新型コロナウィルス感染症を材料にして --- クローンウィルスをめぐって(16)

mRNAテクノロジーの基盤を構築する流れにおいて，人工知能(AI)，情報科学などを含めた，生物学のテクノロジーに関わる，専門用語の体系的な編成の改変がおこなわれることの緊急性や重要性が述べられている感があるのだが，多分，日本では，散漫な話題に隠蔽されていくのだろうから，ちまちま，翻訳続行しようかなと思っている．そろそろ，第6波到来も半信半疑になる時期だろうし，実際，わかりやすい説明もほとんどないしだが，こういう問題と絡めてみていく方が，よほど生産的な気もする．

 

The next phase of SARS-CoV-2 surveillance: real-time molecular epidemiology

次期フェーズ(段階)の SARS-CoV-2 監視 : リアルタイム分子疫学

Recieved: 26 May 2021; Accepted : 20 July 2021; Published online: 9 September 2021 (NATURE)

The current coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic is the first to apply whole-genome sequencing near to real time, with over 2 million severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) whole-genome sequences generated and shared through the GISAID platform. This genomic resource informed public health decision-making throughout the pandemic; it also allowed detection of mutations that might affect virulence, pathogenesis, host range or immune escape as well as the effectiveness of SARS-CoV-2 diagnostics and therapeutics. However, genotype-to- phenotype predictions cannot be performed at the rapid pace of genomic sequencing. To prepare for the next phase of the pandemic, a systematic approach is needed to link global genomic surveillance and timely assessment of the phenotypic characteristics of novel variants, which will support the development and updating of diagnostics, vaccines, therapeutics and nonpharmaceutical interventions. This Review summarizes the current knowledge on key viral mutations and variants and looks to the next phase of surveillance of the evolving pandemic.

[概要] 現下のコロナウイルス症 2019(COVID-19) パンデミックは，GISAIDプラットフォームを通じて生成および共有された 2百万以上の重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2) 全ゲノム配列を使って，ほとんどリアルタイムでの全ゲノムシーケンシングが適応された最初のものである. このゲノム資源は，パンデミックを通じて，公衆衛生上の意思決定に影響を与え，SARS-CoV-2の診断や治療だけでなく， 毒性，病原性，宿主の範囲あるいは免疫逃避に影響する変異の検出にも関わる. しかしながら，遺伝子型から表現型への予測は，ゲノムシーケンシングの速度を速めて行うことができない.  次期のパンデミックに備えるためには，世界規模でのゲノムの監視をリンクして，適宜に、新たな変異株の表現型の特徴を評価する系統的なアプローチが必要であり，それは，診断，ワクチン，治療および薬剤に関係しない分野の関わりを開発したりアップデートする助けとなるだろう. このレビューは，主要なウイルスの突然変異や変異株，および，進展するパンデミックの次期フェーズの監視に関わる留意点について，現在わかっていることを要約する.

The COVID-19 pandemic has put the use of pathogen genomic sequencing to support public health decision-making on center stage. Rapid sharing of the first viral genome sequences of SARS-CoV-2 (ref. 1) showed that this virus is a member of the species Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus in the family Coronaviridae, subfamily Orthocoronavirinae, genus Betacoronavirus, subgenus Sarbecovirus, and is closely related to SARS-CoV and a diverse group of SARS-like coronaviruses identified in bats. The recent World Health Organization (WHO) mission to search for the origin of SARS-CoV-2 described the jump of the virus from bats, either directly or through an intermediate animal host, to humans as the most likely route by which the virus caused the pandemic. Interestingly, SARS-CoV-2 also clusters with sequences obtained from pangolin, although the time to the most recent common ancestor of SARS-CoV-2 and the related pangolin viruses dates to around 150 years ago. Timely sharing of the first viral genome sequences also enabled the establishment of diagnostic tools, including the development of specific SARS-CoV-2 whole-genome sequencing protocols and the rapid development of vaccines. With current massive genomic sequencing efforts, virological epidemiological surveillance is being performed near to real time. Mutations in the viral genome are also detected and shared near to real time, leaving the interpretation of their relevance for future work. Mutations and other genome changes are part of the normal replication and evolution process, and most mutations will not result in increased viral fitness. This Review summarizes the genomic surveillance efforts as well as the current nomenclature and detection of variants of concern (VOC) and variants of interest (VOI). In addition, the emergence of these variants is discussed, and future needs for faster genotype-to-phenotype prediction are described.

COVID-19パンデミックは，焦眉の公衆衛生上の意思決定を手助けするために，病原体のゲノムシーケンシングを利用している．SARS-CoV-2の最初のウイルスゲノム配列の迅速な共有によって，このウイルスが，コロナウイルス科，オルソコロナウイルス亜科，ベータコロナウイルス属，サルベコウイルス亜属に属する，重症急性呼吸器症候群関連コロナウイルスの一種であること，そして，SARS-CoVおよびコウモリで確認された様々なグループのSARS様コロナウイルスと密接な関係を持っていることが示された．最近，世界保健機構(WHO)が，コウモリを宿主とするウイルスから，直接かあるいは中間動物宿主を経て，ヒト感染への飛躍に至る，ウイルスがパンデミックを引き起こした最もありそうな経路を説明するために，SARS-CoV-2の起源に関する調査というミッションを行なった．興味深いことは，SARS-CoV-2および関連するセンザンコウウイルスの最も最近の共通祖先は，およそ150年前に遡るが，SARS-CoV-2もまたセンザンコウから得られた配列と特徴の似た特性群(cluster)を作っていることである．最初のウイルスのゲノム配列の適宜な共有は，SARS-CoV-2特定の全ゲノムシーケンシングプロトコールの開発およびワクチンの迅速な開発を含む，治療ツールを確立することも可能にした．現在の膨大なゲノムシーケンシングの取り組みによって，ウイルス学的疫学的監視は，ほぼリアルタイムになされている．ウイルスゲノムにおける変異もまた検出されており，将来的な研究につながるかどうかの解釈はさておくとして，ほぼリアルタイムに共有されている．突然変異やその他のゲノムの変化は，複製や進化プロセスの通常の部類であって，ほとんどの変異は，ウイルス適合性を増大させることにはならないだろう．このレヴューは，懸念される変異株(VOC)や注目される変異株(VOI)の，現在の系統的な体系化や検出だけでなく，ゲノム監視の取り組みを要約する．さらに，これらの変異株の新たな出現を議論して，迅速な遺伝子型から表現型の予測の将来的な必要性について説明する．

SARS-CoV-2 genomic surveillance

SARS-CoV-2 ゲノム監視

Virus genome sequencing has been increasingly used in recent years for outbreak research in the emerging disease field, as seen during the recent Ebola virus outbreak in Africa and the arbovirus outbreaks in South America; however, the scale of genomic surveillance undertaken during the current pandemic is unprecedented. During the first year of the pandemic, a large number of SARS-CoV-2 whole-genome sequences were generated from all around the world and shared, mostly through GISAID. As of 5 July 2021, 25,284 whole-genome sequences from Africa (0.32% of all reported SARS-CoV-2-positive cases from that continent), 146,562 from Asia (0.3\% coverage), 1,292,415 from Europe (2.35% coverage), 692,704 from North America (1.75% coverage), 37,913 from South America (0.12% coverage) and 20,613 from Oceania (25% coverage) had been generated (ref. 15 and WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard (https://covid19.who.int/table)). Although the number of genomes is unprecedented, the coverage is still heavily biased toward regions and countries with specialized genomic facilities, programs and research projects. During the current SARS-CoV-2 outbreak, virus genome sequencing combined with metadata has been used to further study the origins of the pandemic, to determine main routes of introduction and spread for outbreak investigations in hospitals, nursing homes, schools and mink farms, to analyze regional, national and international epidemiological trends and to study potential immune escape. With the expanding scale of genomic sequencing, new analytical challenges arise. The massive spread of the virus, with over 183 million human individuals infected as of 5 July 2021 (ref. 26), led to the accumulation of mutations within the viral genome. This is all part of the game: the virus replication process is not 100% error proof, leading to the generation of progeny genomes with small numbers of mutations or, occasionally, insertions or deletions. Currently, close to 50,000 nonsynonymous mutations have been observed28. With ongoing transmission, such mutations can be replicated in subsequent rounds of infection, evolving into a unique fingerprint. When sufficient diversity is observed, the fingerprints can be used for epidemiological analyses at different levels of resolution, for instance, to link cases to a cluster, to track the origins of outbreaks, to understand the seeding of pandemic waves and to monitor the effects of control measures.

