SARS-COV-2 JN.1バリアントは、感受性細胞の感染性を高めることを示します
主要な循環SARS-COV-2バリアントの生物学的特性を調査するために、D614G、BA.2、BA.4/5、XBB.1.5、EG.5.1、HV.1、HK.3、JD.1.1、JG.3、Ba.2.86、Jn.1（fa.2.86）を含む11のSARS-COV-2バリアントスパイクタンパク質を構築しました。その中で、D614G、Ba.2、およびBa.4/5は、初期のSARS-Cov-2パンデミックの主要なバリアントでした。 XBB.1.5、HV.1、Hk.3、Jd.1.1、およびJg.3は、Jn.1以前の主要な循環株であり、Ba.2.86はJn.1の先祖系統として機能しました。 VSVシュードウイルスシステムを使用して各シュードウイルスを生成し、さまざまなタイプの標的細胞に感染する能力を評価しました。 Ba.4/5、Xbb.1.5、EG.5.1、Hv.1、Hk.3、Jd.1.1、Jg.3、およびJn.1のスパイクタンパク質を抱える偽ウイルスは、BA.2と比較して感染効率の増加を示しました（図1）。 293 T-ACE2、Vero、およびA549-ACE2細胞では、BA.2.86はBA.2と同様の感染を示しました。 293 T-ACE2-TMPRSS2、CACO2-ACE2、CALU-3、およびHUH 7細胞でBA.2.86の感染能はわずかに増強されました。ほとんどのテストされた感受性細胞では、JN.1はXBB.1.5およびJD.1.1を除き、他のSARS-COV-2バリアントよりも高い感染性を示し、JN.1に同様の感染能力を示しました。さらに、Calu-3およびA549-ACE2細胞株では、D614GバリアントがJN.1に匹敵する感染効率を示しました。特に、JN.1は、ほとんどの感受性細胞でBA.2.86よりも高い感染性を示し、その急速な拡散能力を示しています。
図1
SARS-COV-2バリアントを運ぶシュードウイルスの感染性分析に影響を与える細胞にタンパク質を急増させます。 SARS-COV-2バリアントを担うシュードウイルスは、293T-ACE2、293T-ACE2-TMPRSS2、CACO2-ACE2、VERO、CALU-3、HUH7、およびA549-ACE2細胞に感染するために使用されました。すべての統計的比較は、Ba.2バリアントに対して実行されました。実験は4回の複製で実施され、少なくとも2回繰り返されました。 SDを示すエラーバーで1人の代表者が示されています。統計分析は、両側の学生のt検定を使用して実行されました。 *pP p p
JN.1は、BA.2.86よりも種間感染の影響を受けやすい
SARS-COV-2は、スパイクタンパク質を介して宿主膜タンパク質ACE2を認識して付着させ、宿主細胞に侵入します [24]。さらに、支配的なオミクロン亜variantのクロス種間伝播の可能性を調べるために、10種類の種のACE2ホモログを発現する細胞に対するオミクロンサブバリアンの感染性を評価しました。フローサイトメトリー分析により、異なる種のACE2発現レベル（H2BMRuby3の活性化赤色蛍光による）が293T細胞で同等であり、プラスミド形質導入効率の一貫性を示していることが示されました（図S2）。テストされたすべてのSARS-COV-2オミクロンサブバリアントは、異なる種のACE2を発現する細胞に効果的に感染する可能性がありますが、その感染効率は大幅に異なりました（図2A-B）。 SARS-COV-2 BA.4/5、XBB.1.5、EG.5.1、HV.1、Hk.3、Jd.1.1、Jg.3、およびJn.1サブバリアントは、Ba.2よりも細胞を標的とする感染能力が高い。 D614Gは、ヒト、ラクダ、マウス、ラット、およびCAT ACE2を発現する細胞でBA.2よりも標的細胞に感染する能力が低かった。ただし、D614G感染は、馬とフェレットACE2を発現する細胞ではBA.2よりも強力でした。全体として、オミクロンのサブバリアンは、フェレットよりもヒト、ラクダ、および豚のACE2を発現する293T細胞の影響を受けやすくなりました。さらに、d614g、ba.2、およびba.286スパイクタンパク質を搭載したシュードウイルスは、馬、マウス、ラット、および猫ACE2を発現する細胞では感染性が低かった。さらに、JN.1株の感染性は、異なる種のほとんどのACE2発現細胞でBa.2.86の感染性よりも高かった。これらの発見は、新興のオミクロンのサブバリアントが、異なる種でより高い細胞感染性を獲得する傾向があることを示しています。
図2
