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mRNAワクチン接種後の自己免疫及び腫瘍性転帰:制御性T細胞応答の役割(論文の翻訳)
(原著)Autoimmune and Neoplastic Outcomes After the mRNA Vaccination: The Role of T Regulatory Cell Responses
Anthony M Kyriakopoulos1, Greg Nigh2, Peter A McCullough3and Stephanie Seneff4
1 Nasco AD Biotechnology Laboratory, Department of Research and Development, Sachtouri 11, 18536, Piraeus, Greece; Antkyriak@gmail.com.ORCID https://orcid.org/0000-0002-0749-0060
2 Greg Nigh LLC,Westerly, RI USA 02891. gnigh@portlandnaturalhealth.net. ORCID https://orcid.org/0009-0004-8386-373X
3 McCullough Foundation, Dallas TX 75201 USA; peteramccullough@gmail.com.ORCID https://orcid.org/0000-0002-0997-63554
4 Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge MA 02139 USA; https://orcid.org/ORCID 0000-0001-8191-1049
*Correspondence: Stephanie Seneff. seneff@csail.mit.edu
【ハイライト】
・COVID-19のmRNA注射が展開された後、多くの自己免疫疾患が発生した。
・mRNAが注射された部位および遠隔転移部位のレシピエントの体内で、悪性がんが発生した。
・mRNAワクチンは胸腺の縮小を引き起こし、Tレギュレーター(Treg)とTエフェクター(Teff)の恒常性細胞バランスに異常をきたす。
・活性化された免疫細胞はスパイクタンパク質を胸腺上皮細胞に送り込み、胸腺上皮細胞にダメージを与える。
・Treg/Teffバランスは自己免疫や癌の運命を決定する可能性があり、がん組織を持っている患者とがん組織を持っていない患者では異なる。
・mRNA注射を繰り返すと、免疫機能の低下(IgG4、PD-L1の上昇)が経験的に証明され、自己免疫や癌のリスクが増加し、感染症に対する抵抗力が低下する。
・癌患者においては、患者が受ける免疫療法によって、mRNAワクチンは自己免疫やがんのさらなる進行に関連する可能性がある。
【要旨】
抗原が免疫系を刺激すると、ナイーブT細胞から特定のTレギュラトリー(Treg)とTエフェクター(Teff)亜集団が発生する。Treg細胞とTeff細胞のバランスが崩れると、がんや自己免疫の原因となる。Treg細胞は自己免疫から守るという点で有益である。しかし、腫瘍に対する免疫反応は抑制される。本総説では、SARS-CoV-2 mRNAワクチン接種後のTreg応答を解析し、異なる条件下での明確な病理学的応答を見出した。改変mRNAを注射すると、遅延するが非常に活性の高い免疫応答が起こり、その結果、インフラマソームが過剰に活性化される。mRNA「ワクチン」は、CD8+T細胞の活性化を抑制する一方で、非常に強いIgG抗体応答を誘導する。エクソソームは、組み換え合成スパイク・タンパク質とそれをコードするmRNAを生体全体に分布させる。循環樹状細胞やTreg細胞がスパイクタンパク質を運んでいる間に胸腺に戻る移動は、胸腺髄質上皮細胞にダメージを与え、胸腺の退縮を促進し、炎症老化や免疫老化の直接的な原因となる。まとめると、mRNA注射とそれに続くmRNAコード化SARS-CoV-2スパイクタンパク質発現に対するTreg応答は、免疫能力を破壊し、自己免疫疾患や癌の発症を加速させる可能性がある。ここで論じた過程は、疫学的知見や症例報告のいずれとも一致している。
【略語 】
Foxp3:フォークヘッドボックスP3;IFN:インターフェロン;IgG4-RD:IgG4関連疾患;IgG:免疫グロブリンG;NF-κB:活性化B細胞の核因子κ-軽鎖エンハンサー;PD-1:プログラム細胞死1;PD-L1: STAT3:Signal Transducer and Activator of Transcription 3;TGF-β:トランスフォーミング増殖因子β;TLR:toll-like receptor;iTregs:誘導性Treg細胞;mTreg:メモリーTreg細胞;nTregs:ナイーブTreg細胞
【はじめに】
T制御(Treg)細胞応答の免疫恒常性は、自己寛容を維持し、組織損傷から保護するために誇張されたT細胞免疫応答を停止させる(Smigielら、2014;Kumarら、2018)。ヒトにおけるTreg細胞(胸腺由来または末梢由来)の発見により、適応免疫応答の制御に関する興味深い事実が明らかになった(Smigiel et al.) CD4+とCD8+の両方の制御性T細胞は、自己免疫と癌の両方を回避するために、免疫系の恒常的バランスを提供している(Rocamora-Reverteら、2021年)。Treg細胞はインターロイキン10などのサイトカインを放出し、Tエフェクター(Teff)細胞の活性を抑制する。免疫細胞の一部が自己と異物の区別をしなくなると、Treg細胞は自己組織を傷つける過剰な炎症反応を防ぐのに役立つ。一方、腫瘍微小環境に常在するTreg細胞の大集団は、不適応的にがん細胞を免疫攻撃から守り、腫瘍の無制限の増殖を許してしまう(Shevyrev & Tereschchenka, 2020)。 加齢に伴い、T細胞は自己抗原に対する親和性が高まるが、これは末梢(誘導性)Tregs(iTregs)のクローン拡大によって相殺される。並行して、胸腺T細胞の能力は低下し、新しいT細胞を生成する能力が損なわれる。iTregsの増加は自己免疫の抑制に役立つが、そうすることで腫瘍増殖や敗血症のリスクを高めることになる(Vadasz et al.,2013)。胸腺は、哺乳類の免疫系の発達において中心的な役割を果たしている。子宮内で始まり、幹細胞は骨髄から胸腺に移動し、そこでまず胸腺細胞へと成熟する。これらの胸腺細胞は、最終的にCD4+およびCD8+ T細胞のプールとナイーブTreg(nTreg)細胞集団を生み出す、ネガティブ選択とポジティブ選択の複雑なプロセスを含む変化を受ける。
選択過程では、細胞を多様なヒトタンパク質にさらし、ヒトタンパク質と強く結合する胸腺細胞はアポトーシスによって排除される。弱く結合するものは保持され、CD4+およびCD8+ Teff細胞の支配的な供給源となる。中間の結合を示す胸腺細胞については、状況はより複雑である。その多くはnTreg細胞に進化し、活性化されるとTeff細胞のクローン拡大と活性化を抑制する。Treg細胞のユニークなマーカーは、フォークヘッドボックスP3(Foxp3)転写因子である。一部のTeff細胞は、この中間結合細胞プールで依然として生存しており、自己免疫疾患、特に加齢に関連した免疫老化や炎症に関連して、重要な役割を果たしている(Kronenberg and Rudensky, 2005; Smigiel et al., 2014)。 胸腺から出現するnTreg細胞以外にも、末梢CD4+ Teff細胞は、細胞ストレスに関連して過剰発現するサイトカインIL-2およびトランスフォーミング増殖因子-β(TGF-β)に応答して、Treg細胞に変化することができる(Horwitzら、2008;Yuら、2009a)。
イオン化可能なカチオン性脂質は、mRNAワクチンのmRNAの送達に用いられる脂質ナノ粒子の主要成分である(Jungら,2022)。これらの脂質の重要な特徴の一つは、タンパク質合成をサポートするためにエンドソーム破裂によってmRNAを放出できることであるが、NLRP3インフラマソームを活性化するリソソーム段階まで放出を遅らせることもできる(Forster et al.,2022)。これは免疫反応を誘導するアジュバントとして有益であるが(Nance & Meier, 2021)、酸化ストレス、ミトコンドリア損傷、壊死、合胞体形成、パイロプトーシスと関連している(Lima et al., 2013)。NLRP3インフラマソームの活性化は、過剰な活性酸素種とミトコンドリアDNA損傷により、ミトコンドリアからのカスパーゼ-1放出を誘導する(Phulphager et al., 2021)。損傷応答シグナル伝達は、膜孔の形成とパイロプトーシスによる壊死の開始をもたらす。NLRP3インフラムソームとカスパーゼ-1は一緒になって、炎症性サイトカインIL-1βの分泌を導く(Phulphager et al.、2021)。これらの活動は、ワクチン抗原に対する免疫反応を開始させ、最終的に強力な抗体反応をもたらすために不可欠である。しかし、SARS-CoV-2スパイクタンパク質抗原に対する抗体応答が弱い、あるいは強いという概念には、ワクチン接種者の免疫系の機能不全や基礎にある病態が隠されている(Zach & Greslehner, 2023)。
インターロイキン-1ファミリーには、あまり知られていないが、DNA損傷応答とカスパーゼ-1シグナルによって活性化されるIL-18という、同様に重要なメンバーがもう一人いる(Sansonettiら、2000;Cinatら、2021)。IL-18は免疫活性化や自己免疫疾患においていくつかの役割を担っている。良い面では、細胞傷害性CD8+T細胞の増殖を促進する(Iwaiら、2008)。しかし、自己免疫疾患に関与する自己反応性自然抗体反応を誘導することもある(Enokssonら、2011)。IL-18はまた、扁平上皮がんにおける炎症誘発性発がんを促進する(Huangら、2017年)。IL-18の最も興味深い点は、末梢の活性化メモリーTreg(mTreg)細胞が胸腺に戻るよう誘導する力があることで、特に胸腺が退縮する前の若年者では、そこで生来のナイーブTreg(nTreg)細胞の発達と末梢への放出を阻害する強力な役割を果たす(Peligero-Cruzら、2020年)。この作用は、IL-18が末梢のナイーブTregプールを減少させることにより、自己反応性抗体の過剰な活性化につながる手段であると考えられる。IL-18シグナル伝達は、末梢で活性化されたmTreg細胞のC-Cモチーフ・ケモカイン・レセプター6の発現をアップレギュレートし、その結果、胸腺に遊走して戻ってくる。これらの再循環胸腺Tregは、IL-2を消費することによって、胸腺での新しいnTreg細胞の産生を阻害し、その結果枯渇する(Thiaultら、2015年)。
