アレルギー性喘息が重度のCOVIDを予防できる理由

喘息は、散発的な呼吸困難を引き起こす肺疾患です。それはしばしば小児期に始まりますが、成人にも現れ、あらゆる年齢の人々に影響を及ぼします。現在、治療法はありませんが、治療は症状の抑制に役立ちます。この病気は、気管支（空気が肺に出入りする管）の炎症と狭窄によって引き起こされます。

SARS-CoV-2は、21世紀初頭以来、人口に影響を与えた3番目のコロナウイルスの発生であり、2002年にSARS-CoV、2012年にMERS-CoVが先行しました。COVID-19の臨床症状は、無症候性疾患から重度の呼吸器疾患、さらには死亡に至るまで、感染者間で大きく異なります。オミクロン変異体に感染した人の大多数は、軽度の風邪様症状、中程度のインフルエンザ様症状、または症状のない症状を経験しますが、これは、新しい亜種が潜んでいるため、パンデミックが間もなく終了することを意味するものではありません。

現在、ノースカロライナ大学チャペルヒル校（UNC）の研究者たちは、最近の研究で、病気の進行がどのように起こるか、そして喘息患者の人口が少ない理由の生物学的理由を明らかにしました深刻なCOVID-19の影響を受けやすい。

科学者たちは、結論を全米科学アカデミーの議事録に掲載された論文に変えました。彼らは、SARS-CoV-2から細胞を保護する上で、インターロイキン-13（IL-13）と呼ばれる有名なサイトカインの重要性を明らかにし、アレルギー性喘息の人々が慢性肺疾患を抱えているにもかかわらず、なぜ一般の人々よりもうまくいくのかという謎を説明するのに役立ちます。慢性閉塞性肺疾患（COPD）や肺気腫など、重度のCOVIDのリスクが非常に高い他の病気の人でも同じことを証明できませんでした。

ノースカロライナ大学医学部の小児科助教授であるカミーユ・エーレは、「アレルギー性喘息の人々が深刻な病気からより保護されているように見えるのは、生体力学的な理由が必要であることを私たちは知っていました」と説明しました。私たちの研究チームは、特にIL-13による多くの重要な細胞変化を発見し、特定の患者集団におけるSARS-CoV-2感染の防御に独自の役割を果たしていると結論付けました。」

IL-13などのサイトカインは炎症の引き金となるため治療には使用できませんが、病原体の侵入から身を守るために細胞が使用する自然の分子経路を理解することは重要です。これらの研究は新しい治療標的を明らかにする可能性があるからです。

COPDなどの慢性肺疾患を含む、重度のCOVIDのリスクを高める多くの健康要因がありますが、パンデミックの間、疫学者はアレルギー性喘息の被験者が深刻な病気にかかりにくいことを発見しました。

「これらは、カビ、花粉、フケなどのアレルゲンによって引き起こされる喘息の患者です」と、UNC子供研究所のメンバーでもあるEhreは説明しました。なぜそれらが影響を受けにくいのかを知るために、ヒト気道上皮細胞の初代培養における特異的な細胞メカニズムを調べました。」

研究者らは、SARS-CoV-2に感染したヒト気道細胞の培養物の遺伝子解析を用いて、ヒトACE2タンパク質の発現が、感染した細胞の種類と、この細胞集団で発見されるウイルスの量（ウイルス量としても知られる）を左右すると結論付けた。

その後、科学者たちは電子顕微鏡を使用して、気道の表面に沿って粘液を移動させる原因となる感染した有毛細胞からのウイルスの激しい流出を特定しました。MSはまた、ウイルス感染によるヒト細胞内の変化を明らかにした。そして、これらの突然変異は、気道の表面を破壊する有毛細胞で最高潮に達します。「この分離は、SARS-CoV-2の拡散と感染のための大きなウイルス貯蔵庫を提供するものです」とEhreは説明しました。また、感染細胞がより深い肺組織に移動する可能性も高まるようです。」

調査を掘り下げて、感染した気道細胞が、MUC5ACと呼ばれる重要な粘液タンパク質が内部で枯渇していることを専門家が検出しました。これは、おそらくタンパク質が侵入ウイルスをトラップするために分泌されたためです。しかし、MUC5ACの産生に関与する細胞が蔓延するウイルス感染に圧倒されたため、ウイルス量は増加し続けました。

科学者たちは、MUC5ACを過剰に産生することが知られているアレルギー性喘息の患者は、重度のCOVIDの影響を受けにくいことを疫学研究からすでに知っていました。Ehreと彼の同僚は、喘息患者がアレルゲンに直面したときに、サイトカインIL-13が肺のMUC5AC分泌を増加させることも知っていました。そこで彼らは、他の人をIL-13で治療することにより、喘息患者の気道を模倣することにしました。

次に、ウイルス力価、ウイルスmRNA、クリアランス率、および感染細胞の総数を測定しました。どちらも大幅に減少しました。彼らは、粘液が培養物から除去された場合でもこれが依然として真実であることを発見し、IL-13のSARS-CoV-2に対する保護効果には他の因子が関与していることを示唆している。

RNAシークエンシング解析により、IL-13は気道免疫防御に重要な抗ウイルスプロセスを制御する遺伝子をアップレギュレートすることが明らかになりました。また、IL-13が細胞内のウイルス量と細胞間ウイルス感染を減少させることも実証した。

これらの知見をまとめると、IL-13はウイルスの細胞への侵入、細胞内での複製、およびウイルスの拡散に有意な影響を及ぼし、ウイルスが気道への最も深い経路を見つけて重篤な疾患を引き起こす能力を制限していることを示している。「この研究は、SARS-CoV-2感染をできるだけ早く治療することがいかに重要であるかをさらに示していると信じています」とEhre氏は結論付けました。

読み続ける: