SARS-CoV-2 mRNAワクチン接種による自然免疫抑制:G-四重鎖、エクソソーム、マイクロRNAの役割(論文の重要部分の翻訳)
https://doi.org/10.1016/j.fct.2022.113008
著者
ステファニー・セネフ
グレッグ・ナイト
アンソニーM.キリアコプロス
ピーターA.マッカロー
【ハイライト】
・mRNAワクチンは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質の持続的な合成を促進します。
・スパイクタンパク質は神経毒性があり、DNA修復メカニズムを損ないます。
・I型インターフェロン反応の抑制は、自然免疫障害をもたらします。
・mRNAワクチンは、感染症や癌のリスクを高める可能性があります。
・コドンの最適化は、予測不可能な複雑な効果を持つGリッチmRNAをもたらします。
【要旨】
mRNA SARS-CoV-2ワクチンは、Covid-19の公衆衛生危機に対応して市場に投入されました。感染症の文脈でのmRNAワクチンの利用には前例がない。ワクチンのmRNAの多くの変化は、mRNAを細胞防御から隠し、より長い生物学的半減期とスパイクタンパク質の高生産を促進します。しかし、ワクチンに対する免疫反応は、SARS-CoV-2感染に対する免疫反応とは大きく異なります。この論文では、ワクチン接種がI型インターフェロンシグナル伝達の深刻な障害を誘発し、人間の健康にさまざまな悪影響をもたらすという証拠を提示します。ワクチンのナノ粒子を摂取した免疫細胞は、遠くのレシピエント細胞でシグナル伝達応答を誘発する重要なマイクロRNAとともに、スパイクタンパク質を含む多数のエクソソームを循環させます。また、タンパク質合成とがんサーベイランスの規制管理における潜在的な深刻な障害を特定します。これらの障害は、神経変性疾患、心筋炎、免疫性血小板減少症、ベル麻痺、肝疾患、適応性免疫障害、DNA損傷応答障害、および腫瘍形成と因果関係がある可能性があります。私たちの仮説を支持するVAERSデータベースからの証拠を示します。私たちは、mRNAワクチンの包括的なリスク/ベネフィット評価が、公衆衛生への積極的な貢献者として疑問視していると信じています。
【グラフィカルアブストラクト】
【キーワード】
SARS-CoV-2 mRNAワクチン タイプIインターフェロン応答
エクソソーム G-クアドラプレックス マイクロRNA がん
1.はじめに
ワクチン接種は、自然感染の免疫学的反応を模倣するために非病原性物質を利用し、それによって病原体にさらされた場合に免疫を付与する努力です。この目標は、主に全生物と弱毒化ウイルスワクチンの両方を使用して追求されています。「サブユニットワクチン」と呼ばれるウイルスまたはそのタンパク質製品の断片の使用は、より技術的に困難でした(Bhurani et al.、2018)。いずれにせよ、予防接種キャンペーンの展開の背後にある暗黙の仮定は、ワクチンが「良性感染」の効果を与え、実際の感染の健康への影響を回避しながら、将来の曝露に対して免疫システムを活性化するということです。
COVID-19に関連するこれに関する文献の多くは、mRNAベースのワクチン接種に対する免疫応答が自然感染に似ていることを示唆しています。プレプリント研究では、「自然感染と比較して、BNT162b2ワクチンの高い免疫原性」が見つかりました。著者らは、量的な違いにもかかわらず、多くの質的な類似点があることを発見しました(Psichogiou et al.、2021a)。Jhaveri(2021)は、mRNAワクチンがウイルス感染と同じことを行うことを示唆しています。「タンパク質は自然感染と同じ方法で生成され、提示されます。」アメリカ疾病管理予防センター(CDC)は、記憶B細胞の生成に加えて、以前の感染とワクチン接種によって生成された抗体力価に基づいて、ワクチン接種に対する免疫応答は自然感染に対する応答に類似していると主張しています(疾病管理予防センター、2021a)。ワクチン接種と自然感染に対する体液性免疫応答のこの類似性は、ワクチン接種後の感染リスクの低下を示す試験データと観察データの両方と相まって、大量ワクチン接種キャンペーンの正当化として立っています。
私たちの論文は、mRNAに関する現在の文献と、ヒト細胞内の分子生物学への影響を要約しています。私たちは、mRNA技術のこの初期段階には幅広い意見があることを認識しています。ここで議論する多くのメカニズムに関する基本的な作業に先立ってその広範な展開を考えると、この分野で行われている急成長している前臨床分子研究に関連する現在および将来のレビューの幅広い理解を提供するために、私たちの研究が重要であると考えています。
この論文では、mRNAワクチンによるワクチン接種は、感染によって誘発されたものと異なるだけでなく、いくつかの点で短期および長期の免疫能力と正常な細胞機能の両方に明らかに逆効果である一連の生物学的イベントを引き起こすことを示唆する科学文献を調査します。これらのワクチン接種は、がんサーベイランス、感染制御、および細胞恒常性に関連する重要な経路をダウンレギュレートすることが現在示されています。それらは高度に改変された遺伝物質を体内に導入します。プレプリントは、COVID-19に対するmRNAワクチンに対する免疫応答と比較して、SARS-CoV-2感染に対する免疫応答の特性との間に顕著な違いを明らかにしました(Ivanova et al.、2021)。末梢樹状細胞の差異遺伝子発現分析により、COVID-19患者ではI型およびII型インターフェロン(IFN)の両方の劇的なアップレギュレーションが明らかになりましたが、ワクチン接種者ではそうではありませんでした。彼らが行った注目すべき観察の1つは、COVID-19患者に循環する造血幹細胞および前駆細胞(HSPC)の拡張があったが、ワクチン接種後にこの拡張は特になかった。COVID-19患者で観察された循環形質芽細胞の著しい拡大は、ワクチン接種者にも見られませんでした。これらの観察はすべて、以下で説明するように、抗COVID-19ワクチンがI型IFNシグナルを積極的に抑制するという考えと一致しています。この論文では、ワクチン接種によるI型IFN抑制と、これが関連するシグナルカスケードに及ぼす無数のダウンストリーム効果に、排他的ではありませんが、広範囲に焦点を当てます。
長期前臨床および第I相安全試験が第II相試験と組み合わされたため、第II相および第III試験が統合されました(Kwok、2021)。そして、それらでさえ早期に終了し、プラセボアームが注射を受けたため、薬物監視システムを検討し、安全性信号のレポートを公開しました。そうすることで、その証拠は励みにならないことがわかります。現在使用されているmRNAワクチン接種に対する生物学的反応は、明らかに自然感染と似ていない。この論文では、これらの違いを説明し、mRNAワクチン接種によって開始されると予想される免疫学的および病理学的プロセスについて説明します。私たちは、これらの根底にある生理学的効果を、実現された罹患率とまだ観察されていない罹患率の両方と結び付けます。ブースターワクチン接種の大規模な実施は、これらすべての問題を増幅すると予想しています。
ファイザー/バイオンテックとモデルナが製造したmRNAワクチンは、COVID-19の拡散を制御するための私たちの努力の不可欠な側面と見なされています。世界中の国々は、そのような努力が最終的に進行中のパンデミックを抑制し、正常性を回復することを期待して、大規模なワクチン接種プログラムを積極的に推進しています。政府は、これらの注射が予期せぬ方法で害を引き起こす可能性、特にそのような害が重篤な病気からの保護で達成された利益を超える可能性を考慮することに寡黙です。ワクチンによって誘発された抗体が2回目の接種後わずか3~10週間で薄れることは明らかになりました(Shrotri et al.、2021)、そのため人々は定期的にブースターショットを求めるようにアドバイスされています(疾病管理予防センター、2021b)。また、デルタ株やオミクロン株などの急速に出現する変異体は、スパイクタンパク質の突然変異を通じて、ワクチンによって誘発される抗体に対する耐性を示していることも明らかになりました(Yahi et al.、2021)。さらに、ワクチンは病気の伝播を防ぐのではなく、症状の重症度を軽減するためにのみ主張できることが明らかになりました(Kampf、2021a)。2021年9月初旬に米国の68カ国と2947郡のワクチン接種率とCOVID-19感染率を比較した研究では、これらのワクチンが病気の拡散から保護しないことを示唆しています(Subramanian and Kumar、2947)。症状の重症度に関しては、イスラエルの病院での流行により、完全にワクチン接種された5人の入院患者が死亡したことが示すように、この側面でさえ疑問になり始めています(Shitrit et al.、2021)。同様に、Brosh-Nissimov et al.(2021)は、17のイスラエルの病院のうち、完全にワクチン接種された患者の34/152(22%)がCOVID-19で死亡したと報告しました。
ワクチンが病気の広がりを制御するのにほとんど効果がなく、その有効性が時間の経過とともに低下するという証拠が増えているため、ワクチンが害を引き起こす可能性のある程度を評価することがさらに不可欠になっています。SARS-CoV-2修飾スパイクタンパク質mRNAワクチン接種が生物学的影響をもたらすことは疑いの余地がない。ここでは、これらの影響と自然感染を区別し、これらのユニークな生物学的影響を現在ワクチン接種に関連する病状に結びつけるメカニズムの枠組みを確立しようとします。私たちは、mRNAワクチン接種によって開始された生物学的影響と有害転帰との間の因果関係が、大多数の症例で確立されていないことを認識しています。
2.インターフェロン:がんサーベイランスに注目した概要
1957年に発見されたインターフェロン(IFN)は、弱毒化したインフルエンザAウイルスによって挑戦された細胞が、その後の生きたウイルスによる感染を「妨害する」物質を作り出したという認識からその名を得ました(Lindenmann、1982)。IFNは現在、免疫調節タンパク質の非常に大きなファミリーを表し、3つのタイプに分けられ、各IFNが相互作用する受容体に基づいてタイプI、II、およびIIIに指定されていることが理解されています。タイプI IFNにはIFN-αとIFN-βの両方が含まれており、このタイプは最も多様で、さらに17のサブタイプに分けられます。IFN-αだけでも、現在13のサブタイプが特定されており、それらのそれぞれがさらに複数のカテゴリに分類されています(Wang et al.、2017a)。I型IFNは、複数のストレス要因に対する免疫応答において強力な役割を果たします。実際、ウイルス感染、固形腫瘍、骨髄増殖性疾患、造血性腫瘍、多発性硬化症などの自己免疫疾患など、さまざまな疾患や状態の治療オプションとして臨床的治療価値を享受しています(Passegu and Ernst、2009)。
グループとして、IFNは非常に複雑で複方性的な役割を果たし、IFN調節因子ファミリー、またはIRFの活動を通じて調整および規制されます(Kaur and Fang、2020)。IRF9は、抗ウイルス性、抗腫瘍免疫、遺伝子調節に最も直接的に関与しています(Alsamman and El-Masry、2018; Huang et al.、2019; Zitvogel et al.、2015)。
これと密接に関連しているのは、形質細胞様樹状細胞(pDC)であり、血液中を循環するが、ウイルス感染中に末梢リンパ器官に移動するまれなタイプの免疫細胞である。それらは、I型IFNの産生を急激にアップレギュレートすることで、ウイルス感染に反応します。リンパ節に放出されるIFN-αは、B細胞を形質芽細胞に分化させる。その後、インターロイキン-6(Il-6)は、形質芽細胞を抗体分泌形質細胞に進化させる(Jego et al.、2003)。したがって、IFNは、ウイルスの増殖を制御し、抗体の産生を誘発する上で重要な役割を果たします。IFN-αは、抗ウイルス免疫と抗がん免疫の両方の中心であり、ウイルスまたは細菌感染に挑戦されたり、腫瘍細胞に遭遇したりしたときに、マクロファージとリンパ球によって生成されます(De Andrea et al.、2002)。強力な抗ウイルス療法としてのその役割は、C型肝炎ウイルス合併症(Feng et al.、2012)、サイトメガロウイルス感染(Delannoy et al.、1999)、慢性活動性エボラウイルス感染(Sakai et al.、1998)、ヘルペスウイルス感染に関連する炎症性腸疾患(Ruther et al.、1998)などの治療において認識されています。
I型IFNシグナル伝達障害は、I型IFNシグナル伝達が細胞周期を停止することによってウイルスと癌細胞の両方の増殖を抑制するため、多くの疾患リスクに関連しています。これは、p53、腫瘍抑制遺伝子、およびさまざまなサイクリン依存性キナーゼ阻害剤を介して、細胞周期を停止することによって、ウイルスと癌細胞の両方の増殖を抑制します(Musella et al.、2017; Matsuoka et al.、1998)。IFN-αはまた、腫瘍細胞による主要な組織適合性(MHC)クラス1抗原提示を誘発し、がんサーベイランスシステムによってより容易に認識されます(Heise et al.、2016; Sundstedt et al.、2008)。IFN-α発現によって開始される抗がん効果の範囲は驚くべきものであり、直接的および間接的なメカニズムの両方で発生します。直接的な効果には、細胞周期の停止、細胞分化の誘導、アポトーシスの開始、ナチュラルキラーとCD8+ T細胞の活性化などが含まれます(Schneider et al.、2014)。
間接的な抗がん効果は、主にヤヌスキナーゼシグナルトランスデューサおよび転写活性化因子(JAK/STAT)経路の遺伝子転写活性化を通じて実施されます。細胞表面のIFN-α結合は、チロシンキナーゼであるJAKを開始し、STAT1とSTAT2をリン酸化します(Asmana Ningrum、2014)。リン酸化されると、これらのSTATは、癌遺伝子調節やその他の細胞機能において幅広い役割を果たすIRFファミリーの1つであるIRF9と複合体を形成します(Takaoka et al.、2008)。IFN刺激遺伝子因子3(ISGF3)と名付けられたこの複合体は、少なくとも150の遺伝子の発現を促進するために細胞核に転座します(Schneider et al.、2014)。IRF9は、IFN-αの抗増殖効果の活性化に関与するタンパク質のIRFファミリーの主要メンバーであることが示唆されており、腫瘍壊死因子関連アポトーシス誘発リガンド(TRAIL)受容体1および2(TRAIL-R1/2)への結合を介しているようです(Tsuno et al.、2009)。IRF7は、ウイルス感染に対する反応の初期に関与するタンパク質のIRFファミリーのもう1つの重要なメンバーです。通常は少量で発現しますが、ISGF3によって強く誘導されます。IRF7はまた、免疫応答をさらに活性化するために、セリンリン酸化と核転座を経ます。IRF7の半減期は非常に短いため、おそらくIFNの過剰発現を避けるために、遺伝子誘導プロセスは一過性です(Honda et al.、2006)。
TRAILがIRF9に結合されると、死受容体4(DR4)またはDR5のリガンドとして機能し、カスパーゼ8とカスパーゼ3の産生を含む一連のイベントを開始し、最終的にアポトーシスを引き起こすことができます(Sayers、2011)。IFN-αまたはIRF9の抑制と結果としてTRAIL-Rとの結合の失敗によるこの経路の調節不全は、いくつかの血液学的悪性腫瘍(Testa、2010)と関連しており、黒色腫、結腸直腸癌、およびリンパ腫の動物モデルで転移の可能性を高めることが示されています(Finnberg and El-Deiry、2008)。
IFN-αは、幅広いがん抑制の役割を開始し、調整します。Dunn et al. (2005)は、IFN-αががんの免疫編集に積極的な役割を果たすことを示し、その作用場所は腫瘍監視のためにIFN-α結合を介して「プログラム」される造血細胞である。特にI型IFNとIRF7およびIRF9の間の非常に複雑な相互作用を通じて、多くの抗増殖効果が実行されます。これは、多数のがんタイプに関連する腫瘍の成長および/または転移の増加を示す多数の研究によって証明されています。
例えば、Bidwell et al. (2012)は、800人以上の乳がん患者のうち、IRF7調節遺伝子の発現率が高い人は骨転移が著しく少ないことを発見し、最もリスクの高い患者を予測する方法として、これらのIRF7関連遺伝子署名の評価を提案しています。IRF7発現を標的とするマイクロRNAの使用は、in vitroでの乳がん細胞増殖と浸潤を促進することも示されています(Li et al.、2015)。Zhao et al.(2017)は、前立腺癌のマウスモデルにおける骨転移に関連して、IRF7の同様の役割を発見しました。IRF7発現の背後にある抗がんメカニズムに関して、Solis et al.(2006)は、IRF7が複数の遺伝子の転写とTRAIL、IL-15、ISG-56、CD80などの下流タンパク質生成物の翻訳を誘発し、治療上の意味が注目されていることを発見しました。
IRF9も、がんの監視と予防において中心的な役割を果たしています。Erb et al. (2013)は、IRF9がIL-6が前立腺癌細胞に対するIFN-αの抗増殖効果を高めるメディエーターであることを実証しました。Tian et al. (2018)は、IRF9が急性骨髄性白血病細胞の増殖とアポトーシスの回避の重要な負の調節因子であることを発見しました。少なくとも部分的には、マスター調節タンパク質p53のアセチル化によってそうします。
IFN-αとIRF9の両方は、完全に機能するBRCA2遺伝子のがん予防特性にも明らかに必要です。MittalとChaudhuri(2009)は、基礎がん研究のフロンティアに関する第1回AACR国際会議で要約として発表された研究で、BRCA2発現がIFN-α産生の増加につながり、IRF9、STAT1、STAT2の錯体をもたらす信号伝達経路を最初に示す一連の実験について説明しています。2年前、Buckley et al.(2007)は、BRCA1とIFN-γの組み合わせがI型IFNとその後のIRF7、STAT1、およびSTAT2の産生を促進することを確立しました。したがって、非常に重要ながん調節遺伝子BRCA1とBRCA2は、それぞれIRF7とIRF9に依存して、保護効果を発揮します。Rasmussen et al. (2021)は、IRF7またはIRF9の欠乏が重度のCOVID-19疾患のリスクを大幅に高めるという説得力のある証拠をレビューしました。重要なことに、彼らはまた、インフルエンザを含む他のほとんどのウイルス性疾患で複数のサイトカインが共有する役割であるCOVID-19疾患に対する保護免疫において、I型IFNが非常に重要な役割を果たしていることを示唆する証拠があることにも注意しています。
以下で詳しく説明するように、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質は宿主細胞のエクソソーム産生を変化させます。スパイクタンパク質の遺伝子による細胞のトランスフェクションとそれに続くSARS-CoV-2スパイクタンパク質の産生は、それらの細胞がIRF9産生を抑制するマイクロRNAを含むエクソソームを生成し、同時にさまざまな炎症誘発遺伝子転写産物を活性化する(Mishra and Banerjea、2021)。これらのワクチンは、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質の高生産と継続的な生産を誘発するために特別に設計されているため、その影響は不吉です。上記のように、IRF9の阻害は、TRAILとそのすべての調節および下流アポトーシス誘発効果を抑制します。外染色体マイクロRNAを介したIRF9の抑制は、上記のようにその活性のためにその分子に依存するBRCA2遺伝子活性の癌保護効果を損なうことも予想されるべきです。BRCA2関連がんには、女性の乳がん、卵管がん、卵巣がん、男性の前立腺がん、乳がん、小児の急性骨髄性白血病などがあります(国立がん研究所、2021年)。
ワクチン接種は、IRF7とSTAT2の両方を抑制することも示されています(Liu et al.、2021)。これは、上記のように、BRCA1のがん保護効果を妨げることが期待できます。BRCA1活性障害に関連するがんには、女性の乳がん、子宮がん、卵巣がん、男性の前立腺がん、乳がん、男性と女性の両方で膵臓がんの緩やかな増加が含まれます(がんリスクとBRCA1遺伝子、2021年)。
BRCA1発現の低下は、癌と神経変性の両方に関連しています。BRCA1は、よく知られている乳がん感受性遺伝子です。BRCA1は、SIRT1の活性化とその後のアンドロゲン受容体の抑制を通じて、乳がん細胞の増殖を抑制します(Zhang et al.、2016)。Suberbielle et al. (2015)が実施した研究では、アルツハイマー病患者の脳にBRCA1の低レベルが見つかりました。さらに、マウスの歯状回で神経細胞BRCA1をノックダウンした実験では、神経細胞の収縮とシナプス可塑性、学習、記憶の障害とともに、DNA二重鎖切断が増加することが示されました。
血管免疫芽細胞T細胞リンパ腫と呼ばれるまれな形態のリンパ腫と診断された患者に関する最近のケーススタディで詳述された分析は、BNT162b2 mRNAブースターショット(Goldman et al.、2021)の投与後のリンパ腫病変の予期せぬ急速な進行の強力な証拠を提供しました。ワクチンブースターの直前と21日後に実施された高代謝病変の詳細な指標の比較は、ワクチン接種後に5倍の増加を明らかにし、ブースター後のテストでは、右脇の下の活動レベルが2倍高いことが明らかになりました。ワクチンは右側に注射されていた。この点に関して、リンパ性腫瘍はTRAIL-R1の抑制と関連していることを指摘する価値があります(MacFarlane et al.、2005)。
がん予防のための最適な機能BRCA1/2の重要性が普遍的に認識されており、追加のがん監視のためのTRAILシグナル伝達経路の中心的な役割を考えると、ワクチン接種によるIRF7およびIRF9の抑制とそれに続くSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質産生は、SARS-CoV-2 mRNA遺伝子ワクチン注射集団における長期的ながん制御にとって非常に懸念されます。
3.mRNAワクチンの設計における考慮事項
過去30年間、効果的で安全な核酸治療ツールの開発を目的としたmRNA技術プラットフォームは、コード化された製品の不安定性、圧倒的な自然免疫原性、および送達方法論に関する深刻な障害を克服したと言われています(Pardi et al.、2018)。遺伝子ワクチン接種ツールとしてのmRNA使用の主な成功事例の1つは、癌に対する強力な免疫の導入です(Van Lint et al.、2015)。さらに、ファブリー病などのまれな遺伝的代謝障害の場合、さまざまな種類のタンパク質を回復または置換するmRNAの可能性は、他の薬が成功していない大きな潜在的な治療的代替手段を提供しました(Martini and Guey、2019)。しかし、感染症に対する遺伝子ワクチンとしてmRNAを使用する場合、予備的な安全性調査は、一般集団での世界的な使用には時期尚早であるように思われました(Pardi et al.、2018; Doulberis et al.、2021)。
他のSARS-CoV-2タンパク質には、SARS-CoV-1からよく知られている必須の免疫原性を提供する可能性のある必須エピトープがありますが(Gordon et al.、2020)、SARS-CoV-2 mRNAワクチンの開発者の主な目標は、スパイク糖タンパク質のみに堅牢な抗体反応を誘発できるワクチンを設計することでした。このような抗体、特に鼻咽頭のIgAは、侵入ウイルスが宿主細胞に侵入する前に迅速に除去され、病気の進行を早期に停止させる必要があります。Kaczmarekらが簡潔に述べたように。(2021):
「ワクチン接種の背後にある根拠は、ワクチン接種を受けたすべての人にSARS-CoV-2ウイルスに対する保護を提供することです。この保護は、ウイルスに対する抗体を産生し、記憶とウイルスと戦う能力を保持するリンパ球を長期間維持するように免疫系を刺激することによって達成されます。」しかし、予防接種は非経口投与されるため、IgGはIgAではなく、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質に対して上昇する主要な抗体クラスです(Wisnewski et al.、2021)。
ワクチンは通常、アルミニウムやスクワレンなどのアジュバントに依存して、免疫細胞をワクチン接種直後に注射部位に移動させます。mRNAワクチン開発の歴史の中で、当初はmRNA自体が独自の補助として機能することが望まれていました。これは、ヒト細胞がウイルスRNAを異物として認識し、TLR3、TLR7、TLR8などの受容体を媒介するI型IFNのアップレギュレーションにつながるためです(Karik ó et al.、2005)。
しかし、時間が経つにつれて、このアプローチに問題があることが明らかになりました。なぜなら、激しい反応がインフルエンザのような症状を引き起こす可能性があることと、IFN-αが免疫応答を誘発するために十分な量のSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質を生成する前にmRNAの分解につながるカスケード反応を開始する可能性があるためです(de Beuckelaer et al.、2016)。スパイクタンパク質をコードするmRNAが、本質的にヒト細胞を欺いて無害なヒトRNAとして認識させる特定の方法で修飾できることが実験的に発見されたとき、ブレークスルーがもたらされました。Karikóらによる画期的な論文(2005)は、一連のin vitro実験を通じて、すべてのウリジンを偽ウリジンに置き換えるようなmRNAへの単純な修正が、外因性mRNAに対する自然免疫活性化を劇的に低下させる可能性があることを示しました。Andries et al. (2015)は後に、ウリジンの代替としての1-メチルpseudouridineがpseudouridinよりもさらに効果的であり、mRNAに対するTLR応答を本質的に廃止し、血液由来の樹状細胞の活性化を防ぐことができることを発見しました。この修正は、市場に出回っている両方のmRNAワクチンに適用されます(Park et al.、2021)。
むしろ予言的に、フォルニとマントヴァニ(2021)による広範なレビューは、mRNA SARS-CoV-2遺伝子ワクチン接種による自然免疫の発達について深刻な疑問を提起しました。著者が宣言したように、「開発期間が短く、採用された技術の新規性により、これらのワクチンは、時間の経過だけが明確にすることを可能にするいくつかの未解決の問題で展開されます。」その後、著者らは、BIOVACSAFEコンソーシアムプロトコルの下で、自然免疫メカニズムの早期活性化と根底にある反応原性を評価するために、ロングペントラキシンPTX3などの特定の分子を代表的な体液免疫マーカーとして含めることを推奨しました(Forni and Mantovani、2021; Weiner et al.、2019)。しかし、私たちの知る限り、これらの安全プロトコルは、SARS-CoV-2 mRNA遺伝子ワクチンによる誘導自然免疫の評価には含まれていません(Mulligan et al.、2020)。
この点で、SARS-CoV-2 BNT162b2 mRNAワクチンの場合、強力なインターフェロン応答が観察される自然SARS-CoV-2感染によって誘発される免疫応答とは異なり、BNT162b2 mRNAワクチンを接種した人は、記憶細胞のみに限定された堅牢な適応免疫応答、つまりIFNを介した経路を迂回する免疫応答の代替経路を作成しました(Mulligan et al.、2020)。さらに、その後のSARS-CoV-2スパイクタンパク質の突然変異により、SARS-CoV-2変異体単独によって付与されたものと比較して、BNT162b2 mRNAワクチンによって誘発された中和抗体の大幅な損失があります(Collier et al.、2021)。その点で、ワクチン開発者が認めているように、「ワクチンRNAは、1-メチルプドウリジンを組み込むことで修飾され、それは生来の免疫センシングを弱め、生体内でのmRNA翻訳を増加させる。」(Mulligan et al., 2020; Katalin Karikó et al., 2008)。例えば、ブラジルの流行(Timmers et al.、2021)のように、SARS-CoV-2が発達する複数の突然変異を念頭に置いて、SARS-CoV2変異体の拡散を防ぐ効果的な免疫応答は、必然的に自然免疫システムの一部として強力なIFN-I応答の発達を伴う。この応答には、機能的なNF-κB応答の関与も必要です。残念ながら、スパイク糖タンパク質の過剰発現はNF-κB経路応答を解体し、この分子イベントはスパイクタンパク質をコードするmRNAによって増強される可能性があります(KyriakopoulosとMcCullough、2021; Jiang and Mei、2021)。
mRNAワクチンの設計を成功させるには、RNA分解酵素による分解からRNAを保護できる慎重に構築された粒子にmRNAをカプセル化する必要があります。mRNAワクチンは、コレステロールとリン脂質を含む脂質ナノ粒子として配合され、修飾されたmRNAは高度に修飾ポリエチレングリコール(PEG)脂質バックボーンと複合され、エンドソームからの早期放出を促進し、さらに分解から保護します(Hou et al.、2021)。宿主細胞の既存の生物学的メカニズムは、脂質粒子のエンドソーム取り込みを通じてmRNAからのタンパク質の自然な生成を促進するために採用されています(Hou et al.、2021)。合成カチオン性脂質も追加されます。これは、免疫細胞を注射部位に引き寄せ、エンドソームの脱出を促進するためのアジュバントとして機能することが実験的に示されているためです。de Beuckelaer et al. (2016)は、「mRNAをカチオン性リポプレックスに凝縮すると、mRNAワクチンが誘発したT細胞応答の効力が数桁増加する」と観察している。もう1つの重要な変更は、ゲノム内の2つの隣接するアミノ酸のコードをプロリンのコードに置き換えたことです。これにより、スパイク糖タンパク質はプレフュージョン安定化型にとどまります(Wrapp et al.、2020)。
SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質mRNAは、グアニンメチル化キャップ、ヒトタンパク質からコピーされた3'および5'未翻訳領域(UTR)、そして最後にRNAをさらに安定化するための長いポリ(A)テールを追加することで、さらに「人間化」されます(KyriakopoulosとMcCullough、2021)。特に、研究者は、赤血球によって大量に生成されるグロビンから採取された3'UTRを巧みに選択しました。なぜなら、それはmRNAを分解から保護し、持続的なタンパク質産生を維持するのに非常に効果的だからです(Orlandini von Niessen et al.、2019)。赤血球には核がないため、一度破壊されるとmRNAを置き換えることができないため、これは予想されます。モデルナワクチンとファイザーワクチンの両方がグロビンから3'UTRを採用し、ファイザーワクチンもわずかに修飾されたグロビン5'UTRを使用しています(Xia、2021)。 de Beuckelaer et al.(2016)は、そのような変更の結果を次のように適切に要約しました。「過去数年間、IVT [in vitro転写] mRNAの調製方法の技術的改善(5'キャップ修飾、最適化されたGC含有量、ポリAテールの改善、UTRの安定化)は、mRNAの安定性を高め、mRNAの直接in vivo投与後数日間、タンパク質発現を達成できるようになりました。」
しかし、合成mRNAの最適化されたアナログキャップ形成は、必然的にレシピエント細胞にキャップ依存性の長期翻訳を受けることを強制し、細胞生理学の恒常性要求を無視します(KyriakopoulosとMcCullough、2021)。キャップ2'-Oメチルトランスフェラーゼ(CMTR1)によって実行されるキャップ2'-Oメチル化は、IFN誘発RNA結合タンパク質による認識を防ぐために、mRNAを「自己」としてマークするモチーフとして機能します(Williams et al.、2020)。したがって、キャップ2'-Oメチル化モチーフを備えたワクチンのmRNAは、ウイルス侵入としての検出を回避します。さらに、ワクチン中のmRNAの堅牢なキャッピングと合成メチル化に従って、翻訳への単一で人工的なアプローチを実行する細胞の圧倒的な推進力は、パターン認識受容体(PRR)の正常信号ではなく差動による疾患の進行と根本的に関連しています(Leung and Amarasinghe、2016)。
mRNA翻訳を制御する規制プロセスは非常に複雑で、mRNAワクチンの文脈では非常に妨げられています(Kyriakopoulos and McCullough、2021;Leung and Amarasinghe、2016)。簡単に言えば、このアイデアは、RNA型ウイルス感染に対する自然な免疫学的反応を迂回するステルス戦略を通じて、mRNAワクチンが意図した目標(すなわち、修飾スパイクタンパク質の生成)を達成することです。mRNAを含む注入された脂質ナノ粒子は、エンドサイトーシスを介して細胞内部に運ばれます。mRNAは脂質キャリアから逃れ、リボソームに移動し、長期間にわたって大量の特定のタンパク質を生成するための最適化されたプログラムに従って、最終的にタンパク質生成物に豊富に変換されます。これらの修飾されたSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質は、3つの主要な経路のいずれかに従います。一部はタンパク質分解分解され、断片は細胞毒性T細胞への表面提示のためにMHCクラスI分子によって結合されます。2番目の経路は、同じスパイク糖タンパク質断片がMHCクラスII分子に結合し、細胞表面に移動し、Tヘルパー細胞を活性化します。最終経路には、可溶性スパイク糖タンパク質がエクソソームの細胞から押し出され、B細胞活性化スパイク糖タンパク質特異的抗体によって認識されます(Chaudhary et al.、2021)。
最近の早期放出研究では、COVID-19ワクチンのmRNAは、ワクチンが投与された後もずっと続発リンパ組織の胚中心に存在し、ワクチン接種後少なくとも60日間までスパイク糖タンパク質を合成し続けることがわかっています(Röltgen et al.、2022)。これは、おそらくB細胞とT細胞を毒性抗原にさらすために、腕の筋肉のmRNAを摂取する免疫細胞がリンパ系からリンパ節に移動することを示唆しています。リンパ節におけるmRNAの持続性とSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質の持続的な合成は、上記のようにmRNA技術に関わる巧妙なエンジニアリングを反映しています。
最終的に、外因性RNAウイルスに対する強力な抗体応答を生成するために、外因性RNAに対する正常な免疫応答が回避されるのは、ナノ脂質と洗練されたmRNA技術の利用によってです。
4.ワクチンmRNAにおけるGC濃縮と潜在的なG4(pG4)構造
最近、私たちのチームのメンバーは、合成mRNA転写産物のコドン最適化によるSARS-CoV-2ワクチンのmRNAの二次構造の変化の可能性を調査しました(McKernan et al.、2021)。この研究では、ネイティブのSARS-CoV-2 mRNA(36%)と比較して、ワクチンのmRNAにGC含有量が有意に濃縮されていることが示されています(BNT162b2で53%、Moderna mRNA-1273で61%)。mRNAの濃縮GC含有量は、SARS-CoV-2ワクチンで使用されるmRNAの開発中に実行されたコドン最適化の結果であり、明らかに二次構造、特にグアニン四重(G四重)形成への影響を決定していない(McKernan et al.、2021)。
コドン最適化は、バイオテクノロジー治療薬(SARS-CoV-2ワクチン接種に使用される合成mRNAなど)で使用される合成コドン最適化ポリペプチドとタンパク質の生成を指します。mRNAテンプレート内の変更されたコドン割り当ては、生成されるポリペプチドおよび/またはタンパク質の量を劇的に増加させます(Mauro and Chappell、2014)。同義のコドン置換は、結果として得られるタンパク質の多機能調節および構造的役割の変化にもつながります(Shabalina et al.、2013)。このため、コドンの最適化は、結果として生じる変化がタンパク質生成物の二次コンフォメーションに摂動を引き起こし、結果として生じる免疫原性、有効性、および機能に壊滅的な影響を与える可能性があるため、注意されています(Zhou et al.、2013; Agashe et al.、2013)。特に、さまざまな人間の病気は、同義ヌクレオチド多型の結果です(McCarthy et al.、2017)。
ヒートショックタンパク質70のmRNA転写産物のGCリッチバージョンとGCプアーバージョンを同一プロモーターとUTR配列の文脈で構成した実験では、GCリッチ遺伝子は、GCプアーの対応物よりも数倍から100倍以上効率的に発現していることが判明しました(Kudla et al.、2006)。これは、好ましい哺乳類のコドンがすべて3番目の位置にGまたはCヌクレオチドを持っているためです。また、3' UTRのAUリッチ要素がmRNAを不安定にすることができることも十分に文書化されています(Otsuka et al.、2019)。特に懸念されるのは、ワクチンmRNAのGC濃縮含有量が、これらの構造における潜在的なG-四重(pG4)形成能力の向上をもたらし、これが神経疾患の発症を引き起こす可能性があるという事実です(Wang et al.、2021)。驚くべきことに、ヒトプリオンタンパク質(PrP)の遺伝子配列には複数のG4形成モチーフが含まれており、それらの存在は、PrPの誤った折り畳み形態Pscへの最初の変換において欠落したリンクを形成する可能性があります(Olsthoorn、2014)。独自のmRNAに結合するPrPは、タンパク質を誤って折り畳む原因となる種子である可能性があります。この観察は、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質がプリオンのような特徴を持っているという事実に照らして特に懸念されます(Tetz and Tetz、2022)。
一方では、GCコンテンツは、翻訳効率の調節と哺乳類におけるmRNA発現の制御において重要な役割を果たします(Babendure et al.、2006)。特に翻訳開始中、シス作用型mRNA要素として機能するGCコンテンツは、43Sリボソーム開始前複合体アタッチメントを調整し、その後、真核生物翻訳開始因子4F(eIF4F)複合体の組み立てをオーケストレーションします。活動中のこのシステムの代表的な例の1つは、5'未翻訳領域(5'UTRs)を介したαおよびβグロビンmRNA発現の調節です(Babendure et al.、2006)。
一方、RNA中のpG4の存在は、ヘリカーゼなどのG4 RNA結合タンパク質の調節の重要な決定要因として癌生物学に関与しています(Herdy et al.、2018)。一般的に、RNAのG-四重鎖は、a)遺伝子発現の調節、b)リボ核タンパク質の局在化、c)mRNAの局在化、d)癌原遺伝子発現の調節において不可欠な役割を持っています(Fay et al.、2017)。
SARS-CoV-2に関して、関連する研究では、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質のRNAコードを含むSARS-CoV-2 pG4と、ヒトトランスクリプトームで配列決定されたものとの間に圧倒的な類似性があることが明らかになりました(Zhang et al.、2020)。したがって、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質のコード配列でより多くのpG4構造を持つワクチンの合成mRNAは、自然のSARS-CoV-2感染中にG4濃縮RNAによる潜在的な転写後の混乱を増幅し、複合すると推測できます。さらに、ヒト感染細胞でSARS-CoV-2 RNAゲノムに結合する主要な細胞タンパク質である細胞核酸結合タンパク質(CNBP)は、SARS-CoV-2 RNAゲノムの正と負の両方のセンステンプレート鎖によって形成されたSARS-CoV-2 G4sに結合し、展開を促進します。ワクチンmRNA G4に対するCNBPの同様の変調と、展開されたコンフォメーションへのG4平衡の促進は、miRNA結合に有利な条件を作り出し、これは遺伝子発現のmiRNA依存性調節に直接影響を与えます(Rouleau et al.、2017)。
ネガティブセンスRNAは、複製と転写の効率を提供するために、コロナウイルス(SARS-CoV-2を含む)の非構造タンパク質によって形成されたリプリカーゼトランスクリプターゼ複合体(RTC)によって生成される中間分子です(Bezzi et al.、2021; Sola et al.、2015)。しかし、これはワクチン接種に関連する別の潜在的に深刻な合併症をもたらします。C型肝炎(Jaubert et al.、2018)などの他のネガティブセンスRNAウイルスとの同時感染、またはワクチン接種期間と同時期に他のコロナウイルスによる感染は、合成mRNAからのネガティブセンス中間体を再現するために必要なRTCのメカニズムを提供し、したがってネガティブセンステンプレートによってpG4の存在を増幅します。これにより、さらなるエピトランスクリプトミックな異常が発生します(Spiegel et al.、2020)。
ここまでのトピックを要約すると、ワクチンmRNAのGC含有量の濃縮は、必然的にワクチンのpG4含有量の増加につながります。これは、G4-RNA-タンパク質結合システムの不調節と、自然免疫の抑制、神経変性、悪性変換を含む幅広い潜在的な疾患関連細胞病理につながります(Herdy et al.、2018)。
ワクチン接種によって導入された新しいG4構造の出現による翻訳後の調節不全に関して、miRNA調節とpG4に関連するもう一つの重要な問題が1つ発生します。miRNA構造では、数百のpG4配列が同定されます(Rouleau et al.、2018)。展開されたコンフォメーションでは、mRNAの3′から5'配列でそれぞれのターゲットに結合している間のように、miRNAはそれぞれのターゲットmRNAの翻訳をオフにします。あるいは、G4リガンドが存在する場合、標的mRNAの翻訳が促進されます(Chan et al.、2018)。さらに、これらのG4の少なくとも1つに結合すると予測されている少なくとも521の特定のmiRNAがあるため、mRNAの3' UTRでは、膨大な数の推定miRNA結合部位がG4と重なります。全体として、44,294の潜在的なG4-miRNA結合部位が、ヒトで推定上の重なり合うG4を有することが追跡されている(Rouleau et al.、2017)。
他で説明したように、ワクチンmRNAの細胞翻訳中に、eIF4Gに結合したeIF4Aなどの多くのRNA結合タンパク質ヘリカーゼの組み立ての増加が発生します(KyriakopoulosとMcCullough、2021)。合成mRNA中のpG4の増加の存在は、RNA結合タンパク質とmiRNAの結合を増幅する可能性があります。 G4結合に対する親和性が高いタンパク質成分(ヘリカーゼ)のこの形態の分子群集(Rouleau et al.、2017)は、通常miRNA調節のために利用可能なG4に結合するRNA結合タンパク質の数を減らします。このRNA結合タンパク質の喪失とG4sへの結合による調節のためのmiRNAの可用性は、細胞に存在するmiRNAの翻訳調節を劇的に変化させ、それによって癌遺伝子発現の本質的な調節を混乱させる可能性があります。例として、p53腫瘍抑制タンパク質のp16依存性調節があります(Rouleau et al.、2017; Al-Khalaf and Aboussekhra、2018)。
このプロセスは非常に複雑ですが、細胞恒常性に相当します。ですから、繰り返しますが、要約する価値があります。ワクチンmRNAのGC含有量の増加で予想されるように、pG4が蓄積すると、翻訳イベント中に利用可能な潜在的なG4構造が増加する効果があり、これはmiRNA転写後の調節に影響を与える可能性があります。これにより、さまざまな癌に関連するがん遺伝子のより大きな発現を促進するか、細胞をアポトーシスと細胞死に駆り立てるかのどちらかです(Weldon et al.、2018)。この論文の前半で説明したケーススタディは、これらの注射が濾胞状B細胞でリンパ腫の進行を加速させるという仮説を強く支持しています(Goldman et al.、2021)。
miRNA結合認識パターンは、標的領域に不完全に補完するため、1つのmiRNAが多数の異なる標的に影響を与えるため、「マスターレギュレータ」と呼ばれます(Rouleau et al.、2018)。ワクチンのmRNAに含まれる多数のpG4は、予測可能におとりとして機能し、miRNAがヒトタンパク質発現を調節する正常な機能から気をそらすでしょう。ワクチンによるG4ターゲットの増加は、遺伝子発現の調節のためにヒト発現G4を標的とするmiRNAの利用可能性を低下させるだろう。これにより、心血管病理(Small and Olson、2011)、神経変性の発症(Abe and Bonini、2013)、および/または癌の進行(Farazi et al.、2013)に関与するmiRNA発現のダウンレギュレーションをもたらす可能性があります。
エピトランスクリプトミック機構内のほとんどの点で、miRNAは翻訳抑制に関与しています。細胞の正常なハウスキーピングに不可欠な一例は、p53の物理的に負の調節タンパク質であるマウスダブルミニッツ2ホモログ(MDM2)です。P53自体は、遺伝子の細胞腫瘍抑制ネットワークのマスターレギュレータと考えられています。P16は多くのmiRNAの発現を制御し、miR-141とmIR-146b-5pがMDM2 mRNAに結合することで、MDM2の負の調節を誘発し、p53ユビキチン化を可能にし、DNA損傷イベント時の細胞生存を促進する(Al-KhalafとAboussekhra、2018)。p53のMDM2抑制を制御するmiRNAの調節不全は、予測可能にさまざまな癌のリスクの増加につながります(Ozaki and Nakagawara、2011)。
5.タイプI IFNとCOVID-19
I型IFNはウイルス感染との闘いに不可欠な役割を果たしており、I型IFNシグナル伝達の欠陥は、複数の研究でCOVID-19による悪い転帰に関連しています。これらの症例は、多くの場合、I型IFNに対する自己抗体に関連しています。以下に検討するように、タイプI IFNは、特に病気のプロセスの非常に早い段階で投与された場合、重度のCOVID-19の治療にある程度成功しています。上記のように、mRNAワクチンがI型IFNシグナル伝達に干渉する場合、抗体反応が開始される前に、最初のワクチンの2週間でCOVID-19に対する感受性が高まる可能性があります。
ウイルスに感染した細胞は、ウイルス複製中にしばしば形成される異常なRNA構造を感知するセンチネルとして機能する多数のパターン認識受容体(PRR)を介してウイルス複製の存在を検出します。これらの受容体は、オリゴマー化してその後I型IFNを誘導することで反応し、最終的にはウイルス増殖の抑制に関与する多数のタンパク質をアップレギュレートします(Janeway and Medzhitov、2002)。
フランスのパリの研究者による複数著者研究では、重症度の異なる50人のCOVID-19患者のコホートが関与し、重篤な疾患を持つ患者は非常に障害のあるI型IFN応答によって特徴付けられていることが明らかになりました(Hadj et al.、2020)。これらの患者は基本的にIFN-βがなく、IFN-αの産生と活性が低い。これは、高レベルの腫瘍壊死因子α(TNF-α)とIl-6を特徴とする持続的な血中ウイルス負荷と悪化した炎症反応に関連していました。著者らは、潜在的な治療オプションとしてI型IFN療法を提案しました。米国の何人かの研究者による論文は、重度のCOVID-19患者における独特で不適切な炎症反応も特定しました。これは、ケモカインの上昇とIl-6の発現の増加とともに、I型およびIII型IFNの両方の低レベルを特徴としています(Blanco-Melo et al.、2020)。
タイプI IFNは、重度のCOVID-19の治療オプションとして提案されています。ハムスターモデルでは、研究者はハムスターをSARS-CoV-2にさらし、肺の炎症反応と遠位組織の全身性炎症を誘発しました。彼らは、組換えIFN-αの鼻腔内投与がウイルス量の低下と症状の緩和をもたらすことを発見しました(Hoagland et al.、2021)。446人のCOVID-19患者を対象としたレトロスペクティブコホート研究では、IFN-α2bの早期投与が院内死亡率の低下と関連していることが判明しました。しかし、後期IFN療法は死亡率を増加させ、回復を遅らせ、インターフェロン療法の早期投与が良好な反応に不可欠であることを明らかにした(Wang et al.、2020a)。
驚くべき数の人々がI型IFNに対して中和自己抗体を持っていますが、この現象の根底にある病因は理解されていません。600,000以上の末梢血単核細胞の縦プロファイリングと54人のCOVID-19患者と26人の対照群からのトランスクリプトームシーケンシングを使用した研究では、重症患者からの骨髄細胞におけるI型IFN刺激遺伝子応答の顕著な欠如が見つかった(van der Wijst et al.、2021)。I型IFNに対する自己抗体の中和は、致命的重症患者の19%、重症患者の6%、中等度の疾患の患者で0%で発見されました。スペインのマドリードを拠点とした別の研究では、重度のCOVID-19疾患の患者の10%がI型IFNに対する自己免疫抗体を持っていることが明らかになりました(Troya et al.、2021)。フランスに拠点を置く複数の著者研究によると、COVID-19の死亡率は、中和抗体を持たない患者よりもI型インターフェロンに対する自己抗体を中和する患者の方が著しく頻繁であることがわかりました(55%対23%)(Chauvineau ‐ Grenier et al.、2022)。最後に、StertzとHale(2021)は、自己抗体によるものであれ、インターフェロン系遺伝子に関連する機能喪失多型によるものであれ、インターフェロン産生の欠陥は、生命を脅かすすべてのCOVID-19症例の15%にも関連していると述べています。
6.ワクチンのmRNAでは、細胞ハウスキーピングのメチル化戦略は一般的に省略されますか?