Agratiら(2021)の研究では、Th1サイトカインであるインターフェロン-γ(IFN-γ)、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、IL-2を定量化する全血検査を通して、スパイク特異的T細胞が2回目のmRNA注射後2週間でこれらのサイトカインをすべて豊富に産生することが示された。しかし、COVID-19の事前感染により、mRNAワクチンに反応してIL-2の産生が増加することは明らかであり(Sedegah et al、 2022)、末梢Teff細胞のTreg細胞への変換を誘導する。mRNAワクチンの単回投与後に重症心筋炎を発症した患者を対象とした研究がある。この患者は3ヵ月前に軽症のCOVID-19に罹患しており、ワクチンに対する強力なNLRP3インフラムマソーム反応の素因であったようである。この患者の単球は、COVID-19ワクチンを接種した他の患者と比較してIL-18の発現レベルが高く、おそらく誘導されたメモリーTregが胸腺に戻り、心臓に対する自己免疫攻撃のリスクが高まったと考えられる(Wonら、2022年)。
胸腺は小児期の免疫系の形成において中心的な役割を果たしている。加齢とともに胸腺は縮小していくが、これは胸腺の退縮として知られる過程である。胸腺の退縮は、免疫老化とそれに伴う「炎症老化」として知られる慢性的な炎症状態の最も重要な要因である可能性がますます明らかになってきている(Thomas et al.,2020) NLRP3インフラムソームは胸腺に直接的な影響を及ぼし、胸腺の死滅を促進する(Youmら、2012年)。IL-18は、ナチュラルキラー細胞上のIL-18レセプターを活性化することにより、胸腺の再生を抑制することが示されている(Granadierら、2022)。免疫老化は、感染症、自己免疫疾患、癌の免疫監視機能の低下のリスクを高めることは自明である(Liuら、2023)。
Treg細胞は、「胸腺の退縮」(Thomas et al., 2021)と呼ばれる現象において重要な役割を果たしている。その進行に伴い、ホーミングメモリーTreg細胞はその数を維持するが、胸腺内の他のすべての細胞型の数は減少する。したがって、成熟したメモリーTregは、老化した胸腺のTregプールの大部分を占めるようになる(Peligero-Cruzら、2020年)。高齢者集団は一般的に、末梢におけるTreg/Teff比が高いが、Treg集団は主に、もともと曝露された特定の抗原にすでにコミットしている長寿命のmTregで構成されている。これらのmTregは、同じ抗原に新たにさらされるとT細胞応答を抑制するが、新規の脅威にはほとんど反応しない。新たな侮辱に反応できるナイーブTregは不足しており、その結果、自己反応性T細胞による自己免疫攻撃がうまく制御されなくなる(Thomasら、2021年)。免疫老化に関連する疾患、例えば、がん、心血管疾患、関節リウマチ、代謝性疾患、神経変性疾患を患っている人は、重篤で時に致命的なCOVID-19感染症に罹患するリスクが高い(Thomasら、2020)。高リスクの予備軍にmRNAワクチンを接種すると、TGF-βとIL-2の両方の産生が増加し、おそらくmTreg細胞集団が大量に産生され、ワクチンに対する反応が悪くなり、胸腺の退縮がさらに加速する(Liuら、2021年)。
さらに、「炎症性老化」に罹患している虚弱な高齢者(65歳以上)は、mRNAワクチンの接種を受けるべきではないという特別な注意喚起が最近報告されている(Kountouras et al. 2023)
【がん患者および非がん患者におけるmRNAワクチン反応 】
Choueiriet al.による解析(2023)では、がん患者(がん(+)患者)にmRNAワクチンを接種することを支持する結論が出されているが、SARS-CoV-2ワクチン接種者の免疫学的障害を考える上で重要な知見が明らかにされている。この研究では、mRNAワクチンを接種したがん(+)患者、特にSARS-CoV-2感染前に2~3回のブースター接種を受けた患者は、ワクチン未接種のがん(+)対照群に比べ、SARS-CoV-2感染症のブレークスルー発症頻度が高いことが判明し、mRNAワクチンの反復接種後、Tregが免疫系を抑制していることが示唆された。 重要なことは、ワクチン接種を受けたがん(+)集団では、ワクチン未接種のがん(+)対照群よりも血液学的悪性腫瘍の発生頻度が高かったことである。また、ワクチン接種を受けたがん(+)群では、悪性疾患の治療に抗悪性腫瘍剤がより多く投与された。
著者らは、がん(+)患者における最初の2種類のワクチンに加えて、さらなるmRNAワクチン接種(Choueiriら、2023年)を行うことが、COVID-19による死亡率の増加を防ぐのに役立つと結論づけた。しかし、彼らの知見は、mRNA暴露後のがん(+)ワクチン接種者における免疫学的異常を示唆している。重要なことは、mRNA注射によってがん(+)患者の抗スパイク蛋白質Teff細胞免疫を抑制するTreg応答が、定義が不明確なまま異常に亢進していることである。免疫老化とTreg応答に関する研究(Liuら、2021年;Thomasら、2021年)によれば、mRNAワクチン接種をさらに進めると、免疫抑制がさらに大きくなり、がんの進行がさらに加速される可能性が高い(Ohueら、2019年)。がん(+)集団とがん(-)集団におけるmRNAワクチン接種時に発現する免疫系応答について、Treg細胞集団に焦点を当てたさらなる解析が必要である。一般的に、高い免疫原性はより重篤な副作用と関連しており、免疫系の初期状態によっては、極端な場合、ワクチンは効果的な免疫応答を産生しないか、あるいは重篤で生命を脅かすことさえある副作用を誘発するほど強い免疫応答を産生する可能性がある。
ワクチンによって誘導される免疫と反応原性を評価するために、洗練された方法が開発されてきた(Gonzalez-Dias et al.)。 Tregは健常組織と悪性組織で異なる挙動を示す(Luo et al.,2016)。自己免疫傾向は、がん(+)およびがん(-)の両者において、mRNAワクチン接種によって誘導される。しかし、これら2つのシナリオにおける臨床経過は全く異なる。がん(-)のシナリオでは、不十分なTregプールの不十分な抑制により、「古典的」自己免疫(自己免疫性甲状腺炎、関節リウマチなど)の発症に有利な条件が整う。しかし、がん(+)個体では、常在する豊富なTregプールによる免疫応答の抑制が強化されることが、抗がん免疫の障害とその結果としてのがん進行加速のリスクに最も関連している(Dejacoら、2006年)。がんと自己免疫は、mRNAワクチン接種後の制御不能なTreg応答と並存している(Hatzioannouら、2021年)。一次および特にブースターmRNA注射後の免疫療法下にあるがん(+)患者に生じる自己免疫は、調節不全に陥ったT細胞応答の下流効果であると考えられている(Alsaab et al., 2017)。さらに、自己免疫の発症は、感染症の再発を伴う原発性免疫不全症候群と密接に関連している(Schmidtら、2018)。
この場合、mRNAワクチン接種後にがん(+)患者で発生するブレークスルー感染症は、ワクチン中のmRNAが既存の免疫不全を悪化させたことを示すものである(Choueiriら、2023年)。ブレークスルー感染症は、免疫療法を受けていないがん(+)患者でも発生する(ただし数は少ない)。したがって、COVID-19に対するmRNAワクチン接種では、がん(-)集団とがん(+)集団の両方における免疫能力に関する重要な疑問が生じる。それらは以下の通りである: 1) がん(-)集団において、mRNAワクチンによって免疫系が特定の種類の悪性腫瘍をより頻繁に発症するように誘導される可能性はあるか(Luo et al.,2016)? 2) 1回または複数のmRNAワクチンを接種された人について、新たながんの絶対的なリスク増加(がん(-)の場合)、またはがんの増殖/拡大(がん(+)の場合)はどの程度ですか?ワクチン接種後のTreg応答は、潜在的に予後予測に役立つ可能性がある(Shangら、2015年)。
機能しているTreg細胞は、一方では悪性細胞の生存を可能にする抑制機能を持つが、他方では、Treg細胞が抑制されると、スパイクタンパク質によって誘導される激しい炎症反応の結果として、自己免疫の発症を許してしまう(Barhoumi et al., 2021)。これらの疑問を念頭に置いて、COVID-19 mRNAワクチン接種後の免疫応答を調べ、がん(-)集団とがん(+)集団におけるTreg細胞の調節異常の、似ているようで異なる意味を検討する。
【mRNAワクチン接種後のTreg調節異常の評価基準】
自己免疫には、Tregの恒常性バランスの障害が関与している(Dejaco et al., 2006)。概念的には、特定の抗原刺激によってTreg応答が高まると、T細胞は機能的なエフェクター細胞への活性化を妨げられる。自己免疫の間、Treg細胞は抑制機能を失い、自己寛容を失ったTeff細胞が疾患を引き起こす。 COVID-19のmRNAワクチン接種に関して、Diani Sらによる総説(2022年)は、SARS-CoV-2感染によって付与される自然免疫は、細胞性免疫と液性免疫の両方が強固であり、ワクチンによる防御が急速に衰えるのに比べ、長期間持続すると判断している。ワクチン接種は、過去に感染した人では副作用のリスクが高く、ワクチン接種を繰り返すと自己免疫疾患を誘発するリスクが高くなる(Rawら、2022年)。Tormo Nら(2022)は、mRNAワクチン接種後のT細胞応答を、a)年齢(60歳以前と以後)、b)SARS-CoV-2の既感染の有無によって評価した。著者らは、年齢と感染歴の有無の両方により、接種したワクチンに対する免疫応答に経時的な有意差があることを指摘している。 自己免疫における調節不全の天然Treg細胞の役割について概説したLourenço EVら(Lourenço et al.、2011年)と、感染時の重要な役割について述べたSanchez & Yang(2011年)の2つの論文が、その舞台を整えている。
我々はPubMedとScienceDirectデータベースを検索し、mRNAワクチンに対する免疫応答について記述した論文と、免疫系の複雑なプロセスと老化の仕方について記述した多数の論文を探した。Tormoら(2022)の研究から推測されるTeffとTregの応答が観察された後、がん(+)集団とがん(-)集団の両方における自己免疫発症の基準を検討した。これらの観察から、活性化された樹状細胞やTreg細胞が胸腺に戻り、胸腺の退縮が促進される結果として、免疫老化が発症することがさらに予測された。FOXP3+Treg細胞の機能変化による免疫制御の喪失について論じたPellerinら(2014)の研究に一部基づくと、mRNAワクチン接種個体では、その後Treg/Teffの不均衡が生じる。Treg/Teffのアンバランスは、初期免疫状態が異なるこれらの集団において、Teff細胞応答の亢進または減少に関与し、異なる病理学的結果をもたらす。最後に、反復mRNAワクチン接種の最終的な効果の根底にあり、複雑にしている免疫老化の発症プロセスから、特に反復mRNAワクチンブースターショット後のワクチン接種者の免疫系におけるTreg/Teffバランスの変化から生じる結果を調査することになった(van der Geest et al.2014;Rocamora-Reverte et al.,2021)。
【mRNAワクチンに対する免疫応答の遅延と増強 】
