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Pfizerの新型コロナウイルス(COVDI-19)ワクチンの有効性:B.1.1.7(英国変異株)、B.1.351(南アフリカ変異株)への影響

Grossman School of Medicine, New Yorkらは、Pfizerの新型コロナウイルス(COVDI-19)ワクチンの有効性をB.1.1.7(英国変異株)、B.1.351(南アフリカ変異株)について報告しています。
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.02.05.430003v1

本ブログサイトでも、他の研究グループによる同様な研究結果を記載しています(2021年2月6日の記事参照)。
本グループの報告でも、似たような傾向になっています。現在のPfizerのワクチンは、英国変異株の影響はさほど受けませんが、南アフリカ変異株に対しては、有効性がかなり下がりそうだ、というのは確かなようです。

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)のRCA増幅とRedox反応を用いた電気化学的な高感度検出法

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)検出のGold Standardと言えば、RT-PCRであります。
Mahidol University, Nakhon Pathom, Thailandらのグループは、RT-PCRと同レベルの感度と特異度を有し、かつ高額な装置も必要としない電気化学的な検出法について報告しています。
https://www.nature.com/articles/s41467-021-21121-7

SARS-CoV-2を高感度に検出するには、当然ながら遺伝子の増幅工程が必要です。筆者らは、Rolling Circle Amplification(RCA)を使用しています。RCA法は、PCR法やLAMP法とは異なり、キャリーオーバーコンタミネーションを起こしても次の増幅工程に与える影響が小さい、室温程度(25℃~37℃)の等温工程で増幅できる、といった利点を持っています。RCA amplicon (Padlock probe)は、下図のように設計され、検出したいターゲット(SARS-CoV-2のN-gene, S-geneなど)に特異的な配列(Target gene), Universal capture probe-binding region, Gene specific reporter probe-binding regionからなっています。このPadlock probeを用いてRCAを行うと、Target geneらが繰り返し現れる巨大な長鎖が得られます。このRCA productsに対して、probe-conjugated magnetic bead particle (CP-MNB), Silica methylene blue reporter probe (SiMB-RP)をハイブリダイズして最終的な産物を得ます。Redox反応を起こさせるためにMethylene blueやAcridine orangeを使用します。電気化学反応によって得られる電流は、下図のようにcopy numberと共に増加します。結果として、検出限界感度は、1 copy/uLが得られたとのことです。

Vitamin Dと新型コロナウイルス(COVID-19)

University of Floridaらのグループは、987,849人の統計解析にて、ビタミンD欠乏症の患者は、年齢層を調整した後、欠乏症のない患者よりもCOVID-19に感染する可能性が5倍高かったそうです(OR = 5.155; 95%CI、3.974–6.688; P <0.001)。充実した食生活が健康の基礎ということを改めて教えられます。短いブログで恐縮です。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7716744/

Vitamin Cと新型コロナウイルス(COVID-19)

University of Helsinkiらのグループは、Vitamin Cと新型コロナウイルス(COVID-19)の関係について報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7848027/

健常者ですと、血中のVitamin C濃度を維持するには、0.1g/day程度のVitamin C摂取量で事足ります。しかし、COVID-19に感染して重症化すると、血中のVitamin C濃度が激減し、Vitamin C欠乏症と同程度、更には、ほとんど検出されないレベルにまで下がってしまう場合もあります。

大量のVitamin C(6~8g/day)を摂取することで、以下のような効果が得られるということです。
ICU治療期間を平均8%短縮
致死率を35%から78%に低減

Vitamin Cには副作用がないので、これも一つの治療法として有効であると考えられます。

気管支肺胞洗浄液を用いた肺癌の新しいバイオマーカーについて

The First Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University, Xi’an, Chinaらは、肺腺癌、肺扁平上皮癌、小細胞肺癌らを判別するための新しいマーカーを気管支肺胞洗浄液から報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7840895/

