September 11, 2021

新型コロナウイルス感染症COVID-19治療に有効な代替品としての精油:薬物動態的および毒性的特性を有するメインプロテアーゼ(Mpro)の分子間相互作用分析PUBMEDより

Essential oils as an effective alternative for the treatment of COVID-19: Molecular interaction analysis of protease (Mpro) with pharmacokinetics and toxicological properties

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33848890/

COVID-19治療に有効な代替品としての精油:薬物動態的および毒性的特性を有するメインプロテアーゼ(Mpro)の分子間相互作用分析PUBMEDより

Protease:プロテアーゼ

プロテアーゼ (protease)は、タンパク質をより小さなポリペプチドや単一のアミノ酸への分解を触媒する (速度を上げる) 加水分解酵素の総称である。ウイキペディアより
pharmacokinetics 薬物動態

Abstract

要旨

Background

背景

The current health concern to the entire world is the chronic respiratory disease caused by coronavirus 2 (COVID-19). A specific treatment or proper therapy is still lacking, and the investigations from across the world for proper drug/vaccine development towards disease control are in progress. The Coronavirus replication takes place by the conversion of the polypeptide into functional protein and this occurs due to the key enzyme Main protease (Mpro). Therefore, identification of natural and effective Mpro inhibitors could be a safe and promising approach for COVID-19 control.

世界中にとって現在の健康上の不安は、コロナウイルス2(COVID-19)によって引き起こされる慢性呼吸器疾患である。具体的な治療法や適切な療法はまだ欠けており、疾病管理に向けた適切な薬物/ワクチン開発に向けた世界中からの調査が進行中です。コロナウイルス複製は、ポリペプチドを機能的タンパク質に変換することによって起こり、これは主要な酵素メインプロテアーゼ(Mpro )に起因して起こる。したがって、天然および有効なメインプロテアーゼMpro 阻害剤の同定は、COVID-19制御のための安全で有望なアプローチとなり得る。

Methods

方法

The present in silico study evaluates the effect of bioactive compounds found in Eucalyptus and Corymbia species essential oil on Mpro by docking. Molecular docking of the major seven compounds of essential oil (citronellol, alpha-terpineol, eucalyptol, D-limonene, 3-carene, o-cymene, and alpha-pinene) with Mpro was studied by AutoDock 4.2, and the properties were analysed by PreADMET and Biovia Discovery Studio visualizer.

シリコン内での研究における本研究は、ドッキング(計算科学)によってメインプロテアーゼMpro に対するユーカリおよびコリンビア種の精油に見られる生理活性化合物の効果を評価する。精油の主要な7つの化合物(シトロネロール、α-テルピネオール、ユーカリプトール(1,8シネオール)、D-リモネン、3-カレン、オ-シメン、α-ピネン)とメインプロテアーゼMproの分子ドッキングは、AutoDock Vina(ドッキング計算方法)よって研究し、その特性をPreADMETおよびBIOVIA Discovery Studio Visualizerよって分析された。

Eucalyptol:ユーカリプトール
ユーカリプトール (eucalyptol) は天然に存在する有機化合物で、環状エーテル構造を持つモノテルペノイドの一種である。1,8-シネオール、リモネンオキシド、カジェプトール (cajeptol) とも呼ばれる。 消防法による第4類危険物 第2石油類に該当する[1]。ウイキペディアより

BIOVIA Discovery Studio Visualizer:タンパク質や低分子のデータを可視化・共有し、解析するための立体分子可視化ツールです。

Corymbia コリンビア属(コリンビア属( Corymbia) はユーカリ属(Eucalyptus)の近縁であり、古くはユーカリ属に含められていた)
in silico:シリコン内で

Results

結果

The calculated parameters such as binding energy, hydrophobic interactions, and hydrogen bond interactions of 6LU7 (Mpro) with Eucalyptus and Corymbia volatile secondary metabolites represented its scope as an effective therapy option against covid-19. Among the docked compounds, eucalyptol shows the least binding energy without toxicity.

ユーカリおよびコリンビア種の揮発性二次代謝産物との結合エネルギー、疎水性相互作用、およびCOVID-19主要プロテアーゼ(M→ηpro:6LU7)の水素結合相互作用などの計算されたパラメータは、covid-19に対する有効な治療オプションとしてその範囲を表した。ドッキングされた化合物のうち、ユーカリプトールは、毒性を伴わずに最も低い結合エネルギーを示す。

hydrophobic interactions 疎水性相互作用
6LU7 (Mpro):COVID-19主要プロテアーゼ(M→ηpro:6LU7)

Conclusions

結論

The outcome of this study reported that the essential oilof Eucalyptus and Corymbia species, mainly eucalyptol can be utilized as a potential inhibitor against COVID-19 and also it can be used in its treatment. Hence, further analysis was required to explore its potential application in medicine.

本研究の結果は、ユーカリおよびコリンビア属種の精油は、主にユーカリプトールは、COVID-19に対する潜在的な阻害剤として利用することができ、また、その治療に使用することができる。したがって、薬剤における潜在的な応用を探求するためにさらなる分析が必要であった。


Keywords: Autodock, COVID-19, Eucalyptus, Corymbia eucalyptol, Molecular interaction analysis, Mpro

キーワード:Autodock、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)、コリンビア種ユーカリプトール、分子間相互作用分析、メインプロテアーゼ(Mpro)


Autodock,:低分子化合物とタンパク質とのドッキングシミュレーションを行う


用語
メインプロテアーゼの事を調べていた時に見つけた記事
新型コロナウイルスタンパク質の柔らかい構造
-薬分子結合過程の分子動力学シミュレーション-
https://www.riken.jp/press/2020/20201110_3/#note5

ウイルスは、感染した細胞にウイルスタンパク質を作らせることで増殖します。SARS-CoV-2のMproは、細胞に作らせたタンパク質を適切な箇所で切断して完成させるハサミ(プロテアーゼ)として機能します。MproはHIVのプロテアーゼと類似していることから、既存のHIVプロテアーゼ阻害薬をSARS-CoV-2の治療に応用することが期待されています。

背景
コロナウイルスは一本鎖RNAをゲノムとして持ち、宿主細胞に感染するとRNAゲノムから長いタンパク質(ポリタンパク質[5])が翻訳されます。このポリタンパク質が切断されることで、それぞれの断片がウイルスの増殖に必要な構造タンパク質や酵素として働きます。COVID-19の原因ウイルス「SARS-CoV-2」が同定されると、複数の機関がウイルスタンパク質の立体構造解析に取り組み、その成果が公的データベースに次々と登録されています注1)。
構造解析に基づく抗ウイルス薬の開発に際して、標的となるタンパク質の一つが、ポリタンパク質の切断を主に触媒するメインプロテアーゼです。メインプロテアーゼの切断活性を阻害すれば、細胞に感染したウイルスの増殖を抑制できると考えられ、メインプロテアーゼに結合する阻害分子の探索が進められています。実際に、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)においては、そのプロテアーゼを標的とした薬剤が複数開発され、有効性が示されています。

in silico
https://www.pharm.or.jp/dictionary/wiki.cgi?%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%BB%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%82%B3%E3%83%BB%E3%82%B9%E3%82%AF%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%83%8B%E3%83%B3%E3%82%B0

in silicoは,「コンピュータ(シリコンチップ)の中で」の意味である.in vivo(生体内で)や,in vitro(試験管内で)に対応して作られた用語である.in silicoスクリーニングとは,新規薬物の候補化合物の構造などの情報とそれに対応する薬理レセプター,副作用の情報,あるいは代謝酵素やトランスポーターなどの情報をデータベース化して,あらかじめコンピュータに入力しておくことで,コンピュータ上で仮想実験を行い,薬理効果や薬物動態などを予測して,薬物として優れた性質を持つ化合物を選択すること.膨大な数の化合物から,より短い時間と少ないコストで,優れた性質を持つ候補化合物に絞り込むことができるという利点を持つ.[FYI用語解説(ファルマシアVol.38,No.2)より転載)

疎水効果
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%96%8E%E6%B0%B4%E5%8A%B9%E6%9E%9C

疎水効果(そすいこうか、hydrophobic effect)は、水などの極性溶媒中で非極性分子(あるいは非極性基)が溶媒と分離し凝集する性質のことである。疎水性相互作用は、疎水効果によって非極性分子間に働く引力的相互作用をあらわす。疎水効果は、タンパク質のフォールディング[1]、タンパク質-タンパク質相互作用、脂質二重膜の形成などの駆動力であると考えられている。
簡単に言えば、疎水性分子同士が水にはじかれ、集合する現象である。疎水結合とも呼ばれるが、疎水性分子間に結合が形成されるわけではなく、疎水性分子間に直接引力が働かなくても疎水効果は生じる。

Autodockを調べていたときに見つけた文献
薬学教育におけるドッキングシミュレーションソフトの活用
Use of a Molecular Docking-Simulation Software for Pharmaceutical Education

https://u-lab.my-pharm.ac.jp/~joho/mbi/document/mbi12/mbi12_uesawa.pdf

1.ドッキングシミュレーションとは 一般に、薬物、ホルモン、栄養素といった低分子 化合物の生理作用の発現過程には、酵素等の生体 高分子との相互作用が介在する。この、低分子・生 体高分子間相互作用における複合体の安定構造を コンピュータ上で計算的に推定する手法がドッキン グシミュレーションである。ドッキングを実施するため には低分子側、高分子側およびその相互作用に関 する様々な知識が要求されるため、学生教育への 導入の敷居は決して低いとは言えない。また、商用 のドッキングシミュレーションソフトウエアは一般に高 価であり、これもまたドッキングシミュレーションの教 育への導入に対する大きな障壁となっていると考え られる。しかし、この手法は創薬過程で重視されるば かりでなく、薬効発現機序の理解にも寄与し得る。

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September 09, 2021

高リスクな(65歳以上、肥満、糖尿病、慢性腎不全、心臓病、妊娠など)COVID-19陽性患者のためのモノクロール抗体療法” 米国政府公的ウエッブサイトコンバットCOVIDより

An official website of the United States Government
米国政府公的ウエッブサイト

COMBAT COVID
コンバットCOVID

MONOCLONAL ANTIBODIES FOR HIGH-RISK COVID-19 POSITIVE PATIENTS
Contact the Combat COVID Monoclonal Antibodies Call Center:

高リスクなCOVID-19陽性患者のためのモノクロール抗体
コンバットCOVIDモノクロール抗体コールセンターに連絡ください

https://combatcovid.hhs.gov/i-have-covid-19-now/monoclonal-antibodies-high-risk-covid-19-positive-patients

If you’ve tested positive for COVID-19, one of the first questions you may have is, What can I do to reduce the risk of getting sicker? The good news is, there are treatments that may reduce that risk. Depending on your age, health history, and how long you’ve had symptoms of COVID-19, you may qualify for a promising form of treatment for the disease. It’s called monoclonal antibody (mAb) treatment.

COVID-19の陽性反応が出た方が最初に抱く疑問は、「病気になるリスクを減らすためにはどうすればいいのか」ということでしょう。良いニュースは、そのリスクを減らすことができる治療法があるということです。あなたの年齢、既往歴、COVID-19の症状が出てからの期間に応じて、この病気に対する有望な治療法を受けることができます。この治療法は、モノクローナル抗体(mAb)治療と呼ばれています。

Some early evidence suggests that mAb treatment can reduce the amount of the SARS-CoV-2 virus (the virus that causes COVID-19) in a person's system. This amount is known as viral load. Having a lower viral load means you may have milder symptoms thereby decreasing the likelihood of you needing to stay in the hospital.