It is important to consider the biases implicit in generation of genomic data. The current genomic effort is biased toward a limited number of countries with high sequencing capacity. An overview of the percentage of SARS-CoV-2 sequences generated and shared on GISAID as compared to the total number of SARS-CoV-2 infections diagnosed as of 5 July 2021 (WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard, https://covid19.who.int/table) is shown in Fig. 1.

最近の，アフリカで発生したエボラウイルスや南アメリカで発生したアルボウイルスの間に見られた様に，ウイルスゲノムシーケンシングは，突然出現する病気の分野における発生調査に，近年，使用されることが増えているが，現在のパンデミックの間で着手されたゲノム監視の規模は，前例のないものである．パンデミックの初年度の間に，主にGISAIDを通して，多数のSARS-CoV-2全ゲノム配列が，全世界中からもたらされ，そして，共有された．2021年7月4日現在で，アフリカから25,284の全ゲノム配列(アフリカ大陸の全陽性者の0.32%),  アジアから146,562(カバーした範囲の0.3%),  ヨーロッパから1,292,415(カバー範囲の2.35%)，北米から692,704(カバー範囲の1.75%),  南米から37,913(カバー範囲の0.12%)およびオセアニアから20,613(カバー範囲の25%)がもたらされた．ゲノムの数は前例がないほどだが，地域や国による特定ゲノム機関，プログラムや調査プロジェクトでの偏向がまだまだ非常に大きい．現在のSARS-CoV-2発生拡大の間に，メタデータ付きのウイルスゲノムシーケンシングが，パンデミックの起源をさらに調べるために，病院，療養施設，学校，およびミンク農場での発生調査ための，導入源や拡散の主要ルートを定めるために，地域的な，国ごとの，国際的な動勢を分析するために，そして，免疫逃避の可能性を調べるために使われている．ゲノムシーケンシングの規模が拡大することによって，新たな解析的取り組みが生じている．2021年7月5日現在，1億8千3百万人の感染者を伴うウイルスの大きな拡大は，ウイルスゲノムに変異の蓄積をもたらした．これがゲノムの核心だが，ウイルスの複製過程は，100%エラーを訂正するわけではなく，少数の変異や，時には，挿入や欠失を伴うコピーゲノムの生成が生じる．現在，50,000近い非同義的変異が見つかっている．進行している感染伝播によって，その様な変異は，引き続く感染において複製されて，ユニークな特徴を進化させることができる．十分な多様性が見られるとき，その顕著な特徴は，異なるレベルの解像度での疫学的解析，例えば，ケース毎にクラスターにリンク付けする，発生の起源を追跡する，パンデミックの波の初期値設定を理解する，および，制御手段の効果をモニターするために利用できる．ゲノムデータ生成における陰在的な偏りを考慮しておくことは重要である．現在のゲノムに関する結果は，高いシーケンシング能力を持つ，限られた国々に偏っている．2021年7月5日現在，SARS-CoV-2確定感染者の総数と比較された，GISAIDにもたらされ，共有されたSARS-CoV-2配列の概要(WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard, https://covid19.who.int/table) は，Fig.1に示されている．

Nomenclature and classification tools

専門用語体系および分類ツール

During the pandemic, a plethora of bioinformatics tools have been developed, and the open sharing of genomic data has triggered a massive stream of publications analyzing local, regional or global datasets for a broad range of questions. For such applications, a key issue has been the need for standardized, downsized reference datasets and for standardization of lineage nomenclature, which has been challenging as this needed to be developed during the evolving pandemic. The most frequently used lineage assignment and data visualization tools such as Pangolin, Nextstrain and GISAID have greatly aided this process, but continued reassessment is needed as new challenges arise. Recently, the WHO published a nomenclature system using Greek alphabet letters to label VOIs and VOCs to make the names more easy to remember and more practical. The most well-known systems are the Nextstrain SARS-CoV-2 clade naming strategy and Pango. In Pango, the earliest sequences from Wuhan were designated as lineage A (represented by Wuhan/ WH04/2020; sampled 5 January 2010; GISAID accession EPI_ISL_406801) and lineage B (represented by Wuhan-Hu-1; sampled 26 December 2019; GenBank accession MN908947). Subsequent lineages were assigned a number, for instance, B.1, B.2 and so on, or letters, depending on the system used. To make tracking of strains accessible for providers of genetic data, GISAID collaborated with bioinformaticians, using interactive visualization software that provides rough overviews of the distribution of virus lineages across the world based on typical amino acid substitutions. The Pango nomenclature tool uses a numerical system to classify lineages in more detail and seems to have gained the most traction in public health communications, in combination with the WHO classification that is limited to specific variants (for instance, Alpha variant, Pango lineage B.1.1.7).

パンデミックの間に，非常に多くの生命情報科学(バイオインフォマティクス)ツールが開発され，ゲノムデータの公開は，広い範囲の問題に対する，局所的な，地域的なそして地球規模のデータセットを解析した膨大な出版物が出回るきっかけとなった．その様な応用に対して，重要な問題は，標準化，参照データセットを少なくて済む様にすること，系統的な専門用語体系を規格化することであり，その様な取り組みが，進展するパンデミックの間に開発される必要があるというので，行われた．最も頻繁に使われるPangolin, NextstrainおよびGISAIDの様な，系統分類およびデータ可視化ツールは，この処理に大いに役立っているが，新たな課題が生じるたびに，継続した評価の見直しが必要とされる．最近，WHOは，より覚えやすく，実用的な名前になるように，VOIsやVOCsにラベルづけするために，ギリシャ語のアルファベット文字を使った用語体系を出版した．最もよく知られている体系は，the Nextstrain SARS-CoV-2 clade naming strategyおよびPangoである．Pangoで，武漢からの最も初期の配列は，A系列( Wuhan/ WH04/2020; sampled 5 January 2010; GISAID accession EPI_ISL_406801と表される)およびB系列(Wuhan-Hu-1; sampled 26 December 2019; GenBank accession MN908947と表記される)と名付けられ，それに続く系統は，数, 例えば，B.1, B.2などなどがあてがわれ，文字は，使用する体系に基づいている．ゲノムデータプロバイダー, GISAIDへアクセス可能な経路調整に，生命情報科学と協力し，典型的なアミノ酸置換に基づき，世界中でのウイルス系統の分布の粗い概観を与える，双方向の可視化ソフトウェアーが使われる．Pango専門用語分類体系ツールでは，より詳細に系統を分類するための多くのシステムが使われており，特定の変異株に限定されるWHOの分類と組み合わさって(例えば，アルファ株，Pango B.1.1.7系統)，公衆衛生のコミュニケーションにおいて，最も支持を得ているように思われる．

VOCs(懸念される変異株)

The implications of mutations, insertions or deletions in SARS-CoV-2 genomes are hard to determine from sequence data alone. While most mutations are silent or might result in phenotypic differences that are neutral or detrimental to viral fitness, some genomic changes may affect properties that are relevant for our ability to detect, treat, control or prevent infections or disease. Our understanding of the effects of certain genomic signatures is currently limited, as translating genotypes into phenotypes requires carefully designed experimental studies that may require months to complete.

