COVID-19に対するBNT162b2 mRNAワクチン接種後の多巣性壊死性脳炎と心筋炎

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： COVID-19に対するBNT162b2 mRNAワクチン接種後の多巣性壊死性脳炎と心筋炎

A Case Report: Multifocal Necrotizing Encephalitis and Myocarditis after BNT162b2 mRNA Vaccination against COVID-19

by Michael Mörz

Institute of Pathology 'Georg Schmorl', The Municipal Hospital Dresden-Friedrichstadt, Friedrichstrasse 41, 01067 Dresden, Germany

Vaccines 2022, 10(10), 1651; https://doi.org/10.3390/vaccines10101651

Submission received： 2022 年 8 月 31 日／改訂：2022 年 9 月 25 日／受理：2022 年 9 月 27 日／発行：2022 年 10 月 1 日

（本論文は、特集号「COVID-19 ワクチンの有害事象」に属する）

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概要

本報告は、3 回目の COVID-19 ワクチン接種後 3 週間で死亡したパーキンソン病（PD）の 76 歳男性の症例である。患者は2021年5月にChAdOx1 nCov-19ベクターワクチンを初回接種し、その後2021年7月と12月にBNT162b2 mRNAワクチンを2回接種した。死亡前の臨床症状が曖昧であったため、遺族は剖検を要請した。死後検査によりPDが確認された。さらに、誤嚥性肺炎と全身性動脈硬化症の徴候が認められた。しかし、脳の病理組織学的分析では、急性血管炎（主にリンパ球性）、グリアおよびリンパ球反応を含む顕著な炎症を伴う原因不明の多巣性壊死性脳炎など、これまで疑われていなかった所見が発見された。心臓では、慢性心筋症の徴候に加え、軽度の急性リンパ組織球性心筋炎と血管炎がみられた。この患者にはCOVID-19の既往はなかったが、SARS-CoV-2抗原（スパイク蛋白とヌクレオカプシド蛋白）の免疫組織化学検査が行われた。驚いたことに、脳と心臓の炎症巣、特に小血管の内皮細胞内ではスパイク蛋白のみが検出され、ヌクレオカプシド蛋白は検出されなかった。ヌクレオカプシドタンパク質は検出されなかったので、スパイクタンパク質の存在はウイルス感染というよりもむしろワクチン接種に起因するものと考えなければならない。この知見は、遺伝子ベースのCOVID-19ワクチンによって引き起こされた脳炎と心筋炎に関する過去の報告を裏付けるものである。

キーワード COVID-19ワクチン接種；壊死性脳炎；心筋炎；スパイクタンパク質の検出；ヌクレオカプシドタンパク質の検出；剖検

1． はじめに

2019年に重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）が出現し、その後COVID-19が世界的に蔓延したことから、ワクチンの迅速な開発と配備によってCOVID-19のパンデミックの進行を食い止める必要性が認識されるようになった。最近のゲノミクスの進歩は、DNAベースの非複製ウイルスベクターやmRNAベースのワクチンなど、これらの新規ワクチンを開発するための遺伝子ベースの戦略を容易にし、さらに積極的に短縮されたスケジュールで開発された[1,2,3,4]。

品質、安全性、有効性、性能のエビデンスに基づいて医薬品の可否を決定するWHOの緊急使用リスト登録手続き（EUL） [5] により、これらのワクチンは開発開始から1～2年という早さで上市が許可された。公表された第3相臨床試験の結果では、重篤な副作用はわずかしか報告されていない[2,6,7,8]。しかし、その後、重篤な、さらには致命的な有害事象が発生する可能性があることが明らかになった。これらの有害事象には、特に心血管系および神経系の症状が含まれる［9,10,11,12,13］。臨床医は、患者の有害事象を早期に発見し管理するために、このような症例報告に留意すべきである。さらに、COVID-19ワクチン接種に関連して死亡した場合、曖昧な状況では、組織学的検査も含めて徹底的な死後検査を考慮すべきである。本報告では、2種類のCOVID-19ワクチンを合計3回接種し、mRNA-BNT162b-ワクチンの2回目接種の3週間後に死亡した76歳の高齢者の症例を紹介する。剖検および組織学的に、小血管の病理学的変化を伴う予期せぬ壊死性脳炎と軽度の心筋炎が発見された。これらの所見と先行するCOVID-19ワクチン接種との因果関係は、SARS-CoV-2スパイク蛋白の免疫組織化学的証明によって立証された。本研究で導入された方法は、曖昧な症例においてCOVID-19ワクチン接種によるものか感染によるものかを区別するのに有用であろう。