初期のエビデンスでは、モノクロール抗体mAb治療によって体内のSARS-CoV-2ウイルス(COVID-19の原因となるウイルス)の量を減らすことができるとされています。この量はウイルス量と呼ばれています。ウイルス量が少ないということは、症状が軽いことを意味し、入院が必要となる可能性が低くなります。

mAb treatment may help people who:

mAb治療は、以下のような人に有効です。
•Have a positive COVID-19 test, and had symptoms for 10 days or less

•COVID-19検査で陽性となり、症状が出てから10日以内の方

•Are at high risk of getting more serious symptoms

•重篤な症状が出る可能性が高い方

Visit the page How Do I Know If I’m High Risk, and What Do I Do Next? to learn more.

https://combatcovid.hhs.gov/i-have-covid-19/how-do-i-know-if-im-high-risk

上記高リスクのウエッブ

詳しくは、「高リスクかどうかを知るにはどうすればよいか、次に何をすればよいか」のページをご覧ください。

This page describes what mAbs are, how they can prevent mild to moderate symptoms from getting worse, and what to expect if you get mAb treatment.

このページでは、モノクロール抗体mAbとは何か、mAbがどのように軽症および中等症の症状の悪化を防ぐことができるのか、mAb治療を受ける場合の注意点などについて説明しています。

Find infusion locations 
全米モノクロール抗体治療センターを検索する。

Therapeutics Distribution Locations 
https://protect-public.hhs.gov/pages/therapeutics-distribution

抗体治療センター分布場所  

Have symptoms, but no healthcare provider? Call the Combat COVID Monoclonal Antibodies Call Center at 1-877-332-6585.

症状があっても医療従事者がいない場合 コンバットCOVIDモノクローナル抗体コールセンター(1-877-332-6585)にお電話ください。

If you don’t qualify for mAb treatment, you still have options. There are clinical trials for people like you.

モノクロール抗体mAb治療の資格がない場合は、まだオプションがあります。あなたのような人々のための臨床試験があります。

Join a treatment clinical trial
https://combatcovid.hhs.gov/clinicaltrials

臨床試験に参加する


WHAT IS A MONOCLONAL ANTIBODY?

モノクローナル抗体とは何ですか?

Your body naturally makes antibodies to fight infection. However, your body may not have antibodies designed to recognize a novel (or new) virus like SARS-CoV-2, the virus that causes COVID-19. Monoclonal antibodies, or mAbs, are made in a laboratory to fight a particular infection—in this case, SARS-CoV-2—and are given to patients directly with an infusion. That’s why mAb treatment may help patients who are at high risk for serious symptoms or having to stay in the hospital.

あなたの体は感染に戦うために自然に抗体を作ります。しかし、あなたの体にはSARS-CoV-2,ような新型ウイルスを認識するように設計された抗体がないこともあります。モノクローナル抗体(mAb)は、特定の感染症(この場合はSARS-CoV-2)に対抗するために研究所で作られ、静脈注射で患者に直接投与される。そのため、重篤な症状や入院のリスクが高い患者さんには、モノクローナル抗体mAb治療が有効です。

mAb treatment for COVID-19 is different from a COVID-19 vaccine. A vaccine triggers your body’s natural immune response, but can take weeks to develop enough antibodies and prevent some kinds of infection. Some vaccines for COVID-19 require two shots, so your body can develop its own immune response to the disease. But if you already have the virus, mAb treatment gives your body the antibodies it needs to protect itself.

COVID-19に対するモノクローナル抗体(mAb)治療はCOVID-19ワクチンとは異なります。ワクチンはあなたの体の自然免疫応答を引き起こしますが、十分な抗体が作られ、いくつかの種類の感染症を防御するために数週間かかります。いくつかのCOVID-19ワクチンは2回接種が必要になって、それであなたの体は感染症に対する独自の免疫応答を起こすことができます。しかし、あなたがすでに感染している場合は、モノクローナル抗体mAb治療により、体を守るために必要な抗体を得ることができます。

How Can I Get Monoclonal Antibodies?
モノクローナル抗体治療はどのようにして受けられるのですか?

Step 1: Test positive for COVID-19 within the last 10 days
ステップ1: 過去10日以内にCOVID-19の陽性反応が出た場合

Step 2: Receive a referral from your healthcare provider
ステップ1:医療機関から紹介を受ける

Step 3: Locate an available infusion location
ステップ3: 利用可能なモノクローナル抗体療法センター

People who have had symptoms for 10 days or less should be referred for treatment by their healthcare providers and directed to available infusion locations. If you do not have a healthcare provider, call the Combat COVID Monoclonal Antibodies Call Center at 1-877-332-6585 to find out who to talk with about your symptoms and treatment.

症状が出てから10日以内の方は、医療従事者から治療の紹介を受け、利用可能な点滴場所をご案内します。医療機関をお持ちでない方は、コンバットCOVIDモノクローナル抗体コールセンター(1-877-332-6585)に電話して、症状や治療について相談できる担当者をお探しください。

There is no cost to anyone for the antibodies themselves, but there may be treatment fees. If you do not have insurance, ask the facility if there will be a charge.

抗体自体には誰にも費用はかかりませんが、治療費がかかる場合があります。保険に加入していない場合は、料金が発生するかどうか施設にお問い合わせ下さいます。

WHAT IF I DON’T QUALIFY FOR MONOCLONAL ANTIBODY TREATMENT?

モノクローナル抗体治療の資格がない場合はどうなりますか?

Your healthcare provider may decide you don’t qualify for mAb treatment. There could be several reasons for this. You may not meet all of the eligibility criteria, or you may have an underlying health condition that disqualifies you for mAb treatment.

あなたの医療従事者は、あなたがモノクローム抗体(mAb)治療の資格を持たないと判断するかもしれません。これにはいくつかの理由があります。すべての適格性基準を満たしていないか、mAb治療が適格でない基礎疾患あるかもしれない。

Whatever the reason is, don’t give up. There could be another option. You may be able to join a clinical trial for COVID-19.

理由が何であれ、あきらめないでください。別のオプションがある可能性があります。COVID-19の臨床試験に参加できる場合があります。

Participants in these clinical trials may receive new drugs or other treatments, so researchers can evaluate how well the treatments work. Thousands of participants in clinical trials have helped with the discovery of new treatments for COVID-19, and many more participants are needed to make sure that treatments work for people across age, gender, race, and ethnicity.

これらの臨床試験の参加者は、新薬やその他の治療法を受ける可能性があるため、研究者は治療がどれだけうまく機能するかを評価することができます。臨床試験の何千人もの参加者がCOVID-19の新しい治療法の発見に役立ち、年齢、性別、人種、民族を超えた人々のために治療が機能することを確実にするために、より多くの参加者が必要です。

Ask your healthcare provider if you may be eligible for a clinical trial for treating COVID-19. To learn more about clinical trials, visit our page, You Can Help Combat COVID, or call 877-414-8106

COVID-19の治療のための臨床試験の対象となる可能性があるかどうかを医療機関に問い合わせてください。臨床試験の詳細については、私たちのページをご覧ください, コンバットCOVIDまたは, または 877-414-8106にお電話ください、

WHAT CAN I EXPECT FROM TREATMENT (INFUSION)?

(静脈内注射)治療に期待できること

mAb treatment happens at an infusion center because the treatment is given through an intravenous (IV) infusion. Depending on the mAb treatment you receive, the whole process takes about 2 to 3 hours. First, medical staff conduct a screening; then they start an IV, which delivers the mAbs to your body in just over an hour. Afterward, the medical staff will have you stay at the infusion center for another hour to be sure you aren’t having an allergic reaction or other side effects. These reactions are rare, but the staff must observe you for this hour. Then you’ll be released to go home.

モノクローム抗体mAb治療は、静脈内注射を通じて治療が行われるため、モノクローム抗体治療輸液センターで行われる。mAb治療に応じて、全体のプロセスは約2〜3時間かかります。最初に、医療スタッフがスクリーニングを行い、そこで、静脈内注射(IV)を開始し、わずか1時間以上であなたの体にモノクロール抗体mAbsを投与します。その後、医療スタッフは、アレルギー反応やその他の副作用を起こしていないことを確認するために、さらに1時間あなたは注入センターに滞在します。これらの反応はまれですが、スタッフはこの時間あなたを観察する必要があります。その後、あなたは家に帰るために自由になります。

intravenous (IV) infusion 静脈内注射

It’s important to know that even if you start feeling better, you could still spread the virus for a while. So, you’ll need to isolate yourself (be alone) until all of these things happen:

気分が良くなり初めても、しばらくウイルスを拡散していることを知ることが重要です。したがって、これらすべてのことが起こるまで、自分自身を隔離する必要があります(一人でいること)。

1.At least 10 days have passed since your first symptoms of COVID-19

1.少なくともCOVID-19の最初の症状から少なくとも10日が経過した。

2.You haven’t had a fever in at least 24 hours, without taking any medicine that reduces fever

2.解熱剤を一切服用せずに少なくとも24時間は発熱しなかった。

3.Your other symptoms of COVID-19 are improving

COVID-19の他の症状が改善している。

IMPORTANT: Follow your healthcare provider’s instructions. Your personal health history may require you to meet additional conditions. Also, if you start to feel worse, don’t hesitate to seek medical care.

重要:医療機関の指示に従ってください。あなたの個人的な健康履歴は、追加の条件を満たすために必要な場合があります。また、気分が悪くなったら、遠慮なく医療を受けてください。

CAN ANTIBODY TREATMENT MAKE ME SICK?

抗体治療で病気になりますか?

Antibody treatments don’t contain any live SARS-CoV-2, so there’s no risk you’ll get COVID-19 from mAb treatment. However, antibody treatment may have side effects:

抗体治療は生きた新型コロナウイルスSARS-CoV-2含まれていないので、mAb治療によってCOVID-19に感染するリスクはありません。ただし、抗体治療には副作用があります。

•Allergic reactions can happen during and after an antibody infusion. Tell your healthcare provider right away if you get any of the following signs and symptoms of allergic reactions: fever; chills; nausea; headache; shortness of breath; low blood pressure; wheezing; swelling of your lips, face, or throat; rash, including hives; itching; muscle aches; and/or dizziness.

•抗体の注入中や注入後にアレルギー反応が起こる可能性があります。発熱、悪寒、吐き気、頭痛、息切れ、低血圧、喘ぎ、唇、顔、喉の腫れ、じんましんなどの発疹、かゆみ、筋肉痛、めまいなどのアレルギー反応の兆候や症状が出た場合は、すぐに医療機関に連絡してください。

•An infusion of any medicine may cause brief pain, bleeding, bruising of the skin, soreness, swelling, and possible infection at the infusion site.

どのような薬であっても、点滴を行うことにより、点滴部位の短時間の痛み、出血、皮膚のあざ、痛み、腫れ、感染の可能性があります。

These are not all the possible side effects of antibody treatment. Serious and unexpected side effects may happen. Some possible risks from antibody treatment are:

これらは抗体治療での全ての可能性ある副作用ではありあせん。重篤で予期しない副作用が起こる可能性はあります。抗体治療のリスクとして考えられるものは以下のとおりです。

•It may interfere with your body's ability to fight off a future infection of SARS-CoV-2.

