赤血球のヒッチハイクがSARS-CoV-2の多臓器拡散を促進する

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赤血球のヒッチハイクがSARS-CoV-2の多臓器拡散を促進する

https://www.news-medical.net/news/20230403/Red-blood-cell-hitch-hiking-facilitates-SARS-CoV-2-multi-organ-spread.aspx

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プージャ・トシュニワル・パハリア
プージャ・トシュニワール・パハリア著2023年4月3日
レビュー：リリー・ラムゼイ（LLM
medRxiv*プレプリントサーバーに投稿された最近の研究で、研究者らは血漿と赤血球（RBC）における重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）の感染力を評価し、SARS-CoV-2の拡散における役割を明らかにした。

研究内容 SARS-CoV-2の赤血球ヒッチハイクによる多臓器拡散を説明するマウスのコロナウイルス病原体。画像出典：honlamaiPhoto/Shutterstock.com 背景

研究 SARS-CoV-2の赤血球のヒッチハイクによる多臓器拡散は、マウスにおけるコロナウイルスの病原性で説明できる。画像出典：honlamaiPhoto/Shutterstock.com

*重要なお知らせ：medRxivは、査読を受けていない予備的な科学的報告を掲載しているため、決定的なものとみなされたり、臨床実践や健康に関する行動の指針とされたり、確立された情報として扱われたりするべきではありません。

背景
コロナウイルス疾患2019（COVID-19）は、呼吸器および非呼吸器に影響を及ぼす多系統疾患である。SARS-CoV-2感染がいくつかの血液疾患と関連していることが研究で報告されているが、SARS-CoV-2がどのように異なる組織に移動するかに関するデータは限られている。

研究について
本研究では、自然界に存在する宿主であるマウス肝炎ウイルス（MHV）-A59モデルを用いて、ウイルスの有機対流性と臨床症状との関連を調べた。

定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（RT-qPCR）とウイルス感染性解析を行った。血漿および赤血球濃縮画分を比較した。

さらに、ヘム（およびヘム関連分子）とマウス肝炎ウイルススパイクタンパク質との潜在的相互作用を調べるために、インシリコ計算ドッキング解析を行った。

RT-qPCRでCOVID-19感染が確認された37例の血清と鼻咽頭ぬぐい液を入手した。SARS-CoV-2リボ核酸（RNA）を抽出し，SARS-CoV-2を定性および定量的に検出した．

腎臓、心臓、肺、および肝臓の組織は、COVID-19に関連して死亡した8人の剖検から得た。In vivo実験にはBALB/cJマウスを用い、腹腔内注射によりMHVに感染させ、ヘミンとクロロキンを単独および併用投与した。

マウスの肺、肝臓、心臓、腎臓、脾臓、膵臓、および脳組織は、RT-qPCRおよび感染性SARS-CoV-2粒子評価のために採取した。血液サンプルは、感染前後の生化学関連および血液学的評価のために採取した。

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生存可能なSARS-CoV-2粒子を評価するためにプラークアッセイを行った。研究チームはこの結果を、COVID-19により死亡した人の剖検を含む、SARS-CoV-2陽性者に関する現実の情報と比較した。

結果
参加者の平均年齢は56歳で、68％（n=19）が男性であった。患者の23％の血清からSARS-CoV-2リボ核酸が検出されたが、全例で複数のSARS-CoV-2陽性鼻咽頭ぬぐい液が検出された。

特筆すべきは、SARS-CoV-2リボ核酸が、COVID-19で死亡した患者の肺に加えて、患者の腎臓と心臓からも検出されたことである。

SARS-CoV-2感染性とRT-qPCR所見は、肺、肝臓、心臓、脳、脾臓、腎臓、血液、膵臓を含むいくつかの臓器や組織にSARS-CoV-2リボ核酸と感染性SARS-CoV-2粒子の存在を示した。

感染後のマウスでは、ウイルス量、単球比率、好中球比率、血小板対リンパ球比（PLR）、好中球対リンパ球比（NLR）の増加が観察され、赤血球数、ヘモグロビン値、ヘマトクリット値、白血球数、リンパ球比率、血小板数の低下が見られた。