2. 材料と方法

2.1. ホルマリン固定組織をルーチンに

処理し、パラフィン包埋組織を5μmの切片に切り出し、ヘマトキシリン・エオジン（H&E）で染色して病理組織学的検査を行った。

2.2. 免疫組織化学

染色は、全自動免疫染色システム（Ventana Benchmark、Roche）を用いて、心臓と脳で行った。抗原回収（Ultra CC1, Roche Ventana）をすべての抗体に使用した。使用した抗体の標的抗原と希釈倍率を表1にまとめた。一次抗体とのインキュベーションはいずれも30分間行った。SARS-CoV-2陽性COVID-19患者の組織は、SARS-CoV-2スパイクおよびヌクレオキャプシドに対する抗体の対照として用いた（図1）。in vitroでトランスフェクトした培養細胞（以下参照）は、ワクチンによるスパイクタンパク発現の検出の陽性対照として、またヌクレオカプシドタンパク質の検出の陰性対照として使用した。スライドを光学顕微鏡（Nikon ECLIPSE 80i）で観察し、代表的な画像をカメラシステムMotic® Europe Motic MP3で撮影した。

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図1. 急性症候性SARS-CoV-2感染者の鼻腔塗抹標本（PCR法で確認）。繊毛上皮の存在に注意。2つのSARS-CoV-2抗原（スパイクとヌクレオカプシド蛋白）に対する免疫組織化学検査では、感染後に予想されるように両者とも陽性反応を示した。(a）スパイク蛋白の検出。スパイクサブユニット1 SARS-CoV-2タンパク質検出の陽性対照。鼻粘膜の繊毛上皮のいくつかにDABの褐色粒状沈着が認められる（赤矢印）。ヌクレオカプシドに比べ、DAB顆粒は少なく、DABの粒状沈着物の密度が低い。(b）ヌクレオカプシドタンパク質の検出。ヌクレオカプシドSARS-CoV-2蛋白検出の陽性対照。鼻粘膜の繊毛上皮のいくつかでは、免疫組織化学でDABの褐色がかった顆粒状の沈着が密に認められる（赤矢印の例）。スパイク検出と比較して、DABの顆粒はより細かく、より密に詰まっている。倍率： 400x.

表1. 免疫組織化学に用いた一次抗体。組織切片を、表中に記載したように希釈した当該抗体とともに30分間インキュベートした。

表

2.3. ワクチン誘発スパイクタンパク質の免疫組織化学的検出のための陽性対照試料の調製

細胞培養とトランスフェクション： 卵巣癌細胞株（OVCAR-3およびSK-OV3、CSL cell Lines Service、Heidelberg、Germany）を、Glutamax（Sigma-Aldrich、St.Louis、MO、USA）、10％FCS（Gibco、Shanghai、China）およびゲンタマイシン（最終濃度20μg/mL、Gibco）を添加したDMEM/HAMS-F12培地中、平底75cm2細胞培養フラスコ（Cell star）中で、加湿細胞インキュベーター中、37℃、5％CO2で70％コンフルエンスまで増殖させた。トランスフェクションのために、培地を完全に除去し、BNT162b2（Pfizer/Biotech）の場合は1:500、mRNA-1273（Moderna）、Vaxzevria（AstraZeneca）、Jansen（COVID-19 vaccine Jansen）の場合は1:100に希釈した注射液を元のボトルから直接入れた新鮮な培地2mLで細胞を1時間インキュベートした。その後、さらに15mLの新鮮な培地を細胞培養に加え、細胞をさらに3日間コンフルエンスまで増殖させた。