RNAウイルスは、複製中に二本鎖RNAを検出することにより、感染細胞によるI型インターフェロン(IFN-αとIFN-β)の発現を誘導する(Baum & Garca-Sastre, 2010)。mRNAワクチンに対する免疫応答とウイルス感染によって引き起こされる免疫応答との大きな違いは、ワクチンの場合、複製ウイルスが存在しないため、I型IFN応答が誘導されないことである。複製に必要な酵素がないだけでなく、ワクチンのmRNA配列はヒトのmRNA分子に似せて偽装されている(Nance & Meier, 2021; Seneff et al.2022)。
I型IFNは、ウイルス感染に対する初期免疫反応において主要な役割を果たしている。感染初期にナイーブCD4+およびCD8+ T細胞の活性化を引き起こし、クローン拡大とTeff細胞プールおよびiTreg細胞プールへの分化を誘導する(Pellerin et al., 2014)。I型IFNは、炎症条件下でTreg細胞を特徴づけるFoxp3+発現を維持する(Leeら、2012)。しかし、I型IFNは実際にはTreg細胞の活性を抑制し、ウイルス負荷が消失するまでTreg細胞を抑制する(Gangaplaraら、2018)。時間の経過とともにI型IFNのレベルは低下していくが、これは、同じくIFNによって誘導された細胞傷害性免疫細胞がウイルス感染細胞を排除し、ウイルス複製を停止させたためである。I型IFNの発現が十分に減少すると、それまで待機していたiTreg細胞は、インターロイキン-10(Il-10)やTGF-βなどの免疫抑制サイトカインを自由に放出できるようになり、ウイルスがうまく排除された後の炎症反応を緩和するのに有効である(Levingsら、2002年)。
SARS-CoV-2スパイクタンパク質は、上皮細胞におけるACE2受容体タンパク質の発現を阻害し、損傷を与えることが実験的に証明されている。これによって炎症性シグナル伝達カスケードが誘導され、活性化B細胞の核因子κ-軽鎖エンハンサー(NF-κB)が活性化され、TNF-αとIL-6の放出が増加した(Patraら、2020年)。50人のCOVID-19患者を対象とした研究から、重症患者は持続的なウイルス量と高レベルのTNF-αおよびIL-6発現を特徴とし、抗I型IFN自己抗体の存在により、場合によってはI型IFN応答が著しく損なわれていることが明らかになった。I型IFNの欠如はウイルスに対する免疫反応を遅らせ、ウイルスの自由な複製を可能にし、重篤な疾患を引き起こした。さらに、mTreg細胞のプールが不十分であったため、免疫活性化が持続し、過剰な免疫応答が重篤な症状の主な原因となった(Hadjadjら、2020年)。
mRNAワクチンに対する免疫応答を感染に対する応答と比較した研究から、ワクチンは重症の疾患と同等の応答パターンを誘導することが明らかになった(Röltgenら、2022年)。これらの著者たちは次のように書いている。「私たちは、BNT162b2ワクチン接種により、重症のCOVID-19患者と同程度の高い濃度でスパイクとRBD[受容体結合ドメイン]に対するIgG応答が生じ、同様の時間経過をたどることがわかりました」(Röltgen et al.,2022)。 この結果は、ワクチンがIFN応答の障害をシミュレートするという概念と一致している。mRNAワクチンに関する詳細な研究から、ワクチン接種直後には特異的な免疫応答が誘導される前の不応期が存在することが明らかになり、著者らはこの遅延がこの初期の感染リスクの高さを説明できると提唱した(Gil-Mansoら、2021年)。この遅延は、I型IFN応答が欠落または解体していることの現れかもしれない。
mRNAワクチンは、スパイクタンパク質を合成する細胞のモザイクを作り、トランスフェクトされた細胞の応答を誘導し、その結果、スパイクタンパク質だけでなく、I型IFNに対する応答を特異的に抑制するマイクロRNA-148aとマイクロRNA-590を含むエクソソームが大量に放出される。これらのエクソソームがミクログリア(脳の免疫細胞)に取り込まれると、強力な炎症反応が引き起こされる(Mishraら、2021年)。表面にスパイクタンパク質を提示するエクソソームは、ワクチン接種の4ヵ月後も循環中に存在する(Bansalら、2021年)。組換え発現したスパイクタンパク質は、細胞の酵素的および非酵素的分解系に抵抗できるため、さらに長期間持続する可能性がある(Borosら、2024)。大規模な単一細胞mRNAシーケンス技術により、ワクチン接種後のほとんどすべての免疫細胞の遺伝子発現に劇的な変化があることが明らかになった。NF-κBシグナルの増加とI型IFN応答の減少が最も顕著であり、CD8+T細胞には顕著な欠損がみられた(Liuら、2021年)。I型IFNは、ウイルス感染に応答して、エフェクターおよびメモリー両方の抗原特異的CD8+ T細胞の大量増殖を誘導する(Kolumam et al., 2005)。I型IFNはまた、ナチュラルキラー細胞による破壊からCD8+ T細胞を保護する(Xuら、2014)。I型IFN受容体が障害されたTreg細胞は、急性および慢性感染時にサプレッサー活性の亢進を示し、CD8+ T細胞のアネルギー、メモリーT細胞の生成不全、ウイルスの持続性をもたらす(Gangaplara et al.,2018)
mRNA注射では、免疫細胞は、ヒト細胞が有毒な外来タンパク質を産生するという不自然な状況に反応している。トランスフェクトされた細胞表面のスパイク抗原は、CD4+免疫細胞を活性化し、最終的に強い抗体反応を引き起こすカスケードを開始する。この反応は免疫グロブリンG(IgG)に大きく偏り、IgMやIgA抗体の産生はほとんどない(Röltgenら、2022)。IgGは自己免疫疾患を誘発する主要な抗体タイプであり、この効果は分泌されたIgM抗体がない場合に増強される(Nicolòet al.,2022) ワクチンmRNA分子のすべてのウリジンをN1-メチルシュードウリジンに置き換えることで、mRNAが長期間生き残り、スパイクタンパク質に翻訳され続けることが保証され、持続的な免疫活性化がもたらされる(Morais et al.,2021 ; Santiago,2024)。 免疫反応に対するN1-メチルシュードウリジン置換の影響に関する総説論文では、このような置換は、I型インターフェロン反応を抑制することによって、部分的にはがんの増殖と転移を促進するという仮説が立てられている(Rubio-Casillasら、2024)。
SARS-CoV-2に含まれる免疫反応性エピトープのヘプタペプチドとヒトのタンパク質との間には、分子模倣によって自己免疫疾患を引き起こす可能性のある広範な相同性がある。スパイクタンパク質の免疫原性エピトープのほとんどはヒトのタンパク質と類似しており、このことは分子模倣による病原性プライミングや自己抗原性反応の深刻な可能性を開くものである(Lyons-Weiler, 2020)。交差反応性IgG抗体は、類似のペプチド配列を持つヒトのタンパク質を誤って攻撃する可能性があり、神経障害、心血管障害、凝固異常症、妊娠機能不全、多発性がん、無嗅覚症など、さまざまな疾患が引き起こされる可能性がある(Kanduc, 2020)。分子模倣が病因となる可能性は、LM Yonkerらの研究(2023)によって裏付けられている。著者らは、ワクチン後心筋炎患者におけるmRNA注射による組換えスパイク蛋白の持続に関連した症状プロファイルは、臨床的に小児の多系統炎症症候群(MIS-C)に類似しており、消化管にSARS-CoV-2が存在し続けることによる炎症亢進をもたらすと主張している(Yonker et al、 2021)。抗原血症の持続は他の感染症でもみられ、ウイルスや微生物病原体の残存が免疫病理の原因となっている(Fujinami et al.、2006)。
最近の研究で、スパイクタンパク質は 「ゲノムの守護神 」として知られるp53がん抑制因子と物理的に相互作用することが明らかになった。強力なp53制御タンパク質は、酸化ストレスの際に核に輸送され、そこでDNA修復システムに関わる多数のタンパク質を活性化する。SinghとSinghによって発表された論文(2020年)は、スパイクタンパク質のS2サブユニットがp53と強く相互作用し、核への移行を阻害する可能性があることを示している。これを支持する論文として、スパイクタンパク質が核内のp53標的の遺伝子活性化を抑制することがプレプリント論文で示されている(Zhang & El_Deiry、2024年)。最近発表された症例研究では、mRNAワクチン接種の直後に、ある症例ではワクチン接種部位で発症した攻撃的な癌の発生について記述している(Bae et al.、2023年;Kyriakopoulos et al.、2023年)。
スパイクタンパク質はインテグリン結合を介して内皮細胞に強い炎症反応を誘導することができる。スパイクタンパク質の受容体結合ドメインの表面に露出したアルギニン-グリシン-アスパラギン酸トリペプチドモチーフは、内皮細胞に発現するインテグリン5β1に結合する。これがNF-κBシグナル伝達経路を介してNLRP3インフラマソームを活性化する。NF-κBシグナル伝達はまた、血管漏出と白血球接着を誘導する。NF-κBは内皮細胞において、炎症性サイトカイン、ケモカイン、凝固因子をアップレギュレートする(Roblesら、2022)。Treg細胞は炎症に反応してその抑制機能を劇的に高め、免疫抑制性サイトカインであるIl-10とTGF-βを大量に放出する(Khantakovaら、2022)。
iTregは内皮セレクチンと相互作用し、内皮バリアを通過する。抗原提示(例えばスパイク)に応答して、TNF-αとIl-1βを抑制し、炎症組織へのT細胞の流入に重要なTeff細胞の内皮への接着を抑制する(Shimizuら、1991)。この即効性の抑制は、iTregによって放出されるTGF-βによって媒介される(Maganto-Garca et al., 2011)。この点で、抗イディオタイプ抗体は極めて重要である。抗イディオタイプ抗体は、本来の抗原、すなわちスパイクタンパク質と構造的に同一であるため、この抑制を推し進めることができる(Murphyら、2022年)。
がんは、腫瘍微小環境においてTregがTeffをはるかに上回るTeff細胞とTreg細胞の不均衡と関連している(Gonzalez-Diasら、2020;Omlandら、2016)。NLRP3インフラマソームは発がんを促進する。Huangら(2017)は、腫瘍においてFoxp3が高度に過剰発現しており、Treg細胞がCD4+T細胞の45%を占めていることを発見した。NLRP3の活性化によるスパイクタンパク質による高レベルのTNF-αとIL-6の誘導は、既存のTregプールによるIl-10とTGF-βの産生増加をもたらす。これは腫瘍微小環境における過剰な免疫抑制を引き起こし、腫瘍の進行を促進すると予想される。自己免疫疾患は、これとは逆の問題を表している(Dejacoら、2006;Bednarら、2022)。Tregプールが不十分な状況でワクチンによりTeff細胞の活性化が増加すると、自己免疫疾患が悪化する。
【mRNAワクチン接種後のTreg応答: 免疫老化の役割】
正常な条件下では、免疫系の老化に伴って免疫老化が起こる(Leeら、2022年)。加齢が進むにつれて、末梢Treg集団は増加するが、それらのTregのほとんどは、すでに特定の抗原にコミットしているmTregであり、新規の曝露に対するiTreg応答を誘導する力は低下する(Jagger et al.,2014)。 これらの細胞集団は時間とともに変化し続けるため、自己反応性抗体に対するTregの活性化が累積的に失われると、加齢とともに自己免疫疾患のリスクが高まる。Th1サイトカインであり、唯一のII型IFNであるIFN-γは、ウイルス感染に反応して過活性化したCD4+およびCD8+ T細胞によって産生される。T細胞の過活性化はCOVID-19の重症例と関連している(Kalfaogluら、2020年)。CD25発現過活性化Teff細胞はプロテアーゼfurinを産生し、これがスパイクタンパク質を切断してウイルス侵入を促進する(Kalfaoglu et al.,2020)
