COVID-19における免疫ネットワーク破綻機序の解明と重症化予測マーカーの開発

• 研究課題/領域番号: 22K15675
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52010:内科学一般関連
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 武井 理美 順天堂大学, 医学部, 助教 (80939968)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: COVID-19 / シングルセルRNA-seq / サイトカイン

研究開始時の研究の概要

COVID-19患者の数％は重症化し致死的な経過を辿り、ワクチン接種後の感染例でも重症化の報告がある。大量の感染者の中から重症化する症例を予測し、適切な治療を実施するための重症化識別マーカーを確立することは、治療・予防法の開発と共に喫緊の課題である。本研究では重症化に伴う特定の免疫応答を明らかにし、重症化に先行して変化する免疫細胞/サイトカイン（＝重症化予測マーカー）を同定する。

研究実績の概要

新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) は世界的な流行を引き起こし、ワクチン接種で得られた抗体からの逃避能力を獲得した感染力の強い変異株の流行が拡大している。COVID-19患者の数％は重症化し致死的な経過を辿り、ワクチン接種後の感染例でも重症化の報告がある。このような状況において、大量の感染者の中から重症化する症例を予測し、適切な治療を実施するための重症化識別マーカーを確立することは、治療・予防法の開発と共に喫緊の課題である。そこで、本研究ではこれらの発見に立脚し、重症化に伴う特定の免疫応答を明らかにし、重症化に先行して変化する免疫細胞/サイトカイン（＝重症化予測マーカー）を同定する。
当該年度の研究では、SARS-CoV-2に感染した患者から回収した末梢血単核細胞を用いて single cell RNA-seq解析を行った。また、SARS-CoV-2に感染した患者やワクチンを2回接種した医療従事者から採取した血清を用いて、中和抗体活性、抗S蛋白抗体:IgG, IgM、抗N蛋白体:IgG, IgMについて測定し、臨床情報と合わせて評価した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の研究では、SARS-CoV-2に感染した患者6名分の末梢血単核細胞を用いてsingle cell RNA-seq解析を実施した。ワクチン接種前の患者の内、致命的な経過を辿った患者と回復した患者の2グループに分け、T細胞受容体とB細胞受容体の免疫反応を解析した。それぞれの受容体の多様性と患者の回復の指標となる予後マーカーを探索している。また、SARS-CoV-2に感染した患者やワクチンを2回接種した医療従事者から採取した血清を用いた抗体検査を実施し抗S IgG抗体価が中和能を反映しているか評価した。

今後の研究の推進方策

今後の研究では、single cell RNA-seq解析を進め、シングルセルレベルで免疫細胞クラスターの増減を検出し、受容体の多様性と患者の回復の指標となるマーカーを同定する。
SARS-CoV-2抗体検査に関しても引き続き解析を続ける。