トランスフェクト細胞からの組織ブロックの調製： 細胞培養液をトランスフェクト細胞から除去し、単層をPBSで2回洗浄した後、0.25% Trypsin-EDTA（Gibco）1 mLを加えてトリプシン処理し、PBS/10% FCS 10 mLで回収し、PBSで2回洗浄した後、280×gで各10分間遠心した。細胞ペレットは、2mLのPBS/4%ホルマリン中、8℃で一晩固定した後、PBSで1回洗浄した。遠心後に残った細胞ペレットをそれぞれ200μLのPBSに懸濁し、400μLの2%アガロースin PBS溶液（約40℃に予冷）と混合し、直ちに固定用の小型（1cm）ディッシュに移した。固定されアガロース包埋された細胞ペレットは、組織サンプルと並行してパラフィン包埋を行うまで、4%ホルマリン/PBSで保存した。

2.4. 症例の提示と説明

2.4.1. 病歴

本報告は、3回目のCOVID-19ワクチン接種の3週間後に逝去したパーキンソン病（PD）の既往歴のある76歳男性の症例である。2021年5月の初回接種（ChAdOx1 nCov-19ベクターワクチン）当日、顕著な心血管系の副作用を経験し、主治医に何度も相談した。2021年7月の2回目のワクチン接種（BNT162b2 mRNAワクチン／Comirnaty）後、家族は明らかな行動的・心理的変化（例えば、触られるのを嫌がるようになり、不安の増大、無気力、親しい家族でさえも社会的引きこもり）を指摘した。さらに、彼のPD症状は著しく悪化し、重度の運動障害と車椅子でのサポートが繰り返し必要となった。最初の2回のワクチン接種後、彼はこれらの副作用から完全に回復することはなかったが、それでも2021年12月に再度ワクチン接種を受けた。3回目のワクチン接種（BNT162b2による2回目のワクチン接種）の2週間後、彼は夕食中に突然倒れた。驚くべきことに、咳や誤嚥の兆候はなく、ただ静かに倒れていた。多少は回復したが、1週間後、再び食事中に突然倒れた。救急隊が呼ばれ、蘇生に成功したが長引いた（1時間以上）後、病院に搬送され、そのまま人工昏睡状態に陥ったが、まもなく死亡した。臨床診断は誤嚥性肺炎による死亡だった。家族によると、過去にCOVID-19の臨床的、検査的診断歴はなかった。

2.4.2. 剖検

生前の症状が曖昧であったため、家族から剖検の依頼と同意があった。剖検は、巨視的および顕微鏡的な調査を含む標準的な手順に従って行われた。組織学的検査のために、脳（前頭皮質、黒質、ruber核）および心臓（左右心室心筋組織）を含む肉眼的脳組織が準備された。

3. 結果

3.1. 解剖所見

解剖学的仕様： 体重、身長、身体臓器の仕様を表2にまとめた。

表2. 解剖学的仕様

表

脳： 脳組織の巨視的検査では、右の海馬の部位に外接する分節性の脳実質壊死が認められた。黒質では色素ニューロンの脱落がみられた。顕微鏡的には、左前頭部に炎症性破片反応を伴うラクナ壊死が数カ所検出された（図2）。H&EによるNucleus ruberの染色では、神経細胞死、ミクログリア、リンパ球浸潤が認められた（図3）。さらに、両側の前頭皮質、脳室傍、黒質、核にミクログリアやリンパ球の反応、リンパ球性の血管炎が主体で、時に好中性顆粒球を含む浸潤が混在していた（図4）。また、脳毛細血管に炎症性変化を認めたところでは、内皮内にアポトーシス細胞死の徴候が見られた（図4）。髄膜所見は特記すべきものではなかった。これらの所見は多巣性壊死性脳炎を示唆するものであった。さらに、大脳血管に程度の差こそあれ慢性動脈硬化性病変が認められたが、これについては「血管系」の項で詳述する。

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図2. 前頭部の脳。全体像（a）ではすでに、変性および炎症プロセスを示す、実質細胞性の増加を伴う顕著な空胞が認められる。より高倍率の画像（b）では、びまん性および帯状の神経細胞およびグリア細胞の死、ミクログリアの活性化、顆粒球およびリンパ球による炎症性浸潤を伴う急性脳障害が認められる。1：神経細胞死（細胞質が赤い細胞）；2：ミクログリアの増殖；3：リンパ球。H&E染色。倍率40倍（a）および200倍（b）。