.それはSARS-CoV-2の将来の感染を撃退するあなたの体の能力を妨げる可能性があります。

•It may reduce your body’s immune response to a vaccine for SARS-CoV-2.

これは、SARS-CoV-2のワクチンに対するあなたの体の免疫応答を減少させる可能性があります。

mAb treatments for COVID-19, like other treatments authorized for emergency use by the U.S. Food and Drug Administration, are still being studied, so it's possible that we don’t know all the risks yet. As researchers continue to study the virus and how mAb treatment affects it, we’ll learn more about these possible risks. If you have any questions, please talk with your healthcare provider.

今後、ウイルスの研究が進み、mAb治療がウイルスにどのような影響を与えるかが明らかになってくれば、このようなリスクの可能性についても明らかになってくるでしょう。研究者がウイルスとmAb治療がそれに与える影響を研究し続けるにつれて、我々はこれらの可能なリスクについてもっと学びます。 ご質問がある場合は、医療機関にお問い合わせください。

関連記事
Infusionの件で調べていた時に見つけた記事 一部を掲載してます。

抗SARS-CoV-2モノクローナル抗体 「ロナプリーブTM点滴静注セット」説明会

https://c-hotline.net/docs/co/arc/EOBA2067rev01/src/dl/chugai-pharm210826_1.pdf

COVID-19に対する治療薬3剤の概要

ロナプリーブ・アクテムラ(未承認)・AT-527(未承認)

ロナプリーブ

創製:リジェネロン

作用機序:SARS-CoV-2ウイルスのスパイクタ ンパク質を認識し、SARS-CoV-2の 宿主細胞への侵入を阻害することにより、ウイルスの増殖を抑制

適応症/ 予定適応症:SARS-CoV-2による感染症

投与経路:静脈内投与

開発ステージ (国内):承認済み(特例承認)

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September 04, 2021

SARS-CoV-2の自然免疫とワクチン誘発性免疫の比較:再感染とブレイクスルー感染medRxivより

Comparing SARS-CoV-2 natural immunity to vaccine-induced immunity: reinfections versus breakthrough infections

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.08.24.21262415v1

SARS-CoV-2の自然免疫とワクチン誘発性免疫の比較:再感染とブレイクスルー感染

breakthrough infections ブレイクスルー感染


下記の論文はmedRxiv”にAug 24,2021掲載

This article is a preprint and has not been peer-reviewed [what does this mean?]. It reports new medical research that has yet to be evaluated and so should not be used to guide clinical practice.

この論文はプレプリントで査読を受けていないです。「これは何を意味しますか」。この論文は、まだ評価されていない新しい医学研究を報告しているため、臨床診療の指針として使用すべきではありません。

Abstract

要旨

Background

背景

Reports of waning vaccine-induced immunity against COVID-19 have begun to surface. With that, the comparable long term protection conferred by previous infection with SARS-CoV-2 remains unclear.

背景 COVID-19に対するワクチン誘発免疫が低下しているという報告が出始めている。それによって、SARS-CoV-2に過去に感染していた場合に得られる同程度の長期的な防御効果については不明である。

Methods

方法

We conducted a retrospective observational study comparing three groups:

我々は,3つのグループを比較する後ろ向き観察研究を行った。

(1)SARS-CoV-2-naïve individuals who received a two-dose regimen of the BioNTech/Pfizer mRNA BNT162b2 vaccine,

SARS-CoV-2未感染者がビオンテック/ファイザーのメッセンジャーRNA (mRNA) BNT162b2ワクチンを2回接種した場合


(2)previously infected individuals who have not been vaccinated, and

(2)過去に感染したがワクチンを接種していない場合


(3) previously infected and single dose vaccinated individuals.

(3)過去に感染して、ワクチンを1回接種した場合

Three multivariate logistic regression models were applied. In all models we evaluated four outcomes: SARS-CoV-2 infection, symptomatic disease, COVID-19-related hospitalization and death. The follow-up period of June 1 to August 14, 2021, when the Delta variant was dominant in Israel.

3つの多変量ロジスティック回帰モデルを適用した。すべてのモデルで、4つのアウトカムを評価した。SARS-CoV-2感染、症候性疾患、COVID-19関連の入院、死亡の4つのアウトカムを評価した。追跡期間は、イスラエルでデルタ変異株が優勢であった2021年6月1日から8月14日までとした。

retrospective observational study 後ろ向き観察研究
BioNTech/Pfizer ビオンテック/ファイザー
メッセンジャーRNA (mRNA) を基にしたワクチンで
multivariate logistic regression 多変量ロジスティック回帰
symptomatic disease症候性疾患、

Results
結果

SARS-CoV-2-naïve vaccinees had a 13.06-fold (95% CI, 8.08 to 21.11) increased risk for breakthrough infection with the Delta variant compared to those previously infected, when the first event (infection or vaccination) occurred during January and February of 2021. The increased risk was significant (P<0.001) for symptomatic disease as well. When allowing the infection to occur at any time before vaccination (from March 2020 to February 2021), evidence of waning natural immunity was demonstrated, though SARS-CoV-2 naïve vaccinees had a 5.96-fold (95% CI, 4.85 to 7.33) increased risk for breakthrough infection and a 7.13-fold (95% CI, 5.51 to 9.21) increased risk for symptomatic disease. SARS-CoV-2-naïve vaccinees were also at a greater risk for COVID-19-related-hospitalizations compared to those that were previously infected.


結果

SARS-COV-2ナイーブワクチン接種者は、第1波(感染またはワクチン接種)が2021年の1月から2月に発生した場合,以前の感染者と比較してデルタ変異株のブレイクスルー感染リスクが13.06倍(95%CI,8.08〜21.11)に上昇した。このリスク増加は、症候性疾患についても有意(P<0.001)同様であった。ワクチン接種前の任意の時期(2020年3月から2021年2月まで)に感染が発生した場合、自然免疫力が低下している証拠が示されたが、SARS-CoV-2ナイーブワクチン接種者は、ブレイクスルー感染のリスクが5.96倍(95%CI,4.85〜7.33)、症候性疾患のリスクが7.13倍(95%CI,5.51〜9.21)増加した。また,SARS-CoV-2 ナイーブワクチン接種者は,過去に感染した者と比較して COVID-19 関連の入院のリスクが高かった。

naïve vaccinees ナイーブワクチン(抗原・ウイルスにさらされていないワクチン

Conclusions

結論

This study demonstrated that natural immunity confers longer lasting and stronger protection against infection, symptomatic disease and hospitalization caused by the Delta variant of SARS-CoV-2, compared to the BNT162b2 two-dose vaccine-induced immunity. Individuals who were both previously infected with SARS-CoV-2 and given a single dose of the vaccine gained additional protection against the Delta variant.

この研究は、自然免疫がファイザーBNT162b2 2回投与ワクチン誘発性免疫と比較して、SARS-CoV-2デルタ変異株によって引き起こされる感染、症候性疾患および入院に対してより長く持続し、より強い防御を与えることを実証した。以前SARS-CoV-2に感染し、ワクチンの単回投与を受けた個人は、デルタ変異体に対する追加の防御を得た。

vaccine-induced immunity ワクチン誘発性免疫

関連記事

下記の記事はAug 30 2021掲載の上記記事解説を書いた記事の一部の訳

Does SARS-CoV-2 natural infection immunity better protect against the Delta variant than vaccination?
https://www.news-medical.net/news/20210830/Does-SARS-CoV-2-natural-infection-immunity-better-protect-against-the-Delta-variant-than-vaccination.aspx
SARS-CoV-2の自然感染による免疫は、ワクチン接種よりもデルタ変異株に対する防御効果が高いか?

A new study from Israel suggests immunity gained after recovering from a bout of COVID-19 is more protective against the new Delta variant than vaccine-induced immunity. Natural immunity was estimated to be about 13 times stronger than having two doses of the Pfizer-BioNTech vaccine.

イスラエルで行われた新しい研究によると、COVID-19の感染から回復した後に得られる免疫は、ワクチン誘発免疫よりも新デルタ変異株に対する防御力が高いことが示唆された。自然免疫は、ファイザー・バイオンテック社のワクチンを2回接種するよりも約13倍強いと推定されました。

The researchers write:

研究者は下記のことをかいています。

This study demonstrated that natural immunity confers longer-lasting and stronger protection against infection, symptomatic disease and hospitalization caused by the Delta variant of SARS-CoV-2, compared to the BNT162b2 two-dose vaccine-induced immunity.”

今回の研究では、自然免疫が、BNT162b2の2回接種のワクチンによる免疫と比較して、SARS-CoV-2のデルタ変異株による感染、症候性疾患、入院に対して、より長期的で強力な防御効果を与えることが実証されました。"

However, vaccines can add an extra boost to protection in people who recovered from COVID-19. Results showed that a single vaccine dose with natural immunity provided greater protection against reinfection than people with natural immunity alone.

しかし、COVID-19感染から回復した人では、ワクチンによって防御力をさらに高めることができます。その結果、自然免疫と一緒にワクチンを1回接種すると、自然免疫だけの人よりも再感染に対する保護効果が高いことが分かりました。

The study “reinfections versus breakthrough infections” is published on the medRxiv* Comparing SARS-CoV-2 natural immunity to vaccine-induced immunity: preprint server.

研究「再感染とブレイクスルー感染」が medRxiv*にSARS-CoV-2の自然免疫とワクチン誘発性免疫の比較:プレプリントサーバーで掲載されています・

用語
medRxiv”について

医学分野のプレプリントサービス“medRxiv”の立ち上げが発表される

https://current.ndl.go.jp/node/38352

2019年6月5日、医学分野(medical and health sciences)のプレプリントサービス“medRxiv”の立ち上げが発表されました。論文の受付開始日は2019年6月6日、サービス開始日は2019年6月25日としています。

medRxivは、bioRxivを運営するコールド・スプリング・ハーバー研究所(CSHL)と医学系雑誌出版社BMJ、米・イエール大学の3機関共同運営によるプレプリントサービスで、査読前の医学分野の論文を受付し、新しい知見の迅速な共有やフィードバックを受けるためのプラットフォームを無料で提供するものです。

medRxivが受付した論文は「査読前」であることが明記されますが、DOIが付与されウェブ上で発見・索引付け・引用が可能になります。

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August 27, 2021

話したり歌ったりする最中に発生する微粒子エアロゾルがCOVID-19感染に重要な役割を果たしている可能性がある。シンガポールの研究Science dailyより

Fine aerosols emitted during talking and singing may play a crucial role in COVID-19 transmission: Singapore study

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210811131535.htm


話したり歌ったりする最中に発生する微粒子エアロゾルがCOVID-19感染に重要な役割を果たしている可能性がある。シンガポールの研究

Landmark findings underscore the importance of reducing exposure to fine respiratory aerosols, especially in indoor environments

画期的な研究結果は、特に屋内環境において、微粒子呼吸性エアロゾル(直径は5μm超)への暴露を減らすことの重要性を強調しています。

Date August 11, 2021

Source: National University of Singapore

出典:シンガポール国立大学

Summary:

要約

A new study has revealed that severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) particles can be aerosolized by an infected person during talking and singing. Researchers concluded that fine respiratory aerosols may play a significant role in SARS-CoV-2 transmission, especially in an indoor environment, and hence, should be taken into consideration when planning infection prevention measures.

