The oral-lung axis mediated by exosomes from oral epithelial cells in COVID-19 and the drug discovery

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COVID-19 における急性呼吸器不全症候群ARDS発症機序の解明は喫緊の課題である。SARS-CoV-2ウイルスゲノムが細胞内に侵入してTLR7など一本鎖RNAウイルスの細胞内パターン受容体で認識されるとIL-6Rが可溶性IL-6Rに変換してIL-6-sIL-6R複合体が過剰形成され、この複合体蓄積が気管支・肺胞上皮にNF-kB過剰活性化によるIL-6 アンプを引き起こす。本研究は、SARS-CoV-2 感染口腔上皮エクソソームの循環系を介した口肺連関によるIL-6 アンプ誘導の証明を目的とする。本年度は、培養細胞由来エクソソームの分離について、大量のエクソソームドナーとなる間葉系幹細胞を指標に、エクソソームのドナー細胞指向性による送達の証明のため、口腔粘膜上皮を蛍光標識リコンビナントSARS-CoV-2スパイク・ヌクレオカプシド蛋白にて添加培養を行なった。この結果、細胞におけるSARS-CoV-2スパイク・ヌクレオカプシド蛋白の存在が免疫染色で証明され、さらには、培養上清にSARS-CoV-2スパイク・ヌクレオカプシド蛋白を含有するエクソソームマーカー陽性構造物を検出することができたため、口腔粘膜上皮におけるSARS-CoV-2の感染とこれに伴うSARS-CoV-2成分含有エクソソーム放出の可能性を間接的に証明できたと考える。さらに、エクソソームを投与した培養ヒト末梢血単球細胞におけるIFNβ、TNFα、IL-6、sIL-6R分泌量の増大を確認することができた。現在、培養ヒト末梢血CD4+/8+ T細胞, CD19+ B細胞, CD14+単球細胞におけるIFNβ、TNFα、IL-6、sIL-6R分泌量の増大、およびTLR7活性化経路の信号増加とNF-kB, IRF3などの関連転写因子の核内移行を確認している。