SARS-CoV-2ゲノムにおける突然変異，挿入あるいは欠失がどう影響するかは，配列データのみで決めるのは難しい．ほとんどの変異は，サイレントであるか，あるいは，ウイルス適合性に対して中立あるいは害を与えるような表現型の違いに結果するが，いくつかのゲノム変化は，われわれの検出能力，処理能力，感染や症状への制御あるいは防御能力に関係する性質に影響を与える．あるゲノムの特徴の効果についてのわれわれの知識は，現在のところ限られていて，遺伝型から表現型に翻訳する場合には，数ヶ月かかる実験研究を注意深く計画する必要がある．

Genomic tracking and data analysis has helped to identify virus variants that have drawn attention because of their epidemiological behavior. A first example was the emergence and global dispersal of viruses with an amino acid substitution (aspartic acid to glycine) in the spike protein at position 614 (ref. 41). This substitution was first described in B.1 lineage viruses identified toward the end of January 2020 in Guangzhou, Sichuan and Shanghai and subsequently in viruses from the same lineage identified in early cases of the pandemic in Germany, linked to a traveler from Shanghai. This initial cluster was controlled, but viruses with the same substitution have been introduced on multiple occasions, seeding the pandemic in Europe. At that stage, it was not possible to determine whether the substitution reflected a founder event in the country of origin; however, since then, this mutation has been fixed in the genome and is now --- as of 19 May 2021--- present in 99.27% of the genomes sequenced since the start of 2021. Incursion into the United Kingdom allowed comparison of the spread of B.1 viruses with the 614G substitution over 614D viruses in the same epidemiological background, and displacement of 614D-encoding viruses over time was observed. Subsequent testing of the effect of the substitution on the infectivity of the virus in different cell types (using lentiviral vectors with SARS-CoV-2 spike protein on the viral surface) suggested that the D614G substitution caused an increase in infectivity, while structural analysis suggested a conformational change in the spike protein affecting binding and/or fusion. In addition, enhanced replication in the upper respiratory tract in hamsters and somewhat enhanced transmission in animals were observed.  Considering this in combination with the observed global displacement of D614-encoding viruses, Hou et al. concluded that the virus had adapted to increased transmissibility, possibly through a shift toward more efficient upper respiratory tract infection.

ゲノムの追跡やデータ解析は，その疫学的振る舞いが注目されるウイルス変異株を特定する助けになっている．スパイクタンパク質における614番目の場所での，アミノ酸置換(アスパラギン酸がグリシンに)を持つウイルスの出現と世界的拡散は，その最初の例である．この置換は，広州や四川および上海で，2020年1月の終わり頃に確認された，B.1系統のウイルスに示され，その後，上海からの旅行者にリンクを辿れる，ドイツにおけるパンデミックの初期のケースで確認された同じ系統からのウイルスに示された．この最初のクラスターは収まったが，同じ置換を持つウイルスは，様々な機会に持ち込まれ、ヨーロッパにパンデミックの種を撒いた．その段階では，その置換が，起点となった国で生じた出来事を始まりとするのかどうかは決められなかったが，その後，この変異はゲノムに固定されて，今では，2021年5月19日現在，2021年の初め以来のゲノム配列の99.27%に存在している．イギリスを急襲したことで，同じ疫学的背景において，614Dを614Gに置き換えたB.1ウイルスの拡散を比較することができ，時とともに，614Dにコードされたウイルスの転位が観察された．続いて，(ウイルス表面にSARS-CoV-2スパイクタンパク質を持つレンチウイルスベクターを使って)異なる細胞型へのウイルスの感染性に関する置換の効果を検査し，D614G置換は，感染性を増していることが示された．他方，構造解析から，結合およびあるいは融合に影響を与えるスパイクタンパク質におけるコンフォーメーションの変化が示された．さらに，ハムスターの上気道において複製が強まっており，動物の間で伝染力がやや強くなっていることが観察された．このことを，観察されたD614コードウイルスのグローバルな転位と結びつけて考え，Hou等は，ウイルスは伝染力の増大に適合していて，より効果的な上気道感染へのシフトを通ることができると結論した．

A more recent phenomenon is the detection of new SARS-CoV-2 variants with multiple mutations across the genome that appear to have undergone a process of natural selection, resulting in an evolutionary jump in comparison to previous circulating viruses (Fig. 2a,b). These variants are declared VOCs when phenotypic traits of relevance to public health are attributed to them. The first variant with such an unusual number of mutations (Alpha (B.1.1.7)) was first noted in mid-November 2020 in the United Kingdom, a country that has stood out because of its massive sequencing effort. This VOC differed in 22 nucleotide positions from previously sequenced viruses, including at least 8 nonsynonymous changes mapping to the spike protein. One consequence of the genetic changes was that one of the three PCR targets used in the routine screening of cases in large test facilities failed, making it relatively easy to track the emergence and spread of the Alpha variant by monitoring the proportion of positive cases with target failure in the spike gene. The Alpha variant rapidly increased in prevalence in large parts of the United Kingdom and beyond and was associated with rapidly expanding community epidemics in different regions. UK scientists, on the basis of phylodynamic analyses and modeling, have suggested that the variant strain may be more transmissible. This conclusion was based on their analyses of virus-lineage-specific trends in COVID-19 reporting, combined with data on social contacts and mobility information. These analyses led to the conclusion that the observed pattern of spread was best explained by assuming that the Alpha variant had increased transmissibility, increasing the reproduction number by 0.4 or more in comparison to previous circulating variants. Studies in hamsters showed higher viral shedding of Alpha variant viruses, and it is possible that increased viral load might partly explain the increased rates of transmission between humans as well. Although previously acquired natural or vaccine-induced immunity to SARS-CoV-2 provides protection against severe disease upon infection with the Alpha variant, the possibility that immune escape may explain its rapid spread cannot be excluded as antibody cross-reactivity was variable. Thus, a combination of factors ranging from neutral drift and seeding events to viral shedding patterns, immune escape and increased transmissibility may have contributed to the rapid spread of the Alpha variant around the globe.

自然淘汰を経て現れ，以前に流行したウイルスと比較して進化的な飛躍を遂げている，ゲノムにわたる様々な変異を持つ新たなSARS-CoV-2変異株の検出は，さらに最近の現象である．これ等の変異株は，公衆衛生に関連する表現型の特徴が認められるとき，公式にVOCs(懸念される変異株)と呼ばれる．そのような異常な数の変異を持つ最初の変異株(アルファ株(B.1.1.7))は，膨大なシーケンシングを行なっている国，イギリスにおいて，2020年11月中旬に，最初に報告された．このVOCは，以前のウイルスゲノム配列と22のヌクレオチドの位置が異なっており，スパイクタンパク質に位置する，少なくとも8つの非同義的変化を含んでいる．遺伝子変化の結果の一つとして，大規模検査の場合のルーチンのスクリーニングで使われる3つのPCR標的の一つを捉え損いやすくなる．スパイク遺伝子における標的を捉えそこなった陽性比率の監視から，比較的容易にアルファ株の発生や拡大をたどれた．アルファ株は，イギリスの大部分や海外にも，素早く感染を広め，他の地域へ感染流行を広げることになった．phylodinamics(ウイルス系統動学?)解析およびモデリングを基礎にして，UKの科学者達は，その変異系統の伝染力が強まっている可能性を示した．この結論は，社会的接触や移動情報と共にして，COVID-19報告の，ウイルス系統特定トレンドの解析に基づいている．観察された感染拡大のパターンは，アルファ変異株が伝染性を強めており，以前に流行した変異株に比較して，0.4あるいはそれ以上に再生産数を増大していると仮定すれば，最もよく説明される．ハムスターの研究から，アルファ変異ウイルスの高いウイルス放出が示され，増加したウイルス量は，ヒトでも同様に，伝染力の高まりを部分的に説明できる．SARS-CoV-2への自然感染によるあるいはワクチン接種により事前に得られた免疫は，アルファ変異株に感染した場合の重症化を防ぐが，免疫逃避による急激な拡大の可能性は，交差作用抗体が可変であるということで，排除することはできない．したがって，中立ドリフトや播種イベントからウイルス放出パターンまでの範囲を決める因子との結びつき，免疫逃避および伝染性の増大は，世界中にアルファ変異株を素早く広げる要因になっているかもしれない．

In a separate event, another VOC was first detected in South Africa (Beta (B.1.351)). Like the Alpha variant, this variant has undergone an unusually large number of mutations, some of which are shared with the Alpha variant. The Beta variant is characterized by at least eight nonsynonymous changes in the spike protein, including three that affect key residues in the receptor-binding domain (K417N, E484K and N501Y), which potentially affect receptor binding or antigenicity, or both. As observed with the Alpha variant, Beta variant viruses have rapidly increased in prevalence, with initial modeling suggesting that these viruses have increased transmissibility.  In addition, reduced sensitivity to neutralizing antibodies elicited by either natural infection or vaccination was observed for this variant, which is in line with its first emergence in a region with high seroprevalence due to the first pandemic wave.