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図3. 図3. 全体像(a)では、進行中の炎症とグリア反応を示す、細胞性の増加を伴う顕著な局所壊死に注意。より高倍率で見ると（b）、神経細胞の死が明らかであり、グリア細胞の増加と関連している。ミクログリアの活性化と炎症性細胞浸潤（主にリンパ球性）の存在に注意。1：好酸球増多を伴う神経細胞死と、核分裂の徴候を伴う細胞核の破壊（核内容は細胞質に分布している）；2：ミクログリア（例）；3：リンパ球（例）。H&E染色。倍率40倍（a）および400倍（b）。

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図4. 脳、脳室周囲血管炎。血管炎の顕著な徴候を示す毛細血管の断面。内皮細胞(5)は腫脹と空胞化を示し、活性化を示す核の拡大とともに数が増加している。さらに、内皮層内にはリンパ球(1)、顆粒球(2)、組織球(4)からなる混合炎症細胞浸潤が存在する。隣接する脳組織にもリンパ球と活性化ミクログリアが存在し、炎症（脳炎）の徴候を示す(3)。H&E。倍率：200倍（a）と400倍（b）。

パーキンソン病（PD）： 脳組織の巨視的および組織学的検査により、色素ニューロンの消失を伴う黒質の両側性蒼白が認められた。さらに、色素を蓄積するマクロファージ、グリア破片反応を伴う神経細胞壊死の散在が認められた。これらの所見はPDを示唆するものであり、臨床診断を確定した。

胸腔： 胸部を診察したところ、漏斗状の胸部に連続した肋骨骨折（右は第2肋骨から第5肋骨まで、左は第2肋骨から第6肋骨まで）がみられ、心肺蘇生を受けた患者によくみられる像であった。気管内チューブは適切に挿入されていた。左大腿静脈に中心静脈カテーテルを定期的に留置している証拠があった。左橈骨動脈に動脈カテーテルが定期的に留置されている証拠があった。導尿カテーテルも挿入されていた。右肩前面に長さ9cmの皮膚瘢痕があった。

肺： 肺の巨視的検査では、白濁した分泌物と膿性の斑点がみられ、実質は著しくもろかった。胸膜には両側性の漿液性貯留がみられ、右側で450mL、左側で400mLであった。両側粘膜膿性気管気管支炎がみられ、気管と気管支に多量の膿性分泌物がみられた。両側慢性破壊性肺気腫を認めた。両側気管支肺炎は下肺小葉に多発性に認められ、小葉は分泌物と脆弱な実質で満たされていた。さらに、さまざまな程度の慢性動脈硬化性病変が認められたが、これについては「脈管系」の項で詳述する。

心臓： 巨視的心機能検査では、心房と心室の外反形成を含む、急性および慢性の心血管系不全が認められた。さらに、左心室肥大が認められた（壁厚：18mm、心臓重量：410g、体重：60kg、身長：1.75m）。肺水腫、脳浮腫、脳うっ血、慢性肝うっ血、腎組織浮腫、下垂体組織浮腫の形で組織うっ血（おそらく心不全による）の証拠があった。さらに、ショック性腎障害の証拠があった。心臓の組織学的検査では、細かい点状の線維化とリンパ組織球浸潤を伴う軽度の心筋炎が認められた（図5）。さらに、程度の差はあるが、慢性動脈硬化性病変がみられ、これについては「血管系」で詳述する。これらに加えて、心臓にはより急性の心筋と血管の変化がみられた。それらは、泡沫状組織球やリンパ球による浸潤、好酸球増多、心筋細胞の過収縮を特徴とする軽度の心筋炎の徴候から成っていた。さらに、心臓の毛細血管やその他の細い血管に軽度の急性血管変化が観察された。それらは、軽度のリンパ組織球浸潤、顕著な内皮の腫脹と空胞化、多巣性の筋細胞変性と凝固壊死、単発性の内皮細胞と血管筋細胞の核分裂質形成から成っていた（図5）。時折、付着した血漿凝固物／フィブリン塊が内皮表面に存在し、内皮障害を示していた（図5）。