マーカー探索には、レクチンマイクロアレイを使用し、サンプルとしては、気管支肺胞洗浄液を使用しています。adenocarcinomas (ADC) 肺腺癌、squamous carcinomas (SCC) 肺扁平上皮癌、small cell lung cancer (SCLC) 小細胞肺癌らを、benign pulmonary diseases (BPD) 良性肺疾患から判別することを目的としています。更には、early stage lung cancer (LC-ES) 早期癌と、advanced stage lung cancer (LC-AS) 進行癌を区別することも目的としてます。

レクチンマイクロアレイの結果からは、15種類のレクチンで有意差が見受けられ、各種肺癌の違いも見分けるために、数種類のレクチンを組み合わせてロジスティック回帰分析を行っています。

結果として、
肺癌を良性肺疾患から判別するには、ECA, GSL-I, RCA120が使用され、(cutoff value: 0.754, AUC: 0.961, 感度: 0.918, 特異度: 0.939)となり、
ADCを判別するには、DBA, STL, UEA-I, BPLが使用され、(cutoff value: 0.569, AUC: 0.619, 感度: 0.706, 特異度: 0.586)、
SCCを判別するには、PNAが使用され、(cutoff value: 0.578, AUC: 0.693, 感度: 0.800, 特異度: 0.667)、
SCLCを判別するには、STL, BS-I, PTL-II, SBA, PSAが使用され、(cutoff value: 0.728, AUC: 0.718, 感度: 0.721, 特異度: 0.684)、
そしてまた、
早期癌を見分けるには、MAL-II, LTL, GSL-I, RCA120, PTL-II, PWMが使用され、(cutoff value: 0.668, AUC: 0.856, 感度: 0.829, 特異度: 0.810)が得られました。

多様な疾患を判別するには、一変数(一レクチン)に頼るのではなく、多変数(多レクチン)を用いて、各疾患ごとに特徴的なプロファイルを見分けていくことが有利であります。本ブログ管理者の私見ですが、プロファイルの違いを見分けて行くために、従来型の統計解析手法ではなく、AIを投入していくことがトレンドになると考えています。

Rab11 (リサイクリングエンドソーム経由の膜小胞輸送のレギュレーター) がどのようにN型糖鎖修飾に関係しているか?

大阪大学らのグループは、N型糖鎖修飾にRab11(リサイクリングエンドソーム経由の膜小胞輸送のレギュレーター)が深く関わっていることを発見しました。
https://www.jbc.org/article/S0021-9258(21)00126-5/fulltext

糖鎖修飾は、小胞体およびゴルジ体に存在する糖転移酵素によって制御されます。従って、それぞれの糖転移酵素が適当なポジションに存在しないと、正しく糖鎖修飾が行われません。しかし、糖転移酵素の正しい位置への輸送に関するメカニズムについては、分かっていません。

著者らは、膜小胞輸送のレギュレーターのRab11がα2-3Siaの修飾に大きく関わっていることを発見しました。Rab11をノックアウトした細胞では、α2-3Siaの修飾が大幅に昂進しており、この原因は、Rab11がα2-3Sia修飾に対する糖転移酵素ST3GAL4をゴルジ体領域外に輸送していることにありました。結果として、Rab11がα2-3Sia修飾をネガティブに制御していることが分かりました。

下図は、正常な状態でのRab11の役割を示しています。

HDL善玉コレステロールが高いと新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の感染リスクが大きく低下する

Hospital del Mar Medical Research Institute (IMIM), Barcelona, Spainらのグループは、HDL善玉コレステロールが高いと新型コロナウイルスの感染リスクが大きく低下することを報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7852244/

下図のように、HDLコレステロールが増えるとともに、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の感染リスクが単調に減少することが分かります。317,306人のデータから統計解析がされています。38.66535をかけることで、mmol/Lをmg/dLに換算することができます。

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の英国及び南アフリカ変異株に対するModernaとPfizerのワクチンの有効性について

Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeonsらのグループは、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の英国及び南アフリカ変異株に対するModernaとPfizerのワクチンの有効性について報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7852271/

英国および南アフリカ変異株には、従来のD614Gに加えて、下記のような変異が入っています。 英国変異株(B.1.1.7 )には8個の変異が(UKΔ8と略記)、南アフリカ変異株(B.1.351)には9個の変異が入っています(SAΔ9と略記)。
ModernaとPfizerのワクチンを接種したボランティアからの血清サンプルを用いて力価を測定した結果、D614GをWTとして、UKΔ8ではそれほどでもないですが(1.8 倍, Moderna; 2.0 倍, Pfizer)、 SAΔ9では(8.6 倍, Moderna; 6.5 倍, Pfizer)と、かなり力価が下がっていることが示されています。

血栓形成促進性の血小板表現型(P-Selectin, GPIIb/IIIa複合体ら)と新型コロナウイルス(COVID-19)との関係性

新型コロナウイルス(COVID-19)においては、急性呼吸窮迫症候群のみでなく、心血管合併症らの血栓形成状態を引き起こすことが知られています。

Technical University of Munichらのグループは、21種類の膜貫通型タンパク質に対する抗体パネルを用いて、マスサイトメトリー法によって血小板のこれらマーカーの発現状態を調査しました。
https://www.nature.com/articles/s41419-020-03333-9

マスサイトメトリーより、P-Selectin (0.67 vs. 1.87 健常者中央値 vs. COVID-19患者中央値, p = 0.0015) ,  LAMP-3 (CD63, 0.37 vs. 0.81, p = 0.0004),  GPIIb/IIIa 複合体 (4.58 vs. 5.03, p < 0.0001)らが高発現していることが分かりました。P-Selectinは、血管の内面を覆う活性化内皮細胞の表面上の細胞接着分子として機能し、血小板を活性化します。GPIIb/IIIaはインテグリン複合体であり、フィブリノーゲンおよびフォンヴィレブランド因子の受容体であり、血小板の活性化を助けます。LAMP-3はリソソーム関連膜糖タンパク質3です。

P-Selectinが活性化することで、血小板と白血球の相互作用が促され、結果として好中球細胞外トラップ(NETS)が形成されます。NETSは、自然免疫のひとつの機能であり、ウイルスの捕獲と排除を行います。しかし、過剰なNETSは、血栓形成に繋がります。また、P-Selectinとインテグリン複合体の高発現は、血小板凝集を引き起こし、炎症を助長します。血栓塞栓につながる病態生理学的な詳細なメカニズムや血小板の活性化における鍵となるドライバーについては依然不明ですが、ウイルスが感染した上皮細胞やサイトカインストームによって誘起されていることには間違いがないでしょう。

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)とABO血液型

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の感染については、O型のヒトは抵抗性が高く、A型のヒトでは抵抗性が低くなる、という報告が既にいくつかの研究機関から発表されています。このことから、抗A抗体の存在がSARS-CoV-2の感染防御に関係しているに違いないと推測されています。
Université Libre de Bruxelles (ULB), Brussels, Belgiumらのグループは、抗A抗体や抗B抗体の存在量が問題であり、それがSARS-CoV-2の感染のし易さに関係しているではと推測しています。
https://www.ijidonline.com/article/S1201-9712(20)32549-2/fulltext

O型:IgM 抗A+抗B凝集スコア:88.29±33.01(健常者)、76.93±34.93(COVID-19患者)
A型:IgM 抗B凝集スコア:30.40±18.84(健常者)、24.93±18.73(COVID-19患者)
B型:IgM 抗A凝集スコア:36.50±17.41(健常者)、28.56±17.41(COVID-19患者)

これらの結果から、抗A抗体や抗B抗体の存在量が少ないと、SARS-CoV-2への抵抗性が弱くなり感染しやすくなるということが言えそうですし、存在量が多くないと血液型の違いによる感染防止の効果は明確にはでてこないと考えられます。

抗A抗体や抗B抗体は、胃腸内細菌叢からの免疫刺激によって合成されます。これら抗体産生と微生物叢の存在量の両方は、個人の年齢と栄養状態によって大きく異なります。つまり、腸内細菌叢によるABO抗体産生の促進こそが、新型コロナウイルスの感染防止に役に立つということではないでしょうか!?

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