研究により、ORF8タンパク質がCOVID-19の主要な原因因子として特定されています

by REVOLUSYNAPSE
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メイヨークリニックが主導する新しい研究は、オープンリーディングフレーム8(ORF8)タンパク質が、重度のコロナウイルス病2019(COVID-19)感染症の患者で高度に発現していることを示唆しています。

さらに、ORF8は、炎症性サイトカインを誘導するCD14 + / CD16 +単球上の受容体と特異的な結合活性を持っていることがわかっています。

調査結果は、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)を重症感染症に関連する症状に結び付ける欠落因子としてORF8を指摘しています。 重度のCOVID-19感染症におけるORFの役割を理解することは、研究者が将来の治療戦略のためにそれを操作しようとするときに、ウイルスのアキレス腱でもある可能性があります。

勉強: 分泌されたORF8は、重度のCovid-19の病原性の原因であり、選択されたNLRP3阻害剤で標的となる可能性があります。 画像クレジット:GEMINI PRO STUDIO / Shutterstock

この研究は最近、 bioRxiv*プレプリントサーバー。

研究

研究者らは、HEK293細胞をSARS-CoV-2タンパク質を発現する22のレンチウイルスの1つに感染させることにより、SARS-CoV-2モデルを構築しました。 タンパク質発現を調べたウエスタンブロッティングにより、NSP13、ORF10、MEM、およびNSP4を除くほとんどのウイルスタンパク質の発現が確認されました。

他とは異なり、ORF8は最も発現されたタンパク質でした。 さらなる分析は、他の発現されたタンパク質が型にはまらないタンパク質分泌シグナルを有することを示したが、古典的なタンパク質シグナル配列およびN-リンクグリコシル化部位を有するのはORF8であった。 調査結果は、ORF8が古典的な小胞体/ゴルジタンパク質分泌経路から分泌する可能性が高いことを示しています。

ORF8タンパク質はSARS-CoV-2感染に見られる炎症反応を誘発します

豊富なORF8タンパク質は、COVID-19関連の炎症性サイトカインの発現を刺激するようです。

研究チームは、NSPタンパク質またはORF8で感染していないドナーからのヒト末梢血単核細胞をテストした後にこの結果を発見しました。

サイトカインRNAの発現をテストした後、細胞がNSPタンパク質と相互作用した後、サイトカインの発現は観察されませんでした。 ただし、CMを伴うORF8は、IL1b、IL6、IL8、およびCCL2を含むいくつかのサイトカインのmRNA発現の5倍の増加を誘発しました。

さらに、グリコシル化ORF8とグリコシル化ORF8の間のテストでは、サイトカイン誘導にはグリコシル化が必要であることが示されました。

単球は、サイトカイン発現のためのORF8の中間標的です

COVID-19関連サイトカインを産生するために、ORF8は単球を標的にしてその入札を行います。 具体的には、CD14、CD16、CD68、およびHLA-DRは、サイトカインIL1b、IL8、およびCCL2のmRNA発現が増加したときに濃縮されました。

CD14 + / CD16 +を標的とするORFの作用機序は、NLRP3を介したインフラマソーム応答の活性化に依存しています。

SAR-CoV-2感染経路が細胞内で最も濃縮された経路であったため、経路濃縮分析によりこの発見が確認されました。 さらに、NOD様受容体シグナル伝達サブパスウェイの一部も濃縮されました。

ORF8がどのように 糖タンパク質 NLRP3を介したインフラマソーム活性化を開始し、研究者らは、ORF8糖タンパク質に2時間曝露した細胞を研究して、すべてのORF8タンパク質が細胞受容体に結合する可能性を最大化しました。 結合しなかったORF8タンパク質を洗い流した後、ORF8とプレインキュベートした細胞だけでなく、ORF8に継続的に曝露したすべての細胞で強力なIL1bmRNA発現が見られました。

結果は、ORF8タンパク質が食作用などの非受容体型プロセスを介して単球に入る可能性が最も高いことを示唆しています。

潜在的な表面受容体のうち、細胞内NLRP3受容体のみがORF8結合タンパク質に物理的に結合していました。

重度のCOVID-19病の患者で観察された高いORF8タンパク質レベル

以前の実験では、SARS-CoV-2ORF8タンパク質が炎症性サイトカインの産生の誘発に関与していることが確認されました 試験管内で。 次のステップは、以下が実際のシナリオでも実行されるかどうかを確認することでした。

研究者らは、COVID-19感染と診断された患者からグリコシル化された血液を収集しました。 ウエスタンブロッティングを使用して、血清中のタンパク質サンプルを測定しました。

調査結果は、新たに診断された患者の92%が検出可能なORF8タンパク質レベルを持っていたことを示しました。 ORF8タンパク質のサイズを比較すると、結果により、患者がグリコシル化されたORF8タンパク質を持っていることが確認されました。

研究者は血液中のORF8の正確な量を決定できませんでしたが、約4 µlの血清サンプルにはCOVID-19感染時に有意なレベルのORF8タンパク質が含まれていました。

ORF8タンパク質レベルと疾患の重症度の間に相関関係が観察されました。 25人の入院患者のうち、感染症で死亡した7人はORF8タンパク質レベルが有意に高かった。

ORF8タンパク質が低いすべての患者は軽度の症状を示し、感染からすぐに回復し、誰も死亡しませんでした。

NLRP3阻害剤MCC950の投与は、IL1b産生の阻害に成功しました。

ORF8 / NLRP3軸を標的とすることは、現在のパンデミックに対する緊急の満たされていないニーズである248の症候性Covid-19の患者を治療するための有望な戦略です」と研究チームは結論付けました。

*重要なお知らせ

bioRxivは、査読されていない予備的な科学レポートを公開しているため、決定的なものと見なしたり、臨床診療/健康関連の行動を導いたり、確立された情報として扱ったりするべきではありません。



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