研究成果

• [雑誌論文] The epidemiology of pulmonary Mycobacterium abscessus species in Japanese population (2024)
  • 著者名/発表者名: Ihara Hiroaki、Kondo Kanami、Muto Yuki、Haba Manami、Nakazawa Hiroki、Handoh Tetsuya、Arai Yuta、Shibayama Kohei、Sumiyoshi Issei、Ochi Yusuke、Watanabe Junko、Takei Satomi、Nakamura Ayako、Fujimoto Yuichi、Togo Shinsaku、Takahashi Kazuhisa
  • 雑誌名: Journal of Infection and Chemotherapy 巻: - 号: 8 ページ: 757-767
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2024.02.018
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Isolation and identification of Wickerhamiella tropicalis from blood culture by MALDI-MS (2024)
  • 著者名/発表者名: Takei Satomi、Teramoto Kanae、Fujimura Junya、Fujiwara Megumi、Suzuki Mai、Fukui Yukiko、Sekiguchi Yuji、Kawakami Takaaki、Chonan Masayoshi、Wakita Mitsuru、Horiuchi Yuki、Miida Takashi、Naito Toshio、Kirikae Teruo、Tada Tatsuya、Tabe Yoko
  • 雑誌名: Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 巻: 14
  • DOI: 10.3389/fcimb.2024.1361432
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Investigation of the individual genetic evolution of SARS-CoV-2 in a small cluster during the rapid spread of the BF.5 lineage in Tokyo, Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Jin Bo、Oyama Rieko、Tabe Yoko、Tsuchiya Koji、Hando Tetsuya、Wakita Mitsuru、Yan Yan、Saita Mizue、Takei Satomi、Horiuchi Yuki、Miida Takashi、Naito Toshio、Takahashi Kazuhisa、Ogawa Hideoki
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 14
  • DOI: 10.3389/fmicb.2023.1229234
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Assessment of antibody dynamics and neutralizing activity using serological assay after SARS-CoV-2 infection and vaccination (2023)
  • 著者名/発表者名: Takahashi T, Ai T, Saito K, Nojiri S, Takahashi M, Igawa G, Yamamoto T, Khasawneh A, Paran FJ, Takei S, Horiuchi Y, Kanno T, Tobiume M, Hiki M, Wakita M, Miida T, Okuzawa A, Suzuki T, Takahashi K, Naito T, Tabe Y
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 18 号: 9 ページ: e0291670-e0291670
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0291670
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Systemic Lupus Erythematosus Patient with Cutaneous <i>Mycobacterium haemophilum</i> Infection under Belimumab Treatment: A Case Report (2023)
  • 著者名/発表者名: Kim Jonghun、Hasegawa Toshio、Tada Kurisu、Uehara Yuki、Fukui Yukiko、Nakamura Ayako、Takei Satomi、Mitarai Satoshi、Aono Akio、Ikeda Shigaku
  • 雑誌名: Annals of Dermatology 巻: 35
  • DOI: 10.5021/ad.21.077
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Performance evaluation of the Ortho VITROS SARS-CoV-2 Spike-Specific Quantitative IgG test by comparison with the surrogate virus neutralizing antibody test and clinical assessment (2023)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Saito K, Ai T, Nojiri S, Khasawneh A, Paran FJ, Horiuchi Y, Takei S, Yamamoto T, Wakita M, Hiki M, Miida T, Naito T, Takahashi K, Tabe Y
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 18 号: 1 ページ: e0279779-e0279779
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0279779
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Performance evaluation of the Roche Elecsys? Anti-SARS-CoV-2 immunoassays by comparison with neutralizing antibodies and clinical assessment (2022)
  • 著者名/発表者名: Takei S, Ai T, Yamamoto T, Igawa G, Kanno T, Tobiume M, Hiki M, Saito K, Khasawneh A, Wakita M, Misawa S, Miida T, Okuzawa A, Suzuki T, Takahaishi K, Naito T, Tabe Y
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 17 号: 9 ページ: 0274181-0274181
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0274181
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Activation of SARS-CoV-2 neutralizing antibody is slower than elevation of spike-specific IgG, IgM, and nucleocapsid-specific IgG antibodies (2022)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Ai T, Sinozuka K, Baba Y, Igawa G, Nojiri S, Yamamoto T, Yuri M, Takei S, Saito K, Horiuchi Y, Kanno T, Tobiume M, Khasawneh A, Paran FJ, Hiki M, Wakita M, Miida T, Suzuki T, Okuzawa A, Takahashi K, Naito T, Tabe Y
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-022-19073-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 3種のタンパク質をバイオマーカーとしたMALDI-MSプロテオタイピングによるMycobacterium abscessus complex の亜種分類 (2024)
  • 著者名/発表者名: 武井理美、寺本華奈江、関口勇地、井原宏彰、遠矢真理、岩本慎一、田中耕一、Abdullah Khasawneh、三澤成毅、内藤俊夫、切替照雄、多田達哉、田部陽子
  • 学会等名: 第35回日本臨床微生物学会総会・学術集会
• [学会発表] Identification of Mycobacterium abscessus complex using the peaks of ribosomal protein L29, L30 and hemophore-related protein by MALDI-MS proteotyping (2023)
  • 著者名/発表者名: Satomi Takei, Kanae Teramoto, Yuji Sekiguchi, Hiroaki Ihara, Mari Tohya, Shinichi Iwamoto, Koichi Tanaka, Abdullah Khasawneh, Shigeki Misawa, Toshio Naito, Teruo Kirikae, Tatsuya Tada, Yoko Tabe
  • 学会等名: 3rd International BMS Symposium 2023 in Kyoto
  • 国際学会
• [学会発表] MALDI-MS プロテオタイピングによるMycobacterium abscessus complex の亜種分類 (2023)
  • 著者名/発表者名: 武井理美、寺本華奈江、関口勇地、井原宏彰、遠矢真理、岩本慎一、田中耕一、Abdullah Khasawneh、三澤成毅、内藤俊夫、切替照雄、多田達哉、田部陽子
  • 学会等名: 第70回日本臨床検査医学会学術集会
• [学会発表] ミャンマーの医療施設で分離されたNew Delhi metallo-β-lactamase（NDM）産生のKlebsiella pneumoniae の分子疫学解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 武井理美、Yu Jie Lu 、遠矢真理、渡邉心、三澤成毅、田部陽子、三井田 孝、San Mya 、Htay Htay Tin 、多田達哉、切替照雄
  • 学会等名: 第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会
• [図書] 抗菌薬の併用効果の検査法 (2023)
  • 著者名/発表者名: 武井理美
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 近代出版