出現するオミクロン変異体の種間感染能。 a ヒートマップは、異なる種の相同ACE2を発現する293T細胞におけるオミクロン偽ウイルスの種間感染性能を示しています。 b さまざまな種のACE2を発現する293T細胞に対する新たに出現したオミクロン亜variantの感染能力。すべての統計的比較は、Ba.2バリアントに対して実行されました。実験は4回の複製で実施され、少なくとも2回繰り返されました。 SDを示すエラーバーで1人の代表者が示されています。統計分析は、両側の学生のt検定を使用して実行されました。 *pP p p
Authentic JN.1ウイルスは、EG.5.1およびHK.3よりも効率的に標的細胞に入りました
感染中の異なる株の変動を現実的に反映するために、BSL-3施設のいくつかの本物のオミクロン亜variantの感染性を比較しました。 293T-ACE2、293T-ACE2-TMPRSS2およびCALU-3細胞のSARS-COV-2 JN.1の侵入と複製を評価しました。 SARS-COV-2バリアントシュードウイルスが異なる細胞に侵入することに関する我々の発見と一致しています。 SARS-COV-2 JN.1の標的細胞への侵入は、EG.5.1およびHk.3の侵入よりも効率的でした（図3A）。ただし、SARS-COV-2 EG.5.1およびHK.3は、感受性細胞の複製（図3B）およびウイルス放出（図3C）がより効率的でした。
図3
感受性細胞における本物のSARS-COV-2ウイルスの侵入と複製。 a 本物のSARS-COV-2 JN.1、Eg.5.1およびHk.3の293T-ACE2、293T-ACE2-TMPRSS2、およびCALU-3細胞への侵入。細胞溶解物は、ウイルスORF1AB遺伝子コピーに対して定量化されました。 b 293T-ACE2、293T-ACE2-TMPRSS2、およびCALU-3細胞の本物のSARS-COV-2 JN.1、Eg.5.1およびHk.3の複製。 c 293T-ACE2、293T-ACE2-TMPRSS2、およびCALU-3細胞の本物のSARS-COV-2 JN.1、Eg.5.1およびHk.3の放出。すべての統計的比較は、JN.1バリアントに対して実行されました。実験は、3回の複製で1回行われました。統計分析は、両側の学生のt検定を使用して実行されました。 *pP p p
オミクロンバリアントは、比較的高い受容体の親和性を維持しています
スパイクタンパク質を介して宿主受容体ACE2に結合するSARS-COV-2は、ウイルス感染の重要なステップです。 SARS-COV-2感染性に対するスパイクタンパク質変異の効果を明確にするために、フローサイトメトリーを使用して、バリアントスパイクタンパク質の結合効率を評価して組換えACE2に評価しました2。私たちの分析により、オミクロンのサブバリアンスパイクタンパク質は、D614Gバリアントと比較して、ヒトACE2に優れた結合親和性を示すことが明らかになりました（図4a-B）。一方、Ba.4/5のスパイクタンパク質は、Ba.2に匹敵するヒトACE2への結合親和性を示しました。 Xbb.1.5、Eg.5.1、Hv.1、Hk.3、Jd.1.1、Jg.3、Ba.2.86、およびJn.1の結合効率は著しく高く、これは、人間の人口内のこれらの変異体の伝達性の増加における重要な要因である可能性があります。いくつかの研究 [2, 9] JN.1受容体結合ドメイン（RBD）のACE2への結合親和性は、Ba.2.86の結合よりも著しく低いことを示しました。ただし、Jn.1フルレングススパイクタンパク質のACE2への結合親和性は、Ba.2.86よりわずかに低いことがわかりました。これらの結果は、スパイクタンパク質の非RBDがSpikeタンパク質のACE2への結合に重要な役割を果たしていることを示唆しています。
図4
溶解性組換えACE2へのスパイクタンパク質の結合親和性。 a 新しく出現するオミクロン変異体の結合親和性は、平均蛍光強度（MFI）で測定され、スパイクタンパク質の細胞表面発現（SACE2/S2）で正規化された可溶性ACE2を伴うタンパク質をスパイクします。すべての値は、選択したゲートの陽性細胞の数を掛けることで重み付けされました。すべての統計的比較は、Ba.2バリアントに対して実行されました。実験は3回の複製で実施され、少なくとも2回繰り返されました。 SDを示すエラーバーで1人の代表者が示されています。統計分析は、両側の学生のt検定を使用して実行されました。 *pP P P Bフローサイトメトリーオミクロン変異体の結合親和性のプロットは、ACE2にタンパク質をスパイクします2。バリアントを発現する293T細胞スパイクタンパク質を、指定されたFCタグ付き組換え可溶性ヒトACE2とインキュベートした。抗FC（PE）抗体を使用して、FCタグ付きタンパク質を検出しました