I型IFNはFoxp3+ Treg細胞の増殖を誘導し、活性化されるとIFN-γの発現を抑制する(Larkinら、2013年)。重症のCOVID-19と軽症のCOVID-19の免疫反応を比較した論文から、I型IFN反応の障害に関連する免疫機能障害の多くの側面が明らかになった。重症例のT細胞はCD25(IL-2受容体)を高発現していたが、Foxp3は欠損していた。Foxp3-CD25+CD4+T細胞はTeff細胞として非常に効果的であり、高濃度の、さらには毒性レベルのIFN-γを産生し、フリンも産生した。これらの細胞は非常に短命で、Foxp3+ Treg細胞に変化する前に死滅したと結論づけられた。重篤な疾患に伴う肺の組織損傷は、主に過剰な免疫反応によるもので、過剰で長引く炎症につながった。このように、Foxp3を介した負のフィードバックループが損なわれていることが、重症化を特徴づけていた(Kalfaoglu et al.,2020)
Tormoら(2022)の研究は、若年者と高齢者のワクチン反応を比較し、SARS-CoV-2への曝露経験の影響を評価する機会となる。著者らは、老人ホームの入居者(高齢者)または老人ホームの従業員(若年者)である50人を特に調査した。従って、60歳未満と60歳以上の両方の集団のコホートが得られただけでなく、過去に回復した人と、スパイク蛋白質、および修飾mRNA注射に含まれる可能性のある他の毒性物質(Diblasi, et al.,2024) に初めて暴露された人たちの特徴をmRNAワクチンを通して提供した。特に、以前の感染は、スパイクタンパク質に対する非常に控えめなIgG抗体反応をもたらしました。全ての症例が軽症であり、このことは、CoV2+ <60のグループのIgGレベルの中央値が5相対単位/ml(四分位範囲)(RU)/ml(IQR)であり、CoV2+ >60のグループの中央値はワクチン接種直前で36RU/mlに過ぎなかった(ELISAテストによる)という事実にも反映されている。) これは、ワクチン接種後の4つのコホートすべてでピーク値が800RU/ml以上であったことと対比する必要がある。つまり、ワクチンに対する劇的な反応は、重症の疾患をより忠実に再現していると結論づけることができる。
しかし、SARS-CoV-2への先行感染は、ワクチンに対する反応に明らかに強い影響を与えた。最初のワクチンに対する抗体反応は、CoV2+コホートの方がCoV2-コホートよりもはるかに大きかった。これは、トランスフェクトされた細胞によって産生されたスパイク蛋白質に対して、メモリーTeff細胞が即座に反応する準備ができていたためと思われる。
CoV2+ >60集団は、最初のワクチンに反応して2882 RU/mlのIgG応答の中央値を達成しました。これはこのグループで達成された最も高い任意値(AV)であり、2回目のワクチンではそれ以上の効果は得られなかった。著者らは、すでに感染している人々には1回のワクチンで十分であり、2回目のワクチンは害になる可能性さえあると提唱した。
CoV2-コホートでは、CoV2+コホートと比較して、体液性(抗スパイクIgG抗体)および細胞性(IFN-γ)反応マーカーの上昇が緩やかで低かった。これは特にCoV2->60群で顕著であった。この集団のCD4+ IFN-γ応答はずっと低いままであり、2回目のワクチン接種から4週間後には、わずか0.07国際単位(IU/ml)の最大レベルに達した(QuantiFERON® SARS-CoV-2 RUO (Qiagen) commercial assay)。2回目のワクチン接種の2週間後まで、この2人のうち誰一人として、提案されたカットオフ閾値以上の値を示した者はいなかった。これらの人々はすべて老人ホームの入居者であったため、免疫老化が反応不良の原因であった可能性が高い。60歳以上のCoV2-群は最も免疫応答が不良であったが、対照的に60歳以上のCoV2+群は、60歳未満のCoV2+群と比べても、2倍以上の血清抗体AVとIFN-γレベルを獲得していた。つまり、CoV2-とCoV2+の間のコントラストは、60歳以上の集団で特に劇的であった。
CoV2+集団の2回目のワクチン接種後2週間におけるIFN-γの急激な低下は、おそらくこの実験の最も顕著な結果であり、特に60歳以上の群において顕著で、CD4+ IFN-γレベルは2回目のワクチン接種直前の1.61 IU/mlから2週間後にはわずか0.89 IU/mlにまで低下した。著者らは、Treg細胞が炎症性損傷の悪化を抑制するために反応を抑制した可能性を示唆したが、これはもちろんワクチンの有効性を制限し、炎症化を加速させる可能性もある。これらのTreg細胞は、最初のワクチンに反応してIL-2とTGF-βが同時に過剰に産生されたことによって誘導された可能性が高い(Horwitzら、2008;Agratiら、2021;Liuら、2021)。
Lozano-Ojalvoらは、CoV2-とCoV2+の集団におけるワクチン反応を比較し、Tormoら(2022年)の研究と同様の結果を得た。これらの著者らは、CoV2+集団が1回目のワクチン接種からわずか10日後に、IL-2とIFN-γの両方を非常に高いレベルで産生することを示した。さらに、2回目のワクチンは、実際には細胞免疫の低下を引き起こすことによってそれらを後退させた(Lozano-Ojalvo et al.、2021)。
ワクチン未接種のCoV2+の自然免疫は、細胞媒介性免疫と体液性免疫の両方で、mRNAワクチン誘導性免疫よりも優れており、mRNAワクチン誘導性免疫は時間の経過とともに急速に減衰する(Dianiら、2022)。天然のSARS-CoV-2抗原は、長期間持続する免疫の誘導において、mRNA由来のスパイクタンパク質よりも優れている(Antiaら、2018年)。より大きな懸念は、ワクチンが免疫老化を誘発し、他の病原体への感染リスクを高めている可能性があることである。イスラエルを拠点とした研究では、全国的な積極的なワクチン接種キャンペーン直後の2021年4月から6月にかけて、COVID-19以外の呼吸器感染症が有意に増加したことが判明した(Amar et al.)。 著者らは、社会的距離の緩和が原因である可能性を示唆しているが、ワクチンによる免疫老化の誘導もこの結果に寄与しているかもしれない。
【胸腺上皮へのダメージと胸腺の進化を促進する可能性】
胸腺は免疫特権を持つ(すなわち、外来タンパク質への暴露に鈍感である)と長い間信じられてきたが、最近の研究により、そうではないことがわかってきた。病原性の高いウイルスに胸腺が慢性的に感染すると、免疫系はその病原体に対して免疫寛容になる。これは少なくとも3つの異なるプロセスによって起こる可能性がある:(1)病原体反応性T細胞のネガティブセレクション、(2)病原体特異的Tregの過剰生成、(3)T細胞アネルギー。これら全てが関与している可能性がある(Nunes-Alves et al.)
SARS-CoV-2は胸腺、特に若者の胸腺に感染し、病気の重症度と相関する機能低下を引き起こす(Rosichiniら、2023)。ACE2は胸腺上皮、特に胸腺髄質上皮細胞で発現しており、主に負の選択を担っているため、SARS-CoV-2感染に感受性があるはずである。SARS-CoV-2ウイルスは髄質胸腺上皮細胞を標的とし、上皮細胞の接着と生存に関与する重要な遺伝子をダウンレギュレートすることができる。Rosichiniら(2023)は、小児の胸腺から培養した髄質胸腺上皮細胞がACE2を発現し、SARS-CoV-2に感染しうることを検証した。スパイク陽性のヒト髄質胸腺上皮細胞は、感染後24時間と48時間の両方で確認された。髄質胸腺上皮細胞では、皮質髄質胸腺上皮細胞と比較して死亡率が高く、これはACE2の発現が高いことを反映していた。スパイクタンパク質は上皮細胞においてIL-6とTNF-αを誘導する(Patra et al., 2020)。これらのサイトカインはいずれも、急性胸腺退縮に関与している(Ansari et al., 2017)。胸腺上皮細胞の欠損は、老化した胸腺と関連している(Gui et al., 2007)。
胸腺におけるT細胞寛容の誘導を阻害する遺伝子欠損を持つマウスを使った実験により、自己免疫性肝炎の強力なモデルマウスが得られた。この突然変異は、通常は自己反応性T細胞が胸腺を出る前に排除されるはずの胸腺髄質上皮細胞の枯渇を引き起こした。その結果、胸腺からのナイーブTregの放出が減少し、自己反応性CD4+およびCD8+T細胞の放出が増加した(Alexandropoulosら、2015年)。自己免疫性肝炎はmRNAワクチンと関連している(Zhengら、2022年)。胸腺はリンパ系を介して容易にアクセス可能であるため、mRNAワクチンはスパイクタンパク質、さらにはスパイクmRNAとイオン化可能なカチオン性脂質を、腋窩リンパ節から始まるリンパ系を介して送達できる可能性を示唆している。腋窩リンパ節や胸部リンパ節の腫脹は、ワクチンの一般的な副作用のひとつであり、三角筋での注射に反応した樹状細胞(DC)がリンパ節に移動していることを明確に示している(Coら、2022年)。DCは筋肉組織内でmRNAナノ粒子をほぼ確実にエンドサイトーシスする。
SARS-CoV-2ワクチンを初めて接種する6ヵ月前に超音波検査で乳癌の評価を受け、接種7日後にも接種した腕のリンパ節腫大が明らかであったため、再度超音波検査を行った乳房石灰化を有する64歳女性の事例がある。6ヵ月後の経過観察では、乳がんの証拠がないにもかかわらず、リンパ節はまだ腫れていた(吉本ら、2022年)。樹状細胞は、胸腺で胸腺細胞が新しい抗原特異的T細胞に変化するのを制御するのに不可欠な役割を果たしている。胸腺に存在するDCの約半数は、骨髄から最近出現したものではなく、末梢由来のものである。循環しているDCの一部は、末梢から胸腺に抗原を運んで胸腺に戻ってくる。不吉なことに、このことはDCがワクチンのmRNAや合成カチオン性脂質を胸腺に直接運ぶ可能性を示唆している。一旦胸腺に入ると、これらの細胞は増殖し、ワクチンmRNAを子孫に分配する可能性が高い。DCはT細胞に抗原を提示するだけでなく、Foxp3-CD25-CD4+胸腺細胞から抗原特異的Foxp3+CD25+CD4+Tregを誘導する。対照的に、脾臓の同様のDCによってTregは誘導されない(Li et al.2009)
したがって、胸腺に戻るこれらの活性化抗原発現DCは、抗原特異的T細胞のネガティブセレクションと、セレクションを逃れた自己反応性抗体をさらに制御する抗原特異的Tregプールの両方を誘導する。これらのリターンDCは、胸腺でこの役割を果たす主要な造血細胞である。これらの活動は、分子模倣による自己免疫疾患からの保護に有効だが、ウイルスに対する寛容を誘発し、記憶反応を危険にさらす可能性もある。
