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SARS-CoV-2の変異株P.1 に対する中和抗体の活性低下について

University of Oxfordらのグループは、SARS-CoV-2の変異株P.1に対する各種治療用抗体、およびPfizer-BioNTech, Oxford-AstraZenecaのワクチンがもたらす中和抗体の活性度の変化について報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8008340/

P.1 変異株には次のような変異が含まれています、
NTDにおいて、L18F, T20N, P26S, D138Y, R190S,
RBDにおいて、K417T, E484K, N501Y,
S1のC-末端において、D614G, H655Y,
S2において、T1027I, V1176F。

Lilly抗体 (LY-CoV16, LY-CoV555) については、中和能力が劇的に減少しました。Regeneron抗体 (REGN10933)およびAstraZeneca抗体 (AZD8895)についても、中和能力の低下が認められました。しかし、AstraZeneca抗体 (AZD1061, AZD 7442) については、ほとんど変化はありませんでした。Adagio抗体 (ADG10, ADG20, ADG30) は高い中和能力を持ち、最終的に100%の阻害能力を示しました。むしろ、ADG30 については、中和能力が若干向上しているようでもあります。

また、Pfizer-BioNTechのワクチン投与後得られた血清については、2.6倍(p<0.0001)、Oxford-AstraZenecaワクチンの場合で、2.9倍中和能力が減少しました。

COVID-19における気管支肺胞洗浄液(BALF)の病態変化

San Martino Policlinico Hospital, Genoa, Italyらのグループは、COVID-19患者の気管支肺胞洗浄液(BALF)の特徴について報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8049078/

BALF中の細胞成分は、主に好中球とマクロファージであります(好中球の方が多い)。COVID-19で亡くなった人(non-survivors)と回復者(survivors)を比較すると、無くなった人の方がマクロファージの量が多いことが分かります(死亡者=35% vs 回復者=20%)。しかしながら、下表の全ての差異は統計的な有意差とはなっていないことに注意する必要があります。

食道扁平上皮癌における特異的な糖鎖マーカー

Northwest University, Xi’an, Chinaらのグループは、食道扁平上皮癌における特異的な糖鎖マーカーを報告しています。
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fchem.2021.637730/full

サンプルには、唾液が使用され、遠心して可溶成分のみを取り出し、プロテアーゼインヒビターを加えたものが使用されました。健常者(HV)と食道扁平上皮癌患者(Esophageal squamous cell carcinoma:ESCC)の糖鎖修飾構造の違いを、レクチンマイクロアレイを用いて評価しています。結果として、DSAとECAレクチンがESCCに特異的であり、Galβ1-4GlcNAc 修飾を受けたN-型糖鎖がESCCのマーカーになり得るとしています。

ミンクにSARS-CoV-2が感染した:新たなウイルス変異の脅威

University Göttingenらのグループは、ミンクにSARS-CoV-2が感染し、ミンクで発生した変異ウイルスがヒトに感染してくる可能性を議論しています。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33857422/

SARS-CoV-2が家畜として養われているミンクにヒトから感染したことが欧州および米国で見つかりました。ヒトにおける代表的な変異であるD614Gもミンクで見つかり、ミンク特有な変異Y453F(変異 D614G+Y453F)、更にはH69Δ、H70Δも見つかりました(変異 D614G+H69Δ/H70Δ/Y453F)。Y453F変異はRBDの中にあり、ヒトの血清サンプル評価では、IC50が1.62倍増加し、感染阻害が低下していました。また、カクテル抗体治療薬であるREGN-COV2(casirivimab/REGN10933)のREGN10933でも感染阻害が低下していました。

SARS-CoV-2が野生動物中で更なる変異を生む可能性が危惧されます。

SARS-CoV-2 Spikeタンパク質は、シアル酸には結合しない

Vector State Research Center of Virology and Biotechnologyらのグループは、各種糖鎖をプローブとするELISAでSARS-CoV-2の結合性を調べました。
インフルエンザ・ウイルスとは異なり、SARS-CoV-2はシアル酸には結合しないとのことです。
Lactosamineファミリー(Galβ1-3GlcNAc, Galβ1-4GlcNAcら)にアフィニティーを持つとしています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7905424/

SARS-CoV-2 の M1、M2 肺胞マクロファージへの感染の違いについて

Peking Union Medical Collegeらのグループは、SARS-CoV-2の二種のマクロファージであるM1マクロファージとM2マクロファージへの感染の違いについて、肺上皮細胞との比較も含めて議論しています。
https://www.nature.com/articles/s41421-021-00258-1

一般的に,M1マクロファージは炎症性、M2マクロファージは抗炎症性であると言われています。SARS-CoV-2の感染と増殖について、肺上皮細胞(AT2)とM1マクロファージ、M2マクロファージを比較すると、AT2よりも明らかにM1マクロファージでの感染が強く、M1マクロファージでは指数関数的にウイルスが増殖し、M2マクロファージでは線形的に増殖することが示されました。SARS-CoV-2の感染受容体はACE2とされており、マクロファージにもACE2が発現しているという報告があります。しかしながら、ACE2を過剰発現させても、ノックアウトさせてもマクロファージへのSARS-CoV-2の感染には影響がありませんでした。マクロファージへのSARS-CoV-2の感染は貪食が起点になっているようです。
著者らは、M1とM2マクロファージへのSARS-CoV-2の感染力の違いについて、細胞の柔らかさと、エンドソームおよびライソソームにおけるpHの違いを関係づけています。