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS-CoV-2)の粒子は、感染者が話したり歌ったりする最中にエアロゾル化する可能性があることが、新たな研究で明らかになった。微粒子の呼吸性エアゾルは、特に室内環境において、SARS-CoV-2感染に重要な役割を果たしている可能性があり、したがって、感染予防対策を計画する際に考慮すべきであると結論付けた。

Full story

全文の一部を訳しています。

The coronavirus disease 2019 (COVID-19) has been thought to spread primarily when an infected person coughs or sneezes, but little is known about its transmissibility through activities such as breathing, talking and singing.

新型コロナウイルス病(COVID-19)は主に感染者が咳やくしゃみときに感染すると考えられてきましたが、呼吸、話したり、歌ったりなどの活動を通して感染することについてはほとんどしられていないです。

A new study led by researchers from the National University of Singapore (NUS), and conducted at the National Centre for Infectious Diseases (NCID), revealed that severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) particles can be aerosolised by an infected person during talking and singing. They also found that fine aerosols (less than 5 micrometres, or ?m) generated from these two types of activities contain more viral particles than coarse aerosols (more than 5 ?m). The researchers concluded that fine respiratory aerosols may play a significant role in SARS-CoV-2 transmission, especially in an indoor environment, and hence, should be taken into consideration when planning infection prevention measures.

シンガポール国立大学(NUS)の研究者が主導し、国立感染症センター(NCID)で行われた新しい研究では、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS-CoV-2)の粒子は、感染者が話したり歌ったりする最中にエアロゾル化することが明らかになりました。また、この2つの行為から発生する微小なエアロゾル(5マイクロメートル以下)には、粗大エアロゾル(5マイクロメートル以上)よりも多くのウイルス粒子が含まれていることが分かりました。研究者らは、呼吸性微小なエアロゾルは、特に屋内環境でのSARS-CoV-2感染に重要な役割を果たしている可能性があり、感染予防対策を計画する際には考慮すべきであると結論付けている。

"While previous studies have established the relative amount of aerosols (or the amount of particles) produced through similar activities, they did not measure the amount of SARS-CoV-2 virus particles generated. To our knowledge, this is the first study to quantify and compare SARS-CoV-2 particles in aerosols generated through breathing, talking and singing.Therefore, our team's work provides a foundation for estimating the risk of transmission of infection," said project leader Associate Professor Tham Kwok Wai, who is from the Department of the Built Environment at the NUS School of Design and Environment.

「これまでの研究では、同様の活動を通して発生するエアロゾルの相対的な量(または粒子の量)は確立されていましたが、SARS-CoV-2ウイルス粒子の発生量は測定されていませんでした。我々の知る限り、今回の研究は、呼吸、会話、歌によって発生するエアロゾル中のSARS-CoV-2粒子を定量化し、比較した初めての研究である。したがって、私たちのチームの仕事は、感染の伝染のリスクを推定するための基礎を提供します」とシンガポール大学・建造環境学部・デザイン・環境学部建築学科准教授でプロジェクトリーダー、タム・クウォック・ワイ准教授は述べています。

The study was first published online in the journal Clinical Infectious Diseases on 6 August 2021. Within a day of its publication, the paper was ranked among the top 5 per cent of all research outputs scored by data science company Altmetric, and was given one of the highest attention score after different factors, like the relative reach from social media sites, blogs, policy documents, and more, were taken into account.

この研究は、2021年8月6日に学術誌「Clinical Infectious Diseases 臨床感染症」のオンライン版に掲載されました。この論文は、発表から1日以内に、データサイエンス企業のオルトメトリクス社が採点した全研究成果の上位5%にランクインし、ソーシャルメディアサイト、ブログ、政策文書などからの相対的な到達度などのさまざまな要素を考慮した結果、最も高い注目度のスコアの1つが与えられました。

上記の記事は全文の一部です。続きは英文でまだありますが翻訳はここまでです。

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August 25, 2021

COVID-19患者におけるSARS-CoV-2特異的抗体の血清レベルに及ぼす肥満の影響PUBMEDより

Influence of obesity on serum levels of SARS-CoV-2-specific antibodies in COVID-19 patients

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33760825/

COVID-19患者におけるSARS-CoV-2特異的抗体の血清レベルに及ぼす肥満の影響

Abstract

要旨

SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Corona Virus-2), cause of COVID-19 (Coronavirus Disease of 2019), represents a significant risk to people living with pre-existing conditions associated with exacerbated inflammatory responses and consequent dysfunctional immunity.

COVID-19(新型コロナウイルス感染症)の原因であるSARS-CoV-2(重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2)は、過剰な炎症応答やその結果としての免疫機能不全に関連する基礎疾患を有している人々にとって大きなリスクとなる

pre-existing conditions 基礎疾患

In this paper, we have evaluated the influence of obesity, a condition associated with chronic systemic inflammation, on the secretion of SARS-CoV-2-specific IgG antibodies in the blood of COVID-19 patients. Our hypothesis is that obesity is associated with reduced amounts of specific IgG antibodies. Results have confirmed our hypothesis and have shown that SARS-CoV-2 IgG antibodies are negatively associated with Body Mass Index (BMI) in COVID-19 obese patients, as expected based on the known influence of obesity on humoral immunity.

この論文では、COVID-19患者の血中SARS-CoV-2特異的IgG抗体の分泌対して慢性全身性炎症に関連する症状である肥満が与える影響を評価した。我々の仮説は、肥満は特異的IgG抗体量の減少と関連しているというものである。その結果、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の肥満患者では、SARS-CoV-2 IgG抗体がボディマス指数(BMI)と負の相関関係にあることが確認された。肥満が体液性免疫に影響を与えることが知られていることから、予想されていました。

chronic systemic inflammation 慢性全身性炎症
humoral immunity  体液性免疫

Antibodies in COVID-19 obese patients are also negatively associated with serum levels of pro-inflammatory and metabolic markers of inflammaging and pulmonary inflammation, such as SAA (serum amyloid A protein), CRP (C-reactive protein), and ferritin, but positively associated with NEFA (nonesterified fatty acids).

また、COVID-19肥満患者のIgG抗体は、SAA(血清アミロイドAタンパク)、CRP(C反応性タンパク)、フェリチンなど、炎症や肺炎の原因となる炎症誘発性および代謝マーカーの血清レベルとは負の相関があるが、NEFA(非エステル化脂肪酸)とは正の相関があった。

pro-inflammatory 炎症誘発性
SAA (serum amyloid A protein) 血清アミロイドA蛋白(SAA)
CRP (C-reactive protein) C-反応性タンパク(CRP )
NEFA (nonesterified fatty acids) 非エステル型脂肪酸

These results altogether could help to identify an inflammatory signature with strong predictive value for immune dysfunction. Inflammatory markers identified may subsequently be targeted to improve humoral immunity in individuals with obesity and in individuals with other chronic inflammatory conditions.

これらの結果を総合すると、免疫機能障害の強い予測値を持つ炎症シグネチャーを特定することができる。このようにして同定された炎症マーカーは、肥満の人や他の慢性炎症疾患のある人の体液性免疫を改善するための標的となる可能性があります。

inflammatory signature 炎症シグネチャー


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August 22, 2021

ワクチン接種者はどのようにデルタ株を広めるのか?科学者はなんと述べている。 ネイチャー(Nature)より

How do vaccinated people spread Delta? What the science says

https://www.nature.com/articles/d41586-021-02187-1

ワクチン接種者はどのようにデルタ株を広めるのか?科学者はなんと述べている。

Emerging data suggest that Delta could spread more readily than other coronavirus variants among people vaccinated against COVID-19. But key questions remain.

COVID-19に対するワクチン接種者の間では、デルタ株が他のコロナウイルス変異株より容易に広がる可能性があることを示唆しています。しかし、重要な疑問が残っています。

When early field data showed that vaccinating people cuts transmission of the SARS-CoV-2 virus, researchers were cautiously optimistic. But they warned that many of those studies, although promising, took place before the fast-spreading Delta variant proliferated worldwide. Now, reports from various countries seem to confirm what scientists feared after the variant tore through India with alarming speed in April and May: Delta is more likely than other variants to spread through vaccinated people.

ワクチン接種者はSARS-CoV-2ウイルスの感染を減らすことができると初期のフィールドデータで示されたとき、研究者たちは慎重ながら楽観的な見方をしました。しかし、これらの研究の多くは、有望ではあるものの、感染速度の速いデルタ株が世界中に広まる前に行われたものであることを警告していた。しかし、4月と5月にインドでデルタ株が驚異的な速さで流行した後、科学者たちが懸念していたことが、各国の報告によって裏付けられたようだ。デルタ株ウイルスは、他のウイルスよりもワクチン接種者を介して感染する可能性が高いのです。

Data from COVID-19 tests in the United States, the United Kingdom and Singapore are showing that vaccinated people who become infected with Delta SARS-CoV-2 can carry as much virus in their nose as do unvaccinated people. This means that despite the protection offered by vaccines, a proportion of vaccinated people can pass on Delta, possibly aiding its rise.

米国、英国およびシンガポールにおけるCOVID-19試験のデータは、デルタ株SARS-CoV-2に感染したワクチン接種者は、ワクチンを接種していない人と同程度のウイルスを鼻腔内に保有することがわかっている。このことは、ワクチンによって提供された防御にかかわらず、ワクチン接種者の何割かはデルタ株に感染し、その増加を助長する可能性があるということです。

People who have a Delta virus and happen to have "breakthrough infections can carry these really high levels of virus, and can unwittingly spread the virus to others, says David OConnor, a virologist at the University of WisconsinMadison.

「デルタ株ウイルス保有者およびたまたま“ブレイクスルー”感染した人々はまさにこれらの高濃度ウイルスのキャリアであって、知らず知らずのうちに他の人にウイルスを拡散させることになると、ウィスコンシン大学マディソン校のウイルス学者のDavid OConnor,は述べている。

The findings underscore the importance of protective measures such as wearing masks indoors to reduce transmission. Researchers stress that COVID-19 vaccines are protective against serious illness and death, but the data on Delta transmission show that “people who are vaccinated still need to take precautions, OConnor says.

今回の研究結果は、感染を減らすために室内でマスク着用するなどの防護策の重要性を強調しています。研究者たちは、COVID-19ワクチンは重症化や死亡を防ぐ効果があると強調していますが、デルタ株の感染に関するデータは、「ワクチンを接種者でも予防措置をとる必要がある」ことを示しているとオコナー氏は述べている。

Testing transmissibility

感染性検査

O’Connor and colleagues at the Madison and Dane County health department looked at infections in Wisconsin in June and July.

マディソンおよびデーン郡保健局のO'Connor氏らは、6月と7月にウィスコンシン州の感染症を調査しました。

The team used PCR tests, which are widely used to confirm COVID-19 infections, to estimate the concentration of virus in nasal-fluid samples. The tests detect the virus’s genetic material by amplifying DNA until it is detectable as a fluorescent signal. The number of amplification cycles needed to get a signal a measure called the cycle threshold value or Ct serves as a proxy for viral concentration in the sample. The lower a samples Ct, the more viral genetic material present.