スパイクタンパク質のS1セグメントは、DCの膜上に露出したスパイクタンパク質からフリンによって切断され、外部環境に自由に放出される(Colunga Biancatelliら、2021)。S1にはスパイクタンパク質の受容体結合ドメインが含まれているため、髄質胸腺上皮細胞上のACE2受容体に結合し、内皮細胞で実証されているように、有害な炎症作用を引き起こす可能性がある(Roblesら、2022)。スパイクタンパクとは無関係に、帰還型DCはJagged1/Notch3シグナル伝達経路を活性化することによって、TECの増殖を直接阻害し、アポトーシスを誘導することが示されている(Wuら、2021年)。
I型IFN応答の障害は、ワクチンに伴う免疫活性化の病的なオーバーシュートにおいて重要な役割を果たしている可能性がある。ウイルス感染に応答して、I型IFNは抗原特異的CD8+ T細胞の大規模なクローン性増殖を誘導する。マウスがリンパ球性絨毛膜炎ウイルスに感染してから最初の1週間で、抗原特異的CD8+ T細胞が10,000倍近く拡大することが示されている(Kolumam et al., 2005)。ウイルス複製に関連する二本鎖mRNAが不足しているため、ワクチンはI型IFN応答を誘発しない(Gantier et al.、2007; Seneff et al.、2022)。
重症COVID-19は、糖タンパク質パーフォリンの欠損と関連しており、その結果、病原性の自己炎症性フィードバックループが生じる(Cunninghamら、2021)。パーフォリンは、細胞傷害性CD8+T細胞によって放出され、標的細胞膜に孔を作り、細胞毒素の侵入を可能にし、細胞死をもたらす。パーフォリン陽性リンパ球の数は70歳を超えると急激に減少し、このことが高齢者における重症COVID-19感受性の上昇を説明する一助となる可能性がある(Rukavinaら、1998年)。さらに、スパイクタンパク質のS1サブユニットは、CD8+T細胞におけるパーフォリンの発現を抑制することが実験的に示されている(Huangら、2021)。
細胞傷害性CD8+ T細胞は、胸腺で活性化された抗原提示DCを排除するために不可欠であり、このプロセスはパーフォリンに決定的に依存している(Terrell et al.) 。マクロファージ活性化症候群としても知られる血球貪食性リンパ組織球症は、生命を脅かす炎症性疾患であり、悪性炎症と多臓器不全を特徴とする。パーフォリン欠損マウスを用いた研究から、これらのマウスが血球貪食性リンパ組織球症に罹患しやすいことが証明された。それは胸腺の過剰活性化抗原提示DCを剪定するCD8+ T細胞の力が損なわれたためである(Terrell et al.、2013)。mRNAワクチンの副反応として、血球貪食性リンパ組織球症が複数報告されている(Zhang et al., 2023)。
要約すると、mRNAワクチンは、活性化CD8+T細胞の欠乏により、Treg細胞に変化しないスパイク特異的自己反応性T細胞を産生するように胸腺を刺激する。これらのT細胞は自己免疫疾患や血球貪食性リンパ組織球症(臓器に対する過剰炎症性攻撃)を引き起こす可能性がある。同時に、胸腺にトランスフェクトされたDCは、ワクチン接種後数ヶ月とまではいかなくても数週間はスパイクタンパク質を産生し続け、胸腺髄質上皮細胞にダメージを与え、胸腺の退縮を促進し、免疫系をアネルギーに向かわせる。この顕著なシナリオを図1に示す。
【mRNA投与後のがん(-)集団におけるTreg不規則性の分子的理由 】
Kasperら(2016)は、IL-2やTGF-β以外にも、転写因子、キナーゼ、ホスファターゼ、Notchファミリー受容体、mTORシグナル伝達など、Treg誘導と機能を制御する複雑な分子ネットワークを詳述している(Kasper et al., 2016) Treg細胞は、うまく機能していれば、がん、自己免疫反応性、移植拒絶反応に対する保護作用を持つ。その保護的役割の重要な側面は、mTreg免疫の付与によるものである。すなわち、Treg細胞は、以前にプライミングされた抗原への再暴露に効率的に反応する(Rosenblumら、2016;Khantakovaら、2022)。TregCD4+T細胞亜集団の主な役割は、遺伝的、分子的、およびT細胞相互作用の複雑なカスケードによって左右され、最終的に効率的なmTreg応答を提供する。分化したTreg細胞は、インターロイキン-10、TGF-β、その他の抑制性ケモカインを放出し、炎症性反応を負に制御する。したがって、長期にわたる慢性的な炎症を制限する。Treg細胞はCD4+ Treg細胞とCD8+ Treg細胞に細分化され、それぞれのTreg亜集団から抗原特異的なmTreg細胞サブセットが作られ、免疫系を管理し、同じウイルスの再感染やウイルス抗原ワクチンのブースターによる将来の過剰な免疫刺激を防ぐ(Lu et al., 2019)
SARS-CoV-2スパイクタンパク質の場合、広範で強固なNF-κB活性化が起こる。これは、a)TNF-αシグナル伝達、b)炎症性応答、およびc)サイトカイン-サイトカイン受容体相互作用に関与する遺伝子のアップレギュレーションを引き起こす(Liang et al., 2023)。全体として、特定のウイルス抗原の刺激によるNF-κBシグナル伝達の活性化(レビューについては、Liu et al.(2017)を参照)は、それ自体でTreg応答の形成を開始する。刺激抗原に特異的なNF-κB媒介Treg応答は、その後、特定のウイルス抗原からの後の刺激時に活性化する役割を持つmTreg細胞の特定の亜集団の形成につながる(Danielsら、2023)。NF-kBには、ウイルス抗原によって同時に活性化される2つの枝(経路)がある。a)炎症を引き起こす正規経路、b)免疫細胞の分化、成熟、器官形成に関与する非正規経路または代替経路である。
図1. DCによるSARS-CoV-2スパイクタンパク質の胸腺への提示は、胸腺の退縮と炎症性疾患を引き起こす。DCによるスパイク提示は、胸腺の萎縮とTreg形質転換の失敗を引き起こす胸腺髄質上皮細胞アポトーシスを引き起こし、最終的に胸腺の退縮と炎症性疾患をもたらす(Rukavinaら、1998;Gantierら、2007;Terrellら、2013;Cunninghamら、2021;Huangら、2021;Zhangら、2023)。
NF-κBの刺激は、主にNF-κBカノニカル経路の活性化を通じて、CD4+ mTreg細胞の最適な活性化因子として考えられてきた。mTreg細胞は、生体が自己免疫を回避するために必要であるが(Ohら、2017)、その過剰活性化は癌の進行を促進する(Grinberg-Bleyerら、2017)。Treg細胞の形成における代替経路活性化の役割は、最近まで不明瞭なままであった。SARS-CoV-2スパイクタンパク質の刺激により、Tリンパ球のtoll様受容体(TLR)系から過剰なTNFサイトカインが放出される(Keetonら、2022年)。したがって、スパイクタンパク質によるTNF受容体ファミリーメンバー(OX40、CD40、LT-βRなど)の刺激は、NF-κB誘導性キナーゼの安定化による代替NF-κB経路の活性化ももたらす(Liu et al., 2017)。
Tregの発達に関連してNIKの過剰発現の役割を調査した実験では、NIKの過剰刺激と構成的発現が攻撃的で致命的な自己免疫につながることが示された。NIKの過剰な刺激下で産生されたTreg細胞は、免疫抑制を誘導するのに欠陥があった(Murray et al., 2011)。 これらの実験では、NIKを構成的に過剰発現するようにマウスを操作し、T細胞応答の表現型は、OX40+の高反応性T細胞とFoxp3欠損のTregによって特徴付けられた。
T細胞によるFoxp3の発現は、最適なTreg抑制活性の触媒となる。しかし、NIKの過剰刺激の影響下では、免疫系による自己抗原と非自己抗原を区別する能力が失われ、自己免疫の開始と進行の特徴である自己寛容の乱れにつながる(Dejaco et al., 2006)。関節リウマチの炎症部位にあるCD4+ T細胞は、Treg細胞による抑制に抵抗性があることが知られている(Dejaco et al., 2006)。全体として、これは生体の炎症亢進状態をもたらす。
SARS-CoV-2mRNAワクチンに対する免疫応答に関する研究では、ワクチン接種後にIFN-γとIl-2が高発現し、COVID-19感染後にワクチン接種を受けた人では統計学的に有意に発現が増加した。これらのサイトカインのレベルは、IgG反応と強く相関していた(Sedegahら、2022年)。IL-2はTregの誘導と持続に重要な役割を果たしている。興味深いことに、Treg細胞は加齢とともに蓄積するが、その理由は意外である。それは胸腺や末梢プールからのクローン性増殖によるものではなく、単に老化したTreg細胞がアポトーシス促進シグナル分子であるタンパク質Bimの発現を低下させるからである。その結果、Treg細胞は高レベルのBimを発現しているTreg細胞よりもはるかに長く生存する。Il-2による慢性的な刺激は、Bimの発現が低いTregを優先的に増殖させ、Tregを蓄積させる。そして、消耗の欠如によるTregプール全体のサイズを増やす(Chougnet et al.、2011)。すでに述べたように、これらの長寿命Treg細胞の一部は胸腺に移動し、加速された胸腺の退縮を促進する。
Swierkot,Jら(2022)は、癌(-)集団におけるSARS-CoV-2 mRNAワクチン接種後の自己免疫反応の出現について調査した。この研究では、mRNAワクチン接種(2回のmRNA注射)を完了し、より重篤なワクチン副反応を示した人は、より重篤なワクチン副反応を示さなかった人と比較して、有意に高い抗核抗体(ANA)価を示した(Fraimanら、2022年)。著者らは、以前のSARS-CoV-2感染状態とワクチンの有害反応の重症度との間に相関関係は見つけられなかった。しかし、別の研究では、より重篤なワクチン副反応は、COVID-19に罹患し、その後mRNAワクチンを接種した人に最も強く関連していることが明らかになった(Kadali et al., 2022)。さらに、多くの研究がCOVID-19ワクチン接種後に自己免疫が生じうることを示している。ある研究では、SARS-CoV-2ワクチン接種後の自己免疫反応27例(再燃17例、新規10例;Watadら、2021年)を報告している。
全身性ループスエリテマトーデスの症例報告では、最初の mRNA 注射による免疫のわずか 2 日後に症状が発現した(Raviv et al., 2022)。63歳の男性は、mRNAワクチンの初回投与からわずか1週間後に、急性重症自己免疫様肝炎を経験した(Ghielmetti et al., 2021)。総説では、COVID-19ワクチン後に自己免疫性肝炎を発症した27例(27歳から82歳まで)が報告されており、うち20例がmRNAワクチンによるものであった。彼らの誰も彼らの病気を説明することができる肝毒性薬剤を使用していなかった(Zheng et al.、2022)。
自己免疫性溶血性貧血の症例は、mRNAワクチン接種の重篤な副反応として報告されている(Gadiら、2021;Fatimaら、2022)。mRNAワクチン接種後の自己免疫性肝炎の多くの症例が報告されている(Zheng et al.、2022)。サウジアラビアを拠点とした研究では、mRNAワクチン接種後の自己免疫疾患として、血管炎、全身性ループスエリテマトーデス、神経疾患を含む31症例が同定された。そのうち4例以外はすべて新規発症で、ワクチン接種後平均してわずか7日後に症状が出現した(Alqatari et al., 2023)。包括的なレビューでは、自己免疫性糸球体腎炎、自己免疫性リウマチ性疾患、自己免疫性肝炎など、mRNAワクチン接種後に新たに発症する自己免疫疾患のかなりの証拠が見つかった(Guo et al., 2023)。これらの症例は、mRNAワクチン接種後のTreg/Teff細胞の不均衡を予測し、がん免疫療法治療の経過に影響を与える可能性がある(Tanaka et al., 2017)。