別な出来事として，もう一つのVOCが南アフリカで検出された(ベータ(B.1.351)).  アルファ変異株と同じように，この変異株は，大方は，多数の変異を持っており，その変異のいくつかは，アルファ株と共通している．ベータ変異株は，スパイクタンパク質に，受容体結合や抗原性，あるいはその双方に影響を与えることのできる，受容体結合領域における重要な残基に影響する3つの変化(K417N(リジン417アスパラギン), E484K(グルタミン酸484リジン)，および，N501Y(アスパラギン501チロシン))を含む，少なくとも8つの非同義的変化によって特徴付けられる．最初のモデリングで，これ等のウイルスが伝染性を強めていることが示されたように，アルファ変異株で見られたように，ベータ変異株は，急速に感染流行を広げた．さらに，自然感染あるいはワクチン接種で誘発された中和抗体への感応性を減じることが，この変異株で観察された．このことはパンデミック第一波での，高いseroprevalance(感染血清占有率?)の地域において，ベータ株が最初に出現したという考えに合致している．

A third highly divergent variant was detected in Japan, traced back to travelers from Brazil. Subsequent analyses by a sequencing consortium in Brazil confirmed circulation of this variant, referred to as the Gamma variant, in a region that had been hit particularly hard earlier in the pandemic. The Gamma variant has also been reported to transmit more easily and might be associated with a higher case fatality ratio among young and middle-aged adults. More recently, a fourth variant emerged in India, the so-called Delta (B.1.617.2) variant, and was declared a VOC. The Delta variant is characterized by L452R, T478K and P681R substitutions in the spike protein, of which P681R is located in the S1-S2 furin cleavage site, which is an essential site enabling the virus to infect target cells. It has been speculated that the specific combination of L452R, E484Q and P681R substitutions may result in increased ACE2 binding and a higher rate of S1-S2 cleavage, which could lead to increased transmissibility of variant viruses, but experimental evidence is lacking. The Delta variant was already identified in December 2020, but has received increased attention recently owing to a rapid surge in COVID-19 cases in India and the United Kingdom caused by this variant since February 2021 (ref. 67). Since then, the Delta variant has rapidly spread across different continents and increased spread as compared to the Alpha variant has been observed. Additionally, reduced neutralization was observed after vaccination, although vaccination most likely still  protects against severe disease and hospitalization.

3番目の別な変異株は，日本で検出され，ブラジルからの旅行者にたどり着く．ブラジルでのシーケンシング・コンソーシアムで引き続き分析したところ，パンデミックにおいてより早くひどい直撃を受けた地域で，この変異株の流行が確認され，ガンマ株と呼ばれることになった．ガンマ株は伝染性が強く，若者や中年層に高い致命率をもたしたかもしれないということも報告された．さらに最近になって，インドで4番目の変異株，いわゆるデルタ株(B.1.617.2)で，VOCに指定されている，が出現した．デルタ株は，スパイクタンパク質におけるL452R(ロイシン452アルギニン), T478K(トレオニン478リジン)およびP681R(プロリン681アルギニン)置換変異で特徴付けられ，P681Rの置換は，ウイルスが標的細胞へ感染するための極めて重要な部位である，S1-S2フリン開裂部位に位置している．L452R, E484Q(グルタミン酸484グルタミン)およびP681Rの特定の組み合わせは，ACE2結合を強め，S1-S2開裂率をより高める結果を生み，変異ウイルスの伝染性を高めると考えられているが，実験的エビデンスを欠いている．デルタ株は，2020年の12月には確認されているが，最近になって，インドでのCOVID-19患者の急増で関心が高まったが，イギリスでは，2021年2月以来，この変異株が流行している．それ以来，デルタ株は，大陸を越えて急速に拡大し，アルファ株に比較されるような感染拡大を見せている．さらに，ワクチン接種は，依然として，重症化や入院治療の必要を防ぐ効果を持っているにも関わらず，ワクチン接種後の中和能の減少がみらる．

VOIs(注目すべき変異株)

Next to these VOCs, an expanding list of other variants have been identified that might be associated with phenotypic changes but have not yet been demonstrated to circulate widely and/or negatively affect transmissibility, virulence and immune escape or result in decreased effectiveness of available vaccines, diagnostics and therapeutics. These variants are so-called VOIs and need careful monitoring to determine their possible impact on public health.

VOIs might harbor similar mutations as some of the VOCs and have been found in multiple countries or have caused multiple COVID-19 cases. For example, in December 2020, VOI Eta (B.1.525) was detected both in Nigeria and the United Kingdom. This variant shares mutations with the Alpha variant (deletions at positions  and 144 of the spike protein) and has the E484K substitution that is found in the Beta and Gamma variants. This specific substitution is monitored because it has been associated with reduced sensitivity to neutralizing antibodies elicited by natural infection or vaccination. Other examples of VOIs that carry the E484K substitution within the receptor-binding domain are the former VOI Zeta (P.2), former VOI Theta (P.3) and VOI Iota (B.1.526) variants that emerged in Brazil, the Philippines and the United States, respectively. VOI Kappa (B.1.617.1), which was identified in India together with VOC Delta, also has a substitution at position 484 in the spike protein but encodes a glutamine at this position, which is also associated with reduced susceptibility to neutralization with convalescent sera. Another VOI was first detected in July 2020 in California and subsequently spread rapidly throughout the United States. This variant, former VOI Epsilon (1.427/1.429), is characterized by a set of substitutions in the spike protein, of which the L452R substitution in the receptor-binding domain is also thought to increase infectivity, and has the potential to escape antibodies. A variant circulating widely in South America, VOI Lambda (C.37), which was first identified in Peru in August 2020, encodes a substitution in the receptor-binding domain at position 452 as well. Instead of a change from a lysine to an arginine as seen in VOC Delta and VOIs Epsilon and Kappa, a glutamine residue occupies this potentially important site. An overview of the currently detected VOCs and currently detected and former VOIs and their substitutions in the spike protein as well as the rest of the virally encoded proteins is shown in Fig. 2a,b, but the number of variants is rapidly expanding and their categorization is constantly being updated on the basis of ongoing risk assessments.

これ等のVOCsの傍らで，その他の変異株の敷衍されたリストから，表現型の変化が伴っているかも知れないが，伝染性や毒性および免疫逃避に影響する，あるいは,  ワクチンの有効性や診断および治療の効果を減じる結果へと広がっているか，あるいはまたは，悪い方に動いているかがまだ証明されていないものを特定して，その変異株は，いわゆるVOIs(注目すべき変異株)と呼ばれ，公衆衛生に衝撃を与える可能性を確かめるために，注意深く監視する必要がある．

VOIsは，いくつかのVOCsと同様の変異を持つこともあり，様々な国で見つかり，多様なCOVID-19の症例を引き起こしている．例えば，2020年12月，ナイジェリアやイギリスで，VOI イータ株(B.1.525)が検出された. この変異株は，アルファ株(スパイクタンパク質の様々な位置での欠失および144に欠失を持つ)と共通の変異があり，ベータ株およびガンマ株に見られるE484K置換を持っている．この特定の置換は，自然感染あるいはワクチン接種で誘発された中和抗体に対する感応性を減じることになるかも知れないというので，監視対象になっている．受容体結合領域にE484K置換を持つその他のVOIsは，それぞれ，ブラジル，フィリピン，そしてアメリカ合衆国で出現した，先行VOI ゼータ株(P.2), 先行VOI テータ株(P.3)およびVOI イオタ(B.1.526)変異株である．VOC デルタ株とともにインドで確認されたVOI カッパ株(B.1.617.1)もまた，スパイクタンパク質の484の位置に置換を持っているが，この位置にグルタミン(Q)をコードしており，回復患者の血清を使った中和へ反応する力の減少にも結びついている．もう一つ別なVOIは，2020年7月，最初，カリフォルニアで見つかった．その後，たちまち，合衆国中に広がった．この変異株，先行VOI イプシロン(1.427/1.429)は，スパイクタンパク質における1組の変異で特徴付けられ，受容体結合領域におけるL452R置換は，感染性を強め，抗体回避する能力があるとも考えられている．南アフリカで広く流行した変異株，VOI ラムダ株(C.37)は，2020年8月にペルーで最初に見つかっていたが，同じく452の位置で，受容体結合領域において置換されてコードされていた．VOCデルタ株やVOIsイプシロンおよびカッパで見られるような，リジン(K)からアルギニン(R)への変化の代わりに，グルタミン残基が，この重要性を持つと見られる部位を占めている．現在検出されているVOCsや，現在検出されているおよび先行VOIs，および，スパイクタンパク質における置換同様に，ウイルスによってコードされたその他のタンパク質は，Fig2a,bに示されているが，多くの変異株は，急速に拡大して，それ等の分類は，継続されているリスク調査を基に，絶えずアップデートされている．