特筆すべきは、クロロキンとヘミンを併用することで、感染の臨床症状が軽減されたことである。計算機ドッキングにより、ヘムはSARS-CoV-2と同様にマウス肝炎ウイルスのスパイク蛋白と結合できることが示された。SARS-CoV-2のRNAは高ウイルス量ではすべての肺検体で検出されたが、心臓検体ではわずか14％、低ウイルス量では腎臓である程度検出された。

MHV感染は感染マウスの体重を著しく減少させ、SARS-CoV-2 RNAはマウスの肺、肝臓、脾臓、脳に最も多く存在した。様々な臓器から得られたSARS-CoV-2粒子は、ウイルス感染性アッセイで決定されたように、感染性を示した。

総タンパク、グロブリン、アルブミンなどの肝パラメータは低下し、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST）とアラニントランスアミナーゼ（ALT）の値は感染後に上昇した。腎臓に関しては、血中尿素窒素（BUN）値が感染後に有意に上昇した。

MHVに感染したマウスでは、心臓の重量がコントロールマウスよりも低く、脾臓の重量はコントロールマウスよりも大きかった。MHVは主に赤血球画分に検出され、血液生化学に悪影響を及ぼした。

ウイルス量およびウイルス力価は、血漿濃縮血画分よりも赤血球濃縮血画分で大きかった。ヘミンは全身的にCoV RNA量を増加させ、赤血球中のSARS-CoV-2粒子を増加させた。

ヘミンとクロロキンの併用投与は、ヘミン単独投与で観察された感染表現型の亢進を逆転させた。興味深いことに、RT-qPCR所見によると、ヘミン処理およびMHVに感染したマウスは、非感染および無処理のマウスに比べて、肺、肝臓、腎臓、および心臓におけるSARS-CoV-2 RNA量が有意に多く、脳における量はわずかに多かった。

この併用療法は、coVによる血液学的パラメータへの影響を逆転させた。その結果、SARS-CoV-2が血液中の赤血球と血漿に存在すること、ヘミン処理により両画分のウイルス粒子が上昇すること、ヘミンとクロロキンの両薬剤を投与した場合にその効果が相殺されることが示された。

結論
全体として、本研究結果は、SARS-CoV-2感染を促進する可能性のある赤血球および血液学的調節異常の機序と組み合わされた多臓器病変を示し、SARS-CoV-2陽性者の赤血球における感染性SARS-CoV-2粒子の存在の可能な意味について明らかにした。

この研究結果は、SARS-CoV-2が溶血を誘発し、ヘムを隔離し、複数の臓器にヒッチヒッキングする可能性を示し、赤血球ヘム蛋白質との相互作用を介したCOVID-19の複数の臓器への関与を支持した。

*重要なお知らせ：medRxivは予備的な科学的報告を掲載しており、査読を受けていないため、決定的なものとみなされたり、臨床実践や健康に関する行動の指針とされたり、確立された情報として扱われたりすることはありません。

参考文献
予備科学報告 Toro, A. et al. (2023) "Coronavirus pathogenesis in mice explains the SARS-CoV-2 multi-organ spread by red blood cells hitch-hiking". medRxiv., doi: 10.1101/2023.03.29.23287591. https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.03.29.23287591v1.
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タグ アラニン, アルブミン, 生化学, 血液, 脳, クロロキン, コロナウイルス, コロナウイルス病COVID-19, covid-19, 薬, 心臓, ヘモグロビン, 肝炎, in vivo, 腎臓, 白血球, 肝臓, 肺, リンパ球, 単球, 上咽頭, 膵臓, フェノタイプ、 血小板, ポリメラーゼ, ポリメラーゼ連鎖反応, タンパク質, 赤血球, 呼吸器, リボ核酸, RNA, SARS, SARS-CoV-2, 重症急性呼吸器症候群, スパイクタンパク, 脾臓, 症候群, 転写, ウイルス

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プージャ・トシュニワール・パハリア
執筆者

プージャ・トシュニワール・パハリア
博士は、口腔病変や状態と関連する顎顔面障害の臨床-放射線診断と管理に基づいています。

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最終更新日 2023年12月28日 木曜日

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