ワイル・コーネル医学部の研究者らは、最先端のモデルシステムを使用して、COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2が糖尿病の新たな症例を誘発し、すでに糖尿病を患っている人の合併症を悪化させるメカニズムを解明した。研究チームは、ウイルスへの曝露が免疫細胞を活性化し、インスリンを産生する膵臓細胞であるベータ（β）細胞を破壊することを発見した。この研究は、9月2日にCell Stem Cell誌に掲載された。
この分野では、特定のウイルス感染が1型糖尿病を引き起こす可能性があるという仮説が長い間存在していました。しかし、私たちはCOVID-19感染の状況でこれがどのように起こるかを示すことができました。」
シュイビン・チェン博士（共同責任著者、ゲノム健康センター所長、キルツ家外科教授、ウェイル・コーネル・メディシンのハートマン治療臓器再生研究所メンバー）
「重症のCOVID-19患者の場合、当然ながら最優先すべきは命に関わる症状の治療だ」と、共同責任著者で、コーネル大学医学部准教授、ニューヨーク・プレスビテリアン/コーネル大学医療センターの消化器専門医および肝臓専門医のロバート・シュワルツ博士は述べた。「しかし今後、膵臓などの臓器が後から損傷するのを防ぐ臨床治療薬を開発する方法があるかもしれない」
外科部門のポスドク研究員であったLiuliu Yang博士とYuling Han博士、およびWeill Cornell Medicineの微生物学および免疫学の講師であるTuo Zhang博士が、この論文の共同筆頭著者である。
COVID-19パンデミックの初期から、患者の治療にあたる医師らは、ウイルスが肺だけでなく、心臓、肝臓、結腸、膵臓など多くの臓器系に影響を及ぼしていることに気づいていた。今回の研究では、研究者らはCOVID-19で死亡した人々の検死解剖から膵臓組織のサンプルを採取した。研究者らは、血糖値を調節するインスリンを生成する膵臓の一部である膵島が損傷していることを観察した。
その後、研究者らは GeoMx と呼ばれる分析技術を使用してサンプルをさらに詳しく調査しました。その結果、組織内に炎症誘発性マクロファージと呼ばれる免疫細胞が存在することが明らかになりました。これらのマクロファージの役割は病原体を殺すことですが、健康な組織に付随的な損傷を引き起こすこともあります。
この活動についてさらに詳しく知るために、研究チームはチェン研究室で開発された、これまで使用されたことのないモデルシステム、血管系と免疫細胞の両方を含む膵島オルガノイド（ミニ臓器）を使用しました。「オルガノイドを使用して病気の進行過程を研究する場合、これらのモデルに免疫系の構成要素を含めることができることが重要です」とチェン博士は述べています。この場合、オルガノイドにSARS-CoV-2を感染させた後、マクロファージがピロトーシスと呼ばれる細胞死の一種を通じてβ細胞を殺しているように見えることがわかりました。
研究チームはまた、オルガノイドを使って、膵臓が別の感染性ウイルス、1型糖尿病の発症に関係していると考えられているコクサッキーウイルスB4の感染にどのように反応するかを研究した。研究チームは同様のマクロファージ反応を発見した。「今後、このオルガノイドシステムは他のウイルスの研究にも役立つだろう」とシュワルツ博士は語った。
マクロファージを活性化するシグナル伝達分子に関するさらなる研究により、重症感染症患者のβ細胞を損傷から守るための潜在的な介入も示唆された。治療法の試験を開始するには時期尚早だが、将来的には可能になるかもしれない。この研究は、米国で1,500万人以上が罹患していると考えられている長期COVIDの根本的な原因を解明するのに役立つ可能性もある。
ソース：
ジャーナル参照:
ヤン、L.、 その他. (2024). ウイルス感染時の免疫介在性膵β細胞ピロプトーシスをモデル化するヒト血管化マクロファージ-膵島オルガノイド。 細胞幹細胞。 doi.org/10.1016/j.stem.2024.08.007。
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#研究によりSARSCoV2が膵臓細胞を破壊して糖尿病を引き起こす仕組みが明らかに
2024-09-14 02:41:00