【癌(+)患者のmRNA注射後の免疫反応:Treg反応に及ぼすワクチン接種の影響】
Toll様受容体(TLR)、炎症性サイトカイン、CD40の刺激によるDCの活性化は、当然Treg細胞の亜集団を産生するように設計されている。総説はKhantakovaら(2022)を参照。Treg細胞の生成は、腫瘍微小環境において免疫抑制を及ぼし、自然な細胞の抗腫瘍活性を低下させ、腫瘍の成長を促進する(Shangら、2015)。Treg細胞による腫瘍増強の可能性はいくつかあり、Tregの生成は多くの癌の発生に有利な予後をもたらすと同時に、自己免疫疾患の発生を抑制する(Saleh et al., 2020)。
Treg細胞は抗腫瘍免疫を阻害し、Treg反応の亢進は予後不良のがんと関連している。がんにおけるTreg細胞の除去は、免疫療法において治療結果を成功させるための特徴である(Iglesias-Escuderoら、2023)。清水ら(1999)がCD25+ CD4+抑制性Treg細胞を特異的にブロックしたところ、末梢のCD4+ T細胞は正常なナイーブマウスの同系腫瘍を除去することができた。高橋ら(1998)の結果は、ナイーブマウスでCD25+ CD4+ Treg細胞を除去すると、自己免疫疾患が自然に発症することを示している。CD25+ CD4+ Treg細胞はもともとアネルギー性であり、活性化されると免疫抑制を発揮する。さらに、Treg細胞を抑制的にするのに必要な抗原濃度は、CD25-CD4+ T細胞、すなわちTeff細胞を活性化・増殖させるのに必要な抗原濃度よりも低い。CD25(IL-2受容体α鎖としても知られる)の発現は、IL-2に応答し免疫抑制的であることを特徴とする真のTreg細胞と、真のTreg細胞ではなく非抑制的であるIL-2に非応答的な細胞(CD25-)との区別を容易にする。
CD25-細胞のごく少数のサブセットだけが、進化してCD25の発現を回復し、特定の抗原が免疫反応を繰り返し活性化する間、制御性(抑制性)細胞として機能することができる(Zelenay et al., 2005)。 癌(+)患者におけるmRNAワクチン接種の全投与(2回)後に惹起されたT細胞応答の徹底的な分析により、mRNA全投与(2回)ワクチン接種の3週間後に発現したT細胞応答と比較して、ワクチン接種の6ヵ月後に発現したT細胞応答は非常に低いことが明らかになった(Lasagna et al., 2022)。 これは、これらの患者のがんによる全体的な免疫不全に起因するとも考えられるが、これらの患者の免疫系が、スパイクタンパク質に特異的なTregサブクラスの細胞を十分に発達させ、それがやがて応答性を維持し、最終的にスパイクタンパク質に対するT細胞応答を抑制することを意味するとも考えられる。
免疫抑制療法を受けている癌(+)患者は、ウイルス感染によって重篤な疾患に罹患する可能性が高いが、癌(-)患者のようにワクチンに反応する可能性も低いという困難な状況に直面している。mRNAワクチン接種を繰り返す癌(+)患者の免疫反応を注意深く調査したところ、そのような患者はCOVID-19に対するワクチン接種が逆効果になりかねないという不吉な兆候が明らかになった(Benitez Fuentesら、2022年)。調査中の36人の患者のうち11人は、2回目のワクチン接種後に最適な反応を示したが、スパイク抗原およびそれに伴う可能性のある他の有毒物質への繰り返しの曝露により、ブースター注射後にT細胞疲弊に苦しんだ。IFN-γ産生の顕著な低下は、CD4+およびCD8+ T細胞上のプログラム細胞死1(PD-1)の顕著なアップレギュレーションと関連していた(Benitez Fuentes et al., 2022)。PD-1はT細胞疲弊のマーカーとして知られている(Lee et al., 2015)。いくつかの研究は、COVID-19の疾患中にPD-1がCD8+およびCD4+ T細胞でアップレギュレートされること、そしてPD-1レベルは重症の疾患と関連して高いことを示している(Al-Mterin et al., 2022 and their references)。このことは、ブースター注射がこれらの患者を実際にCOVID-19による重症疾患にかかりやすくしている可能性を示唆している。さらに、PD-1を発現する疲弊したT細胞は、腫瘍の増殖を効率的に抑制することができない(Simon et al., 2017)。
マウスを用いた研究では、スパイク受容体結合ドメインに対する免疫ブースター注射を繰り返すと、T細胞におけるPD-1発現が増加し、CD4+およびCD8+T細胞の活性化が著しく損なわれ、抗体応答が乏しくなることが明確に示された(Gao et al., 2022)。
多発性骨髄腫で苦しんでいる重度の免疫抑制を受けたがん患者は、スパイクタンパク質に対する特異的な記憶Teff亜集団を生成し、これは2回目のmRNAワクチン接種から2~5週間後に増加する(Zaleska et al., 2023)。mRNAワクチン接種を受けた多発性骨髄腫患者の免疫系では、mRNAワクチン接種後に特異的なmTreg細胞亜集団も生成され、長期にわたって維持された(Amar et al., 2022)。Treg細胞とmTreg細胞は一般的にCD25+、CD27+、FOXP3+、CD127+である。注意点として、一般的なルールとして、CD25+(真のTreg)T細胞はCD25-(真のTregではない)T細胞よりも少ない抗原濃度で活性化する(Takahashi et al., 1998)。
さらに、CD25+ Treg細胞によってもたらされる免疫抑制は、抗原に遭遇したB細胞によって発現される体液性応答とは無関係であり、それは、この種のT細胞応答は純粋に抗原提示細胞間の相互作用に依存しているからである。したがって、Shroffら(2021年)の研究で示された、固形がん患者におけるmRNAの3回目のブースター投与によるB細胞の活性化の増加は、これらの患者で発現した真のTreg応答とは無関係である。3回目のmRNAブースター投与後のエフェクターT細胞応答が乏しいことを示すこの研究の所見は憂慮すべきものであり、固形がん患者の全体的な健康状態のさらなる悪化を予言するものである。これはT細胞のクローン活性化を抑制するTreg反応の発達によるものである。
抗原提示細胞の存在を検出できなかったため、T細胞の特異的サブタイプ分類は行われなかった。また、mRNAの3回目(ブースター)投与後、体液性B細胞応答は、通常は連動している様々な免疫側面の協調を欠いており、T細胞のエフェクター応答が低下していることが示唆された。T細胞適応免疫に関しては、これらのがん(+)患者で発達したTreg応答、それに続くmTreg応答は実現可能なほど頑健であり、mRNAワクチン接種のブースター(3回目)投与後は、mRNAコード化スパイクタンパク質に対する有益なTeff細胞応答よりも、その抑制活性が上回ったことを意味する(Rocamora-Reverteら、2021)。また、B制御細胞の活性が乱れると、Teff細胞の反応が抑制される(Lund & Randall, 2010)。
【mRNAワクチン接種後のPD-L1の過剰発現】
プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)は、多くの種類の免疫細胞やがん細胞に発現する制御分子であり、活性化T細胞の表面に発現するその受容体PD-1に結合することで、T細胞の機能不全とアポトーシスを引き起こす(Qian et al., 2018)。
2つの研究が、2回目のワクチン接種後の循環免疫細胞でPD-L1が過剰発現していることを示している。Loackerらは、62人のワクチン接種者において、2回目のmRNAワクチン接種2日後に、ワクチン未接種の対照と比較して、単球と顆粒球でPD-L1の発現レベルが有意に上昇することを発見した。彼らは、これは自己免疫の副次的損傷を避けるための制御反応を示していると示唆した(Loacker et al., 2022)。Özbay Kurtら(2022年)は、初回mRNAワクチン接種前からブースター接種12週後までの6つの異なった時点で、抗原提示単球におけるPD-L1の発現を調べた。彼らは2回目のワクチン接種の2週間後に特に高い発現レベルを認めた。このレベルは幾分落ち着いたが、その後のすべての測定時点、すなわちブースター接種12週後まで上昇したままであった。これらの研究は、PD-L1の持続的なアップレギュレーションが腫瘍の成長を促進する懸念を提起している。それは、循環中の単球に発現するPD-L1は、腫瘍環境に浸透する可能性があるからである。PD-L1が活性化CD8+T細胞のPD-1に結合すると、それらの活性が抑制され、腫瘍細胞を殺すことができなくなる。PD-L1はまた、PD-1を発現する活性化CD4+ T細胞をTregに変化させる(Ostrand-Rosenberg et al., 2014)。
PD-L1は多くの種類のがん細胞に発現しており、活性化T細胞の表面に発現しているその受容体PD-1と結合することで、T細胞の機能不全とアポトーシスを引き起こす(Qian et al., 2018)。さらに、PD-L1のアップレギュレーションは、活性化CD8+T細胞によって分泌されるIFN-γの感知に依存している(Sprangerら、2013)。PD-1/PD-L1阻害剤は、複数の種類のがんにおけるがん免疫療法のための免疫チェックポイント阻害剤群である(Aiら、2020)。これらはPD-1/PD-L1シグナル伝達を阻害することにより、腫瘍に常在する免疫細胞が腫瘍細胞を殺傷できるようにする。しかしながら、これらの薬剤はしばしば重篤な、さらには致命的な副作用を伴い、その有用性が制限される。治療は、自己免疫性糖尿病と同様に、多くの臓器における重篤な免疫介在性炎症のリスク増大と関連している(Ai et al., 2020)。これは、組織に常在する免疫細胞が炎症反応を起こすようになったためである。
PD-1/PD-L1の機能低下は、多くの自己免疫疾患において重要な役割を果たしている(Zamaniら、2016)。PD-1の活性化がmRNAワクチンによる自己免疫の予防に不可欠であることは、がん(+)患者を含む研究で示されている(Spiliopoulouら、2023)。これらの患者は、PD-L1の発現を阻害し、したがってPD-1の活性化を阻害するチェックポイントシグナル阻害剤による免疫療法を受けていた(Alsaab et al., 2017)。患者はmRNAブースター投与後に自己免疫抗体を発症したが、これはPD-L1によって通常誘導される防御応答がない状態で、スパイクタンパク質によるTeff細胞の抗原性過剰刺激によるものと考えられる。CD25-エフェクターT細胞がこの経路の主人公であると考えるのは妥当である(Kumar et al., 2018)。これらのT細胞は、がんに対する防御を提供する一方で、自己免疫の発達を可能にする(Ohue et al., 2019; Rocamora-Reverte et al., 2021)。さらに、免疫療法を受けている患者における自己免疫の発症は、生命を脅かす可能性があるため、望ましくない臨床パラメータである。詳細なレビューについては、Bareke et al.(2021)。