新型コロナウィルス感染症を材料にして --- クローンウィルスをめぐって(15)

ワクチン誘発免疫性血小板減少症における抗体エピトープ

概要

Vaccine-induced immune thrombotic thrombocytopaenia (VITT) is a rare adverse effect of COVID-19 adenoviral vector vaccines. VITT resembles heparin-induced thrombocytopaenia (HIT) in that it is associated with platelet-activating antibodies against platelet factor 4 (PF4); however, patients with VITT develop thrombocytopaenia and thrombosis without exposure to heparin. Here we sought to determine the binding site on PF4 of antibodies from patients with VITT. Using alanine-scanning mutagenesis, we found that the binding of anti-PF4 antibodies from patients with VITT (n = 5) was restricted to eight surface amino acids on PF4, all of which were located within the heparin-binding site, and that the binding was inhibited by heparin. By contrast, antibodies from patients with HIT (n = 10) bound to amino acid that corresponded to two different sites on PF4. Biolayer interferometry experiments also revealed that VITT anti-PF4 antibodies had a stronger binding response to PF4 and PF4-heparin complexes than did HIT anti-PF4 antibodies, albeit with similar dissociation rates. Our data indicate that VITT antibodies can mimic the effect of heparin by binding to a similar site on PF4; this allows PF4 tetramers to cluster and form immune complexes, which in turn causes Fcγ receptor IIa (FcγRIIa; also known as CD32a)-dependent platelet activation. These results provide an explanation for VITT-antibody-induced platelet activation that could contribute to thrombosis.

ワクチン誘発免疫性血栓を伴う血小板減少症 (VITT) は，COVID-19 アデノウイルスベクターワクチンにより稀に生じる有害な影響である.  VITT は，血小板因子4(PF4)に対する血小板活性抗体と結びついている，ヘパリンに誘導された血小板減少症(HIT)に似ているが，VITTの患者は，ヘパリンに暴露することなく，血小板減少症や血栓症状を示す.  ここで，VITT 患者から取った抗体の PF4上の結合部位を決定する方法を探す.  アラニン・スキャンニング突然変異生成を使って，VITT患者 (n = 5) から取った抗PF4 抗体の結合が，PF4上の 8 つの表面アミノ酸に限定されること,  それらは全て，ヘパリン結合部位に位置すること，および，ヘパリンはその結合を妨げることを発見した.  対照的に，HIT(n = 10)患者から取った抗体は，PF4上の別な2つの部位に位置するアミノ酸に結びついている.  生分子干渉測定実験によって，VITT抗PF4抗体は，HIT抗PF4 抗体より，同様の解離度であっても，PF4 および PF4-ヘパリン複合体へのより強い結合反応を持つことも明らかになった.  われわれのデータは,  VITT抗体は，PF4上の類似の部位に結びつくことで，ヘパリンの効果を真似ることができることを示した.  これは，クラスターへのPF4 tetramer会合が可能になり，免疫複合体を形成する. それは，今度は，Fcγ受容体IIa(FcγRIIa; CD32a とも呼ばれる)依存性血小板活性を生じる.  これらの結果から，血栓に関与するVITT抗体誘発血小板活性が説明できる.

VITT is a rare but serious adverse effect of adenoviral vector vaccines against SARS-CoV-2. The clinical picture of VITT is moderate to severe thrombocytopaenia together with arterial and/or venous thrombi, often occurring in unusual locations. These findings resemble the immunological drug reaction HIT, which presents clinically as thrombocytopaenia and thrombosis in patients who have previously been exposed to heparin. VITT most closely resembles the exceptionally rare spontaneous HIT, which occurs in the absence of heparin. HIT is caused by immunoglobulin G (IgG) antibodies that bind to neoepitopes on PF4 (also known as CXCL4), a 70-amino-acid cationic protein that is contained within platelets. The neoepitopes become exposed after heparin, a large anionic polysaccharide, binds to a specific site on PF4, which causes tetramers to cluster together. The IgG-specific antibodies bind to PF4-heparin to form immune complexes, which activate platelets through FcγRIIa receptors, leading to an intense activation of platelets and the release of procoagulant-rich microparticles. Other cells, including monocytes, are also activated by these immune complexes, which amplifies the hypercoagulable state in patients with HIT. It has been postulated that VITT has a similar pathophysiology to HIT, and several studies have shown that high levels of anti-PF4 antibodies are present in samples from patients with VITT. However, VITT is a unique syndrome as it occurs without heparin exposure, and the pattern of platelet reactivity in vitro does not exhibit the typical heparin dependence that is seen with HIT. In this report, we describe the binding site and characteristics of anti-PF4 antibodies that developed in patients with VITT in response to vaccination against COVID-19 with an adenoviral vector. We found that patients with VITT had anti-PF4 antibodies that bound to a highly restricted site on PF4 that corresponds to the heparin-binding site. These antibodies can form platelet-activating immune complexes without heparin, potentially causing the thrombocytopaenia and clotting that are observed in VITT.

VITTは稀ではあるが，SARS-CoV-2に対するアデノウイルスベクターワクチンによる重大な有害事象である.  VITTの臨床像は，よく見られる位置で生じる，動脈と静脈双方あるいは一方の血栓を伴う重症血小板減少症に修正されている.  これらの所見は，免疫薬剤反応HITに似ており，以前に，ヘパリンに暴露した患者の血小板減少症および血栓症として臨床的に提示される.  VITTは，ヘパリンなしに生じる，例外的に稀に偶発的に生じるHITに最もよく似ている.  HITは，PF4(CXCL4とも呼ばれれる)上の新たなエピトープ， 血小板に含まれる70アミノ酸カチオンタンパク質と結びついた免疫グロブリンG(IgG)抗体によって引き起こされる.  大きな陰イオン多糖，ヘパリンへの曝露後に生じる新たなエピトープは，PF4 上の特定の位置に結びつき，それに伴って，クラスターへのtetramer会合を引き起こす.  IgG特異的抗体は，PF4-ヘパリンに結びつき，免疫複合体を形成し，FcγRIIa 受容体を通じて血小板を活性化させ，血小板の強い活性を導き， 凝固因子豊富な微粒子を放出する.  単球を含む，他の細胞もまた，これらの免疫複合体によって活性化され， HIT患者の凝固亢進状態を増幅する.  VITTは，HITと同様の病態生理を持つものとされ，いくつかの研究で，VITT患者の検体に，高いレベルの抗PF4 抗体が存在することが示された.  しかしながら，VITTは，ヘパリンに暴露することなしに生じる独特な症候であって，試験管における血小板反応のパターンは，HITに見られる，典型的なヘパリン依存反応を示さない.  このレポートで，COVID-19 アデノベクターワクチン接種の反応において，VITT患者によって示された，抗PF4 抗体の結合部位や特徴について説明する.  VITT患者は，ヘパリン結合部位と一致する,  PF4上の非常に制限された部位に結合した抗 PF4 抗体を持っていることを発見した.  これらの抗体は，ヘパリンを伴わずに，血小板活性免疫複合体を作ることができ，VITTに見られる，血小板減少症や血餅(凝固)症を引き起こす可能性がある.

