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

COVID-19中口腔上皮细胞外泌体介导的口肺轴及药物发现

• 批准号: 22K19623
• 负责人: 沢 禎彦
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19623/
• 关键词: COVID-19; SARS-CoV-2; TLR7; エクソソーム; 染口腔上皮; 口腔; 肺; 上皮

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。

COVID-19 causes acute respiratory insufficiency syndrome (ARDS). SARS-CoV-2 protein must be recognized as an intracellular receptor for TLR7, a locked-in RNA, IL-6R, soluble IL-6R, IL-6-sIL-6R complex formation, complex accumulation, NF-kB overactivation, and IL-6 receptor initiation. The aim of this study was to demonstrate the role of IL-6 in the induction of SARS-CoV-2 infection in oral epithelial response and circulation. This year, the isolation of cultured cells, the identification of mesenchymal stem cells, the identification of SARS-CoV-2, the identification of As a result, the presence of SARS-CoV-2 protein in cell culture was demonstrated by immunostaining, and SARS-CoV-2 protein in culture supernatant was detected by immunostaining. The infection of SARS-CoV-2 in oral mucosa epithelium was accompanied by the possibility of SARS-CoV-2 component release. In addition, it was confirmed that the secretion of IFNβ, TNFα, IL-6, and sIL-6R increased when peripheral blood mononuclear cells were cultured with Exosome. Now, the increase of IFNβ, TNFα, IL-6, sIL-6R secretion, the signal increase of TLR7 activation pathway, NF-kB, IRF3-related transcription factors in cultured peripheral blood CD4 +/8+ T cells, CD19 + B cells, CD14 + lymphocytes were confirmed.