老化した免疫系の特徴は、柔軟性がなく、新たな課題に適応する力が弱いことである。免疫系が老化すると、TregとTeffのバランスが崩れる。加齢に伴うTregの機能低下は、宿主を慢性的なくすぶり炎症症候群に陥りやすくし、一方、加齢に伴うTregの機能向上は、がんや感染症のリスクを高める。加齢に伴う免疫系は、Treg機能に関してどちらか一方に傾く定常状態に達しており、自己免疫疾患とがんの間のトレードオフを規定しているようだ(Jagger et al., 2014)。 Sakowskaら(2022)によれば、自己免疫とがんは表裏一体である。
【mTORを介したTreg細胞の機能障害】
I型IFNの重要な役割は、ウイルス量が減少した時点で「活動を開始する」準備ができたTregのプールの合成を刺激することである。このプロセスは、PI3K/Akt/mTOR経路の活性化に依存している(Platanias, 2005)。2013年、Zengら(2013年)は、必須成分であるraptorをTreg特異的に欠失させることでmTORC1の機能を破壊したマウスの実験により、Treg機能のポジティブレギュレーターとしてmTORC1が不可欠な役割を果たすことを証明した。これらのマウスは、Treg抑制機能が働かないために、致死的な早期発症の炎症性亢進症を発症した。ラプター依存性のTregにおけるmTORC1(mammalian target of rapamycin complex 1)シグナル伝達は、Tregの増殖と抑制分子のアップレギュレーションを調整し、Tregの機能的コンピテンシーを確立する。
NLRP3インフラマソームはマクロファージや好中球を動員し、その結果、活性酸素種(ROS)の産生を引き起こす(Dominicら、2022年)。スパイクタンパク質は激しい炎症反応を誘導することが証明されており、それは細胞感染以前から始まっている可能性がある。スパイク偽ウイルスや組換えSARS-CoV-2スパイクタンパク質処理でさえ、PI3K/Akt/mTOR経路の活性酸素不活性化の結果として、ACE2発現細胞においてアポトーシスと貪食を誘導する(Li et al., 2021)。この研究の著者らは、この効果がCOVID-19の重症例に伴う多臓器不全を説明しうることを提唱した(Li et al., 2021)。
インターフェロン制御因子3(IRF3)は転写因子であり、二本鎖ウイルスRNAを検出し、I型IFN応答を開始し、PI3K/Akt経路を活性化する上で重要な役割を果たす(Tarassishin et al., 2011)。 スパイクタンパク質はIRF3と相互作用し、そのプロテアソーム分解を仲介することで、IFN-Iの活性化を停止させることが議論されている(Freitasら、2022年)。従って、このワクチンは早期のIFN-I応答を誘導できないだけでなく、他の病原体によるIFN-I活性化を直接妨害するスパイクタンパク質の大量生産を促進し、他の様々な問題発生の原因となる可能性がある(Meadら、2024a;Meadら、2024b)。IFN-Iの阻害はスパイクタンパク質の特異的作用であり、mRNAワクチン接種後にヘルペスや水痘などの潜伏ウイルスが再活性化することがあることを部分的に説明できる(Rodríguez-Jiménezら、2021年)。mRNAワクチンによって誘導される持続的な炎症亢進状態は、エフェクターT細胞によるサイトカイン応答を抑制する活性化エフェクターTregの適切なプールを提供する免疫系の力が低下していることが主な原因かもしれない。これから述べるように、mRNAワクチン接種を繰り返すと、最終的にはスパイク蛋白質に対する免疫寛容の発達を示唆する反応が誘導され、過剰なサイトカイン産生による組織損傷を防ぐことができると考えられる。しかしこのことは、ブースターショットを繰り返すとワクチンがCOVID-19から守る効果を失うことも意味している。がん(-)免疫抑制患者を対象とした関連研究によると、選択的薬剤誘発性mTOR阻害後でのみ、mRNAワクチン接種後にCD4+および一部のCD8+高活性T細胞が発生することが示されている(Nettiら、2022年)。mTORが活性化すると、Tエフェクター細胞の分化が促進される一方、メモリーT細胞の形成は阻害される。同様に、mTORの阻害は記憶免疫の生成を促進する(Pollizziら、2015年)。
すでに述べたように、メモリーTeff応答を助長することは、免疫老化と炎症化をさらに促進するため、特に高齢者におけるmRNAワクチンの安全性を十分に評価する必要がある。
図2は、SARS-CoV-2スパイク・タンパク質が炎症反応を引き起こす過程を示している。
図2. スパイクタンパク質による炎症反応の誘導。炎症の過活性化につながる事象は、(a)NIKの刺激を介したCD4+ T細胞の過剰産生と、それによる自己抗原寛容の喪失、および(b)IRF3およびI IFNの阻害を介した炎症の促進と、それに続くmTOR活性の障害によって、同時に起こりうる(Murray et al、 2011年;Zengら、2013年;Pollizziら、2015年;Liuら、2017年;Rodríguez-Jiménezら、2021年;Freitasら、2022年)。
【TGF-βシグナル伝達とTh17応答の発現】
SARS-CoV-2ワクチンに対する免疫細胞の応答は、TGF-βシグナル伝達の亢進とNF-kB応答の亢進を引き起こすが、表1に示すように、免疫細胞のいくつかのサブタイプにおいてのみである(Liuら、2021年)。具体的には、CD4+ Treg細胞、CD4+ T増殖細胞、単球、樹状細胞が激しいTGF-βシグナル伝達を示す。これらの細胞は、Treg応答の効率的な制御と発達に影響を与えている(Rocamora-Reverteら、2021年)。免疫細胞がワクチン接種を受けた個体において、膨大な量のSARS-CoV-2 mRNAコード化スパイクタンパク質に遭遇すると、激しいTGF-βシグナル伝達とIL-6およびTNF-α発現の増加が観察される(Bieringら、2022)。
表1に示すように、強いTGF-βシグナル伝達を示すT細胞サブセット(Treg細胞を含む)は、低酸素作用にも耐性がある。T細胞がこのような環境下で自己を維持するためには、適切な低酸素誘導因子(HIF)を発現する必要がある。HIFは複数のシステムを通じて、スパイクタンパク質の取り込みを防御することが示されている(Prieto-Fernández et al., 2021)。
TGF-βシグナル伝達およびHIF発現の亢進が腫瘍の進行に寄与することが研究で示されている(Mallikarjunaら、2019)。HIFシグナル伝達は、多発性硬化症(MS)を含む様々な自己免疫疾患の病因病理学に寄与している(Dengら、2016)。MSおよびアルツハイマー病(AD)を含む他の重篤な神経疾患は、抗SARS-CoV-2 mRNAワクチン接種およびスパイクタンパク質の副作用の因果関係として現れる可能性がある(Kyriakopoulosら、2022;Seneffら、2023)。韓国で最近行われた大規模な疫学調査では、mRNA COVID-19ワクチンとAD発症との間に強い関連性がある可能性が明らかになった(Roh et al, 2024)。さらに、a)IL-6とTNF-αの過剰発現、b)TGF-βシグナル伝達の亢進、c)抗SARS-CoV-2ワクチンスパイクタンパク質によるHIF発現の亢進の組み合わせは、Treg応答の発達にとって有害であり、自己免疫に直接つながる可能性がある(Tangら、2023)。
図3に示されるように、HIF過剰発現はTGF-βシグナル伝達を増加させる(Xuら、2017)。同時に、IL-6の過剰発現は、TNF-αの過剰発現を伴うと、CD4+、CD25+(高)、Foxp3+Treg細胞の減少、IL-17産生Tヘルパー(Th17)細胞の増加をもたらす(Samson et al., 2012)。 さらに、TGF-βの発現は、IL-6と連動して、Foxp3の発現を抑制し、CD17の発現を亢進し、RORγt核内受容体の発現とシグナル変換因子の活性化と転写因子3の活性化因子を介して、Th17細胞亜集団の増殖を促進する(Manel et al. 2008., Pesce et al., 2013)。スパイクタンパク質はTLR2とTLR4の両方を活性化し、JAK/STATシグナル伝達をもたらすことが示されている(Khan et al., 2021; Fontes-Dantas et al., 2023)。
図3.SARS-CoV-2スパイクタンパク質によって促進された、mRNAワクチン接種後のがん(+)患者におけるTh17細胞分化亢進のシステム。スパイクに対するNF-κB反応を介したIL-6とTNF-αの誘導、およびTGF-βによるRORγtの発現誘導により、自己免疫の発症に関与するTh17細胞集団の生成が促進される(Manelら、2008;Pesceら、2013;Dengら、2016;Kyriakopoulosら、2022;Seneffら、2023;Tangら、2023;Rohら、2024)。
さらに、スパイクタンパク質は上皮成長因子受容体のシグナル伝達を増強する(Palakkottら、2023)。STAT3の持続的な活性化は、腫瘍微小環境の一般的な特徴であり、炎症状態の主要な一因である(Yuら、2009b)。STAT3の強力な活性化は、1)IL-6の異常発現とそれに続くIL-6レセプターの刺激(Wangら、2013年)、2)スパイクタンパク質による上皮成長因子レセプターシグナル伝達の強力な活性化(Palakkottら、2023年)から生じる。図4に示されたこれらの分子事象が同時に起こっている場合、ネガティブレギュレーターであるサイトカインシグナル伝達抑制因子3の抑制チェックポイントをバイパスする可能性がある。このサプレッサーは、そうでなければSTAT3の活性化を抑制するためにJAKを不活性化するはずである(Wang et al.、2013)。さらに、IL-6の異常な発現上昇とJAK/STAT3シグナル伝達は腫瘍形成促進作用があり、Th17細胞の分化を促進する(Wang et al.、2013)。
Th17細胞レベルの上昇は、数多くの炎症性疾患や自己免疫疾患の病因に関与している(Yasuda et al., 2019)。 さらに場合によっては、Th17細胞はがんを促進する可能性がある(Baileyら、2014年)。Th17細胞はスパイクタンパク質誘発免疫病理に強く関与していることが示されている。スパイクタンパク質が関節リウマチを悪化させると結論付けた最近の研究では、Th17細胞集団は著しく増加し、一方Treg細胞集団は減少した(Leeら、2023年)。
Th17細胞は炎症を促進するサイトカインIL-17を産生する。Th17細胞は心筋炎の発症に関与していると考えられており、それはmRNAワクチン接種の時に致死的な合併症として同定されている(Schwabら、2023年)。Th17細胞は好中球などの他の免疫細胞を心臓に動員し、IL-17などの炎症性分子を放出する。心筋炎患者ではTh17細胞のレベルが上昇している。バゼドキシフェンなどの薬剤によってTh17細胞の活性を阻害すると、実験モデルにおいて心筋炎が改善する(Wangら、2021年)。さらに、マクロファージ活性化症候群との関連は、ワクチン誘発性心筋炎に関連してマクロファージが心筋に浸潤して活性化し、有毒なサイトカインを放出することを確認した研究によって示唆されている(Barmadaら、2023)。