 

*** エピトープ(epitope，抗原決定基) --- 抗体や，B細胞受容体(BCR), T細胞受容体(TCR)の可変部位が結合する抗原分子の部分構造のことであり，タンパク質抗原の場合，連続するアミノ酸配列だけでなく離れた場所にある複数のアミノ酸(不連続エピトープ)も抗原決定基となる．タンパク質で免疫した場合，ある抗原決定基に対しては，その他の抗原決定基に比べて多量の抗体が産生されたり，T細胞の応答がより強いことが知られている．これを免疫優勢決定基(immunodominant epitope)と呼ぶ．TCRは抗原分子とは直接結合せず，MHC(主要組織適合遺伝子複合体)に結合した形で提示された抗原ペプチド(アミノ酸9~15個)を認識し，このペプチドがその抗原の抗原決定基である．

 

SARS-CoV-2 RBD antibodies that maximize breadth and resistance to escape

作用する範囲の大きさや抗体回避への抵抗を最大化するSARS-CoV-2 RBD抗体

An ideal therapeutic anti-SARS-CoV-2 antibody would resist viral escape, have activity against diverse sarbecoviruses, and be highly protective through viral neutralization and effector functions. Understanding how these properties relate to each other and vary across epitopes would aid the development of therapeutic antibodies and guide vaccine design. Here we comprehensively characterize escape, breadth and potency across a panel of SARS-CoV-2 antibodies targeting the receptor-binding domain (RBD). Despite a trade-off between in vitro neutralization potency and breadth of sarbecovirus binding, we identify neutralizing antibodies with exceptional sarbecovirus breadth and a corresponding resistance to SARS-CoV-2 escape. One of these antibodies, S2H97, binds with high affinity across all sarbecovirus clades to a cryptic epitope and prophylactically protects hamsters from viral challenge.  Antibodies that target the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor-binding motif (RBM) typically have poor breadth and are readily escaped by mutations despite high neutralization potency. Nevertheless, we also characterize a potent RBM antibody (S2E128) with breadth across sarbecoviruses related to SARS-CoV-2 and a high barrier to viral escape. These data highlight principles underlying variation in escape, breadth and potency among antibodies that target the RBD, and identify epitopes and features to prioritize for therapeutic development against the current and potential future pandemics.

[概要]  理想的な治療用抗SARS-CoV-2抗体とは，ウイルス逃避に抵抗し，種々のサルベコウイルスに対する活性を持っており，ウイルス中和やエフェクター機能を通じて，高い防御性を持っているもののことである．どのように，これらの特性が，お互いに，そして，交差エピトープに関係するかを理解することは，治療用抗体の開発の目的であり，ワクチン設計の指針となる．ここで，逃避や，受容体結合領域(RBD)を標的とする，SARS-CoV-2抗体パネルに渡る幅広さや能力を，網羅的に特徴付ける．試験管において，中和能とサルベコウイルス結合の範囲の広さの間の関係は，相反する関係であるが，例外的にサルベコウイルスに広く有効で，SARS-CoV-2の抗体回避に抵抗する，中和抗体を特定した．その抗体の一つ，S2H97は，全てのサルベコウイルスのクレードに渡る高い親和性によって，隠れたエピトープに結合し，ハムスターを予防的にウイルス感染から守った．アンギオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体結合モチーフ(RBM)を標的にする抗体は，一般的には，幅広く効くものではなく，高い中和能力であっても，変異によって容易く回避されるものだが，それでも，SARS-CoV-2関連サルベコウイルスの広い範囲にまたがる有効性およびウイルス逃避を妨げる,  RBM抗体(S2E12)の特徴について述べる．これらのデータから，RBDを標的とする抗体の間の，回避や範囲の広さや有効性にある違いの元にある本質に注目して，現在および将来のパンデミックに対する治療法の開発に優先順位をつけるために，エピトープや特徴を特定する．

The most potently neutralizing antibodies to SARS-CoV-2—including those in clinical use and dominant in polyclonal sera—target the spike RBD. Mutations in the RBD that reduce binding by antibodies have emerged among SARS-CoV-2 variants, highlighting the need for antibodies and vaccines that are robust to viral escape. We have previously described S309, an antibody that exhibits potent effector functions and neutralizes all current SARS-CoV-2 variants and the divergent sarbecovirus SARS-CoV-1. S309 forms the basis for an antibody therapy (VIR-7831, recently renamed sotrovimab) that has received emergency use authorization from the US Food and Drug Administration for treatment of COVID-19. Longer term, antibodies with broad activity across sarbecoviruses would be useful to combat potential future spillovers. These efforts would be aided by a systematic understanding of the relationships be- tween antibody epitope, resistance to viral escape, and breadth of sarbecovirus cross-reactivity. Here we address this question by comprehensively characterizing a diverse panel of antibodies, including S309, using deep mutational scanning, pan-sarbecovirus binding assays, in vitro selection of viral escape, and biochemical and structural analyses.

臨床で使われるものを含み，ポリクローナル血清において優勢であるものだが，SARS-CoV-2に対する最も有効な中和抗体は，スパイクRBDを標的とする．抗体が結合する力を弱める，RBDにおける変異は，SARS-CoV-2変異株において出現しており，ウイルス逃避に対して堅牢な抗体やワクチンの必要性が注目されている．以前，有効性の高いエフェクター機能を示し，現在のすべてのSARS-CoV-2変異株や異なるサルベコウイルスSARS-CoV-1を中和する,  S309について説明した.  S309は，SARS-CoV-2用の治療薬としてアメリカ食品医薬品局から緊急使用が認可された抗体治療薬(VIR-7831,  最近，ソトロビマブ(sotrovimab)と改名された)の基礎をなしている．長期にわたって，サルベコウイルスに広く活性を持つ抗体は，将来生じうる感染の再燃を防止する助けとなるだろう．こういった取り組みは，抗体エピトープ，ウイルス逃避への抵抗，サルベコウイル交差反応の幅広さの間の関係を系統的に理解することを通じて進んでいくだろう．ここで，deep mutational scanning ，汎サルベコウイルス結合検査，試験管におけるウイルス逃避の選別，および，生化学的および構造分析を使って，S309を含む，抗体の様々なパネルを網羅的に特徴付け，この問題に答えていく．

Antibody potency, escapability and breadth

Antibody potency, escapability and breadth We identified a panel of anti-SARS-CoV-2 antibodies with distinct properties(Fig. 1a, Extended Data Table 1), including six antibodies newly described in this study. These antibodies bind different epitopes within the RBM and the non-RBM ‘core’ of the RBD. The antibody panel spans a range of neutralization potencies and binding affinities (Fig. 1a, Extended Data Fig. 1a–c).

We used deep mutational scanning to map how all amino-acid mutations in the SARS-CoV-2 RBD affect binding by each antibody (Fig. 1b, c, Extended Data Fig. 2). Some antibodies have narrowly focused functional epitopes (the set of residues in which mutations abolish binding), with binding-escape mutations at just a few key residues (for example, S309, S2D106), whereas others have wider functional epitopes (for example, S2H13; Fig. 1b, c). We previously measured how all RBD mutations affect folded RBD expression and ACE2 binding affinity (Fig. 1b, c, letter colours).We used the combined measures of how mutations affect antibody binding and RBD function to compute the ‘escapability’ of each antibody, which reflects the extent to which mutations that escape antibody binding are functionally tolerated (Fig. 1b, c, Extended Data Fig. 3a, b). We also investigated the sensitivity of each antibody to mutations among SARS-CoV-2 sequences reported in GISAID (Fig. 1b, c, heat map, Extended Data Fig. 3c), and found that some antibodies are more affected by natural SARS-CoV-2 mutations than others, including mutations found in SARS-CoV-2 variants of concern (Extended Data Fig. 1d).

We next extended our deep mutational scanning platform to measure binding of each antibody to a pan-sarbecovirus panel of 45 RBDs (Fig. 1d, Extended Data Fig. 4a–f). The four antibodies that bind the core RBD exhibit cross-reactive binding to RBDs from SARS-CoV-1 and related ACE2-dependent bat sarbecoviruses, and from sarbecoviruses isolated in Europe and Africa. S304 and S2H97 antibodies also bind RBDs of the most divergent clade from Asia, which has an average of 64% amino acid identity with SARS-CoV-2. S2H97 exhibits notably tight binding to all RBDs tested (Fig. 1d, Extended Data Fig. 4f), making it, to our knowledge, the broadest pan-sarbecovirus RBD antibody described to date. Antibodies that bind epitopes within the RBM exhibit more limited cross-reactivity, typically binding only SARS-CoV-2 and the closely related GD-pangolin-CoV RBD. S2E12 stands out among the RBM antibodies we evaluated, as it also binds the RaTG13 and GX-pangolin-CoV RBDs, showing that even within the evolutionarily plastic RBM there are epitopes that enable greater breadth than others.