mRNAのメチル化は、転写産物の翻訳を制御するために進化的に考案され、したがって、メチル化器(ライター)、脱メチル化器(消しゴム)、およびリーダータンパク質の複雑なカスケードによる遺伝子の発現が制御されています。アデノシンメチル化は、最も豊富なエピトランスクリプトームmRNA修飾であり、mRNA分子全体の複数の部位で発生します(Zaccara et al.、2019)。アデノシン「N6-メチルアデノシン(m6A)」の重要なメチル化は、特にmRNAの5' UTRで、正常な細胞生理学、炎症反応、および癌の進行を調節します。人間の病気におけるm6Aの役割とメカニズムは広範囲であり、他の包括的なレビューで見事にカバーされています(Yang et al.、2020; Knuckles and Bühler、2018)。その中でも何よりも、SARS-CoV-2分子ワクチン接種は、ワクチン接種後のNF-κBシグナルの上昇によって説明されているように、細胞ストレス状態を誘発します(Liu et al.、2021;Koo et al.、2010)。
ウイルス感染や癌などの疾患状態によって誘発される可能性のある細胞ストレスの条件下では、m6AはmRNAを媒介して、キャップに依存しない方法で優先的に翻訳を受けます(Meyer et al.、2015)。前に説明したように、これはmRNA SARS-CoV-2ワクチン接種の影響とは反対であり、細胞をキャップ依存翻訳に駆り立てます。さらに、多様な細胞ストレス条件下では、m6Aの転写体全体への付加の圧倒的な誘導があり、mRNAの数が増えてm6Aが豊富な5'UTRを持つことになります(Meyer et al.、2015)。
真核生物の翻訳開始因子4E(eIF4E)は、タンパク質への翻訳を開始するために、リボソームをmRNAのキャップ構造に導く最初のmRNAキャップ結合タンパク質です。ワクチンmRNAのキャップ依存性翻訳への依存は、不自然な数の合成mRNAを翻訳するために必要な余分なeIF4E可用性を消費します。 しかし、キャップに依存しない翻訳は、eIF4EがeIF4Fに結合されることなく行われます。
キャップ非依存翻訳を受けるmRNAは、内部リボソームエントリー部位(IRES)とは別に、mRNAをリボソームキャップ非依存翻訳エンハンサー(CITE)に積極的にリクルートする因子と結合する特殊な結合モチーフを備えているため、リボソームの獲得競争は転写産物のキャップ非依存翻訳へとシフトする Shatsky et al.、2018)。
さらにこのことは、強力ながん遺伝子制御因子であり細胞増殖調節因子であるeIF4Eが、ワクチン中の強固にキャップされたmRNAとIRESを含むmRNAとの間の競合に対抗しようとして、この競合によってその活性を不自然に長期間維持することも意味する(Kyriakopoulos and McCullough、2021; Svitkin et al.、2005)。このような状態は、共転写m6A mRNA修飾の調節不全をもたらし、様々な癌の分子的進行(Han and Choe、2020)と深刻に関連するだけでなく、その後のウイルス感染の素因となる条件を作り出す(Svitkin et al.、2005 )
次に、mRNA-ワクチン由来のSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質が、大量のエクソソーム産生を介して細胞のIFNシステムに与える影響について考察する。
7.エクソソームとマイクロRNA
細胞間の重要な通信ネットワークは、ある細胞によって絶えず放出され、後に別の細胞に取り上げられる細胞外小胞(EV)で構成されており、それは遠くの臓器にある可能性があります。エンドソーム内で形成されるエクソソームとして知られる小さな小胞は、ウイルスと似ており、エキソトーシスによって細胞外空間に放出され、その後体全体に循環します(Yoshikawa et al.、2019)。エクソソームは、mRNA、マイクロRNA(miRNA)、タンパク質、脂質など、生物学的に活性な分子の多様なコレクションを送達することができます(RatajczakとRatajczak、2016)。ウイルス感染中、感染した細胞は大量のエクソソームを分泌し、細胞間の通信ネットワークとして機能し、感染への反応を調整します(Chahar et al.、2015)。
アリゾナ州とコネチカット州の研究者チームによる共同作業で、mRNAワクチンを接種した人々は、接種後14日目までにSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質を含む循環エクソソームを獲得したことが判明しました(Bansal et al.、2021)。彼らはまた、最初のワクチンの14日後、スパイク糖タンパク質に対する循環抗体がないことを発見しました。しかし、2回目のワクチンの後、スパイク糖タンパク質含有エクソソームの循環数は最大12倍に増加しました。さらに、抗体は14日目に初めて現れました。エクソソームは、その表面にスパイク糖タンパク質を示し、著者らは抗体産生を促進したと主張した。マウスがワクチン接種を受けた人から派生したエクソソームにさらされると、スパイク糖タンパク質に対する抗体が発達しました。興味深いことに、ピーク発現に続いて、スパイク糖タンパク質を含むエクソソームの循環数は、スパイク糖タンパク質に対する抗体レベルの低下とともに、時間とともに減少しました。
エクソソームは、ストレス条件下でストレス顆粒(SG)やP体(PB)と密接に関連しながら、mRNA崩壊機構の一部として存在している(Decker and Parker、2012;Kothandan et al.、2020) キャップ依存性翻訳への過度の依存」とも呼べるワクチンmRNA誘導性翻訳の条件下では、大きなデキャッピング複合体の促進やアセンブリーに対する明らかな抵抗性があり(KyriakopoulosとMcCullough、2021)、したがって生理的mRNA崩壊プロセスに対する抵抗性がある(Decker and Parker、2012)。これは、そうでなければメッセンジャーリボヌクレインタンパク質(mRNP)が関与するmRNAターンオーバーのための一般的な細胞戦略によって決定されるはずの、特定の合成mRNAの運命が省略されていることを意味する(Borbolis and Syntichaki、2015)。
さらに、SARS-CoV-2ワクチンに含まれる合成mRNAがキャップ依存性翻訳に過度に依存している条件下では(KyriakopoulosとMcCullough、2021)、構造中にかなりのIRESと特異的メチル化(m6A)を持つ多くのネイティブmRNAがキャップ非依存性翻訳を好んで選択し、mRNA崩壊品質管理機構と強く関連している(Han and Choe、2020)。この意味で、mRNA代謝(崩壊)に由来する産物だけでなく、かなりの脱アデニル化mRNA産物もエクソソームカーゴと直接結びついている(Borbolis and Syntichaki、2015)。
キャップ依存性翻訳に依存する例として、T細胞性急性リンパ芽球性白血病(T-ALL)が挙げられる。T-ALLではラパマイシンC(mTORC)-1が過剰に機能するため、細胞はキャップ依存性翻訳に完全に誘導される(Girardi and De Keersmaecker、2015)。KyriakopoulosとMcCullough(2021)は類似の状態を記述している。この非常に攻撃的ながん化状態でも、T-ALL細胞でキャップ依存性翻訳が阻害される間、キャップ非依存性翻訳への急速な復帰が見られる(Girardi and De Keersmaecker、2015)。同様に、ピコルナウイルス感染(Jang et al.、1990)は、eIF4F複合体の構成要素の阻害とウイルスRNA中のIRESの多元性により、細胞をキャップ非依存翻訳に向かわせる。
ヒトでは、サフォードウイルスのような無症候性のピコルナウイルス感染が多く、幼児や成人では90%以上の血清有病率を示している(Zoll et al.、2009)。ストレス様状態によるアポトーシス事象(Rusk、2008)であれ、mRNAキャップ駆動型の発癌作用(De Paolis et al.、2021)であれ、いずれの場合でも、エピトランススクリプトーム機能の亢進とmRNA崩壊の亢進により、miRNAレベルは増加する。遺伝子発現に対する要求が高いため、ある種のmiRNAがP体を介してエクソソームに多量に含まれると予想される(Yu et al.、2016)。
また、SARS-CoV-2分子ワクチン接種によるSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質の圧倒的な生産条件下では、もちろん、過剰な細胞内スパイク糖タンパク質のかなりの割合がエクソソームカーゴを介して輸出されると予想されます(Wei et al.、2021)。
MishraとBanerjea(2021)は、SARS-CoV-2スパイクトランスフェクトされた細胞の細胞応答におけるエクソソームの役割を調査しました。彼らは要約で書いた:
「SARS-CoV-2遺伝子産物であるスパイクは、遠くの感染していない組織や臓器に運ばれ、中枢神経系(CNS)内で壊滅的な免疫カスケードを引き起こす可能性のある宿主エクソソームカーゴを修飾できることを提案します。」
彼らの実験では、培養中のヒトHEK293T細胞を成長させ、細胞内でスパイク糖タンパク質の合成を誘発するSARS-CoV-2スパイク遺伝子プラスミドに曝露することが含まれていました。彼らは実験的に、これらの細胞が特定のマイクロRNAとともにスパイク糖タンパク質を収容する豊富なエクソソームを放出することを発見しました。 その後、彼らはエクソソームを採取し、それらをヒトミクログリア(脳に常駐する免疫細胞)の細胞培養に移しました。彼らは、ミクログリアがエクソソームを容易に取り込み、急性炎症反応を開始することによってマイクロRNAに反応することを示しました。ヒト免疫不全ウイルス(HIV)、日本脳炎ウイルス(JEV)、デング熱などのさまざまなウイルス性疾患における神経炎症を引き起こすミクログリアの役割は十分に確立されています。彼らは、エクソソームを介した長距離細胞間通信が、COVID-19の重症症例で神経症状が顕在化するメカニズムである可能性があると提案しました。
