COVID-19が体内で大量の炎症を引き起こす方法

世界保健機関（WHO）がCOVID-19パンデミックを宣言してから約2年後、専門家はウイルスによって提起されたいくつかの質問に対する回答をまだ探しています。

ボストン小児病院の研究者が率いる研究では、COVID-19の理由が初めて説明されています病気は一部の人々に重度の炎症を引き起こし、著しい急性呼吸困難および多臓器障害を伴う。

驚くべきことに、この研究では、COVID-19に感染したときに人々が開発する抗体は、より多くの炎症を引き起こすことがありますが、COVID-19 mRNAワクチンによって生成された抗体はそうではないようです。

ボストン小児細胞・分子医学プログラムのジュディ・リーバーマン医師とキャロライン・ジュンケイラ医師が率いる研究者らは、マサチューセッツ総合病院のマイケル・フィルビン博士とともに、4月6日にNatureで彼らの発見を発表しました。「私たちは、COVID-19の軽度と重度の患者の違いを理解したかったのです。深刻な病気の人では多くの炎症マーカーが上昇し、炎症が病気の重症度の根本にあることはわかっていますが、何が炎症を引き起こすのかはわかりませんでした」とリーバーマン氏は述べています。

研究者らは、マサチューセッツ総合病院の救急科に来たCOVID-19患者の新鮮な血液サンプルを分析しました。彼らは、健康な人や他の呼吸器疾患のある患者のサンプルと比較しました。彼らはまた、COVID-19で亡くなった人々の肺剖検組織を調べました。

免疫細胞の激しい死

彼らは、SARS-CoV-2が、「センチネル」または感染に対する早期応答者として機能する血液中の免疫細胞である単球、および肺の同様の免疫細胞であるマクロファージに感染する可能性があることを発見しました。

感染すると、両方の細胞型が激しい死（ピロトーシスと呼ばれる）を起こし、強力な炎症警告信号が爆発的に放出されます。「感染した患者では、血液中の単球の約6％が炎症性死により死んでいました」とリーバーマン氏は言います。「死んでしまう細胞はすぐに体から排除されるので、これを見つけるのは大変な数です。」

COVID-19で死亡した人の肺組織を調べたところ、組織内のマクロファージの約4分の1が死んでいることがわかりました。研究者らは、SARS-CoV-2の兆候について細胞を調査したところ、単球の約10％と肺マクロファージの8％が感染していることを発見しました。

単球にはウイルスの侵入の古典的なポータルであるACE2受容体がなく、マクロファージにはACE2の量が少ないため、単球とマクロファージがSARS-CoV-2に感染する可能性があるという事実は驚きでした。リーバーマン氏は、研究者が死んだ細胞が現れない凍結血液サンプルを研究することが多いため、単球のSARS-CoV-2感染は以前は見逃されていた可能性があると考えています。

この研究では、SARS-CoV-2は単球とマクロファージに感染できたが、新しい感染性ウイルスを生成できないことも示されました。研究者たちは、新しいウイルスが完全に形成される前に、細胞がピロトーシスにより急速に死滅したと考えています。「どういうわけか、これらの「センチネル」細胞によるウイルスの取り込みは保護的です。ウイルスを吸収し、より多くの免疫細胞を動員します。しかし、悪いニュースは、これらの炎症性分子がすべて放出されることです。高齢者のように炎症を起こしやすい人では、これは制御不能になる可能性があります」とリーバーマン氏は述べています。

感染を促進する抗体？

CD16と呼ばれる受容体を有する単球の特定の群が特に感染する可能性が高かった。これらの「非古典的な」単球は、全単球の約10％しか占めていませんが、COVID-19の患者ではその数が増加したと研究者らは発見しました。彼らはまた、感染する可能性が高かった。古典的な血液単球のどれにも比べて、約半分が感染していた。

CD16受容体は、SARS-CoV-2のスパイクタンパク質に対する抗体を認識しているようです。研究者らは、これらの抗体が受容体を担う単球の感染を実際に促進する可能性があると考えています。「抗体がウイルスを覆い、CD16受容体を持つ細胞がウイルスを吸収します」とリーバーマン氏は言います。

しかし、COVID-19 mRNAワクチンを接種した健康な患者を研究したところ、開発した抗体は感染を促進しないようでした。この理由はまだ明らかではありません。研究者らは、ワクチンによって生成された抗体は、感染中に発生し、CD16受容体にも結合しない抗体とはわずかに異なる性質を持っていると考えています。その結果、細胞はウイルスを吸収しません。

Liebermanらは、これらの知見がCOVID-19の治療にモノクローナル抗体を使用することに影響する可能性があると考えており、早期に治療が効かない理由を説明するのに役立つ。「後になって、抗体が炎症の改善に役立つかもしれません」と彼女は言います。「抗体の性質を調べる必要があるかもしれない」

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