カテゴリー: Technology

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。

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？

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。

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。

Rockefeller Universityらのグループは、SARS-CoV-2に感染してから１年後の自然抗体の様子について報告しています。
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.05.07.443175v2.full

ワクチンを接種していない回復期患者の場合、抗RBD-IgGは感染後６カ月から１年の間維持されていました。ワクチンを接種した場合は、抗RBD-IgGのレベルがほとんど30倍近くも上昇していました（下図において、Vacは、ワクチン接種を受けたことを示す）。

63人の血漿中和活性をSARS-CoV-2 Spikeタンパク質を発現するHIV 偽ウイルスを用いて測定しています。感染後12カ月で、ワクチン接種を受けていない37名の中和活性（NT50）は75であり、感染後6.2カ月のそれとほとんど違いませんでしが、ワクチン接種を受けた人では、NT50の値は3,684に達し、これはワクチン接種を受けていない人のほとんど50倍にもなっていました。

時間経過とともに中和活性に広がりがあるかどうかを確認するために、60人の中和活性をRBDの変異（R346S、K417N、N440K、A475V、E484K、N501Y）を含むパネルを用いて評価しています。下図のように、K417N、N440K、A475V、E484K、N501Yに対して中和活性が上昇しているのは明らかであり、このことは時が経つにつれて、抗体の中和活性の幅が広がって進化していることを示しています。

National Cheng Kung University, Taiwanらのグループは、human surfactant protein D が、SARS-CoV-2感染に対して感染阻害という観点で潜在的な治療効果を有すると述べています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8161545/

Human surfactant protein D (SP-D) は、コレクチンの一種であり、コラーゲンを含んだC-型レクチンであり、肺の恒常性や免疫にかかわる肺サーファクタントに含まれています。 このSP-Dのリコンビナントフラグメントである(rfhSP-D)がSARS-CoV-2に対する感染阻害効果を持つかどうかを調べるために、SARS-CoV-2 Spikeタンパク質を発現する偽レンチウイルスを使用して感染実験が行われました。rfhSP-D は、SARS-CoV-2 S1 に対してドーズ依存的に結合し、この結合はmaltoseやEDTAで阻害されました。また、この実験では、SARS-CoV-2 RBDがない場合には、rfhSP-Dは全く結合しませんでした。

rfhSP-D と Spikeタンパク質の結合がEDTA や maltose によって阻害されるということは、rfhSP-D がSARS-CoV2 Spikeの糖鎖に結合しているということを示唆するものです。偽レンチウイルスの感染効率を調べるためにルシフェラーゼ・レポーター・アッセイが使用されました。ACE2を過剰発現するように遺伝子導入されたHEK293Tに対してSARS-CoV-2を未処理で感染させたときのに比較して（これを1 RLUとする）、rfhSP-D (5 or 10 µg/ml) の処理で、0.5 RLUに蛍光が減少しました。この顕著な蛍光の減少は、rfhSP-Dの処理がSARS-CoV-2の感染を阻害していることを示しています。

これらの実験結果は、rfhSP-D の SARS-CoV-2 感染に対する潜在的な治療効果を示すものです。

Los Alamos National Laboratoryらのグループは、SARS-CoV-2のRBDとACE2との結合性に対する糖鎖の影響を分子動力学を用いて検討した結果を報告しています。
https://www.mdpi.com/1999-4915/13/5/927

ACE2に6個のOligomannose (MAN9）が Asn53, Asn90, Asn103, Asn322, Asn432, Asn546の位置に修飾され、SARS-CoV-2のRBDにbi-antennary complex N-glyucan（FA2）がAsn343の位置に修飾されているとした場合と、これらすべての糖鎖修飾位置がbi-antennary complex N-glycanであるとした場合をモデルとして結合力を計算しています。下図では、MAN9は赤色で、FA2は青色で示されています。

結果、ACE2の糖鎖修飾がMAN9である場合には、結合力が14.7%減少し、それがFA2である場合には、9.1%上昇することが示されました。

ACE2の修飾をhigh mannose型にした場合は、感染力が若干下がるという実験結果があり、矛盾はしていないようです。

また、N501Y変異で、何故感染力が上がるかについても計算されており、芳香環のπーπ相互作用の影響が指摘されています。この点については、既に過去のブログ記事で同様な研究例を紹介しています。