ヒト内在性レトロウイルスRエンベロープタンパク質の新型コロナウイルスSARS-CoV-2に対する抗ウイルス活性

新型コロナウイルスに感染するすると体内に眠っていたヒト内在性レトロウイルスが眠りからさめて抗ウイルス活性を示し、体内におけるコロナウイルスの複製を抑制する。ヒト内在性レトロウイルスはヒトの遺伝子組み込まれていて、胚発生だけでなく、癌、炎症、ウイルス感染などの病気の発現においても重要である。ウイルスを攻撃するとウイルスも生きるために変化していきます。ウイルスの変化が人の進化に役立ったのかと思います。古代にはウイルスと共生した実績があるのに現代は攻撃することだけになったのでしょうか。ヒトも今のやり方から変化する必要もあるのかもしれない。それで、ウイルスや細菌との共生する道を見つかるかもしれない。ウイルスは体内に共生して私たちを守ってくれます。

Antiviral activity of the human endogenous retrovirus‐R envelope protein against SARS‐CoV‐2
https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/embr.202255900

ヒト内在性レトロウイルスRエンベロープタンパク質の新型コロナウイルスSARS-CoV-2に対する抗ウイルス活性

Abstract

要旨

Coronavirus‐induced disease‐19 (COVID‐19), caused by SARS‐CoV‐2, is still a major global health challenge. Human endogenous retroviruses (HERVs) represent retroviral elements that were integrated into the ancestral human genome. HERVs are important in embryonic development as well as in the manifestation of diseases, including cancer, inflammation, and viral infections.

新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）によって引き起こされるコロナウイルス誘発性疾患-19新型コロナウイルス感染症（COVID-19）は、依然として世界的な健康上の大きな課題である。ヒト内在性レトロウイルス(HERVs)は、祖先のヒト遺伝子に組み込まれたレトロウイルス因子である。HERVは、胚発生だけでなく、癌、炎症、ウイルス感染などの病気の発現においても重要である。

Human endogenous retroviruses (HERVs)：ヒト内在性レトロウイルス

Here, we analyze the expression of several HERVs in SARS‐CoV‐2‐infected cells and observe increased activity of HERV‐E, HERV‐V, HERV‐FRD, HERV‐MER34, HERV‐W, and HERV‐K‐HML2. In contrast, the HERV‐R envelope is downregulated in cell‐based models and PBMCs of COVID‐19 patients. Overexpression of HERV‐R inhibits SARS‐CoV‐2 replication, suggesting its antiviral activity.

ここでは、新型コロナウイルスSARS-CoV-2感染細胞におけるいくつかのヒト内在性レトロウイルスHERVの発現を解析し、HERV-E、HERV-V、HERV-FRD、HERV-MER34、HERV-W、HERV-K-HML2の活性の増加を観察した。対照的に、ヒト内在性レトロウイルス（HERV）-Rエンベロープは、細胞ベースモデルや新型コロナウイルス感染症COVID-19患者のヒト末梢血単核細胞（PBMC）では下方制御されている。HERV-Rの過剰発現は新型コロナウイルスSARS-CoV-2の複製を阻害し、その抗ウイルス活性を示唆する。

HERV‐R envelope
HERVヒト内在性レトロウイルス
R envelope ：Rエンベロープ
envelopeエンベロープ

PBMC（ Peripheral Blood Mononuclear Cells：ヒト末梢血単核細胞（PBMC）とは、末梢血から分離された単球やリンパ球を含む単核球（単核細胞）で、リンパ球、単球、樹状細胞など多様な細胞から構成されており、免疫系の重要な要素として働きます。
Downregulated　下方制御する

Further analyses demonstrate the role of the extracellular signal‐regulated kinase (ERK) in regulating HERV‐R antiviral activity. Lastly, our data indicate that the crosstalk between ERK and p38 MAPK controls the synthesis of the HERV‐R envelope protein, which in turn modulates SARS‐CoV‐2 replication.

さらなる解析により、ヒト内在性レトロウイルス（HERV）-Rの抗ウイルス活性を制御する細胞外シグナル制御キナーゼ（ERK）の役割が示された。最後に、我々のデータは、細胞外シグナル制御キナーゼ（ERK）とP38 MAPKシグナル伝達経路間のクロストークがヒト内在性レトロウイルスHERV-Rエンベロープタンパク質の合成を制御し、それが新型コロナウイルスSARS-CoV-2の複製を調節することを示している。

＊動物組織では，種々の増殖因子によって活性化されるERK MAPキナーゼ経路が細胞増殖の制御に中心的な役割を果たすことが知られている．
p38 MAPK　 P38 MAPKシグナル伝達経路
サイトカインおよびストレスに対する細胞応答を制御する

These findings suggest the role of the HERV‐R envelope as a prosurvival host factor against SARS‐CoV‐2 and illustrate a possible advantage of integration and evolutionary maintenance of retroviral elements in the human genome.

これらの知見は、ヒト内在性レトロウイルスHERV-Rエンベロープが新型コロナウイル新型コロナウイルスSARS-CoV-2に対する生存促進宿主因子としての役割を示唆し、ヒト遺伝子におけるレトロウイルス因子の統合と進化的維持の可能な利点を示している。

prosurvival　生存促進
host factor　宿主因子

用語

宿主因子
https://www.yodosha.co.jp/jikkenigaku/keyword/1587.html
ウイルス複製に関与する宿主細胞由来のタンパク質．発現ベクター導入実験やsiRNAを用いたノックダウン実験などの細胞生物学的手法により，さまざまな宿主タンパク質がウイルス複製に正負に関与していることが明らかとなってきている.

ウイルス病原性の実態─その時，宿主で何が起きているのか
実験医学 2010年11月号 Vol.28 No.18
https://www.yodosha.co.jp/jikkenigaku/book/9784758100656/

代謝異常から免疫過剰応答まで，インフルエンザ，C型肝炎，SARS，AIDSの重症化に関わる分子機構

《企画者のことば》
ウイルスは宿主と同様にゲノムをもち，宿主システムを利用しながら自らの遺伝情報を子孫ウイルスに伝えて地球上でサバイバルを続けている．ウイルスが侵入した宿主細胞では両者の相互作用からさまざまなシグナル伝達系が動き出し，それらがインテグレートされた形での生命現象を感染現象と考えることができる．このシグナルバランスが破綻し，ウイルスと宿主の攻防において，ウイルスの力が宿主の防御力より強くなったとき，病原性が発現し感染症が発症する．感染現象および病原性発現機構を真に理解するには，ウイルスゲノムの複製や転写などの増殖機構，宿主域やトロピズム（指向性）といったウイルス側からのアプローチとともに，ウイルスに対する生命体の応答をシステムとして理解する“宿主システム”からのアプローチが不可欠である．

“宿主に感染したウイルスは，いかにしてその病原性を発揮するのでしょうか？ 脂質・エネルギー代謝や免疫過剰応答，治療効果予測にかかわるSNPの同定まで，ウイルス疾患の発症・重症化のメカニズムを解き明かす！”

これを読んで浮かんできたこと

ウイルスに負けない宿主の防御力を高めるのどうした生活すれば良いのかの情報はあまりない。ウイルス疾患の発症・重症化のメカニズムがわかればその対策はあるはずだ。ヒト内在性ウイルスが最初に抗ウイルス作用の発揮したコロナウイルス複製の抑制しくれている。その援護射撃には何が必要なのかの情報は少なかった。海外の情報だと炎症を起こす肉類、乳製品、甘いものを控えることが大切だと言いわれていました。ところが日本では肉類の消費が増えた報道があった。