さらなる調査では、著者らはエクソソームに高濃度に存在する2つのマイクロRNAを特定しました:miR-148aとmiR-590。彼らは、これらの2つのマイクロRNAが、経路を制御する2つの重要なタンパク質であるユビキチン特異的ペプチダーゼ33(USP33)とIRF9の抑制を通じて、I型インターフェロンシグナル伝達を具体的に破壊する特定のメカニズムを提案しました。リン酸化STAT1およびSTAT2ヘテロジマーは、IFN刺激応答要素を結合するためにIRF9を必要とするため、IRF9はシグナル応答に重要な役割を果たします。著者らは、HEK293培養から抽出されたエクソソームにさらされたミクログリアがUSP33の細胞発現が50%減少し、IRF9が60%減少したことを実験的に示した。彼らはさらに、miR-148aはUSP33を具体的にブロックし、miR-590はIRF9を具体的にブロックすることを発見しました。USP33はIRF9からユビキチンを除去し、そうすることで劣化から保護します。したがって、2つのマイクロRNAは一緒に共謀してIRF9を妨害し、I型インターフェロンに対する受容体応答をブロックします。
de Gonzalo-Calvo et al. (2021)による研究では、COVID-19患者の血液中のマイクロRNAプロファイルと、病気の重症度に基づくそれらの量的差異を調べました。複数のmiRNAが上下調節されていることが判明しました。その中には、miR-148aのガイドストランド前駆体であるmiR-148a-3pがありました。しかし、miR-148a自体は、彼らの研究で過剰または不足としてカタログ化されたマイクロRNAの1つではなく、miR-590もそうではありませんでした。これらの知見から、miR148aとmiR-590とその炎症作用は、ワクチン接種によるSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質産生に固有であることが明らかです。
トレーサー研究では、腕の筋肉への注射後、mRNAワクチンのmRNAは免疫細胞によってリンパ系に運ばれ、最終的に高濃度で脾臓に蓄積することが示されています(Bahl et al.、2017)。他の研究では、脾臓の胚中心にあるストレスを受けた免疫細胞が、迷走神経に沿って脳幹核に移動する大量のエクソソームを放出することが示されています(Seneff and Nigh(2021)でレビューされているように)。迷走神経は第10脳神経であり、喉頭近くの脳幹に入ります。上喉頭および反回喉頭神経は、嚥下や話すことに関与する構造を神経支配する迷走神経の枝です。これらの神経の病変は、嚥下困難(嚥下障害)、発話困難(発声障害)、および/または息切れ(呼吸困難)に関連する声帯麻痺を引き起こします(Gould et al.、2019; Erman et al.、2009)。以下のVAERSデータのレビューでは、これらの特定の病理に戻ります。
HEK293細胞はもともと数十年前にヒト胎児の腎臓から採取した培養物から派生し、アデノウイルスDNAの感染によって不滅にされました。それらは腎臓から抽出されましたが、細胞はタンパク質発現プロファイルを通じて、それらが神経起源である可能性が高いことを示しています(Shaw et al.、2002)。これは、迷走神経のニューロンがSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質に同様に反応することを示唆しています。したがって、入手可能な証拠は、内因性に生成されたSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質がSARS-CoV-2による自然感染とは異なるマイクロRNAプロファイルを作成し、それらの違いは潜在的に広範囲の有害な影響を伴うことを強く示唆しています。
以下の分析の中心的なポイントは、I型IFNに対するワクチン接種と自然感染の影響の重要な区別です。ワクチン接種は積極的にその産生を抑制するが、自然感染は疾患サイクルの非常に早い段階でI型IFN産生を促進する。既往症の人は、I型IFNシグナル伝達障害を示すことが多く、より深刻で、重篤で、さらには致命的なCOVID-19につながります。抗体レベルが時間の経過とともに低下するにつれて、ワクチンによって引き起こされた障害が維持された場合、ワクチンがワクチンがない場合よりも深刻な疾患発現を引き起こす状況につながる可能性があります。
セクション9で説明されているように、I型IFNを抑制することのもう一つの予想される結果は、既存の慢性ウイルス感染の再活性化です。
8.損傷したDNA修復と適応免疫
免疫系とDNA修復システムは、さまざまな脅威から防御するために上位生物が依存する2つの主要なシステムであり、共通の要素を共有しています。主要なDNA修復タンパク質の機能喪失は、機能的なB細胞とT細胞の生成を阻害する修復の欠陥を引き起こし、免疫不全をもたらします。非相同端結合(NHEJ)修復は、リンパ球特異的V(D)J組換えにおいて重要な役割を果たします。これは、抗原曝露に反応してB細胞抗体の非常に多様なレパートリーを生成するために不可欠です(Jiang and Mei、2021)。障害のあるDNA修復は、がんへの直接的な経路でもあります。
Liu et al.が2021年に発表した論文は、ウイルスの弱体化バージョンに基づいてCOVID-19ワクチンの最初の注射の前および28日後に患者から採取された末梢血単核細胞(PBMC)の単細胞mRNAシーケンシングを実施することにより、患者のコホートの免疫機能に関連するいくつかのパラメータを監視しました(Liu et al.、2021)。これらのワクチンはmRNAワクチンとは異なりますが、粘膜や血管の障壁を迂回して、ワクチンの内容物を三角筋に注入することで機能します。著者らは、多くの異なる免疫細胞タイプでワクチン接種後の遺伝子発現の一貫した変化を発見しました。観察されたNF-κBシグナル伝達の増加とI型IFN応答の減少は、生物学的アッセイによってさらに確認されました。他の研究と一致して、彼らはSTAT2とIRF7がワクチン接種後28日後に有意にダウンレギュレートされ、I型IFN応答の障害を示したことを発見しました。彼らは次のように書いています。「これらのデータは、ワクチン接種後、少なくとも28日目までに、中和抗体の生成を除いて、リンパ球や単球を含む人々の免疫系がおそらくより脆弱な状態にあることを示唆しています。」(Liu et al.、2021)。
これらの著者はまた、DNA修復能力の障害を意味する遺伝子発現の不穏な変化を特定しました。成長細胞における総転写活性の最大60%は、リボソームRNA(rRNA)を生成するためのリボソームDNA(rDNA)の転写を含みます。リボソームDNAをRNAに転写する酵素は、RNAポリメラーゼI(Pol I)です。Pol Iはまた、rDNAの完全性を監視し、細胞の生存に影響を与えます(Kakarougkas et al.、2013)。転写中、RNAポリメラーゼ(RNAP)はDNAを積極的にスキャンして、かさばる病変(二重鎖切断)を見つけ、それらの修復を誘導します。成長する真核細胞では、ほとんどの転写はPol IによるリボソームRNAの合成を含む。したがって、Pol IはDNA損傷後の生存を促進します(Kakarougkas et al.、2013)。Liu et al. (2021)によって特定されたダウンレギュレーションされた遺伝子の多くは、細胞周期、テロメアの維持、およびPOL Iのプロモーター開放と転写の両方に関連しており、DNA修復プロセスの障害を示しています。
抑制された遺伝子セットの1つは、「セントロメアにヌクレオソームを含む新しいCENPA[セントロメアタンパク質A]の沈着」によるものです。新たに合成されたCENPAは、細胞周期の後期末端/G1期初期にセントロメアのヌクレオソームに沈着します。これは、不活化SARS-CoV-2ワクチンに対する反応の特徴として、G1段階での細胞周期の停止を示しています。G1期(複製開始前)における多能性胚性幹細胞の停止は、自己再生と多能性の維持が損なわれる(Choi et al.、2013)。
DNA修復と適応免疫に決定的に関与する2つのチェックポイントタンパク質は、BRCA1と53BP1であり、ホモロギング再結合(HR)とNHEJの両方を促進し、2つの主要な修復プロセスです(Zhang and Powell、2005; Panier and Boulton、2014)。ヒト細胞のin vitro実験では、SARS-CoV-2フルレングススパイク糖タンパク質が核に入り、これら2つの修復タンパク質の二重鎖断線の部位への動員を妨げることが特に示されました(Jiang and Mei、2021)。著者らは、「機械的に、スパイクタンパク質が核に局在し、損傷部位への重要なDNA修復タンパク質BRCA1および53BP1の動員を妨げることにより、DNA損傷修復を阻害することを発見しました」と、調査結果を要約しました。
mRNAワクチンがDNA修復を妨害する可能性のある別のメカニズムは、miR-148です。このマイクロRNAは、細胞周期のG1段階でHRをダウンレギュレートすることが示されています(Choi et al.、2014)。この論文の前半で述べたように、これはMishraとBanerjea(2021)の実験でSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質合成後にヒト細胞から放出されたエクソソームで見つかった2つのマイクロRNAの1つでした。
9.水痘帯状疱疹の再活性化
CD8+ T細胞におけるI型IFN受容体シグナル伝達は、ウイルス感染に反応するエフェクター細胞と記憶細胞の生成に重要です(Kolumam et al.、2005)。CD8+ T細胞は、感覚ニューロンにおける潜伏ヘルペス感染の再活性化をブロックすることができます(Liu et al.、2000)。ワクチン接種後、SARS-CoV-2の自然感染後ではなく、I型IFNシグナル伝達が損なわれる場合、CD8+ T細胞のヘルペスを抑制する能力も損なわれます。これは、ワクチンに対応して機能するメカニズムでしょうか?
