mRNA型生物製剤の免疫抑制機構

molbio08 @molbio08

数名の方からｍRNA型生物製剤の免疫抑制機構に関する質問をいただいていました。そこで情報を集めて想定されるシナリオを考えてみました。免疫抑制効果は一定期間続くことが必要です。そこで注目したのがこの論文です。

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Cutting Edge: Circulating Exosomes with COVID Spike Protein Are Induced by BNT162b2 (Pfizer–BioNTech) Vaccination prior to Development of Antibodies: A Novel Mechanism for Immune Activation by mRNA Vaccines | The Journal of Immunology (jimmunol.org)

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接種後2週間後にスパイクタンパク質を表面にもつエクソソームが血液中に検出されており、それは4ヶ月後には減少するものの検出可能です。血液から回収したエクソソームをマウスに投与すると免疫誘導がおきることも示されています。

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さらに、考慮しなければならないのは、細胞傷害性T細胞によるスパイクタンパク質発現細胞の殺傷効果と細胞の表面に林立したスパイクタンパク質に結合した抗体をめがけて集まってきたナチュラルキラー細胞による細胞殺傷効果の両方を抑制しなければならないこと。

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こうなってくると免疫機構そのものを抑制的に制御することが必要になってきます。そのためには制御性T細胞の活性化が必須です。制御性T細胞については、大阪大学の坂口先生の総説が参考になります。leading.lifesciencedb.jp/2-e005

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制御性T細胞の活性化において重要な働きをしているのがFoxp3という転写制御因子、つまり遺伝子発現を調整しているタンパク質です。この遺伝子は制御性T細胞の活性を調節しているマスター遺伝子と呼ばれるくらい重要です。Foxp3遺伝子はヒトではX染色体上に存在しています。

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この遺伝子に変異が生じるとX染色体連鎖免疫制御異常多発性内分泌障害消化器病（IPEX）症候群を発症し、この病気は劣性伴性遺伝し、さまざまな自己免疫疾患が生後三年以内に発症します。詳しくはこちらをご覧ください。（GRJ　IPEX症候群）

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逆にFoxp3遺伝子を過剰発現すると制御性T細胞が異常に活性化されて免疫抑制を招きます。この現象は、この論文に示されています。つまりFoxp3の発現が抑制されるかあるいは突然変異が生じると自己免疫疾患を発症します。

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逆にFoxp3を過剰に発現すると免疫抑制がおきることが知られています。免疫抑制がおきるにはFoxp3の発現レベルが上昇すればよいことがわかります。 pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12612578/

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Foxp3の遺伝子発現はどのように調節されているのでしょうか。そこで登場するのがDNAメチルトランスフェラーゼIという酵素です。この酵素はDnmt1と略称されます。Dnmt1はFoxp3の最初のイントロンに存在するCpGアイランドをメチル化することによってFoxp3の遺伝子発現を抑制しています。

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CpGアイランドというのはヒトゲノムによく見つかるCGの塩基配列です。シトシンとグアニンが連続して存在している部分ですが、この配列のうちCがよくメチル化されます。DNAがメチル化されると転写制御因子がDNAに結合しずらくなり、遺伝子発現レベルが低下します。

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Foxp3の最初のイントロンに存在するCpGアイランドのメチル基がはずされることによってFoxp3の発現は促進され、制御性T細胞は活性化されます。pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23444399/

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最初に述べたエクソソームの大量放出、それも長期間にわたる放出という現象ですが、エクソソームにはタンパク質も含まれますが、エクソソームはマイクロRNAを内部に含んでおり、それが他の細胞に取り混まれて、その細胞の遺伝子発現を調節していることが最近わかってきました。

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スパイク遺伝子を過剰発現した細胞がエクソソームを放出するとして、そのなかにどのようなマイクロRNAが含まれるのか？スパイク遺伝子を細胞で過剰発現するとmiR-148aというマイクロRNAを含むエクソソームが放出されるということを見つけました。

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この記述が重要。SARS-CoV-2 Spike transfected cells release a significant amount of exosomes loaded with microRNAs such as miR-148a and miR-590. これが論文。pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33936086/

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Foxp3の遺伝子発現をDnmt1が制御しています。もしかして、Dnmt1の制御においてmiR-148aが重要な役割を担っているのではと考えてDnmt1とmiR148aの両方のキーワードを含む論文を検索して出てきたのがこの論文です。pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30226601/

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この論文にはFurthermore, DNMT1 was revealed as a direct target of miR 148a by dual luciferase reporter assay, とあります。同様の論文は多数存在します。つまりDnmt1はmiR148aの直接の標的遺伝子であることがわかりました。

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これでストーリーは完結。ｍRNA型生物製剤の接種によりスパイク遺伝子を発現した細胞は大量のエクソソームを放出。その中にはmiR148aが含まれており、それが制御性T細胞に到達するとDnmt1の遺伝子発現を抑制し、その結果Foxp3が活性化される。活性化されたFoxp3は制御性T細胞の活性化を誘導ということ

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このストーリーの中で、miR148aを含むエクソソームが放出されているという実験は個体レベルの解析ではなく培養細胞での実験です。培養細胞でおきることのほとんどは個体でもおきるので、この仮説はいずれ完全に証明されると思います。

molbio08 @molbio08

接種後2週間程度経過した方の血液からエクソソームを調製し、その中にmiR148aが含まれていることを証明すればそれで決定です。そのうち論文が出るでしょう。免疫抑制はスパイクがなくなれば解消されそうです。三回目、四回目の接種をすると持続的な免疫抑制を招くのでブースター接種はやめるべきです。

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ここで示した機構以外にも考え得る免疫抑制機構はあるものと思います。さらに調査を進めて、新しいことがわかったらまた、ツイートします。内容が専門的になってしまいました。二回接種された方はスパイクが消失すれば免疫抑制効果はなくなりそうです。追加接種はやめましょう。

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4月10日のスレッドのまとめを最近模式図にしたものがこれです。個々のステップについては全てサポートする文献があることはスレッドで説明しています。 pic.twitter.com/inM9akBug9

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