Dectin-2がインフルエンザウイルスの感染に関わっていた

新潟大学らのグループは、インフルエンザウイルスの感染と炎症性免疫応答にDectin-2が関係していることを示唆しています。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/biomedres/42/2/42_53/_pdf/-char/en

インフルエンザと言えば、ウイルスエンベロープに存在するhemagglutinin (HA)とシアル酸との関係性が重要とされていますが、これに絡む抗ウイルス薬は症状が現れてから48時間以内に投与しないとあまり効果的ではないとされます。抗原提示細胞である樹状細胞やマクロファージは、病原菌や死細胞らに特有な分子パターンを認識し、免疫を活性化しますが、このようなパターン認識受容体には、Toll-like receptors (TLRs), Nod-like receptors (NLRs), C-type lectin receptors (CLRs)が知られています。

HAはhigh mannose型の糖鎖修飾も強く受けていますので、C-type LectinがHAの糖鎖修飾を認識することで、免疫反応が活性化されるというシグナルパスも必ずや存在するはずです。C-type Lectin familyには、DC-SIGN, Dectin-1, Dectin-2, Mincleなどが含まれますが、著者らは、樹状細胞に発現するDectin-2がA型インフルエンザやB型インフルエンザのHAを認識し、炎症性サイトカインの産生を促すことを示しました。Dectin-2は、high mannose polysaccharidesを認識するとされます。
下図は、Dectin-2をKOすることで、炎症性サイトカインの産生が大きく抑制されることを示しています。

SARS-CoV-2感染者から得られた中和抗体の性格

King’s College Londonらのグループは、SARS-CoV-2に感染した患者=3名から得られた中和抗体の特徴について報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8015430/pdf/main.pdf

著者らは、患者P003(入院となりICUにも入室)、患者P054(入院にはならず)、患者P008(感染はしているが無症状)の3名から合計107個のSARS-CoV-2 Spikeタンパク質に特有な抗体を得ました。107個の抗体の内、35.5%がRBDをターゲットとする抗体、32.7%がNTDをターゲットとする抗体、S1をターゲットとするものが0.9%、S1以外をターゲットとするものが30.8%となりました。SARS-CoV-2に対する中和活性を示す抗体の割合は全体の45%であり、この内約70%がRBDをターゲットとし、約20%がNTDをターゲットとする中和抗体となっています。

RBDとNTDをターゲットとする中和抗体の力価は同程度であり、IC50は、2.3-488ng/mLでありました。
最も高い中和能力を示したものはRBDをターゲットとするP008_108抗体であり、IC50=2.3ng/mL、NTDをターゲットするする中和抗体では、P008_056のIC50=14ng/mLでありました。
無症状患者から得られた中和抗体が高い力価を示したのは興味深いと思われます。

RBDに比べるとNTDには糖鎖修飾が強いことから、中和抗体に対する糖鎖の影響をkifunensine、swainsonineといった糖転移酵素の阻害剤を用いて調査したものが下図です。糖鎖修飾の変化によって、Spikeタンパク質のコンホーメーションの変化、或いは糖鎖による結合阻害が影響しているものと考えられます。

COVID-19におけるIL-33の発現が、回復期血清陽性率と相関している

Max Planck Institute of Immunobiology and Epigeneticsらのグループは、COVID-19の回復期患者のSARS-CoV-2特異的なIgGの血清陽性率がIL-33と相関していることを見つけました。
https://www.nature.com/articles/s41467-021-22449-w

著者らは、COVID-19の回復期患者=20名から末梢血単核細胞(PBMC)を得て、CDマーカーによるその細胞構成の把握と、SARS-CoV-2 Spikeによる刺激を与えた場合のサイトカインの発現を評価しています。IL-33, IL-6, IFN-ɑ2, IL-23らサイトカインの産生とCD4+CD69+ T細胞の相関を調べると、IL-33が最も強くCD4+CD69+ T細胞と相関していることが分かりました。IL-33はIL-1βやIL-18と相同性の高いアミノ酸配列を有するIL-1 ファミリーに属するサイトカインとされていますが、未解明の部分も多いサイトカインです。IL-33を産生する細胞が何なのかについては、CD14単球で最も高発現していることが分かりましたが、血清陽性者と血清陰性者の間で差が見られず、従ってIL-33を構成的に作ることができる他の細胞から生理活性を持つIL-33の産生を引き出すことができるCOVID-19特異的なT細胞が関係している可能性が指摘されます。これらの結果は、IL-33がCOVID-19の病因に関与する可能性があることを示唆しています。

カテキン類の一種であるGCGがSARS-CoV-2の増殖を阻害する治療薬となり得る

Fudan Universityらのグループは、緑茶に含まれるポリフェノールであるガロカテキンガレート(Gallocatechin gallate: GCG)がSARS-CoV-2の増殖を効率よく抑えることを示しました。
https://www.nature.com/articles/s41467-021-22297-8

SARS-CoV-2のNタンパク質はRNA結合性の構造タンパク質であり、RNAを抱き込んで周囲にシェルを作ります。これは、細胞質中で細胞膜レスの油滴のような巨大分子構造を作る現象である液液層分離(Liquid-Liquid Phase Separation: LLPS)の典型例です。
SARS-CoV-2に感染した細胞中で見られるNタンパク質によるLLPSを、緑茶に含まれるポリフェノールであるGCGが効率よく阻害することが確認されました。Nタンパク質のアミノ酸配列は、コロナウイルスにおいて高く保存されており(~90%)、COVID-19のみでなく、将来の新型コロナウイルスに対する治療薬となる可能性があります。

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