図4. SARS CoV-2スパイクタンパク質の刺激作用によるSTAT3の活性化の可能性。正常な状態では、IL-6Rは休止状態のままであり、a)サイトカインシグナル伝達抑制因子3によって抑制され、b)刺激されていない上皮成長因子受容体と相乗してSTAT3を産生することはない。この条件は、(A)スパイクタンパク質によるTLR2およびTLR4刺激によるNF-κBの活性化とそれに続くIL-6の発現(Khanら、2021;Fontes-Dantasら、2023)、および(B)スパイクタンパク質による上皮成長因子受容体の直接刺激とIL-6Rとの相乗作用(Palakkottら、2023)によって迂回し、逆転させることができる。IL-6R、上皮成長因子受容体、IL-6の間の最終的な効果は、サイトカインシグナル伝達抑制因子3は依然として存在するものの、STAT3の継続的産生であろう(Wangら、2013)。
Th17細胞は自己免疫性溶血性貧血においても重要な役割を果たしている。Xuら(2012年)は、自己免疫性溶血性貧血患者ではTh17細胞のレベルが上昇しており、それは疾患の重症度だけでなく、IL-17や抗RBCIgG抗体のレベルとも密接に相関していることを発見した。IgG抗体は赤血球に対する自己抗体の中で最も一般的なもので、しばしば分子模倣によって作用する。CD8+T細胞はIgG抗体と結合して活性化し、赤血球を破壊するサイトカインを放出する。自己免疫性溶血性貧血に関連する免疫調節サイトカインの異常には、IL-6、IL-2、IL-17のレベル上昇、TGF-βの分泌増加などがある(Barcelliniら、2000年)。循環CD4+ nTregsの減少もまた、この疾患と関連している(Ahmadら、2011年)。これまで見てきたように、これらはすべて、スパイクタンパク質の既知の作用や、一般的な毒性物質の作用と一致している。
Yonkerら(2023)は、ワクチン接種後に心筋炎を発症したワクチン接種者の血液中では、結合していない遊離の循環スパイク蛋白濃度が上昇していることを発見した。一方、心筋炎のない対照群では、循環スパイク蛋白は抗体と適切に結合していた。mRNAワクチン接種による心筋炎の症例の中には、自己免疫活性化の結果と考えられるものがある(Mohiddinら、2022)。さらに、ワクチンmRNAからヒト細胞によって合成されたスパイクタンパク質にDCや単球が関与することで、TGF-βやIL-2のシグナル伝達が増加することも懸念される(表1参照;またLiuら、2021)。スパイクタンパク質はそれ自体でTGF-βシグナル伝達を活性化することが示されている(Bieringら、2022)。単球とマクロファージは主に樹状細胞由来の抗原提示細胞である(Sung, 2008)。激しいTGF-βシグナル伝達はまた、TLR2を介したNF-κBの過剰活性化を介したスパイクタンパク誘発性炎症に起因することもある(Khanら、2021)。
適切なTreg-樹状細胞相互作用は、エフェクターCD4+ Tリンパ球をうまく抑制するために極めて重要である(Kumar et al., 2018)。 Treg-樹状細胞相互作用中の障害は、自己免疫疾患をもたらす(Kumar et al., 2018) TGF-βシグナル伝達は樹状細胞の機能全般を阻害し、DCによる潜在性TGF-βシグナル伝達はTh17細胞の分化を促進し、自己免疫疾患の発症に寄与する。この免疫障害はmRNAワクチンと密接な関係があるようだ。疾患の自己免疫起源は、mRNAワクチン接種による脳脊髄炎の関連症例に十分に記載されている(Sanjabi et al., 2017)。 さらに、ギラン・バレー症候群、横断性脊髄炎、急性散在性脳脊髄炎など、COVID-19 mRNAワクチン後に生じるいくつかの病理学的神経学的転帰も、自己免疫由来である(Sriwastavaら、2022)。また、mRNAが発現するスパイクタンパク質に関連して、ある症例研究では、mRNA(ファイザー)ワクチン接種3回後に自己免疫性脳炎が診断され、mRNAワクチンがこの患者の病気を引き起こす唯一の要因であることが判明した(Abu-Abaaら、2022年)。
【Th17、PD-L1、IgG4】
mRNAワクチンはスパイクタンパク質に対する強いIgG抗体反応を誘導する。IgG抗体には4つのサブタイプがあり、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4と呼ばれている。IgG3は感染防御に非常に効果的であるのに対し、IgG4は感染防御に特異的に無力で、エフェクター抗体によるスパイクタンパク質へのアクセスを積極的にブロックする(Vidarsson et al. , 2014)。 IgG4は通常、ヒト血清中で最も一般的でない変異体である。IgG4レベルの上昇は、炎症を誘発する抗原に繰り返しさらされることで引き起こされる。ある重要な論文は、mRNA SARS-CoV-2ワクチンの最初の2回接種とその後のブースター接種後のIgG変異体分布の経時的変化を追跡した(Irrgangら、2023年)。驚くべきことに、ワクチン接種後の数ヵ月間に、IgG4へのクラス転換が経時的に増加していることがわかった。IgG4は、通常は全プールの5%以下であるが、ブースター注射をすると急激に上昇した。
さらに、このレベルはブースター接種後も上昇し続け、ブースター接種5ヵ月後にはIgGプールの20%近くに達した。その後の論文で、ブースター注射によって誘導されたIgG4は、SARS-CoV-2ウイルスに対する自然な抗ウイルス応答を抑制する免疫寛容の要因を構成すると提唱された(Uverskyら、2023年)。別の出版物は、IgG4がmRNAワクチン接種から数か月後に高度に発現し、この現象はDNAベクターベースのワクチンでは発生しないことを確認しました(Kiszel et al.、2023)。
IgG4関連疾患(IgG4-RD)は、血清中のIgG4レベルの上昇と多臓器における過剰な線維化を特徴とする線維性炎症性疾患である(Zhang et al. , 2022)。PD-L1はIgG4-RDに関与している。IgG4-RD患者では、可溶性PD-1およびPD-L1の濃度が有意に上昇しており、Treg細胞上のPD-1の発現が上昇している。さらに、IgG4-RD患者のナイーブT細胞をPD-L1で刺激すると、CD4+CD25+ iTreg細胞に変化した。著者らは、PD-1/PD-L1経路がTreg細胞のiTregへの分化を促進し、これがIgG4-RD患者で観察されるTreg細胞の上昇に重要な役割を果たしている可能性があると結論づけた(Zhangら、2022年)。IgG4-RDのほとんどの標的臓器にはTreg細胞が浸潤しており、Treg細胞は血液中にも豊富に存在する(Akiyamaら、2016)。
I型自己免疫性膵炎は、一般的にIgG4-RDと関連して認められる。IgG4-RD関連膵炎に関連して、循環iTreg、特にIl-10を放出するiTregの増加が認められた(Kusudaら、2011年)。一方、循環nTregレベルは低く、これは免疫老化と一致するパターンである。これらの豊富なiTregは炎症を制御するのに有効でないようで、この原因として考えられるのは、iTregがTeff細胞に作用するのに必要な細胞間接触を可能にするのに不可欠なMammalian Sterile 20-like Kinase 1の発現低下である(Uchida & Okazaki, 2022)。IgG4-RD患者は、膵臓がんとリンパ腫の両方のリスクが高い(Yuら、2022)。mRNAワクチンに関連した急性膵炎の症例報告がいくつかある(Hussainら、2024)。mRNAブースターワクチン後にリンパ腫が急速に進行した症例が報告されている(Goldman他、 2021年)。mRNAワクチン接種後にリンパ腫を発症した他の症例報告もいくつか発表されている(Mizutaniら、2022;Cavannaら、2023;Tachitaら、2023)。
【結論】
本稿では、mRNAワクチンによって引き起こされる、免疫系におけるTreg細胞の調節異常の役割の可能性について広範に検討した。ワクチンは一般的に、スパイクタンパク質の毒性による激しいIgG抗体反応を引き起こし、T細胞によるサイトカイン放出を通じて極度の炎症反応を引き起こし、最終的には、細胞表面上の非自己スパイクタンパク質を認識することにより、自己抗体が組織を攻撃する可能性がある。自然感染が、ヒト細胞がスパイクタンパク質を大量に産生する異常な状況に置き換えられているため、I型IFN応答は抑制されている。通常、二本鎖ウイルスRNAに対するこの応答は、Treg細胞プールのクローン拡大を誘導するが、同時にウイルス量が十分に落ち着くまで抑制され続ける。ワクチンのmRNAは、N1-メチルシュードウリジン置換とヒト化コードにより、分解されにくく免疫系から隠されている。これは不自然でしばしば不適切な免疫反応を引き起こし、その結果はワクチン接種を受けた人の事前の免疫状態、特にTreg細胞集団に大きく依存する。活性化されたDCの一部は胸腺に戻り、胸腺上皮を損傷し、胸腺の退縮を促進する反応を引き起こす。そして、炎症と免疫老化を引き起こす。 また、mRNAワクチンに関するいくつかの症例研究で観察されたように、生命を脅かすマクロファージ活性化症候群(血球貪食性リンパ組織球症)を誘発することもある。ブースターワクチン接種を繰り返すと、スパイク蛋白に対する自己寛容が発達し、ワクチン未接種の人よりもウイルスに対する抵抗力が弱くなる可能性がある。さらに、宿主免疫系を攻撃するmRNAワクチンからの組換えSARS-CoV-2スパイク蛋白エピトープ間の分子模倣によって生じる医原性自己免疫が、mRNAワクチン接種者の免疫不全の原因となる可能性がある。これは、研究されているmRNA接種後心筋炎症例の臨床的説明として妥当であり、他の感染症でも容易に起こりうる。mRNA注射に対する複雑な反応を簡略化した模式図を図5に示す。
我々は、COVID-19に対するmRNAワクチンに対する反応を、癌(-)集団と癌(+)集団の区別によって異なって解析した。 mRNAワクチンは両方の集団でTreg調節不全を引き起こした。がん(-)集団におけるTreg調節異常は、主に免疫老化を引き起こし、自己免疫を促進するが、その一因は、胸腺へのmTreg細胞のホーミングと胸腺退縮の促進によるものと推測される。がん(+)の場合、PD-1/PD-L1阻害剤の投与の有無にもよるが、これは免疫療法中のがん患者、高免疫反応を発症し、自己免疫を発症する傾向のある患者にとって極めて重要である。 このことは患者の健康を脅かし、どのような免疫療法を行うにしても、その進行に悪影響を及ぼす。さらに、PD-1/PD-L1遮断薬を投与されないがん(+)患者は、mRNAワクチンによってがんが進行しやすい。 さらに、高いTh17反応の発現も腫瘍形成につながる可能性がある。mRNAワクチンががんを誘発する可能性を評価するためには、さらなる研究が必要である。mTORの阻害は、記憶テフ応答の亢進により免疫老化を促進する可能性がある。このことは、自己免疫疾患と腫瘍性疾患の両方のリスクがある、mRNAワクチンの接種を受ける高齢者集団にとって特に懸念すべきことである。