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図5. 心臓左心室。(a): 間質性浮腫(7)と軽度のリンパ組織浸潤(2 + 4)が認められる。細胞質好酸球増多と単一収縮帯を伴う心筋細胞変性の徴候（5）。(d): 血管壁内のリンパ球浸潤(2)、内皮の腫脹と空胞化(3)、核分裂の徴候を伴う血管筋細胞の空胞化(1)を伴う、急性変性とそれに伴う炎症の徴候を有する細動脈。血管内腔(d)では、内皮表面に付着した血漿凝固/フィブリン塊が内皮障害を示している。1：化膿した血管筋細胞、2：リンパ球、3：腫脹した内皮細胞、4：マクロファージ、5：壊死した心筋細胞、6：好酸球性顆粒球、7（青線）：間質性浮腫。H&E染色。倍率：200倍（a）と（c）、40倍（b）、詳細拡大（d）。

血管系（太い血管）： 肺動脈は外植とリピドーシスを認めた。腎臓では、わずかなびまん性糸球体硬化と動脈硬化がみられ、腎皮質の瘢痕（直径10mmまで）が認められた。この所見は、全身性のアテローム性動脈硬化症と全身性高血圧を示唆するものである。冠動脈だけでなく、大動脈とその分枝を含む主要動脈は、さまざまな程度の動脈硬化と軽度から中等度の狭窄を示した。さらに、頸部動脈に軽度の結節性動脈硬化が認められた。上行大動脈、大動脈弓、胸部大動脈は中等度の結節性動脈硬化を示し、一部は石灰化した。脳底動脈は軽度の動脈硬化を示した。結節性および石灰化動脈硬化症は、腹部大動脈と腸骨動脈では高度であり、右冠動脈では中等度の狭窄を伴った中等度であった。冠動脈検査では、左冠動脈でより高度な動脈硬化と狭窄が認められた。左冠動脈前下行枝（左冠動脈前中間枝；LAD）は高度の動脈硬化と中等度の狭窄を示した。左回旋動脈（左冠動脈回旋枝）の動脈硬化と狭窄は軽度であった。軽度の脳底動脈硬化。腹部大動脈と腸骨動脈の高度の結節性および石灰化動脈硬化症。右冠動脈の中等度の狭窄性動脈硬化症。リンパ球性動脈周囲炎も検出された。

3.2. その他の所見

-

口腔：舌咬合が舌筋下の出血を伴って検出された（舌咬合はてんかん発作でよくみられる）。

- 副腎

：両側軽度の皮質過形成。

- 大腸

：S状結腸が伸長しており、糞便圧排を認めた。

- 腎臓

：わずかなびまん性糸球体硬化症および動脈硬化症、腎皮質瘢痕（直径10mmまで）、両側軽度の活動性腎炎および尿嚢炎、ならびにショック腎障害の証拠。

- 肝臓

：軽度のリポフスチン沈着。

- 脾臓

：軽度の急性脾炎。

- 胃

：軽度のびまん性胃粘膜出血。

- 甲状腺

：チョコレート嚢胞（直径0.5cmまで）を伴う両側結節性甲状腺腫。

- 前立腺

：良性結節性前立腺肥大症および慢性持続性前立腺炎。

3.3. 免疫組織化学的解析

SARS-CoV-2抗原（スパイク蛋白とヌクレオカプシド）の存在について、脳と心臓で免疫組織化学的染色を行った。脳では、SARS-CoV-2スパイク蛋白サブユニット1が壊死部位の内皮、ミクログリア、アストロサイトで検出された（図6、図7）。さらに、胸部、腹部の大動脈と腸骨枝、および脳底動脈に存在するリンパ球性動脈周囲炎の領域でもスパイク蛋白が検出された（図8）。SARS-CoV-2サブユニット1はマクロファージおよび血管壁、特に内皮の細胞（図9）およびNucleus ruber（図10）に認められた。一方、SARS-CoV-2のヌクレオカプシドタンパク質は、対応する組織切片のいずれにも検出されなかった（図11および図12）。さらに、リンパ球性心筋炎を示した心臓内皮細胞では、SARS-CoV-2のスパイク蛋白サブユニット1が検出された（図13）。免疫組織化学染色では、SARS-CoV-2ヌクレオキャプシドタンパク質は検出されなかった（図14）。

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図6. 前頭部の脳。CD68（単球系細胞により発現）の免疫組織染色。CD68陽性ミクログリア細胞の存在を伴う地図状の組織破壊に注意。さらにミクログリアの帯状活性化（茶色の顆粒）。ミクログリアの活性化は、脳内で組織破壊が起こったことを意味し、それはマクロファージ（脳内ではミクログリアと呼ばれる）によって除去／除去される。茶色の顆粒：マクロファージ／ミクログリア。倍率： 40×.