研究チームは、COVID-19の感染確認に広く用いられているPCR検査を用いて、鼻腔粘膜サンプル中のウイルス濃度を推定しました。PCR検査では、DNAを蛍光シグナルとして検出できるまで増幅することで、ウイルスの遺伝物質を検出します。信号を得るために必要な増幅サイクル数(サイクルしきい値(Ct)と呼ばれる)は、サンプル中のウイルス濃度の代用となる。Ct値が低ければ低いほど、ウイルスの遺伝物質が多く含まれていることになる。

threshold value 閾値
fluorescent signal 蛍光シグナル
cycle threshold サイクル数

In a preprint study published on medRxiv on 11 August1, the researchers compared Ct values for 719 people between 29 June and 31 July, during which 90% of the 122 coronavirus samples they sequenced were the Delta variant. Of the 311 vaccinated people who tested positive for SAR-CoV-2 in that group, most had Ct values of less than 25, a level at which researchers expect the presence of infectious SARS-CoV-2. To confirm this, the team cultured 55 samples that had Ct values less than 25, from vaccinated and unvaccinated people, and detected infectious virus in nearly every one. Most unvaccinated people also had Ct values below this level.

8月11日にmedRxiv(メドアーカイブ)に掲載されたプレプリント研究1では、629日から731日の間に、719人のCt値を比較しました。この期間中に遺伝子配列を決定した122のコロナウイルスサンプルのうち、90%がデルタ変異株でした。また、ワクチン接種者311人のうち、SAR-CoV-2の陽性反応が出た人のほとんどは、研究者が感染性SARS-CoV-2の存在を期待するレベルであるCt値が25未満であった。このことを確認するために、研究チームは、ワクチン接種者と未接種者のCt値が25未満であった55のサンプルを培養し、ほぼすべてのサンプルから感染性ウイルスを検出した。ワクチン未接種者もほとんどがCt値は25以下でした。

The bottom line is, this can happen it can be true that vaccinated people can spread the virus. But we do not yet know what their relative role in overall community spread is, says co-author Thomas Friedrich, a virologist at the University of WisconsinMadison.

「要するに、これは起こり得る――ワクチン接種者がウイルスを拡散させることができるのは事実です。しかし、コミュニティー全体の普及における彼らの相対的な役割はまだ分かっていません」と、ウィスコンシン大学マディソン校の共同執筆者ウイルス学者トーマス・フリードリヒは述べている。

bottom line 要するに

Data from Provincetown, Massachusetts, suggest similar findings. An August report from the US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) showed that following large gatherings in the beach town, nearly three-quarters of 469 new COVID-19 cases that occurred in the state were in vaccinated people2. Both vaccinated and unvaccinated people had comparably low Ct values, indicating high viral loads, and of the 133 samples sequenced, 90% were identified as Delta. The findings prompted the CDC to update its guidance on 27 July and once again recommend that people in areas of high transmission wear masks indoors.

マサチューセッツ州プロビンスタウンのデータも同様の研究結果を示唆しています。米国疾病予防管理センター(CDC)が8月に発表した報告書によると、ビーチタウンで大規模な集会が行われた後、州内で新たに発生したCOVID-19感染者469人のうち、約4分の3がワクチン接種を2回受けた人であった。ワクチンを接種した人もしていない人も、Ct値が比較的に低く、ウイルス量が多いことを示していました。また、塩基配列を決定した133サンプルのうち、90%がデルタ株と同定されました。この結果を受けて、CDC727日にガイダンスを更新し、感染が多い地域では屋内でのマスク着用を改めて推奨しました。

virus load ウイルス量

The Provincetown results were linked to big gatherings, but Wisconsin didn’t have similar activity, suggesting that small household gatherings could also help Delta to spread, Friedrich says.

このプロビンスタウンの結果は大規模集会と関連していましたが、ウィスコンシンでは同様の活動が見られなかったことから、家庭内の小規模な集まりでもデルタ株の感染が広がる可能性があるとFriedrich氏は述べている。

virus load ウイルス量

Different biology

異なる生物学的性質

In Houston, Texas, where a Houston Methodist Hospital team has been sequencing and logging SARS-CoV-2 variants for almost every COVID-19 case in the hospital system, about 17% of Delta cases are in vaccinated people since March 2021, nearly three times the rate of breakthrough infections compared with all other variants combined.Patients with Delta SARS-CoV-2 also stayed in hospital slightly longer than did people infected with other variants. “Theres potentially a slightly different biology to the infection, says James Musser, a molecular pathologist and director of the hospitals Center for Molecular and Translational Human Infectious Diseases Research. His team found that Ct levels were similar in vaccinated and unvaccinated people3.

ヒューストン・メソジスト病院のチームが、病院システム内のほぼ全てのログインされたCOVID-19症例対するSARS-CoV-2変異株のDNAの塩基配列を決定し、20213月以降、デルタ株症例の約17%がワクチン接種者であり、他のすべての変異株を合わせた場合と比較して約3倍の割合でブレイクスルー感染が発生している。また、デルタ株SARS-CoV-2感染者は他の変異株感染者よりやや長めに入院していた。同病院の分子・トランスレーショナルヒト感染症研究センター長で分子病理学者のJames Musser氏は、「感染症に対する生物学的性質が若干異なる可能性があります」と述べている。同チームは、ワクチンを接種した人としていない人では、Ct値のレベルが同程度であることを発見しました3

Infectious Diseases 感染症

How the Delta variant achieves its ultrafast spread

デルタ変異株が超高速で拡散する仕組み


However, vaccinated people with Delta might remain infectious for a shorter period, according to researchers in Singapore who tracked viral loads for each day of COVID-19 infection among people who had and hadn’t been vaccinated.

シンガポールの研究者らは、ワクチンを接種した人としていない人の間でCOVID-19に感染した人の各日のウイルス量を追跡しましたところ、ワクチン接種者のデルタ株ウイルスの感染は短期間の可能性があることがわかりました。

Delta viral loads were similar for both groups for the first week of infection, but dropped quickly after day 7 in vaccinated people4. “Given the high virus levels seen in the first week of illness with Delta, measures such as masks and hand hygiene which can reduce transmission are important for everyone, regardless of vaccination status, says co-author Barnaby Young, an infectious-disease clinician at the National Centre for Infectious Diseases in Singapore.

シンガポールの研究者らは、ワクチンを接種した人としていない人の間でCOVID-19に感染した人の各日のウイルス量を追跡しましたところ、ワクチン接種者のデルタ株ウイルスの感染は短期間の可能性があることがわかりました。デルタ株ウイルス量は、感染後1週間は両グループとも同程度でしたが、ワクチンを接種者では7日目以降に急速に低下しました4。共同執筆者であるシンガポール国立感染症センターの感染症臨床医Barnaby Young氏は、「デルタ感染の最初の1週間で高ウイルス量が見られたことを考えると、ワクチン接種の有無にかかわらず、感染を減らすことができるマスクや手指衛生などの対策がすべての人にとって重要です」と述べています。

One massive analysis of Delta transmission comes from the UK REACT-1 programme, led by a team at Imperial College London, which tests more than 100,000 UK volunteers every few weeks. The team ran Ct analyses for samples received in May, June and July, when Delta was rapidly replacing other variants to become the dominant driver of COVID-19 in the country.The results suggested that among people testing positive, those who had been vaccinated had a lower viral load on average than did unvaccinated people.
Paul Elliott, an epidemiologist at Imperial, says that these results differ from other Ct studies because this study sampled the population at random and included people who tested positive without showing symptoms.

インペリアル・カレッジ・ロンドンのチームが主導する英国のコミュニティー感染のリアルタイム評価(REACT)プログラムでは、数週間ごとに10万人以上の英国人ボランティアが検査を受けています。このチームは、5月、6月、7月に採取されたサンプルを対象にCt値分析を行いました。この時期は、デルタ株が他の変異株に代わってCOVID-19の主役になるのが英国では早かったのです。その結果、陽性と判定された人のうち、ワクチンを接種した人は、ワクチンを接種していない人に比べて、平均してウイルス量が少ないことが示唆されました。インペリアル大学の疫学者であるポール・エリオットは、今回の研究が他のCt値研究と異なるのは、無作為に母集団をサンプリングし、症状を示さずに陽性と判定された人も含まれていることだと述べている。

REACT-:Real-time Assessment of Community Transmission (REACT) Study

コミュニティー感染のリアルタイム評価(REACT)研究

These findings — along with an increase in cases in younger people who have not yet received both jabs underscore the effectiveness of double vaccination against Delta, Elliott says. We think its really, really important to get as many people double vaccinated, and particularly those younger groups, as soon as possible.

エリオット氏は、今回の調査では、2回のワクチン接種を受けていない若年層の患者数が増加していることから、デルタの2回接種の有効性が強調されていると言います。できるだけ早く多くの人に2回接種を受けてもらうこと、特に若年層2回接種を受けてもらうことが非常に重要だと考えています」。

関連記事

What is the REACT study?

コミュニティー感染のリアルタイム評価(REACT)研究とは何ですか?

https://www.imperial.ac.uk/medicine/research-and-impact/groups/react-study/


REACT (REal-time Assessment of Community Transmission) is a series of studies that are using home testing to improve our understanding of how the COVID-19 pandemic is progressing across England. This major research programme was commissioned by the Department of Health and Social Care (DHSC) and is being carried out by Imperial College London in partnership with Ipsos MORI and Imperial College Healthcare NHS Trust. Here’s our announcement from when the study first launched in April 2020.

コミュニティー感染のリアルタイム評価(REACT)研究とは、COVID-19パンデミックがイングランド全土でどのように進行しているかについての理解を深めるために、家庭用検査キットを利用した一連の研究のことです。この大規模研究プログラムは、英国保健社会福祉省(DHSC)の委託を受け、インペリアル・カレッジ・ロンドンがIpsos MORI社およびインペリアル・カレッジ・ヘルスケアNHSトラストと共同で実施しています。ここでは、20204月に研究が初めて開始されたときの発表をご紹介します。

REACT takes two main approaches to track the virus in the population, looking for both current and past infection.

REACTは、主に2つのアプローチで住民のウイルスを追跡し、現在および過去の感染を調べます。

How REACT 1 and REACT 2 work

REACT1とREACT2の仕組み

REACT 1: Antigen (swab) testing for the coronavirus

REACT 1:コロナウイルスの抗原(綿棒)検査

Each month over 150,000 people across England are randomly sent a nose/throat swab test to take at home. This helps us understand how many people are currently infected with the coronavirus, including those who aren’t showing symptoms, and identify those who are most at risk.

毎月、イングランドの15万人以上の住民に、自宅でできる鼻・喉の綿棒検査がランダムに送られています。これにより、症状が出ていない人も含めて、現在どのくらいの人がコロナウイルスに感染しているのかを把握し、最もリスクの高い人を特定することができます。

REACT 2: Antibody (lateral flow) testing

REACT2:抗体(ラテラルフロー)検査

Roughly every 6 weeks, over 100,000 volunteers across England are sent a fingerprick antibody testing kit, called a lateral flow test, which looks for coronavirus antibodies in the blood. This helps us understand how many people have already had COVID-19 and developed antibodies against the virus.