抗体の効力，変異の影響を回避する能力および幅広さ

異なる特性を持つ抗 SARS-CoV-2 抗体のパネルを特定したが，そこには，この研究で，新たに説明されれ た 6 つの抗体を含んでいる. これらの抗体は，RBM，および，RBDの非RBM‘コア’ にある別々なエピトー プを結びつけている. 抗体パネルは，中和効果および結合親和性の範囲にまたがっている.

われわれは，deep mutational scanning を使って，SARS-CoV-2 RBD におけるすべてのアミノ酸変異が，どれほど，各抗体の結合に影響するかの地図を作った. いくつかの抗体は，(例えば，S309, S2D106のような) ほんのいくつかの主要な残基で結合回避変異を持つ，注意深く焦点を絞った機能的エピトープ (変異によって 結合しなくなる残基の組)を持っていた. その一方で，別な抗体 (例えば，S2H13 のような)は，より広い機能的エピトープを持っていた.  われわれは，以前，全RBD変異が，どれほど，折りたたまれたRBD表現や ACE2結合親和性に影響を及ぼすかを測定した.  各抗体の’ 回避能’ を計算するために，変異が，どれほど，抗体結合や RBD 機能に影響するかの測定を結びつけたが，それは，抗体結合を回避する変異は，機能的には寛容であることを反映している.  また，GISAID に報告されている SARS-COV-2 配列にある変異に対する，各抗体の感応性についても調べ，いくつかの抗体は，懸念される SARS-CoV-2変異株に見られる変異を含む，自然な SARS-CoV-2変異による影響の方が，そのほかのものより大きいことを見つけた.

次に，われわれの deep mutaitional scanning プラットフォームを拡張して，45 RBDs の汎サルベコウイルスパネルへの，各抗体の結合性を測定した. コアRBD と結びつく4つの抗体は，SARS-CoV-1 および関連する ACE2 依存コウモリサルベコウイルス，および，ヨーロッパやアフリカにおいて分離されたサルベコウイルスからの RBDs への交差反応結合を示した.  S304 およびS2H97は，SARS-CoV-2 と平均 64% のアミノ酸の一致である，ア ジアからの，ほとんんど別なクレードのRBDsにも結合した. S2H97は，テストされたすべての RBD に顕著にしっかりと結びつくことが示された.  それは，われわれの知る限り，現在までに報告された最も広い範囲に効果を持つ汎サルベコウイルス RBD抗体である.  RBM にあるエピトープと結びつく抗体は，より局限された交差反応を示すものであり，典型的には，SARS-CoV-2 や密接な関係のある GD-pangolin(センザンコウ)-CoV RBD にのみ結合する.  S2E12 は，われわれの評価したRBM 抗体の間で際立っている.  というのは，RaTG13 や GX-pangolin-CoV RBDs にも結合し，進化的に可塑性を持つRBD においてさえ，ほかのものより,  より大きくその範囲を広げられるエピトープがあることが示されるからである.

The pan-sarbecovirus S2H97 antibody

汎サルベコウイルスS2H97抗体

To understand the structural basis for cross-reactive sarbecovirus binding, we determined the structures of the S2H97 antigen-binding fragment (Fab) (X-ray crystallography, 2.65Å resolution), S2X35 Fab (X-ray crystallography, 1.83 Å resolution) and S2E12 Fab (X-ray crystallography, 2.95 Å resolution) bound to SARS-CoV-2 RBD (Fig. 2a, Extended Data Table 2). This panel of cross-reactive antibodies emphasizes the core RBD as a general target of broad antibody binding owing to its conservation among sarbecoviruses, reflected in the diverse core RBD surfaces targeted by the broadest of these antibodies (Fig. 2a, Extended Data Fig. 5a-g). 

交差反応サルベコウイルス結合の構造的な基礎を知るために，SARS-CoV-2 RBDに結合した，S2H97抗原結合断片(Fab)(X線結晶構造解析，2.65Å解像度)，S2X35 Fab(X線結晶構造解析，1.83Å解像度)およびS2E12 Fab (X線結晶構造解析，2.95Åの解像度)の構造を決定する．この交差反応抗体パネルでは，コアRBDは，サルベコウイルスの間でそれが保存されることで，幅広い抗体結合の一般的な標的であり，これらの抗体の最も多くのものが標的とする多様なコアRBD表面に反映されるとして重要視される．

The exceptionally cross-reactive S2H97 antibody targets a previously undescribed cryptic antigenic site, which we designated site V (Fig. 2a, b). S2H97 binding is facilitated by packing of the heavy chain complementarity-determining region 3 (CDR3) into an RBD crevice at the centre of the epitope, together with polar contacts with all three heavy chain CDRs and the light chain CDR2 (Extended Data Fig. 5f). Molecular dynamics simulation of the S2H97 Fab-RBD complex highlights the durability of many of these interactions (Fig. 2b). The surface bound by S2H97 is constrained by the deleterious effects of mutations on folded RBD expression (Fig. 2b), and this constraint is probably enhanced by quaternary packing with the N-terminal domain in the closed spike trimer (Extended Data Fig. 6a). Consistent with the conservation of the S2H97 epitope, S2H97 neutralizes diverse sarbecoviruses (Fig. 2c, Extended Data Fig. 4g) and SARS-CoV-2 variants (Fig. 2d). 

例外的に，S2H97は，V部位と呼ぶことにする，以前には示されなかった隠れた抗原部位を標的にする．S2H97結合は，ヘビー鎖相補性決定領域3(CDR3)を，3つすべてのヘビー鎖CDRsおよびライト鎖CDR2と接触する極とともに，エピトープ中心でRBD開裂に包摂することで促進される．S2H97 Fab-RBD複合体の分子動態シミュレーションは，それらの相互作用の多くが持続的であることを明らかにする．S2H97の結合した表面は，折りたたまれたRBD表現上の変異の有害な効果によって制約され，この制約は，おそらく，閉じたスパイクトリマーにおけるN末端領域と4つ組にまとめられて，強められている．S2H97エピトープが保たれるならば，S2H97は，様々なサルベコウイルスおよびSARS-CoV-2変異株を中和する．

To understand the evolution of S2H97 breadth, we measured breadth of binding by its germline form, S2H97GL, in which we reverted the 13 somatic mutations (Extended Data Fig. 4h, i). S2H97GL bound all tested sarbecovirus RBDs and exhibited particularly high affinity for SARS-CoV-2-related RBDs. Somatic mutations enhanced affinity across all sarbecoviruses by two orders of magnitude. This general increase in affinity together with the conservative amino acid replacements among paratope residues suggests that framework mutations may contribute to a general improvement in S2H97 binding affinity.

S2H97の範囲の進化を理解するために，13の体細胞突然変異を復帰させたそれの胚系列型, S2H97GLによって結合の範囲を測定した．S2H97GLは，テストされたすべてのサルベコウイルス RBDに結合し，SARS-CoV-2関連RBDsに対するとりわけ高い親和性を示した．体細胞突然変異は，すべてのサルベコウイルスにわたる親和性を，2倍ほどの大きさに強めた．パラトープ残基の間で保存されたアミノ酸置換に伴うこの親和性の一般的な増大は，フレームワーク変異が，S2H97結合親和性に全般的な改善をもたらすことができるを示している．

To characterize the mechanism of S2H97 neutralization, we determined a cryo-electron microscopy structure of S2H97 bound to SARS-CoV-2 S (Extended Data Fig. 5i-l, Extended Data Table 3). S2H97 binding requires extensive opening of the RBD to unmask its cognate epitope (Extended Data Fig. 6b), even more than is required to access the cryptic antigenic site II. Similar to other antibodies that only bind the open RBD, S2H97 induces rapid and premature refolding of spike into the post-fusion state (Fig. 2e), promotes S1 shedding of cell-surface-expressed spike (Extended Data Fig. 6c), and induces a low level of syncytia formation among spike-expressing cells (Extended Data Fig. 6d). S2H97 does not interfere with ACE2 binding (Extended Data Fig. 6e). Like other non-ACE2-competitive antibodies, S2H97 neutralization is attenuated in cells that overexpress ACE2 (Extended Data Fig. 6f). Consistent with its ability to neutralize spike-mediated viral entry, S2H97 inhibits spike-mediated cell-cell fusion (Extended Data Fig. 6g). Together, these experiments suggest that the mechanism of neutralization by S2H97 involves receptor-independent conversion of S to the post-fusion state, thereby inhibiting ACE2-mediated cell entry.

