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3種のC-型レクチン、MBP, Langerin, Dectin-2、とMannoseの結合様式について抜粋

東北薬科大のグループは、病原菌認識に関わる11種の哺乳類レクチン受容体についてレビューしています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8185196/

このレビューの中から、3種のC-型レクチンについて、ご参考にまとめてみました。
多くのC-型レクチンはマンノースに対して特異性を示し、病原体の認識に深く関わっています。一つ目のマンノース結合レクチンはMBP(MBLとも呼ばれる)ですが、これは自然免疫の補体経路を活性化するものとして知られています。マンノース修飾は哺乳類のN-型糖鎖で頻繁にみられるものであり、何故MBPが外因性のマンノースを認識できるのか不思議ではないでしょうか? 恐らくこれは、哺乳類のN-型糖鎖に比べて、病原菌のマンノース修飾は密度が高いことに原因があると考えられます。C-型レクチンのドメインは、マンノースのOH3とOH4に配位したCa2+イオンを好みます。そのアフィニティーはKd値が1mMと非常に低く、1:1の反応では免疫反応を引き起こせません。しかしながら、MBPは三量体であり、病原菌に発現する多くの末端マンノースと多価的に反応することができます。MBPの糖鎖結合サイト間の距離は50Åであり、そのような多価的な結合にちょうど良い構造となっています。もうひとつのC-型レクチンであるLangerinの場合には、三量体の結合サイト間の距離は40Åであります。 多価的に結合することによって、単一のマンノース結合に比べて、アフィニティーは何と1,000倍 向上することが分かっています。

Dectin-2も同じようにC-型レクチンですが、DC-SIGN、Langerinなど他のC-型レクチンに比べると、Manα1-2Man 構造をまるっと認識することが異なっています。他のC-型レクチンは、末端のManα1-2Man構造しか認識しないのです。内部のマンノース残基を認識できるということは、Dectin-2 は長いマンナン型糖鎖を認識するに優れていると言えるでしょう。

COVID-19治療薬として、TMPRSS2阻害剤としての低分子化合物 ketobenzothiazole が有力な候補に挙がる

Washington University School of Medicine, Saint Louis, United Statesらのグループは、既存のCamostat and Nafamostatに対しても非常に優れた活性を示す知分子のTMPRSS2阻害剤 ketobenzothiazoleを発見した。そのリードが豪物である MM3122 は、recombinant full-length TMPRSS2に対して、IC50 = 340 pM という阻害効果を示し、ヒトのCalu-3肺上皮細胞へのSARS-CoV-2感染に対してもEC50 = 430 pM という阻害効果を示した。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8204910/

尿酸とCOVID-19: COVID-19を発症すると低尿酸血症になるという

Cliniques universitaires Saint-Luc, Belgiumらのグループは血中の尿酸値とCOVID-19の重症度の間に面白い関係があると述べています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8201458/

低尿酸血症の割合は、一般的に外来患者の0.3%程度と言われています。しかし、COVID-19に関する本コホート研究では、SARS-CoV-2感染で入院した患者の20%が低尿酸血症であり、ICUにてエクモを必要とする患者では77%にも増加します。

尿酸は、プリン体の代謝産物であり、肝臓で作られます。腎臓は血中の尿酸値の重要なレギュレーターであります。血中の尿酸は、糸球体によってフィルタリングされ、腎臓の近位尿細管において絶妙な吸収と分泌のバランスが取られています。近位尿細管における尿酸輸送の分子的なメカニズムはまだ完全に解明されていないと言えますが、URAT1 (SLC22A12)が近位尿細管内での尿酸の再吸収を介在する主たるトランスポーターだと考えられています。COVID-19で死亡した患者の腎臓サンプルからの検証では、このURAT1が70%も減少していることが確認されており、これが尿酸の再吸収と分泌のバランスを崩しているものと考えられます。いずれにしても、COVID-19由来の低尿酸血症の原因は推測的であり、多岐にわたる要素が関係しているものと思われます。

ともあれ、血中の尿酸値がCOVID-19の重症化リスクを予見する信頼に足るバイオマーカーであるようです。

HIVの抗体はSARS-CoV-2の糖鎖抗原に結合するが、中和することはできない

University of British Columbia, Canadaのグループは、HIVの抗体がSARS-CoV-2を中和化できるかどうかについて議論しています。
https://www.nature.com/articles/s41598-021-91746-7

