SARS-CoV-2の宿主感染防御機構としての気道ムチンの存在

Division of Infectious Diseases and Vaccinology, School of Public Health, University of California, Berkeley, CA, USAらのグループは、SARS-CoV-2感染に対する主要な抗ウイルス経路について報告しています。
https://www.nature.com/articles/s41588-022-01131-x

最近の機能喪失 (LOF) スクリーニング法を、SARS-CoV-2感染における宿主因子要件の探索に使用しました。この研究では、非上皮細胞株または内因的にACE2およびTMPRSS2を発現しない細胞株のいずれかで、宿主遺伝子ノックアウトアプローチが採用されます。このLOF スクリーニングは、プロウイルス遺伝子の同定には強力です。一方で、機能獲得 (GOF) スクリーニングを用いれば、アップレギュレーション時にウイルス制限を媒介する抗ウイルス因子を同定できます。従って、双方向の方法でスクリーニングを実行すると、バイモーダルな役割を持つ宿主経路を明らかにすることが出来、ウイルス依存性と宿主指向の創薬開発に対する潜在的な創薬ターゲットをに対するより包括的な描像を描き出すことができます。

このようにして、本スクリーニング結果から、Gタンパク質共役受容体 (GPCR) シグナル伝達、転写調節 (TAF7L、FOXE1、ZNF275、TEAD3、SPDEF、JDP2)、細胞周期調節 (CCNE1)、およびムチン修飾 (MUC1、MUC4、MUC13、MUC21、 B3GNT8) が、主要な抗ウイルス経路であることが示されました。

様々なSARS-CoV-2臨床分離株の感染に対する膜固定型ムチンの影響を判断するために、MUC1 および MUC4 GOF Calu-3 系統にアルファ、ベータ、ガンマ、イプシロン、デルタ変異株、および WA/1 野生株を感染させました。 MUC1またはMUC4のいずれかの過剰発現は、NTGコントロールと比較して、これらSARS-CoV-2変異株のウイルス複製を制限することが分かりました。更に、ムチン選択的プロテアーゼ (StcE) 処理とそれに続くこれらの同じ変異株の感染実感において、Calu-3細胞はウイルス感染に対して有意に弱くになりました。これらのデータは、膜固定ムチンが、SARS-CoV-2変異株の感染を抑制することを示しています。