イングランドの10万人以上のボランティアに、およそ6週間ごとに、血液中のコロナウイルス抗体を調べるラテラルフロー検査と呼ばれる指先で行う抗体検査キットが送られてきます。これにより、何人の人がすでにCOVID-19に罹患し、ウイルスに対する抗体ができているかを把握することができます。

 

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August 19, 2021

プラントベースト・ダイエット、ペスクタリアン(魚菜食主義者)および新型コロナウイルス感染症(COVID-19)重症度:6か国における集団ベース症例対照研究

Plant-based diets, pescatarian diets and COVID-19 severity: a population-based case?control study in six countries

https://nutrition.bmj.com/content/4/1/257

プラントベースト・ダイエット、ペスクタリアン(魚菜食主義者)および新型コロナウイルス感染症(COVID-19)重症度:6か国における集団ベース症例対照研究

plant-based diet :プラントベースト・ダイエット
case control study  症例対照研究
pescatarian ペスクタリアン、魚菜食主義者ペスカタリアンとは、イタリアン語のペッシェ(魚)とベジタリアン(菜食主義)が合わさった言葉ですが、魚を食べる菜食主義者とされています。

Abstract

概要

Background Several studies have hypothesised that dietary habits may play an important role in COVID-19 infection, severity of symptoms, and duration of illness. However, no previous studies have investigated the association between dietary patterns and COVID-19.

背景 いくつかの研究では、食習慣がCOVID-19の感染症、症状の重症度、罹患期間に重要な役割を果たしているという仮説が立てられている。しかし、食生活のパターンとCOVID-19との関連を調べた研究はこれまでにない。

Methods

方法

Healthcare workers (HCWs) from six countries (France, Germany, Italy, Spain, UK, USA) with substantial exposure to COVID-19 patients completed a web-based survey from 17 July to 25 September 2020. Participants provided information on demographic characteristics, dietary information, and COVID-19 outcomes. We used multivariable logistic regression models to evaluate the association between self-reported diets and COVID-19 infection, severity, and duration.

方法 COVID-19患者に実質的に暴露されている6か国(フランス、ドイツ、イタリア、スペイン、英国、米国)の医療従事者(HCW)が、2020年7月17日から9月25日までウェブベースの調査に参加した。参加者は、人口統計学的特性、食事情報、COVID-19の転帰に関する情報を提供した。多変量ロジスティック回帰モデルを用いて、自己申告の食生活とCOVID-19の感染、重症度、期間との関連を評価した。

demographic characteristics 人口統計的特性
multivariable logistic regression (統計)多変量ロジスティック回帰,

Results There were 568 COVID-19 cases and 2316 controls. Among the 568 cases, 138 individuals had moderate-to-severe COVID-19 severity whereas 430 individuals had very mild to mild COVID-19 severity. After adjusting for important confounders, participants who reported following ‘plant-based diets’ and ‘plant-based diets or pescatarian diets’ had 73% (OR 0.27, 95% CI 0.10 to 0.81) and 59% (OR 0.41, 95% CI 0.17 to 0.99) lower odds of moderate-to-severe COVID-19 severity, respectively, compared with participants who did not follow these diets. Compared with participants who reported following ‘plant-based diets’, those who reported following ‘low carbohydrate, high protein diets’ had greater odds of moderate-to-severe COVID-19 (OR 3.86, 95% CI 1.13 to 13.24). No association was observed between self-reported diets and COVID-19 infection or duration.

結果 COVID-19症例は568名、対照者は2316名であった。568名症例のうち、138名はCOVID-19の重症度は中等症から重症であったのに対し、430名はCOVID-19の重症度が軽症から中等症であった。重要な交絡因子を調整した結果、「プラントベースト・ダイエット」および「プラントベースト・ダイエットまたはペスカタリアンの食事」を実践していると回答した参加者は、これらの食事を実践していない参加者と比較して、中等症から重症のCOVID-19重症化のオッズ比がそれぞれ73%(OR 0.27、95%CI 0.10〜0.81)および59%(OR 0.41、95%CI 0.17〜0.99)低下した。また、「プラントベースト・ダイエット」をしていると回答した参加者と比較して、「低炭水化物・高タンパク質の食事」をしていると回答した参加者は、中等症から重症のCOVID-19患者のオッズ比が高かった(OR 3.86、95%CI 1.13〜13.24)。自己申告の食生活とCOVID-19の感染や罹患期間との間には関連性は認められなかった。
confounders 交絡因子

Conclusion In six countries, plant-based diets or pescatarian diets were associated with lower odds of moderate-to-severe COVID-19. These dietary patterns may be considered for protection against severe COVID-19.

結論 6カ国において、プラントベースト・ダイエットまたはペスカタリアンの食生活は、中等症から重症のCOVID-19のオッズ比が低いことと関連していた。これらの食事パターンは、重症のCOVID-19に対する保護を考慮してもよいと思われる。

What this paper adds

この論文の内容

In 2884 front-line healthcare workers from six countries (France, Germany, Italy, Spain, UK, USA), individuals who reported following plant-based diets and plant-based diets or pescatarian diets that were higher in vegetables, legumes and nuts, and lower in poultry and red and processed meats, had 73% and 59% lower odds of moderate-to-severe COVID-19, respectively. Plant-based diets or pescatarian diets are healthy dietary patterns, which may be considered for protection against severe COVID-19.

この論文の内容

- 6カ国(フランス、ドイツ、イタリア、スペイン、英国、米国)の第一線で働く医療従事者2884人を対象に、野菜、豆類、ナッツ類を多く含み、鶏肉、赤身肉、加工肉を少なくした植物性食生活、またはペスカタリアン食を実践していると回答した人は、中等度から重度のCOVID-19に罹患する確率がそれぞれ73%、59%低くなりました。植物性の食事やペスカタリアンの食事は健康的な食事パターンであり、重症のCOVID-19に対する保護を考慮してもよいと思われます。

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August 16, 2021

「人間、ホルメシス、運動および免疫系」免疫系、ホルメシス(低レベルストレス)およびミトコンドリアより

SARS-CoV-2 and mitochondrial health: implications of lifestyle and ageing
https://immunityageing.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12979-020-00204-x

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)とミトコンドリアの健康:ライフスタイルと老化の影響

The immune system, hormesis and mitochondria
免疫系、ホルメシス(低レベルストレス)およびミトコンドリア

Humans, hormesis, exercise and the immune system

人間、ホルメシス、運動および免疫系

The effects of hormesis, certainly for humans, are perhaps most clearly seen in response to exercise training, in particular, aerobic training, where both mitochondrial capacity and function is increased in young and old [123, 124]. This is matched by increased survival and healthier ageing in cohorts who undertake plenty of physical activity [125]. Active muscle is generally inflammatory, but commensurately induces counterbalancing powerful anti-inflammatory and anti-oxidant mechanisms throughout the body. Exercise thus appears to show a biphasic dose response and the evidence is building that as long as it is not done excessively, in particular, allowing time for recovery, it is highly beneficial: over time the adaptive over-compensation includes an improved anti-inflammatory and anti-oxidant feedback (25-28) [126].

確かに人間にとってのホルミシスの効果は、運動トレーニング、特にミトコンドリアの能力と機能の両方が老いも若きも増加する有酸素トレーニングに反応しておそらく最もはっきりと見られます[123、124]。 これは、多くの身体活動を行うコホート(臨床試験の対象集団)において生存率の向上とより健康的老化と一致します[125]。 活動中の筋肉は一般的に炎症性ですが、それに比例して、体全体に強力な抗炎症および抗酸化メカニズムのバランスを取ります。したがって、運動は二相性の用量反応を示すようであり、特に回復のための時間を与えて過度に行われない限り、それは非常に有益であるという証拠が構築されています。時間の経過とともに適応性超回復には抗炎症の改善および抗酸化フィードバックが含まれます。(25-28)[126]。

aerobic training 有酸素トレーニング
cohorts :コホート
出生年など、ある性質が一致する個人からなる集団。医学では、コホートとは臨床試験または臨床研究の対象者の集団のことであり、一定の期間にわたって観察が行われる。
biphasic 二相性
dose response用量反応 –
overcompensation:超回復:ポーツなどで筋肉を酷使した場合やけがなどで筋肉を損傷した場合に、弱った(もしくは残存した)筋肉が以前よりパワーを増すような回復を示すこと

Muscle has now been shown to have other functions, like harbouring and supplying anti-viral stem T-cells, hence, antagonising T-cell exhaustion and protecting proliferative potential during inflammation [127]. In contrast white adipose tissue plays a key role in adaptive immunity, and in excess, contributes to the altered immune function and chronic inflammation often associated with obesity [128].In particular, excessive visceral adipose tissue (VAT), seems to play a pivotal role in obesity-related pathogenesis; critically, its volume is decreased by exercise [129]. Furthermore, not only does type 1 interferon unlock dormant adipocyte inflammatory potential [130], but exercise reduces adipose expression of NLRP3 [131]. It therefore seems that adipose tissue and muscle play a yin-yang role in the immune response, whose set point will thus be determined by an individual’s fitness and calorie balance, and overall mitochondrial capacity and health, and thus, reserve.In short, mitochondrial reserve, and thus spare respiratory capacity, is pivotal in enhancing the “healthspan”, and is greatly improved by exercise [109]. The key here is that stress can be signalled from mitochondria in any tissue to the rest of the body by way of “mitokines”; muscle activity is a prime inducer of mitochondrial stress [132].

筋肉(骨格筋)は現在、抗ウイルス性幹T細胞を含み、供給するなど、他の機能を持っていることが示されています。したがって、T細胞の枯渇に拮抗し、炎症中のウイルス増殖能を防御します[127]。対照的に、白色脂肪組織は適応免疫において重要な役割を果たし、過剰において、肥満に関連することが多い免疫機能の変化と慢性炎症の一因となります[128]。特に、過剰な内臓脂肪組織(VAT)は、肥満関連の病因において極めて重要な役割を果たしているようです。決定的に、その量は運動によって減少します[129]。さらに、1型インターフェロンは休眠中の脂肪細胞の炎症の可能性を解き放つだけでなく[130]、運動はインフラマソーム(NLRP)の脂肪発現を減少させます[131]。したがって、脂肪組織と筋肉は免疫応答において陰陽の役割を果たしているようです。その設定値は、個人のフィットネスとカロリーのバランス、および総合的なミトコンドリアの能力と健康、したがって予備力によって決定されます。したがって、脂肪組織と筋肉は免疫応答において陰陽の役割を果たしているようです。その設定値は、個人のフィットネスとカロリーのバランス、および全体的なミトコンドリアの能力と健康、したがって予備力によって決定されます。要するに、ミトコンドリアの予備力、したがって予備の呼吸能力は、「健康スパン」を高める上で極めて重要であり、運動によって大幅に改善されます[109]。ここで重要なのは、ストレスはあらゆる組織のミトコンドリアから「マイトカイン」を介して体の残りの部分に信号を送ることができるということです。 筋活動はミトコンドリアストレスの主要な誘発因子です[132]。

white adipose tissue 白色脂肪組織
visceral adipose tissue (vat) 内臓脂肪組織,
mitokines:マイトカイン

用語

*リファレンス127を調べてみたら筋肉は骨格筋と分かりました。

Skeletal muscle antagonizes antiviral CD8+ T cell exhaustion
https://advances.sciencemag.org/content/6/24/eaba3458

骨格筋は抗ウイルス性の細胞障害性CD8+ T細胞の枯渇を相殺する。

*細胞傷害性T細胞の概要
https://www.thermofisher.com/jp/ja/home/life-science/cell-analysis/cell-analysis-learning-center/immunology-at-work/cytotoxic-t-cell-overview.html

細胞傷害性T細胞とは?