HIVの抗体3種(2G12, PGT128, PGT126)のSARS-CoV-2への結合性をmethyl α-d-mannopyranoside(安定化されたmannoseアナログ)存在下でELISAアッセイを用いて評価しました。methyl α-d-mannopyranoside の濃度が上昇するとともに、これら抗体の交差反応性が阻害され、これら3種のHIV抗体はSARS-CoV-2に対して糖鎖を介して相互作用していることが分かります。

luciferase reporter geneを導入したSARS-CoV-2疑ウイルスを用い、ACE-2を過剰発現したHEK293-T 細胞への感染阻害実験が行われました。感染48時間後に、細胞ライセート中のLuciferase発光を測定しています(RLU: relative luciferase units)。 これら3種のHIV抗体の場合には、しかしながら、広い濃度範囲に渡って中和活性は全く見受けられませんでした。一方で、SARS-CoV-2 RBDをエピトープとするVH-FC ab8抗体の場合には、中和活性を示すきれいな阻害効果が示されています。

しかし、ブログ著者が思うに、C-型レクチンを発現する免疫細胞(マクロファージなど)への感染に対しては、これらのHIV抗体でも中和できる可能性があるのではないでしょうか?

ABO血液型および分泌型か非分泌型かという事がCOVID-19の重症化にどう関わっているのか?

Bristol Institute for Transfusion Sciences (BITS), NHSBT, UKらのグループは、ABO血液型および分泌型か非分泌型かという事がCOVID-19の重症化にどう関わっているかについて議論しています。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jha2.180

世界各国でABO血液型とSARS-CoV-2の感染率や重症度についての研究が行われ、A型がO型よりもリスクが高いとする報告があまたに存在します。A型がCOVID-19の重症度に関わっている理由については未確認ですが、O型の人が持つ抗A抗体が関係しており、A抗原がSARS-CoV-2の感染における共受容体として機能しているという事が指摘されたり、或いはまた知られた事柄ではありますが von Willebrand factor (VWF)に起因する血液型依存の血栓症が関係しているのだ、と推察されています。

本研究で得られた結果は、A型と入院率は関係しているということ(RR = 1.24, CI 95% [1.05, 1.47], p = 0.0111)、そしてA型では心血管系合併症のリスクが大幅にあがるということ(RR = 2.56, CI 95% [1.43, 4.55], p = 0.0011)、更にA型の非分泌型では、同分泌型よりも顕著に入院率が下がるということです。どうしてA型とO型の間でCOVID-19の心血管系合併症リスクに大きな差異があるのかについては、VWFに関係した事柄が原因になっているのではないかと考えられています。

知られているように、FUT2がアクティブである場合、A、B、O、Lewis b抗原が粘膜表面に発現しており、このタイプのヒトを分泌型と呼びます。一方、FUT2が非活性であるヒトにおいては、Lewis a抗原のみが発現し、非分泌型と呼ばれます。

p-cymeneがSARS-CoV-2の抗ウイルス薬になり得る

University of Crete, Greeceのグループは、p-cymene(p-シメン)がSARS-CoV-2に対する抗ウイルス薬になり得ると報告しています。
https://bpspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/prp2.798

SARS-CoV-2に感染したVero細胞をp-cymeneで処理(濃度は0.0125 ~ 200 μg/ml、2日間のインキュベーション)した結果、プラーク形成が顕著に減少し、培養上清中のウイルス力価も大きく減少しました(up to 90%, Q-PCRにて検証)。SARS-CoV-2を感染させる前に、Vero細胞をp-cymeneで前処理した場合には、ウイルス力価が95%減少しました(Q-PCRで検証)。IC50 の値は、同時アプライで74.5 μg/ml、前処理した場合では57 μg/mlまで減少しました。重要なことは、p-cymene の濃度は <100 μg の場合には、細胞の生存能力には全く影響がないという事です。

SARS-CoV-2 N proteinとインポーチンAの結合体に対して、p-cymeneを加えた場合の影響を分子動力学を用いて検証した結果は、p-cymene はヌクレオカプシドとインポーチン結合体を不安定化させることが分かりました。この結果として、核内輸送が阻害されることになります。

Type2糖尿病由来の循環器系疾患に対する新しい尿中マーカーについて:High mannose構造が増加

岡山大医学部のグループは、Type 2 糖尿病性循環器系疾患に対する新しい尿バイオマーカーを発見したと報告しています。
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcvm.2021.668059/full

