【コロナ禍】COVID-19の標的となる可能性が高い細胞を特定： 肺、鼻腔、腸

MITの研究者。MGH、MIT、ハーバードのラゴン研究所。MITとハーバードのBroad Institute。

世界中の同僚と共に、Covid-19パンデミックを引き起こしているコロナウイルスの標的であると思われる特定の種類の細胞を特定しました。

研究者たちは、さまざまな種類の細胞で見つかったRNAに関する既存のデータを使用して、SARS-CoV-2ウイルスがヒト細胞に侵入するのを助ける2つのタンパク質を発現する細胞を検索することができました。彼らは、他の細胞よりもこれらの両方のタンパク質のRNAを発現する肺、鼻腔、腸の細胞のサブセットを発見しました。

研究者たちは、その発見が、Covid-19の治療に転用できる新しい薬物治療の開発や既存の薬物の試験に取り組んでいる科学者の手助けになることを期待しています。

データを掘り下げる

SARS-CoV-2の発生が始まって間もなく、科学者たちは、ウイルスの「スパイク」タンパク質が、アンジオテンシン変換酵素2（ACE2）として知られるヒト細胞の受容体に結合することを発見しました。TMPRSS2と呼ばれる酵素である別のヒトタンパク質は、細胞侵入を可能にするために、コロナウイルスのスパイクタンパク質を活性化するのに役立ちます。結合と活性化の組み合わせにより、ウイルスは宿主細胞に侵入することができます。

「これらのタンパク質の役割が生化学的に確認されたことに気づくやいなや、私たちはこれらの遺伝子が既存のデータセットのどこにあるのかを探し始めました」とOrdovas-Montanes氏は言います。「我々は、このウイルスが実際に標的とする可能性がある細胞がどれであるかを調査し始めるのに本当に良い立場にあった。」

Shalekの研究室および世界中の他の多くの研究室は、数万のヒト、非ヒト霊長類、およびマウスの細胞の大規模な研究を行ってきました。与えられたセルタイプ。昨年から、NyquistはBroad Instituteのパートナーとデータベースを構築し、これらのデータセットの膨大なコレクションを1か所に保存して、研究者がさまざまな感染症における特定の細胞の潜在的な役割を研究できるようにしています。

データの多くは、Human Cell Atlasプロジェクトに属するラボからのものです。

鼻腔では、粘液を生成する杯分泌細胞が、SARS-CoV-2が細胞の感染に使用する両方のタンパク質のRNAを発現していることを発見しました。肺では、主にタイプII肺細胞と呼ばれる細胞でこれらのタンパク質のRNAが見つかりました。これらの細胞は、肺の肺胞（空気嚢）を覆い、それらを開いた状態に保つ役割を果たします。

腸では、一部の栄養素の吸収に関与する吸収性腸細胞と呼ばれる細胞が、他のどの腸細胞タイプよりもこれら2つのタンパク質のRNAを発現していることを発見しました。

「これは完全な話ではないかもしれませんが、それは確かにフィールドが以前に立っていた場所よりもはるかに正確な絵を描きます」とオルドヴァス-モンタネスは言います。「今では、これらの受容体がこれらの組織のこれらの特定の細胞に発現していると、ある程度の自信を持って言うことができます。」

感染との戦い

彼らのデータでは、研究者たちは驚くべき現象も見ました-ACE2遺伝子の発現は、ウイルス感染に反応して体が産生するタンパク質であるインターフェロンによってオンになることが知られている遺伝子の活性化と相関しているようです。これをさらに調査するために、研究者らは気道を覆う細胞をインターフェロンで処理する新しい実験を行い、その処理が実際にACE2遺伝子をオンにすることを発見しました。

インターフェロンは、ウイルスの複製を妨害し、免疫細胞を活性化するのを助けることにより、感染を撃退するのに役立ちます。また、細胞が感染と戦うのを助ける特徴的な遺伝子セットをオンにします。以前の研究では、ACE2が肺細胞の損傷への耐性を助ける役割を果たすことが示唆されていますが、ACE2がインターフェロン応答と関連するのはこれが初めてです。

この発見は、コロナウイルスが宿主細胞の自然防御を利用するように進化し、いくつかのタンパク質を自分の使用のために乗っ取った可能性があることを示唆しています。

「これが唯一の例ではありません」とオルドヴァス・モンタネスは言います。「細胞に侵入する方法として実際にインターフェロン刺激遺伝子を標的とするコロナウイルスや他のウイルスの他の例があります。ある意味で、それは宿主の最も信頼できる応答です。」

google翻訳一部割愛全文はリンク先へ
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200422132556.htm

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