CD8+T細胞と呼ばれることの多い細胞障害性リンパ球(CTL)は、適応免疫系の重要な構成要素であり、ウイルスや細菌などの細胞内病原体や腫瘍に対する免疫防御に重要な役割を果たします[1]。ヘルパーCD4+ T細胞(Th1、Th2、Th9、Th17、Th22、Tfh、およびTregなど)と同様に、CTLは胸腺で生成され、αβ-T細胞受容体またはTCRを発現します。しかし、CD4+ T細胞とは異なり、CTLはCD8+補助受容体をその表面に発現し、MHCクラスIに提示された外来抗原に応答します。

ナイーブ/休止CD8+ T細胞は、感染を除去するために体をスキャンする細胞傷害性エフェクター細胞への増殖と分化により病原体に応答する圧倒的な能力を持っています。CD8+ T細胞が欠如すると、抗腫瘍免疫が阻害され、腫瘍増殖に対する感受性が高まります。D8機能の調節障害は、免疫病理または免疫媒介性損傷につながる過剰な免疫応答の一因となる場合もあります。循環血中およびリンパ節に常在するCD8+ T細胞は、ナイーブT細胞、エフェクターT細胞、およびメモリーT細胞のサブセットへの分化状態に応じて古典的に細分化されます。

*休眠細胞を調べていたときに見つけた記事
運動不足の筋肉は“霜降り化”する?
https://gooday.nikkei.co.jp/atcl/column/14/091100003/112700023/?P=3

筋肉と脂肪細胞のどちらにでもなれるサテライト細胞

筋肉は、動かさないと中に脂肪がたまり、〝霜降り〟状態になるそうです

霜降りは解消できる! 筋肉を動かすのが決め手
 ただ、いいニュースもある。後藤さんによると、通常、サテライト細胞は増殖する能力がとても高いので、たとえ筋肉が一度霜降り化しても、再生は十分に可能なのだという。

 「運動不足の筋線維は細くなっていますが、消えてなくなることはない。動かしさえすれば、サテライト細胞が融合して太くなる作用が再び始まります」
図2◎ 休眠状態のサテライト細胞を活性化させると筋肉になる


*NLRP3を調べていたときに見つけた記事

新しい抗炎症物質が見つかった

https://www.natureasia.com/ja-jp/nm/pr-highlights/9752

New anti-inflammatory compounds identified

NLRP3は免疫系タンパク質の1つで、インフラマソームと呼ばれるタンパク質複合体の構成成分である。インフラマソームは自己免疫疾患、2型糖尿病、アルツハイマー病、アテローム性動脈硬化症、自己炎症性疾患などの複数の病気に関わり、炎症応答を促進する。今回、2つの研究グループがNLRP3の働きを阻害する化合物を見つけて、それぞれ報告している。

V D Dixitたちは、絶食、激しい運動、カロリー制限や低炭水化物ケト原性食の摂取に応答して体内で生産される代謝産物であるβ-ヒドロキシ酪酸(BHB)にNLRP3を直接阻害する作用があることを明らかにした。

*Mitokineマイトカインを調べてみるとマイオカイmyokine(骨格筋から分泌される生理活性 物質の総称)で良く出てきて、マイトカインのことがわからずやっと見つけた文献です。

Autophagy deficiency leads to protection from obesity and insulin resistance by inducing Fgf21 as a mitokine
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23202295/

オートファジー減弱はFGF-21(線維芽細胞増殖因子21)ををマイトカインとして誘導することにより、肥満とインスリン抵抗性からの保護につながります。

*細胞外分泌因子FGF21による生体機能調節
https://seikagaku.jbsoc.or.jp/10.14952/SEIKAGAKU.2016.880086/data/index.html

多機能性細胞間シグナル因子である線維芽細胞増殖因子(FGF)は22種類存在し,それぞれ独自の生理的意義を有する.その一つであるFGF21は,肥満症や肥満症を発症基盤とする糖脂質代謝異常を改善する薬理作用を持つため,医学薬学分野において注目を集めてお
尚、尚、高脂肪低炭水化物(ケトン食)はFGF-21(線維芽細胞増殖因子21)を誘発するそうです。


*(1) 骨格筋から分泌される生理活性因子(マイオカイン)の探索
https://www.comp.tmu.ac.jp/muscle/Kenkyuugaiyou.html

運動が健康に良いことは、多くの人が経験的にも認めることだと思います。運動がもたらす健康効果は多様で、しかも全身に現れます。疫学研究によると、習慣的な運動は種々のガンの発症リスクを減らします。また、アルツハイマー病の発症を減らし(脳)、インスリン分泌能を高め(膵臓)、免役能を高め(血球系)、代謝機能を亢進(筋・脂肪・肝・心臓)させます。なぜ、このように多様な効果が全身に現れるかは、じつはほとんど分かっていません。

本研究室は、骨格筋から分泌される多様な生理活性因子(総称してマイオカインと呼ばれます)群が、血液循環を経て全身に作用し、健康効果をもたらしているのかもしれないと考えています。最近まで、このアイディアを科学的に検証することは、方法論的に困難でした。わたしたちはこの困難を克服し、マイオカイン探索の冒険に出発しました。

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July 12, 2021

コウモリは私たちに何を伝えることができますか?免疫系、ホルメシス(低レベルストレス)およびミトコンドリアより

SARS-CoV-2 and mitochondrial health: implications of lifestyle and ageing
https://immunityageing.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12979-020-00204-x

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)とミトコンドリアの健康:ライフスタイルと老化の影響

The immune system, hormesis and mitochondria

免疫系、ホルメシス(低レベルストレス)およびミトコンドリア

What can bats tell us?

コウモリは私たちに何を伝えることができますか?

The concept of hormesis suggests that it is important to constantly stimulate the renewal and maintenance of a large population of healthy mitochondria. It may therefore be possible to learn something from one of the natural hosts of SARS-CoV-2, bats [112]. Bats are the only true flying mammal and are exceptionally long-lived for their size.This could be because the evolution of flight has required a whole host of adaptations, including maintaining a large pool of mitochondria that produce very little ROS while maintaining a high ATP output. This appears to have gone hand-in-hand with changes in the immune system to prevent excessive inflammatory activation by stressed mitochondria, for instance, by dampening NLRP3 Inflammasome activity. The net result is that many bats can tolerate high levels of viruses, like the Coronaviridae family [113,114,115,116] and do show a reduced antibody and inflammatory response, hinting they are using another part of their immune system to control the virus [117].

ホルミシスの概念は、健康なミトコンドリアの大規模な個体群の更新および維持を絶えず刺激することが重要であることを示唆しています。したがって、SARS-CoV-2の自然宿主の1つであるコウモリから何かを学ぶことができるかもしれません[112]。コウモリは唯一真に空飛ぶ哺乳類であり、そのサイズの割には非常に長寿命です。これは、飛行の進化が、高アデノシン三リン酸(ATP)出力を維持しながら、活性酸素種ROS)をほとんど生成しないミトコンドリアの大きなプールを維持することを含む、多くの適応を必要としたためである可能性があります。これは、免疫系の変化と密接に関連しており、たとえばNLRP3インフラマソーム活性を弱めることにより、ストレスを受けたミトコンドリアによる過度の炎症活性化を防ぎます。最終的な結果として、多くのコウモリはコロナウイルス科[113,114,115,116]のように高レベルのウイルスに耐えることができ、抗体と炎症反応の低下を示し、免疫系の別の部分を使用してウイルスを制御していることを示唆しています[117]。

The inflammasome may thus be important, as its activation can lead to pyroptosis, an inflammatory form of apoptosis, and can be triggered by excessive mitochondrial stress [118]. It may well be an essential component in “inflammaging” [42]. There is some evidence that at least in some species of bat, mitochondrial health, despite bursts of oxidative stress, is maintained by stringent mitochondrial quality control mechanisms, like mitophagy [119]. Mitophagy is in fact a negative regulator of NLRP3 inflammasome activity, so although mitochondrial damage can activate the inflammasome, it can also activate counter-balancing mitophagy to prevent excessive inflammation [120]. In short, it seems that powered flight has required the co-evolution of both mitochondria that tightly control ROS, and a co-adapted immune system.

したがって、インフラマソーム(炎症誘導)は、その活性化が炎症性形態のアポトーシス(細胞の死)であるパイロトーシスを引き起こし、過剰なミトコンドリアストレスによって引き起こされる可能性があるので重要であるかもしれない。コウモリの少なくともいくつかの種では、酸化ストレスの爆発的発生にもかかわらず、ミトコンドリアの健康がマイトファジー(不良ミトコンドリア分解)のような厳格なミトコンドリアの品質管理メカニズムによって維持されているといういくつかの証拠があります[119]。実際には、マイトファジーとってNLRP3インフラマソーム活性は負の調節因子であるため、ミトコンドリア損傷はインフラマソームを活性化できるが、過剰な炎症を防ぐために平衡型マイトファジーを活性化することもできます[120]。要するに、動力飛行には、ROSを厳密に制御するミトコンドリアと共適応免疫システムの両方の共進化が必要だったようです。

Inflammaging:インフラメージング(加齢に伴う炎症)

Critically, there is evidence that SARS-CoV-2 inhibits autophagy [121], suggesting it might also inhibit mitophagy. If this virus does indeed induce mitochondrial fusion, as SARS-CoV-1 may do [62], then this would fit, as mitochondrial fusion can inhibit mitophagy, and can inhibit cell death and ensure energy production, although prolonged fusion can also initiate cell death in some circumstances [122]. This latter point suggests another innate anti-viral mechanism. Overall, modulation of the inflammasome could be one element in how the virus could result in
an “inflammaging”phenotype.

重要なことに、SARS-CoV-2がオートファジー(自食作用)を阻害するという証拠があり[121]、マイトファジーも阻害する可能性があることを示唆しています。SARS-CoV-1が行うようにこのウイルスが実際にミトコンドリア融合を誘発する場合[62]、次に、また、長期的な融合はいくつかの状況で細胞死を開始することができるけれども、ミトコンドリア融合はマイトファジーを阻害し、細胞死を阻害し、エネルギー産生を確保することができるため、これは適合します。この後者の点は、別の生来の抗ウイルスメカニズムを示唆しています。 全体として、インフラマソームの調節は、ウイルスが「炎症」表現型をもたらす可能性のある要素の1つである可能性があります。

用語
生命力の源はどこから来るか?
https://yumenavi.info/lecture.aspx?GNKCD=g001076


エネルギー源はアデノシン三リン酸(ATP)
人間は食事をしてエネルギーを摂取しています。では、エネルギーはどうやって体を動かしているでしょう? まず体を動かすには、筋肉を動かさなければならず、筋肉を動かすには筋肉を収縮させなければなりません。筋肉の収縮に使用されるエネルギーはATPの分解により得られます。どんな場合にも、筋肉が直接使用し得るエネルギー源はATPです。ATPは、アデノシンという物質に3つのリン酸基が結合しています。エネルギーが必要になったときは、ATP分解酵素の働きによって、ATPからリン酸基がはずされて分解されていきます。リン酸基がはずれるたびに筋肉を収縮させるのです。ATPからひとつのリン酸基がはずれるとADPという物質になります。すべてのATPがADPに分解されてしまうと、もう運動を続けることはできなくなるので、ATPは常に合成され続けています。

アポトーシス
https://answers.ten-navi.com/dictionary/cat04/1915/

アポトーシスとは、あらかじめ予定されている細胞の死。細胞が構成している組織をより良い状態に保つため、細胞自体に組み込まれたプログラムである。
細胞外から与えられた何かしらの障害(血行不良、外傷など)が原因で死ぬ「ネクローシス」の対義語として用いられる。