Type 2 糖尿病性疾患の主要な疾患の一つに循環器系疾患があります。本研究では、680名のType 2 糖尿病患者の尿グライコームの変化をレクチンマイクロアレイを用いて調べています。

5年間のフォローアップ期間の間に、62名の患者がエンドポイントに達しました。Cox比例ハザードモデルを用い、既知の循環器系疾患に対する指標、統計的な疑陽性率、モデルの適合性の向上などを考慮した結果、2つのレクチンが循環器系疾患の進行と顕著に相関していることが分かりました。2つのレクチンは、UDAとCalsepであり、これらのハザードレシオは、UDA(Man5 ~ Man9 に特異性)=1.78 (95% CI: 1.24–2.55, P = 0.002) 及び Calsepa(Man2~Man6)=1.56 (1.19–2.04, P = 0.001)となりました。これらのレクチンに共通する糖鎖結合特異性は、N-型糖鎖のHigh Mannose構造になります。

これらの結果から、type 2 糖尿病患者において、high-mannose型糖鎖を持つ糖タンパク質の尿中への排泄が、循環器系疾患を発症するということを予見する上での優れたマーカーになることを示しています。このような異常なN-型糖鎖修飾の変化が起こる背景のメカニズムについては不明であり、今後の研究が待たれます。

STL, PNA, JacalinのO-GalNAcに対する結合特異性

Georgia State Universityらのグループは、化学的酵素的に作られたO-GalNAc糖鎖に対するSTL, PNA, Jacalinの糖鎖結合特異性を詳細に報告しています。
https://www.nature.com/articles/s41467-021-23428-x

STL は、末端にLacNac構造を持つcore 2, core 6構造に結合し、core 1やcore 3には結合しません。
PNA は、β1-3Gal branchを持つcore 1やcore 2に選択的に結合します。.
Jacalin は、core 3とほとんどのcore 1構造に強く結合し、α2-6 Siaを嫌います。core 2, core 4, core 6 構造には結合しません。

膀胱がんにおける治療ターゲットとしてのバイオマーカーについて:sialyl-T, sialyl-Tn抗原を発現するHOMER3がそれだ

Portuguese Institute of Oncologyらのグループは、膀胱がんの治療ターゲットとして、sialyl-Tやsialyl-Tn 抗原を発現するHOMER3が有望であると述べています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8188679/

膀胱がんの細胞株である5637とT24からは、10種類ほどの糖鎖構造が特異的に見つかっており、O-型糖鎖が主体です。両方の細胞株で、特に高発現しているのは、mono- 及び di-sialylated T 抗原 (sialyl-T)、core1、更にsialylated 或いはまた fucosylated core2 であります。

このグライコミクス解析をベースとして、細胞からライセートを抽出し、超遠心して膜タンパク質をエンリッチしました。その後、シアリダーゼで処理した後、T抗原にアフィニティーを持つPNAレクチンでプルダウンしました。得られた糖タンパク質をトリプシン消化し、nanoLC-CID-MS/MSにかけ、プロテオミクスの標準的な手法に従って糖タンパク質が同定されました。その結果、900種を超える糖タンパク質が同定されました。

これらの中で、GLUT1(SLC2A1) と HOMER3 が1stランクに位置付けられ、膀胱がんの潜在的な治療ターゲットとして浮上しました。GLUT1 進行した膀胱がんでしばしば過剰に発現するきわめて重要なグルコース・トランスポータです。一方、HOMER3は、ニューロンのシグナル伝達、T細胞の活性化、およびベータアミロイドペプチドの輸送に関与しているとされています。

膀胱がんにおいては、下図に示すように、HOMER3が、sialyl-Tn や sialyl-T 抗原とともに細胞膜上の同じ位置に発現していることが免疫染色で確認されました。

COVID-19での入院治療の必要性判断は、わずかに二つのパラメータでOK: IL-6とCRP

80,000を超えるサンプルを通じての研究調査から、IL-6とhs-CRPの数値が、それぞれ≥10 pg/mL 、≥10.0 mg/Lとなっている場合には、入院して治療にあたるべしという基準が提案されています。わずかに二つのパラメータで必要充分であるという結論です。

詳しくは、IL-6の中央値は、コントロールと外来で変わっていませんが、入院患者では、何と75倍も高くなっています(p<0.0001)。同様に、hs-CRPの中央値も、コントロールと外来で大差はありませんが、入院患者では80倍も高くなっていました(p<0.0001)

これは、Boston Heart Diagnostics/Eurofins Scientific Network, USA, らのグループの報告です。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8191995/

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