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図7. 脳。脳核。CD68（単球系細胞で発現）の免疫組織化学検査では、ミクログリア（褐色顆粒）の帯状活性化を示す豊富な陽性細胞を示す。倍率： 40×.

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図8. 前頭部の脳。CD3（Tリンパ球により発現）の免疫組織化学的検査により、特に内皮内だけでなく脳組織にも多数のCD3陽性リンパ球（褐色顆粒、赤矢印はその一例を示す）が認められ、リンパ球性血管炎と脳炎を示す。青い点線：血管。倍率：200倍。

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図9. 前頭部脳。SARS-CoV-2スパイク蛋白陽性反応。毛細血管を通る断面（図11と同じ血管、5～20 µmの連続切片）。毛細血管内皮細胞（赤矢印）および個々のグリア細胞（青矢印）に褐色の顆粒として検出可能なSARS-CoV-2スパイクサブユニット1に対する免疫組織化学反応。倍率：200倍。

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図10. 脳、神経核。毛細血管の腫脹した内皮にSARS-CoV-2スパイク蛋白が豊富に存在し、まばらな単核炎症細胞浸潤を伴う炎症の急性徴候を示している（図12と同じ血管、5～20 µmの連続切片）。毛細血管内皮細胞（赤矢印）および個々のグリア細胞（青矢印）に褐色の顆粒として見えるSARS-CoV-2スパイク蛋白サブユニット1の免疫組織化学的証明。倍率：200倍。

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図11. 前頭部の脳。SARS-CoV-2ヌクレオカプシド蛋白に対する免疫組織化学反応は陰性。毛細血管を通る断面（図9と同じ血管、5～20 µmの連続切片）。倍率：200倍。

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図12. 図12. SARS-CoV-2ヌクレオキャプシド蛋白に対する免疫組織化学反応陰性。毛細血管を通る断面（図11と同じ血管、5～20 µmの連続切片）。倍率：200倍。

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図13. 心臓左心室。SARS-CoV-2スパイク蛋白陽性反応。毛細血管の断面（図14と同じ血管、5～20 µmの連続切片）。SARS-CoV-2スパイクサブユニット1を褐色顆粒として免疫組織化学的に示す。毛細血管内皮細胞（赤矢印）にスパイク蛋白が豊富に存在し、内皮の腫脹と少数の単核炎症細胞が認められる。倍率： 400×.

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図14. 心臓左心室。SARS-CoV-2ヌクレオカプシド蛋白に対する免疫組織化学反応は陰性。毛細血管の断面（図13と同じ血管、5～20 µmの連続切片）。倍率： 400×.

3.4. 剖検に基づく診断

76歳の死亡男性患者はPDであり、典型的な死後所見と一致した。主な死因は再発性の誤嚥性肺炎であった。加えて、壊死性脳炎と血管炎が死に大きく関与していると考えられた。さらに、心筋線維化を伴う軽度のリンパ組織球性心筋炎と全身の動脈硬化がみられ、これらもシニアの体調悪化の一因と考えられた。

最終診断は、両側気管支肺炎（J18.9）、パーキンソン病（G20.9）、壊死性脳炎（G04.9）、心筋炎（I40.9）であった。

SARS-CoV-2抗原（スパイク蛋白とヌクレオカプシド）の免疫組織化学的解析から，壊死性脳炎を伴う病変と小血管（脳と心臓）の急性炎症性変化には，スパイク蛋白SARS-CoV-2サブユニット1が豊富に沈着していた．SARS-CoV-2のヌクレオカプシドタンパク質は一貫して存在しなかったので、罹患組織におけるスパイクタンパク質の存在は、SARS-CoV-2の感染によるものではなく、むしろ遺伝子ベースのCOVID-19-ワクチンによる組織のトランスフェクションによるものであると考えなければならない。重要なことは、スパイク蛋白は急性炎症反応のある部位（脳、心臓、小血管）、特に内皮細胞、ミクログリア、アストロサイトにのみ認められたことである。このことは、スパイク蛋白がこの患者の病変の発生と病気の経過に少なくとも一役買っている可能性を強く示唆している。