細胞とは、細胞核と、その核を覆う細胞膜構造によって構成されており、アポトーシスは以下のように進行していく。

(1) 細胞膜の構造が変化し、表面の微絨毛(びじゅうもう)などが消滅する
(2) 核の凝縮化が起こり、細胞が壊れやすくなる
(3) 細胞のDNAが細かく切断される(DNA断片化と呼ばれる)
(4) 細胞全体が、さらに小型の「アポトーシス小胞」という構造に分解される
(5) 最終的にはマクロファージ(白血球の一種である食細胞)によって処理される
アポトーシスは、生物の形成過程(身体の形成や、おたまじゃくしからカエルへの形態変化など)で起こる。また、ウイルスに感染した細胞の処理や、がん化した細胞を排除するためにも起こる。
アポトーシスによって、ほとんどの腫瘍の成長は未然に防がれているが、まれにアポトーシスの仕組みが壊れた細胞が存在する。その場合、細胞は無限に分裂増殖し、がん細胞へと変化する。

パイロトーシス - 炎症性の制御された細胞死

http://pdbu-support.bio-rad.co.jp/techbrief/bulletins201908.html

パイロトーシス(Pyroptosis)は、1992年にZychlinskyらによってアポトーシスとして最初に記載された「制御された細胞死(Regulated Cell Death : RCD)」の一種であり、炎症誘導性の細胞死であることから、2001年にCooksonとBrennanによってパイロトーシスと命名されました。
パイロトーシスは、自然免疫系における細胞外および細胞内恒常性の乱れによって引き起こされると言われています。

ミトコンドリアのダイナミクス、マイトファジー、オートファジー

https://www.abcam.co.jp/neuroscience/mitochondrial-dynamics-mitophagy-and-autophagy-1

マイトファジー
ミトコンドリアは生命活動のためのエネルギーを供給しますが、その過程で損傷を受けると、活性酸素種やチトクロム C を産生・放出し、アポトーシスを誘導し、細胞にとって危険な存在になり得ます。そのため細胞には、損傷を受けたミトコンドリアを選択的に除去する、マイトファジーという機構が存在します。
マイトファジーは、ミトコンドリアが損傷を受けたときに起こる膜電位の脱分極などをシグナルとしてスタートすることが知られています。脱分極が起こると、細胞質内の PINK1(PTEN induced putative kinase 1)がミトコンドリア外膜に集積します。

健康なミトコンドリアにおいて PINK1 は、ミトコンドリア内膜に輸送された後、内膜に局在する Rhomboid 様タンパク質 PARL によって 52 kDa のフォームに断片化され、この断片はプロテアソーム依存性のパスウェイで迅速に分解されます。

一方脱分極が起きたミトコンドリアでは、PINK1 のミトコンドリア内膜への輸送および PARL による分解が阻害され、断片化されなかった全長 PINK1 がミトコンドリア外膜のサイトゾル面に集積します。さらにそこに集積したタンパク質 Parkin によって、マイトファジーが引き起こされます。

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July 05, 2021

免疫系、ホルメシス(低レベルストレス)およびミトコンドリア

免疫系、ホルメシス(低レベルストレス)およびミトコンドリア

SARS-CoV-2 and mitochondrial health: implications of lifestyle and ageing
https://immunityageing.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12979-020-00204-x

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)とミトコンドリアの健康:ライフスタイルと老化の影響

The immune system, hormesis and mitochondria
免疫系、ホルメシス(低レベルストレス)およびミトコンドリア

As indicated, if the virus is modulating mitochondrial function in a variety of cell types, either directly, or indirectly, then the more robust the mitochondrial system, the greater the chance of the system being able to resist the virus. In general, hormetic factors, such as exercise, seem to be necessary to maintain mitochondrial health throughout the body; this phenotype is associated with a more balanced immune response and minimisation of “inflammaging. In this section we review why this is, and look at why one of the natural hosts of the virus, the bat, may be able to resist.

示されているように、ウイルスがさまざまな細胞型でミトコンドリア機能を直接的または間接的に調節している場合、ミトコンドリアシステムが堅牢であるほど、システムがウイルスに抵抗できる可能性が高くなります。 一般に、運動などのホルミシス因子は、体全体のミトコンドリアの健康を維持するために必要であるように思われます。 この表現型は、よりバランスの取れた免疫応答と「炎症」の最小化に関連しています。 このセクションでは、これがなぜで存在するのかを確認し、ウイルスの自然の宿主の1つであるコウモリが抵抗できる理由を見ていきます。

Phenotype:表現型

A robust mitochondrial system and effective immune system may rely on hormesis

強力なミトコンドリアシステムと効果的な免疫システムはホルミシスに依存している可能性があります

A key component of effective immunity is now thought to be a healthy mitochondrial system [107], while an underlying unifying element to both the ageing process and conditions associated with a poor lifestyle is a degradation in overall mitochondrial function/reserve and a rise in oxidative stress and inflammation [4, 5].

効果的免疫の重要な要素は健康的なミトコンドリアシステムでると考えられていますが、
老化プロセスおよび貧弱なライフスタイルに関係する状態の両方の根底にある統一要素は全体的ミトコンドリア機能/予備能力の退化および酸化ストレスおよび炎症の上昇である。

An important factor in the maintenance of mitochondrial function is hormesis where low levels of stress induce an over-compensatory response that induces positive adaptations, enabling an organism to better tolerate the stressor next time they encounter it.

ミトコンドリア機能の維持における重要な因子はホルミシスであり、低レベルのストレスが過剰な代償反応を誘発し、それが正の適応を誘発し、生物が次にストレッサーに遭遇したときにストレッサーをよりよく許容できるようにします。

For example, an effective hormetic response can be induced by sub-lethal doses of physical activity, calorie restriction and many plant polyphenols [12], with mitochondrial stress being a key trigger [108]. This results in an enhanced respiratory reserve and anti-oxidant capacity, and a greater ability to manage the ATP/ROS ratio when placed under stress [109]. Certainly, small, long-lived species like bats and sparrows, when compared to comparatively much shorter lived species like mice, do demonstrate lower levels of mitochondrial hydrogen peroxide release [110].Given that mitochondrial dysfunction is strongly correlated to immune dysfunction and chronic inflammation [111], then inflammation resolution is probably going to be best achieved by ensuring healthy mitochondrial function as it ensures that ROS release does not get out of control.

たとえば、効果的ホルミシス反応は、致死量以下の身体活動、カロリー制限、および多くの植物ポリフェノール[12]によって誘発され、ミトコンドリアストレスが重要な引き金となります[108]。これにより、呼吸予備能と抗酸化能が向上し、ストレス下に置かれたときにアデノシン三リン酸(ATP / 活性酸素(ROS)比を管理する能力が向上します[109]。確かに、コウモリやスズメのような小さくて長命の種は、マウスのような比較的短命の種と比較した場合、ミトコンドリアの過酸化水素放出のレベルが低いことを示しています[110]。ミトコンドリア機能障害は免疫機能障害および慢性炎症と強く相関していることを考えると[111]活性酸素種ROS放出が制御不能にならないようにするため、健康なミトコンドリア機能を確保することによって炎症収束が最もよく達成されるでしょう。

over-compensatory response過剰な代償性反応
positive adaptations 陽性順応
sub-lethal 致死量以下下の
respiratory reserve 呼吸予備能
mitochondrial hydrogen peroxide release ミトコンドリア過酸化水素放出
anti-oxidant capacity 抗酸化能
inflammation resolution 炎症収束

用語
ホルミシス (hormesis)
https://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/aging/doc2/doc2-02-01.html

ホルミシス (hormesis) とは、高用(線)量では生体機能を抑制したり、有害作用を発揮したりするけれど低用(線)量ではむしろそれを刺激して活性を高めたり、防御的に働き、生体に有益な作用をもたらす現象のことをいいます。

βカロチンやリコペンなどのカロチノイドは緑黄野菜などに多く含まれている抗酸化物質として一般にも知られています。カロチノイドをヒト細胞の培養液に加えて抗酸化能を調べてみるとどのカロチノイドでも低濃度領域では確かに紫外線による脂質過酸化物の生成を抑える作用がありますが、ある濃度を超えると逆に酸化を促進し、用量反応曲線はJ字型となって、典型的なホルミシス様応答を示します(図35-1)。

表現型
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A1%A8%E7%8F%BE%E5%9E%8B

表現型(ひょうげんがた、ひょうげんけい、英: phenotype。ギリシャ語のpheno=表示+type=型に由来)は、生物の複合的で観察可能な特徴や形質を表す遺伝学の用語である。この用語は、生物の形態学的または物理的な形態と構造、その発生過程、生化学的および生理学的性質、その行動、および行動の産物を網羅している。ただし、獲得形質は含まない。
生物の表現型は、生物の遺伝コードまたは遺伝子型の発現と、環境要因の影響という、2つの基本的な要因に起因している。両方の要因が相互作用して、表現型にさらに影響を与えることがある。

表現型を調べているときに見つけました。
細胞老化の多様性とそのメカニズムを提唱―代謝とエピゲノムによるバリエーションの形成―
https://www.amed.go.jp/news/seika/kenkyu/20201007-01.html

細胞老化の多様性とそのメカニズムを提唱―代謝とエピゲノムによるバリエーションの形成―

ポイント
•細胞老化※1は持続的な増殖停止の状態であり、炎症性タンパク質などを多量に合成・分泌するため、身体全体の個体老化※2の重要な要素である

•細胞老化には開始期(増殖停止)、早期(抗炎症)、完成期(炎症と代謝増加)、後期(炎症と代謝減少)の少なくとも4つの表現型バリエーション※3がある

•細胞内代謝※4とエピゲノム※5(遺伝子のONOFF制御)の変換が協調的に行われる「細胞老化のプログラム」によって、老化細胞のバリエーションが形成される

•細胞老化の表現型バリエーションという新しい観点から、老化過程のメカニズムの理解、加齢性疾患の制御・予防法の促進が期待される

 

翻訳していて思いついたことでいつもとおりまとまりがないです。

ホルメシスは低レベルの刺激は良い効果をもたらす。これは穏やかな皮膚へのタッチは心地よさをもたらす。強い刺激は不快をもたらす。ホメオパシーでは毒をエネルギーレベルまで希釈すると毒も医療的効果をもたらす。また、五感を刺激すると脳に心地良さをもたらす。精油の効果も濃度が濃いと副作用をもたらすことがあります。文献に容量依存と言う言葉が出ていきます。このことは容量を守らないと副作用をもたらします。

もって生まれた遺伝子も環境要因で変化することが表現型と言うそうです。中医学で先天の気は生まれたときの遺伝子とも考えられる。また、後天の気(水穀)で養生すなわち環境をどのように整えるかによります。このことは環境を変えることによって変化することができることを意味します。脳の可塑性(plasticity)という言葉があります。脳を構成する神経とそのネットワークは固定的ではなくて、その人の環境の変化に応じて変化する能力があります。

巣ごもりの生活で動きが減っています。ミトコンドリアは細胞の中にたくさんあり、常に動いているそうです。動くことで他のものに刺激を与えているのだと思います。現状維持または変化するには自分に対して穏やかないろんな刺激を与えることが必要になってくるのかもしれません。

 

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