胞エピトープのみがひとつのアミノ酸変化を含んでいました。以前に同定されたSARS-CoV-2に対するT細胞エピトープに関連する他の変異はありませんでした。これらのデータは、既存の抗SARS-CoV-2 CD8+ T細胞応答を持つほぼすべての個人がオミクロン変異株を認識するはずであり、SARS-CoV-2はこの時点で広範なT細胞エスケープ変異を得るまでには至っていないということは言えそうです。

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