帯状疱疹は、潜伏性帯状疱疹ウイルス(HZV)の再活性化によって引き起こされるますます一般的な状態であり、小児期にも水痘を引き起こします。系統的レビューでは、Katsikas Triantafyllidis et al. (2021) は、mRNAワクチン接種後平均5.8日で発生する91例の帯状疱疹を特定しました。因果関係はまだ確認されていないことを認めながら、「帯状疱疹は、COVID-19ワクチンを接種した患者に医師や他の医療専門家が予想する可能性のある状態である可能性があります」(Katsikas Triantafyllidis et al.、2021)。2021年9月2日に発表された編集者への手紙で、Fathy et al.(2022)は、帯状疱疹および/または単純ヘルペス再活性化の40例を含む、ワクチンに関連すると思われる672例の皮膚反応を報告しました。これらの症例は、ワクチンからの皮膚科セクワラを追跡するために特別に設立された米国皮膚科学アカデミーと国際皮膚科学会連盟のCOVID-19皮膚科レジストリに報告されました。文献には、COVID-19ワクチン接種後の帯状疱疹再活性化の複数の追加の症例報告があります(Psichogiou et al.、2021b; Iwanaga et al.、2021)。Lladó et al. (2021)は、再活性化帯状疱疹感染の報告52件中51件がmRNAワクチン接種後に発生したと指摘しました。帯状疱疹自体も、STAT2リン酸化を妨害し、IRF9の分解を促進することによって、感染細胞のIFN-αシグナル伝達を妨害します(Verweij et al.、2015)。
ウイルス再活性化の追加ケースも注目に値する。2007年にC型肝炎ウイルス(HCV)に感染した82歳の女性が関与しました。mRNAファイザー/BioNTechワクチンのワクチン接種後数日後、黄疸の出現とともに、HCV負荷の大幅な増加が発生しました。彼女はワクチン接種後3週間で肝不全で死亡した(Lensen et al.、2021)。
10.免疫血小板減少症
免疫性血小板減少症は自己免疫疾患であり、免疫系が循環する血小板を攻撃する。免疫血小板減少性紫斑病(ITP)は、麻疹、おたふく風邪、風疹(MMR)、A型肝炎、水痘、ジフテリア、破傷風、百日咳(DPT)、経口ポリオ、インフルエンザ(Perricone et al.、2014)を含むいくつかの予防接種に関連しています。アデノウイルスDNAベースのワクチンがワクチン誘発性免疫血栓性血小板減少症(VITT)を引き起こす可能性があるという幅広い認識がある(Kelton et al.、2021)が、生命を脅かす致命的な脳静脈洞血栓症を含むそのような発生を文書化したケーススタディが出版されているため、mRNAワクチンはVITTにリスクがないわけではない(Lee et al.、2021; Akiyama et al.、2021; Atoui et al.、2022; Zakaria et al.、2021)。このメカニズムは、VITT抗体が血小板因子4(PF4)に結合し、血小板の活性化を誘発する免疫複合体を形成することを含むと考えられています。その後の凝固カスケードは、脳、肺、肝臓、脚などにびまん性マイクロクロートの形成を引き起こし、血小板数の劇的な減少に関連しています(Kelton et al.、2021)。ワクチンに対する反応は、ヘパリン誘発性血小板減少症(HIT)と非常に類似していると説明されていますが、ヘパリン投与は特に関与していません(Cines and Bussel、2021)。
mRNAワクチンは主に免疫グロブリンG(IgG)免疫応答を誘発し、誘発されるIgAの量が少なく(Wisnewski et al.、2021)、さらにIgM産生が少ないことが示されています(Danese et al.、2021)。生成されるIgG抗体の量は、COVID-19の重症症例で見られる反応に匹敵します。HITを誘発するのはヘパリンと複合体のIgG抗体です。 SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質とPF4と錯体したIgGは、mRNAワクチンに反応してVITTを誘発する複合体であると仮説を立てることができます。実際、スパイクタンパク質の受容体結合ドメイン(RBD)がPF4に結合することが実験的に示されています(Passariello et al.、2021)。
HITの背後にある根本的なメカニズムは、人間化されたマウスモデルの使用を含め、十分に研究されています。興味深いことに、マウスの血小板ではなく、ヒトの血小板は、チロシンリン酸化カスケードを介してPF4/ヘパリン/IgG複合体に反応して血小板の活性化を誘発するFcγRIIA受容体を発現します。活性化すると、血小板は顆粒を放出し、凝固促進剤の微粒子を生成します。彼らはまた、カルシウムを摂取し、プロテインキナーゼCを活性化し、マイクロトロンビに凝集し、カルパン活性化を介して細胞死カスケードを開始します。これらの活性化された血小板は、PF4を細胞外空間に放出し、悪循環をサポートします。この追加のPF4はヘパリンおよびIgG抗体に結合して血小板の活性化をさらに促進するためです。したがって、FcγRIIAは疾患プロセスの中心です(Nevzorova et al.、2019)。
ヒトFcγRIIA受容体を発現するように設計されたマウスの研究では、これらのトランスジェニックマウスは、野生タイプの片方よりもはるかに血小板減少症の影響を受けやすいことが示されています(McKenzie et al.、1999)。血小板は、抗原をトロンビを閉じ込めたり、免疫細胞によって除去するために脾臓に運び込んだりすることによって、抗体-抗原複合体のクリアランスに重要な役割を果たす可能性があることが提案されています。血小板は明らかにその過程で急速に消費され、その結果、血小板数(血小板減少症)が減少します。
血小板は通常、平均寿命はわずか5~9日で循環するため、骨髄で絶えず合成され、脾臓でクリアされます。抗体結合血小板は、Fcγ受容体を介して血小板活性化された後、脾臓に移動し、そこで閉じ込められ、マクロファージによる食作用によって除去されます(Crow and Lazarus、2003)。体の総血小板の3分の1は脾臓にあります。mRNAワクチンは、最初に腕の筋肉の注射部位に引き寄せられた免疫細胞によって脾臓に運ばれるため、スパイクタンパク質を合成する脾臓の樹状細胞によってスパイク糖タンパク質含有エクソソームが放出される大きな機会があります。脾臓でP4F/IgG/スパイクタンパク質複合体の形成後の血小板の活性化は、有毒なスパイク糖タンパク質を除去しようとするメカニズムの一部であると推測できます。
先ほど、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質にさらされたヒト細胞によって放出されたエクソソームで高発現する2つのマイクロRNAの1つはmiR-148aでした。 miR-148aは、血小板のFcγRIIA発現を調節する上で中心的な役割を果たすタンパク質の発現を抑制することが実験的に示されています。T細胞ユビキチンリガンド-2(TULA-2)と呼ばれるこのタンパク質は、血小板Fcγ受容体の活性を特異的に阻害します。 miR-148aはTULA-2 mRNAを標的にし、その発現をダウンレギュレートします。したがって、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質を合成するためにワクチンによって強制されたマクロファージによって放出されたエクソソームに存在するmiR-148aは、スパイク糖タンパク質抗原とスパイク糖タンパク質に対して産生されるIgG抗体によって形成された免疫複合体に反応して血小板減少症のリスクを高めるように作用します。
11.PPAR-α、硫酸化糖脂質(スルファチド)、肝疾患
すでに述べたように、MishraとBanerjea(2021)による実験は、SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質が、IRF9合成を特異的に妨害するマイクロRNAを含むエクソソームの放出を誘発することを示しました。このセクションでは、IRF9の抑制の結果の1つが、核受容体ペルオキシソーム増殖活性化受容体α(PPAR-α)によって媒介される肝臓でのスルファチドの合成の減少であることを示しています。
スルファチドは、主に肝臓から合成および分泌される主要な哺乳類血清スフィンゴグリコ脂質です(Lu et al.、2019)。それらは体内で唯一のスルホン化スフィンゴ脂質です。スルファチドは、セラミドをガラクトセレブロシドに変換し、その後の硫酸化を行う2段階のプロセスによって形成されます。スルファチドは、血小板、赤血球、リンパ球の表面に発現します。血清スルファチドは、抗凝固作用と抗血小板活性化機能の両方を発揮します。スルファチドを合成する肝臓の酵素であるケレブロシドスルホトランスフェラーゼは、マウスでPPAR-αの活性化によって特異的に誘導されることがわかっています(Kimura et al.、2012)。したがって、PPAR-αの発現が減少すると、スルファチド欠乏症につながります。
PPAR-αリガンドは抗炎症作用と抗線維性作用を示しますが、PPAR-α欠乏症は脂肪肝症、脂肪性肝炎、脂肪性線維症、および肝癌を引き起こします(Wang et al.、2020b)。2019年、日本の研究者チームは、PPAR-αの欠陥遺伝子を持つマウスに対して実験を行いました(Lu et al.、2019)。これらのマウスは、高コレステロール食を与えられたとき、過剰なトリグリセリド蓄積に敏感になり、凝固因子のレベルの上昇とともに、肝臓の炎症と酸化ストレスを悪化させました。マウスはまた、肝臓と血清の両方のスルファチドレベルの低下を示しました。著者らは、コレステロールの過負荷は、異常な肝脂質代謝と酸化ストレスに続いて、血栓症を増加させることによって部分的に毒性効果を発揮するという仮説を立てました。彼らは、PPAR-αが凝固因子の転写調節とスルファチド合成のアップレギュレーションを通じて、肝疾患の改善効果に加えて、これらの毒性効果を弱めることができることを示しました。彼らは、PPAR-αの活性化を目的としたフィブラートなどの治療法が、高コレステロールダイエットによる心血管疾患を予防する可能性があると提案しました。
トレーサー研究では、mRNAワクチンからのmRNAが肝臓と脾臓に優先的に移動し、他のどの臓器よりも高い濃度に達することが示されています(Bahl et al.、2017)。したがって、ワクチンによって肝臓でIRF9を抑制する可能性があります。IRF9は肝細胞で高度に発現し、PPAR-αと相互作用し、PPAR-α標的遺伝子を活性化します。IRF9ノックアウトマウスに関する研究では、これらのマウスが高脂肪食にさらされると脂肪症と肝インスリン抵抗性を発症したことが示されました。対照的に、肥満マウスにおけるアデノウイルスを介した肝IRF9の過剰発現は、インスリン感受性を改善し、脂肪症と炎症を改善しました(Wang et al.、2013)。
研究文献の複数の症例報告は、mRNAワクチン後の肝臓障害を記述しています(Zin Tun et al.、2021;Dumortiera、2022; Mann et al.、2021)。これらの結果につながるもっともらしい要因は、IRF9のダウンレギュレーションによるPPAR-αの抑制であり、その後、肝臓でのスルファチド合成の減少です。
12.ギラン・バレー症候群と神経学的損傷症候群
GBSは、長期にわたる罹患率と重大な死亡リスクに関連する急性炎症性脱髄性神経障害です(Cr é ange、2000)。この病気は、炎症誘発性サイトカインの放出に関連する神経への自己免疫攻撃を伴う。