Ba.2.86およびJN.1スパイクタンパク質によって媒介される融合性は、TMPRSS2を過剰発現している細胞で増強されます。
図5
293T-ACE2または293T-ACE2-TMPRSS2細胞のSARS-COV-2バリアントによって媒介される融合性。 a ACE2およびバリアントによって媒介される細胞 – 細胞融合の定量化T7ポリメラーゼレポーターシステムによってスパイクタンパク質。すべての統計的比較は、Ba.2バリアントに対して実行されました。実験は6回の複製で実施され、少なくとも2回繰り返されました。 SDを示すエラーバーで1人の代表者が示されています。統計分析は、両側の学生のt検定を使用して実行されました。 *pP P P B SARS-COV-2バリアントスパイクタンパク質とACE2によって媒介される細胞 – 細胞融合の代表的な画像。スケールバーは400μmを表します
JN.1バリアントは、TMPRSS2依存性膜融合経路を介して宿主細胞に侵入する傾向があります
SARS-COV-2は宿主ACE2受容体に結合し、スパイクタンパク質を完全に活性化して、細胞表面のTMPRSS2またはエンドソームのカテプシンを介して標的細胞へのウイルス侵入を媒介します [25, 26]。次に、カモスタット（TMPRSS2阻害剤）またはE64D（カテプシンの阻害剤）の存在下で、293T-ACE2-TMPRSS2細胞のオミクロン変異体の侵入経路を調査しました。図6Aに示すように、SARS-COV-2 D614Gバリアントは主にTMPRSS2に依存して宿主細胞に入りましたが、ほとんどのオミクロンバリアントはエンドサイトーシス経路に依存していました。 d614gバリアントと同様に、Jn.1は宿主セルへの侵入のためにTMPRSS2を優先的に選択します。この好みは、BA.2.86と比較してJN.1で観察されるより高い細胞感染性を部分的に説明できます。さらに、293T-ACE2細胞へのOmicronサブバリアントの侵入に対するエンドサイトーシス阻害剤クロロキン、アピリモッド、およびE64Dの影響を評価しました。我々の結果は、3つの阻害剤すべてが、オミクロンのサブバリアント間で同様の有効性を備えた用量依存的に標的細胞へのバリアントシュードウイルスの侵入を減少させることを示しました（図6B）。これらの発見は、SARS-COV-2侵入経路を標的とする阻害剤が、新興のオミクロン亜層に対する有望な治療の可能性を提供する可能性があることを示唆しています。
図6
293T-ACE2または293 T-ACE2-TMPRSS2細胞へのシュードウイルスの侵入に対するE64D、カモスタット、クロロキン、アピリモドの効果。 a E64D（5μM）および/またはカモスタット（50μM）で前処理した293T-ACE2-TMPRSS2細胞におけるシュードウイルスの変異性の感染性。アスタリスクは、BA.2株と比較したSARS-COV-2バリアントの統計的違いを表します。実験は4回の複製で実施され、少なくとも2回繰り返されました。 SDを示すエラーバーで1人の代表者が示されています。統計分析は、両側の学生のt検定を使用して実行されました。 *p293T-ACE2細胞へのシュードウイルスの侵入に対するE64D、クロロキン、アピリモドのP P B効果。実験は4回の複製で行われ、少なくとも2回繰り返されました。 SDを示すエラーバーで1人の代表者が示されています
JN.1は、BA.2.86と比較して免疫脱出を大幅に強化します
図7
出現するオミクロン変異体に対する血清の中和活動。 ab BA.5の画期的な感染症の参加者からの回復期血清におけるオミクロンサブバリアンに対するID50力価を中和する。 CD BA.5 + XBB.1.5のブレークスルー感染症の参加者からの回復期の血清におけるOmicronサブバリアンに対するID50力価を中和する。ヒートマップ（b そして d）SARS-COV-2バリアントに対して各個人のID50力価を表示します。各バリアントに対する幾何平均力（GMT）は、シンボルの上に与えられます。 OmicronサブバリアントとD614Gの間のID50力価の折りたたみ変化は、GMTラベルの上に示されています。 P値は、BA.2バリアントと比較して、すべてのSARS-COV-2サブバリアントの統計的差異を表します。統計分析は、Wilcoxonペアの署名ランクテストを使用して実行されました。 *pP p p
1748062532
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2025-05-24 04:14:00