4. 考察

これは、3回目のCOVID-19ワクチン接種の3週間後に死亡した76歳のパーキンソン病（PD）患者の症例報告である。死因は誤嚥性肺炎の再発とされていたが、これはPDによくみられる症状であった［14,15］。しかし、詳細な剖検調査の結果、特に壊死性脳炎と心筋炎という新たな病理所見が判明した。心筋炎の病理組織学的徴候は比較的軽度であったが、脳炎は著しい多巣性壊死を引き起こしており、致命的な結果につながった可能性が高い。脳炎はしばしばてんかん発作を引き起こすが、剖検で発見された舌の咬傷は、この症例では脳炎がてんかん発作を引き起こしたことを示唆している。てんかん重積状態を伴うCOVID-19ワクチン関連脳炎の症例は過去にもいくつか報告されている[16,17,18]。

今回の症例の臨床経過には、COVID-19ワクチン接種に関連していくつかの驚くべき出来事があった。2021年5月の1回目のワクチン接種（ChAdOx1 nCov-19ベクターワクチン）の日に、すでに心血管系の症状が出現し、医療処置が必要であり、回復も緩やかであった。2021年7月の2回目のワクチン接種（BNT162b2 mRNAワクチン）後、家族は顕著な行動的・心理的変化とPD症状の顕著な進行が突然現れ、重度の運動障害と車椅子でのサポートが繰り返し必要になったことを認めた。彼はこの症状から完全に回復することはなかったが、それでも2021年12月に再びワクチン接種を受けた。この3回目のワクチン接種（BNT162b2による2回目のワクチン接種）の2週間後、彼は夕食中に突然倒れた。驚くべきことに、彼は咳やその他の食物誤嚥の兆候を示さず、ただ椅子から倒れただけであった。この突然の倒れ方が本当に誤嚥性肺炎によるものなのかどうかが問題となった。激しい蘇生処置の後、彼は多少なりとも回復したが、1週間後、彼は再び食事中に突然静かに倒れた。蘇生に成功したものの長引いた後、彼は病院に移され、そのまま人工的な昏睡状態に陥ったが、まもなく死亡した。臨床診断は誤嚥性肺炎による死亡であった。COVIDワクチン接種後の症状が曖昧であったため、家族は剖検を依頼した。

脳と心臓の変化パターンから、細い血管、特に内皮が特に影響を受けていると思われた。内皮機能障害は、凝固促進状態、微小血管漏出、臓器虚血を引き起こすため、ウイルス感染時の臓器機能障害に大きく関与することが知られている［19,20］。これは重症のSARS-CoV-2感染でも同様で、ウイルスとそのスパイク蛋白に全身的に暴露されると、内皮細胞が重要な役割を果たす強い免疫学的反応が惹起され、血管機能障害、免疫血栓症、炎症が引き起こされる [21] 。

この患者にはCOVID-19の既往はなかったが、SARS-CoV-2抗原（スパイク蛋白とヌクレオカプシド蛋白）の免疫組織化学検査が行われた。スパイク蛋白は脳の急性炎症部位（特に毛細血管内皮内）と心臓の小血管で確認された。しかし驚くべきことに、ヌクレオカプシドは一様に認められなかった。ウイルス感染時には、両方のタンパク質が一緒に発現し、検出されるはずである。一方、遺伝子ベースのCOVID-19ワクチンはスパイク蛋白のみをコードしているので、今回の症例の心臓と脳にスパイク蛋白のみ（ヌクレオカプシド蛋白はない）が存在するのは、感染というよりむしろワクチン接種によるものと考えられる。このことは、患者の既往歴に3回のワクチン接種が含まれており、3回目のワクチン接種は死亡の3週間前であったが、検査上も臨床上も感染症の診断が陽性でなかったことと一致する。

ワクチン反応と自然感染の鑑別は重要な問題であり、臨床免疫学では抗スパイクタンパクと抗ヌクレオカプシドタンパク質ベースの血清学的検査を併用することが有用であることが証明されている[22]。しかし、組織学においては、この免疫組織化学的アプローチはまだ報告されていないが、剖検または生検サンプルにおけるSARS-CoV-2スパイク蛋白の起源を同定するのに非常に有用であると思われる。さらに確認が必要な場合、例えば法医学的な観点から、rt-PCR法を用いて罹患組織におけるワクチンmRNAの存在を確認することができる[23,24]。