GBSは、しばしばスルファチドや他のスフィンゴ脂質に対する自己抗体と関連している(Ilyas et al.、1991)。活性化されたT細胞は、マクロファージによる抗原提示に反応してサイトカインを産生し、これらのサイトカインはエピトープ拡散を通じて自己抗体産生を誘発することができます(Vanderlugt and Miller、2002)。抗体は、次に補体活性化を誘発し、脱髄化と軸索損傷を引き起こし、末梢ニューロンに深刻な損傷をもたらします(桑原と楠木、2018)。SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質は、スルファチドの硫酸化ガラクトースに似た硫酸化アミノ糖複合体であるヘパラン硫酸に結合することが示されています(Kalra and Kandimalla、2021)。したがって、スパイク糖タンパク質もスルファチドに結合し、スパイク-糖タンパク質-スルファチド複合体に対する免疫反応を引き起こす可能性があることが考えられます。
前のセクションで説明したように、IRF9の抑制による肝臓のスルファチド合成の障害は、時間の経過とともに全身性スルファチド欠乏症につながります。スルファチド欠乏症は、脳と神経系に大きな影響を与える可能性があります。ミエリン鞘に含まれるガラクト脂質の20%はスルファチドです。スルファチドは神経系の主要成分であり、末梢神経系と中枢神経系の両方のミエリン鞘に特に高濃度で見られます。スルファチドの欠乏は、GBSの一般的な症状である筋力低下、振戦、運動失調を引き起こす可能性があります(Honke、2013)。脳内のミクログリアと星状細胞を媒介する慢性神経炎症は、脳のスルファチドの劇的な損失につながり、スルファチドの脳欠乏はアルツハイマー病の主な特徴です(Qiu et al.、2021)。セラミドからスルファチドを合成する能力に欠陥のあるマウスは、年齢とともに軸索の健康を維持する能力が損なわれていることを示しています。時間が経つにつれて、それらは冗長で非コンパクトで変性するミエリン鞘を発達させ、軸索のランビエのノードで構造を悪化させ、機能的に有能な軸結合接合部が失われます(Marcus et al.、2006)。
アンジオテンシンII(Ang II)は、心血管疾患に対する深刻な影響に加えて、神経変性疾患につながる脳の炎症にも役割を果たします(Lanz. et al.、2010)。SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質には、SARS-CoVにはないユニークなフリン切断部位が含まれています。これにより、細胞外酵素フリンはスパイク糖タンパク質のS1セグメントを分離し、循環に放出することができます(Letarov et al.、2021)。S1は、マウスの血液脳関門を通過することが示されています(Rhea et al.、2021)。S1には、ACE2受容体に結合し、それらを無効にする受容体結合ドメインが含まれています。ACE2受容体シグナル伝達が減少すると、Ang II合成が増加します。脳内のニューロンはACE2受容体を持っており、ワクチンのナノ粒子を取り込みたスパイク糖タンパク質含有エクソソームまたはスパイク糖タンパク質産生細胞から放出されたS1によって破壊されやすい。Ang IIは、ミクログリアのTLR4を介したシグナル伝達を強化し、ミクログリアの活性化を誘発し、脳の視床下部傍室核内で組織損傷につながる活性酸素種の産生を増加させます(Rodriguez-Perez et al.、2015)。
Ang IIのレベルの上昇は、視神経の神経変性の原因因子であり、視神経炎を引き起こし、重度の不可逆的な視力喪失を引き起こす可能性があります(Guo et al.、2017)。複数の症例報告では、COVID-19のmRNAワクチン接種直後に現れる視神経障害の症例が記載されています(Maleki、2021; Barone et al.、2021)。他の衰弱させる神経学的状態もワクチン接種後すぐに現れ、因果関係が疑われます。COVID-19ワクチン接種後の神経症状を追跡するヨーロッパを拠点とするケーススタディでは、ワクチン接種後11日以内に21人の症例が発症しました。症例は、脳静脈洞血栓症、神経系脱髄疾患、炎症性末梢神経障害、筋炎、筋無力症、辺縁性脳炎、巨細胞動脈炎など、さまざまな診断を受けました(Kaulen et al.、2021)。Khayat-Khoei et al. (2021) は、24歳から64歳までの7人の患者の症例シリーズを記述し、最初のまたは2回目のmRNAワクチン接種から21日以内に脱髄性疾患を呈します。4人は(制御された)MSの既往歴があり、3人は以前に健康でした。
難聴と耳鳴りもCOVID-19のよく知られている副作用です。ケーススタディには、難聴、前庭機能障害、耳鳴りなどの聴膜症状に苦しむ一連の10人のCOVID-19患者が含まれていました(Jeong et al.、2021)。著者らは、ヒトの内耳組織がACE2、フリン、および膜貫通プロテアーゼセリン2(TMPRSS2)を発現し、ウイルスの侵入を促進することを実証した。彼らはまた、SARS-CoV-2が特定のヒト内耳細胞タイプに感染できることを示しました。
SARS-CoV-2ウイルスが耳に感染する可能性を評価する別の研究では、マウスの中耳と内耳の受容体ACE2と酵素フリンとTMPRSS2のさまざまな種類の細胞の発現が具体的に調査されました。彼らは、ACE2とフリンが「耳管、中耳の隙間、蝸牛にびまん性に存在することを発見し、これらの組織がSARS-CoV-2感染に敏感であることを示唆している」。(ウラナカら、2021年)。耳鳴りは高血圧と正の関連があり、高血圧はAng IIのレベルの上昇によって引き起こされます(Rodrigues Figueiredo et al.、2016)。
頭痛は、特にすでに頭痛にかかりやすい人々にとって、COVID-19 mRNAワクチンに対する非常に一般的な有害反応です。171人の参加者を対象としたアンケートに基づく研究では、頭痛の発生率は最初のワクチン接種後に20.5%であり、2回目のワクチン接種後に45.6%に上昇したことが判明しました(Sekiguchi et al.、2021)。ケーススタディでは、37歳の女性が2回目のファイザー/BioNtech mRNAワクチン(Consoli et al.、2021)の後、11日間続く衰弱性片頭痛発作に苦しんでいると説明しました。
ステロイドは、片頭痛を治療するための補助療法としてよく使用されます(Huang et al.、2013)。デキサメタゾンと他のステロイドは、ステロイド受容体を介して肝臓のPPAR-α受容体を刺激し、IRF9抑制の効果を相殺します(Lemberger et al.、1994)。片頭痛の起源に関する理論は、脳幹の感覚入力、主に三叉神経細胞の処理の変化を含む(Dodick and Silberstein、2006)。三叉神経は脳幹の迷走神経に近接しているため、スパイク糖タンパク質を運ぶエクソソームは迷走経路に沿って簡単に到達できます。磁気共鳴画像は、異常な微細構造と脱髄化を反映する三叉神経の構造変化が、頻繁な片頭痛に苦しむ人々の特徴的な特徴であることを明らかにしました(Mungoven et al.、2020)。SARS-CoV-2感染またはmRNAワクチン接種のいずれかに関連する潜在的な要因は、ACE2受容体のSARS-CoV-2スパイク糖タンパク質による阻害による脳幹の過剰なレベルのAng IIです。ACE阻害剤とAng II受容体拮抗薬は、適応外の片頭痛を治療するための人気のある薬になりました(Tronvik et al.、2003; Nandha and Singh、2012)。したがって、片頭痛は、スパイク糖タンパク質によるACE2受容体の破壊と、ミクログリア炎症反応とスルファチドの損失による重要な顔面神経を覆うミエリン鞘の破壊の両方から発生する可能性があります。そのスパイク糖タンパク質の供給源は、外因性または内因性のいずれかである可能性があります。
13.ベル麻痺
ベル麻痺は、片側顔面麻痺を引き起こす一般的な頭蓋神経障害です。第III相臨床試験でも、ベル麻痺が目立ち、プラセボ群では1例のみと比較して、治療群に7例が出現しました(FDA、2021a; FDA、2021b)。文献で報告されたケーススタディは、ワクチン接種の1日後に左腕に弱さを発症し、腕のしびれとチクチク感に進行し、その後数日間でベル麻痺の症状を発症した36歳の男性に関係しています。ベル麻痺の一般的な原因は、膝状神経節を中心とした単純ヘルペスウイルス感染の再活性化です(Eviston et al.、2015)。これは、次に、タイプI IFN信号の中断によって引き起こされる可能性があります。
14.心筋炎
COVID-19ワクチンが心筋炎と心膜炎を引き起こし、特に50歳未満の男性のリスクが高まるという事実にかなりのメディアの注目を集めています(Simone et al.、2021; Jain et al.、2021)。SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質は、毛細血管と心筋細胞をサポートする心臓細胞周囲を損傷することが示されています(Avolio et al.、2020)。心筋炎は血小板の活性化と関連しているため、これはワクチンへの反応に作用する要因の1つである可能性があります(Weikert. et al.、2002)。しかし、別の要因は、mRNAナノ粒子を取り込みたマクロファージによって放出されたエクソソームと、それらのエクソソームに含まれる特定のマイクロRNAに関連している可能性があります。
重度のCOVID-19疾患に苦しむ患者を対象とした研究では、インフルエンザに苦しむ患者や健康な対照群と比較して、循環マイクロRNAの発現を具体的に調べました。COVID-19に関連して一貫してアップレギュレートされたマイクロRNAの1つはmiR-155であり、著者らはそれが慢性心筋損傷と炎症の予測因子である可能性があると示唆しました。対照的に、インフルエンザ感染はmiR-155発現の増加と関連していない。彼らは次のように結論付けました。「私たちの研究では、COVID-19患者における心臓関連miRs [microRNA]の有意な変化レベルが特定され、COVID-19と心血管疾患およびそれぞれのバイオマーカーとの強い関連性を示しています」(Garg et al.、2021)。
心血管疾患を持つ300人の患者と健康な対照群を比較した研究では、対照群と比較して、患者のmiR-155の循環レベルが統計的に有意に増加したことが示されました。さらに、動脈の収縮が激しい人(ゲンシーニスコアによる)は、病気が少ない人よりもレベルが高かった(Qiu and Ma、2018)。
重要なことに、エクソソームは心臓病に関連する炎症に関与する。心筋梗塞の間、miR-155は心筋のマクロファージで急激にアップレギュレートされ、エクソソーム内の細胞外環境に放出されます。これらのエクソソームは線維芽細胞に送達され、miR-155は線維芽細胞のタンパク質をダウンレギュレートし、炎症から保護し、線維芽細胞の増殖を促進します。結果として生じる障害は心臓破裂につながる(Wang et al.、2017b)。
SARS-CoV-2スパイク糖タンパク質のS1セグメントがフリンによって切断され、循環に放出される方法についてはすでに説明しました。受容体結合ドメイン(RBD)を介してACE2受容体に結合し、その機能を阻害します。ACE2はAng IIを分解するため、ACE2を無効にするとAng IIの過剰発現に直接つながり、心血管疾患のリスクがさらに高まります。AngII誘発血管収縮は、冠動脈閉塞が存在しない場合でも、永久心筋損傷を誘発する独立したメカニズムです。Ang IIによる心臓動脈の突然の収縮の繰り返しのエピソードは、最終的に心不全または突然死につながる可能性があります(Gavras and Gavras、2002)。COVID-19ワクチン接種の致命的な症例が記載されています(Choi et al.、2021; Verma et al.、2021)。
ACE2の抑制は、元のSARS-CoVウイルスに関する研究ですでに見られました。SARS-CoVに屈した患者を対象とした剖検研究では、ACE2阻害が心臓損傷を促進する上で重要な役割があることが明らかになりました。SARS-CoVウイルスRNAは、死亡した患者から採取した20人の検死したヒト心臓サンプルの35%で検出されました。心臓がSARS-CoVに感染した患者では、心筋損傷に関連するマクロファージ浸潤が著しく増加しました。重要なことに、心臓にSARS-CoVが存在することは、ACE2タンパク質発現の著しい減少と関連していた(Oudit et al.、2009)。