インターロイキン6レベルの増加と鉄調節バイオマーカーの上方制御は、日本脳炎ウイルス感染症の病因の進行に寄与する

2024-08-07 Wed
IL-6レベルと鉄調節バイオマーカーの上昇が日本脳炎ウイルス感染を促進この研究論文では、著者らは日本脳炎ウイルス（Japanese Encephalitis Virus, JEV）感染における炎症反応と鉄調節バイオマーカーの変化を探究しています。JEV感染に対して、鉄調節バイオマーカーと炎症反応戦略を総合的に分析することが、重要な疾患管理の手段となる可能性があります。
研究背景宿主の鉄経路調節（iron pathways regulation）は、侵入病原体に対する自然免疫反応の重要な構成要素です。感染期間中、鉄恒常性の破壊（鉄欠乏や鉄過剰など）は細胞や器官の機能障害を引き起こし、感染症の結果に大きく影響します。JEV感染は低鉄血症と脾臓マクロファージにおける鉄の蓄積を引き起こしますが、この鉄の再分布は血清中の総鉄結合能や体内総鉄含有量の変化と対応していません。これはJEV感染後の鉄代謝と免疫細胞蓄積の異常を示唆しています。
著者らは、鉄代謝調節（iron metabolism regulation）に基づく精密なメカニズムに関与する多くの経路がまだ臨床研究によって検証されていないと考えています。特に日本脳炎ウイルス感染の病態生理学において、鉄調節バイオマーカーとそれに関連する遺伝子の役割は深く研究する価値があります。
研究出典この論文は、インドのSanjay Gandhi Post Graduate Institute of Medical SciencesとKing George’s Medical Universityに所属するAlok Kumar、Anjali Singh、Sneha Ghildiyal、Prabhaker Mishra、Gajendra Singh、Himanshu Danduらの研究者によって共同で完成されました。論文は2023年10月31日の「Neuromolecular Medicine」誌に掲載されました。
研究方法研究対象とサンプル研究対象には合計148人の参加者が含まれ、そのうち74人がJEV陽性の急性脳炎症候群患者で、残りの74人が性別と年齢を一致させた健康対照群でした。発熱、頭痛、嘔吐、異常行動、精神状態、項部硬直、グラスゴー昏睡尺度（GCS）スコアなどの症状が記録されました。患者は退院後6ヶ月間フォローアップされ、予後が記録されました。
実験方法サイトカイン検出（ELISA）：
健康対照群とJEV患者から血液サンプルを採取し、血清を分離して使用まで-80℃で保存しました。
市販の酵素結合免疫吸着測定法（ELISA）キットを使用して血清中のIL-6レベルを検出しました。
HAMP、TF、TFR1 mRNAレベルの測定:
QIAamp RNA Blood Mini Kit（Qiagen）を使用してJEV患者と健康対照群の血液サンプルから総RNAを分離しました。
ABI 7500 Sequence Detection Systemを用いてリアルタイムPCRを行い、2−ΔΔCt比較CT法で相対的な遺伝子発現を計算しました。
遺伝子型分析（PCR-RFLP）:
PCR-RFLP法を用いてtf（rs4481157）遺伝子多型を分析しました。
PCR増幅産物を2%アガロースゲル電気泳動で分析し、制限酵素を用いて消化型判定を行いました。
分類および回帰木（CART）分析:
決定木分析（decision tree analysis）を用いて予測を行い、主要な遺伝子型指標がJEV感受性と重症度に与える予測効果を探りました。
データ分析SPSS-23およびGraphPad Prism 8を用いて統計分析を行いました。
カイ二乗検定を用いて遺伝子型と症状の関係を比較しました。
二項ロジスティック回帰分析を用いて遺伝子型関連リスクを評価しました。
p値<0.05を統計学的に有意とみなしました。
研究結果JEV患者の人口統計学的および臨床的特徴研究には74名のJEV陽性患者と74名の健康対照群が含まれました。患者の症状は対照群と詳細に記録され比較されました。これらの患者のうち、73人（98.6%）が発熱、56人（75.6%）が頭痛、54人（72.97%）が感覚変化などの症状を示しました。
JEV患者のIL-6、HAMP、TF、TFR1 mRNAレベルELISA検査により、JEV患者の血清中IL-6レベルが健康対照群と比較して有意に高いことが示されました。RT-PCRでは、JEV患者のHAMP、TF、TFR1 mRNAレベルが対照群と比較して有意に高く、JEV感染における鉄調節バイオマーカーの役割を示唆しています。
TF遺伝子型とJEV臨床表現との関連TF（rs4481157）遺伝子多型はJEVの臨床症状と有意に関連していました。CART分析では、野生型遺伝子型の患者がJEV感染に対してより感受性が高く、ホモ接合体型の患者はより重症のJEV病態に発展するリスクが高いことが示されました。
考察著者らは、以前の研究で病原体が宿主細胞に侵入すると様々な分子が放出され、高炎症反応を引き起こすことが示されていたと指摘しています。現在の研究では、HAMP mRNAの発現とIL-6タンパク質レベルがJEV患者の血清中で有意に上昇しており、IL-6-HAMP軸が重要な役割を果たしていることが示されました。さらに、鉄負荷の増加は炎症と関連しており、例えば本研究ではJEV感染によって誘発されたIL-6の上昇がHAMP発現の増加を誘導しています。
また、多くの鉄感受性遺伝子（TFなど）がHAMP発現の重要な調節因子であることが判明しました。JEV感染は炎症状態を誘発することでHAMPの産生に影響を与え、さらにTFとTFR1の発現に影響を与えて血清鉄バランスを維持しています。
結論研究はJEV感染におけるIL-6レベルと鉄調節プロセスの変化を明らかにし、これらの変化がJEVの病態生理学的発展において重要な役割を果たしていることを示しました。TF遺伝子型（rs4481157）はJEV感染の感受性と重症度を評価する重要なツールとなり得ます。
研究の価値本研究はJEV感染における炎症および鉄調節メカニズムの理解に新しい洞察を提供し、関連するバイオマーカー（IL-6やHAMPなど）の潜在的な応用を提案しています。将来的には、これらの調節タンパク質と遺伝子間のより詳細な相互作用、および遺伝子配列の変化が全体的な転写レベルに与える影響を明らかにするためのより広範な研究が必要です。