SARS-CoV-2が肺細胞をハイジャックしてCOVID-19を重症化させるメカニズムが解明される

Study reveals how SARS-CoV-2 hijacks lung cells to drive COVID-19 severity
Researchers identified how SARS-CoV-2 targets and manipulates specific lung cells, using innovative techniques to trace the virus’s impact on the cells’ gene expression, revealing insights into early COVID-19 pathogenesis.

最近の研究により、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）がどのようにして肺細胞を乗っ取り、COVID-19の重症度を引き起こすかが明らかになった。この研究は「実験医学ジャーナル」に掲載され、人間の肺組織にウイルスを感染させ、単一細胞RNA配列決定法（scRNA-seq）を用いて、さまざまな肺細胞タイプにおける「感染擬似時間」での転写プログラムを再構築した。

研究者たちは、新型コロナウイルスが肺の特定の細胞に感染し、宿主細胞の遺伝子発現にユニークでダイナミックな影響を与えることを確認した。特に、肺に存在するマクロファージが主な標的であり、ウイルスはこれらの細胞の転写体を乗っ取り、標的宿主のインターフェロン抗ウイルスプログラムや、多数のケモカイン、線維化促進因子、炎症促進サイトカインを誘発する。

この研究で、研究者は手術で得られた肺組織や臓器提供者からの肺組織を厚い切片にし、これを培養してSARS-CoV-2のUSA-WA1 2020株に暴露した。感染後2～3日間ウイルスを培養し、感染の進行を調べるために、scRNA-seqによるホストとウイルスの遺伝子発現を評価した。

さらに、ウイルスRNA分子の接合構造と処理を分析し、健康な肺スライスでの細胞タイプを特定し、感染細胞でのウイルスRNAレベルを測定した。この手法により、感染初期のCOVID-19の肺における病態機序が明らかになった。

結果として、活性化された間質マクロファージ（IM）がSARS-CoV-2による感染で優先的に感染し、細胞の転写体の60％以上を占める数百のウイルスRNA分子を蓄積し、重度のウイルスRNA体を形成することが判明した。これにより、ウイルスは炎症と線維化の信号を引き起こし、COVID-19の重症肺炎へと進行する。

この研究は、SARS-CoV-2の感染がどのようにして肺の特定のマクロファージ群をターゲットにし、初期に炎症と線維化を重点的に引き起こすかを示しており、これがCOVID-19の病態形成における重要な要因であることを明らかにしている。この知見は、新型コロナウイルス感染症の治療法や予防策の開発に寄与する可能性がある。