今回の症例において、スパイクタンパク質の存在が本当に遺伝子ベースのワクチンによるものであったと仮定すると、付随する急性組織変化や炎症の原因もスパイクタンパク質であったのかという疑問が生じる。遺伝子ワクチンの目的は、スパイク蛋白に対する免疫反応を誘導することである。しかし、このような免疫応答は、スパイクタンパク質に対する抗体形成をもたらすだけでなく、この外来抗原を発現している細胞に対する直接的な細胞および抗体媒介性細胞傷害をもたらす。加えて、スパイク蛋白質はそれ自体で、特に血管の周皮細胞や内皮細胞に対して明確な毒性を引き起こす可能性が示唆されている[25,26]。

スパイクタンパク質の発現とそれに伴う細胞や組織の損傷は注射部位に限定されると広く考えられているが、いくつかの研究では、注射後3ヶ月まで、注射部位からかなり離れた場所でワクチンmRNAやそれにコードされるスパイクタンパク質を発見している[23,24,27,28,29]。mRNA-COVID-19ワクチンBNT162b2を用いたラットでの生体分布研究でも、ワクチンは注射部位にとどまらず、脳を含むすべての組織や臓器に分布することが示された[30]。ヒトでのCOVID-19ワクチン接種が世界的に展開された後、スパイク蛋白はヒトでも注射部位（三角筋）から離れたいくつかの組織で検出された。例えば、心筋炎患者の心筋生検[28]、筋炎患者の骨格筋[23]、そしてmRNA-COVID-19ワクチン接種後に帯状疱疹病変が突然発症した皮膚[29]などである。

この患者の基礎診断はパーキンソン病であり、この病態が脳炎や死後検査で検出された心筋炎の発症にどのような役割を果たしたのか、もしあるとすればどのような役割であったのかを問うことができる。今回の症例では、脳炎が急性であったのに対して、PDは長期にわたるものであった。逆に、PDが二次性壊死性脳炎を引き起こしたというもっともらしいメカニズムや症例報告はない。一方、COVID-19ワクチン接種後に自己免疫性脳炎や脳脊髄炎を発症した症例は多数報告されている[12,31]。中枢神経系以外の臓器の自己免疫疾患も報告されており、例えばmRNAワクチン接種後に急性散在性脳脊髄炎、重症筋無力症、甲状腺炎という複数の自己免疫疾患を一度に発症した症例が印象的である[32]。今回報告された症例では、スパイク蛋白は主に血管内皮とまばらにグリア細胞に検出されたが、神経細胞には検出されなかった。それにもかかわらず、神経細胞死は脳病巣に広範囲に及んでいた。このことは、観察された細胞や組織の損傷に免疫学的バイスタンダー活性化、すなわち自己免疫が何らかの寄与をしていることを示唆している。

心筋症の発症にPDが関与していることは実際に報告されており、絶対的に否定することはできない。しかし、今回の症例のように小血管の病理学的変化を伴う炎症性心筋変化はまれである。むしろ、PD患者における心不全の最も顕著な原因は、心臓の自律神経機能障害によるものである [33,34] 。PDは左室肥大と拡張機能障害の増加と有意に関連しているようである [34] 。今回の症例では、心室の拡張と肥大がみられたが、むしろ慢性高血圧の徴候と関連しているようであった。対照的に、心筋の炎症反応は多くの症例で遺伝子ベースのCOVID-19ワクチン接種とよく関連していた [9,35,36,37]。SARS-CoV-2のスパイク蛋白がワクチン接種者の心臓で免疫組織化学的に証明された例もある[28]。

5. 結論

遺伝子ベースのCOVID-19ワクチンに関連して、脳炎や脳脊髄炎の症例が数多く報告されており、その多くはワクチン接種との因果関係があると考えられている [31,38,39]。しかし、脳炎病変内にスパイク蛋白が存在することを証明し、感染ではなくワクチン接種に起因するとした報告はこれが初めてである。これらの知見は、遺伝子に基づくCOVID-19ワクチンの原因的役割を裏付けるものであり、この診断法は、ワクチンによって誘発される可能性のある他の臓器の障害にも関連するものである。

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