S2H97の中和の仕組みを特徴づけるために，SARS-CoV-2 Sに結合したS2H97のクライオ電子顕微鏡による構造を明らかにした．S2H97結合は，それに対応するエピトープを露わにするために，RBDの大きな開口を必要とし，隠された抗原部位IIに接続するためには，尚更である．他の抗体と同様に，S2H97は，開口したRBDにのみ結合し，素早く，改変される前のスパイクを融合後の状態に仕向け，細胞表面上で表出されるスパイクからS1を取り除くことを促し，低いレベルのスパイク表出細胞の間で．合胞体(シンシチウム)集合系を誘発する．S2H97は，ACE2結合と干渉しない．他の非ACE2競合抗体同様に，S2H97による中和は，ACE2を過剰発現する細胞では弱まる．スパイクを介してウイルスが侵入することを中和する能力の分，S2H97は，スパイクを介する細胞間融合を妨げる．まとめると，これらの実験から，S2H97による中和の仕組みは，融合後の状態へのSの受容体非依存転換に関係しており，それにより，ACE2を介する細胞侵入が抑制されている．

Next, we determined the prophylactic efficacy of S2H97 in vivo using a Syrian hamster model of infection. We administered hamsters with 25 mg kg$^{-1}$ S2H97 2 days before intranasal challenge with SARS-CoV-2 and assessed viral RNA load and infectious viral titres in the lungs 4 days after infection. S2H97 prophylaxis reduced the number of RNA copies by more than 10,000-fold relative to control in the four hamsters that had detectable circulating antibody levels at the time of challenge, and reduced infectious viral titres to the lower detection limit in these hamsters (Fig. 2f). The two hamsters not exhibiting a reduction in viral load had circulating S2H97 levels below the limit of quantification (50 ng ml$^{-1}$) at the time of viral challenge (Extended Data Fig. 6h), which may reflect a failure in the intraperitoneal administration procedure. Therefore, S2H97 demonstrates that antibodies to the newly identified antigenic site V can be protective in vivo. 

次に，シリアハムスターの感染モデルを使って，生体における，S2H97の予防効果を明らかにした．SARS-CoV-2を内鼻孔に感染させる2日前に，ハムスターにS2H97を25mg Kg$^{-1}$を投与し，感染4日後の，肺のウイルスRNA量や感染ウイルス価を算定した．S2H97の予防効果は，対照となる，4匹のハムスターの感染時の検出可能な広がっていく抗体レベルに比較して，10,000倍以上まで、RNAコピーの数を減らし，それらのハムスターのより低い検出限界まで，感染ウイルス価を減少させた．ウイルス量の減少を示さない2匹のハムスターは，広がっていくS2H97レベルが，ウイルス感染時の定量限界(50 ng ml$^{-1}$)を下回っていた．それは，内腹膜投与手術のしくじりの反映かもしれない．それゆえ，S2H97によって，新たに明らかになったV抗原部位に対する抗体は，生体において，防御能力を持っていることが明らかにされた．

Finally, we performed serum blockade of binding experiments, demonstrating that antibodies competing with S2H97 binding are rare in infection- and vaccine-elicited sera (Fig. 2g). This sub-dominance of antigenic site V may be explained by the inaccessibility of the epitope as illustrated in the cryoEM structure. However, the protective nature and exceptional breadth of S2H97 suggests that updated immunogen designs, such as those based on the RBD, could unmask antigenic site V to better elicit S2H97-like antibodies. 

最後に，血清による結合阻害実験を行なって，S2H97結合と競合する抗体は，感染による血清，および，ワクチン誘発血清において稀であることを明らかにした．V抗原部位のこの副次的な優位性は，クライオ電子顕微鏡による構造において描かれているような，エピトープの非接続性によって説明できるかもしれない．然し乍ら，S2H97の感染防御的な性質や例外的な範囲の広さは，RBDに基づくものと同様に，アップデートされた免疫原が，S2H97のような抗体をよりよく誘発するために，V抗原部位を露わにすることができるだろうことを示している．

Breadth and escapability among RBM epitopes

RBMエピトープの範囲の広さや変異の影響からの回避能力

Our survey reveals variation in the escapability and breadth of antibodies that target the RBM (Fig. 1c, d), which is immunodominant (Fig. 2g) but variable over sarbecovirus and SARS-CoV-2 evolution. We performed in vitro selection experiments to identifyspike-expressing vesicular stomatitis virus (VSV) mutants that emerge in the presence of each of seven monoclonal antibodies (Fig. 3a, Extended Data Fig. 7a, b) to further understand escape from these antibodies.

我々の研究は，免疫優勢であるが，サルベコウイルスやSARS-CoV-2の進化において変化する，RBMを標的とする抗体の範囲の広さや変異の影響を回避する能力の多様性を明らかにした．7つのモノクローナル抗体のそれぞれが存在する条件下で出現する，スパイク発現水疱性口内炎ウイルス(VSV)変異株を確認するために，さらには，これらの抗体を回避する影響を知るために，試験管における，選択実験を行なった．

Many RBM antibodies such as S2X58 and S2D106 select mutations present in SARS-CoV-2 variants of concern (for example, L452R and E484K). By contrast, S2E12 selects viral mutants at sites that do not exhibit substantial variation among circulating SARS-CoV-2, and S2E12 correspondingly neutralizes a diverse panel of SARS-CoV-2 variants(Fig. 3b). S2E12 is also unique in its breadth among RBM antibodies (Fig. 1d), neutralizing VSV pseudotyped with each of the four SARS-CoV-2 clade sarbecovirus spikes (Fig. 3c, Extended Data Fig. 4j). As with S2H97, somatic mutations in S2E12 enhanced affinity across sarbecoviruses, though the increase in affinity was more modest than for S2H97 (Extended Data Fig. 4k, l).

S2X58およびS2D106のような，多くのRBM抗体は，SARS-CoV-2の懸念される変異株(例えば，L452RやE484K)に在る変異を選択(選好)する．対照的に，S2E12は，流行しているSARS-CoV-2の間で目立った変化を示さない部位でのウイルスの変異を選択(選好)し，S2E12は，それに応じて．SARS-CoV-2の様々なパネルを中和する．S2E12は，RBM抗体の中で，その範囲の広さにおいてユニークで，4つのSARS-CoV-2クレードサルベコウイルス・スパイクのそれぞれの擬製VSVを中和する．S2H97と同様，S2E12における体細胞突然変異は，親和性の増大はS2H97ほど大きくはないが，サルベコウイルスにわたる親和性を強める．

Conservation of the S2E12 epitope among SARS-CoV-2 variants could reflect the relative rarity of S2E12-like antibodies in polyclonal sera leading to little antigenic pressure at these sites (Fig. 2g), together with functional constraint in the S2E12 epitope (escapability being the lowest for S2E12 and S2H97 among the 12 antibodies evaluated). Indeed, the strong antibody-escape mutations that emerged in S2E12 viral escape selections decrease ACE2 binding affinity (Fig. 3a) and reduce replicative fitness in a bulk competition experiment between spike-expressing VSV variants passaged in the absence of antibody (Fig. 3d).

SARS-CoV-2変異株の間でS2E12エピトープが変わらず保たれるということは，ポリクローナル血清におけるS2E12のような抗体は相対的に希少であり，それらの部位において，S2E12エピトープにおける機能的抑制と共に，抗原圧力をほとんど生じないことの反映であろう(評価された12の抗体の中で，S2E12およびS2H97に対する回避性が最も低い)．事実，S2E12ウイルス逃避選択において生じた，強い抗体逃避変異は，抗体がない中を通過するスパイク発現VSV変異株の間の大量の競合実験において，ACE2結合親和性を低下させ，複製適合性を低下した．

To understand the structural basis for the unique breadth and robustness of S2E12 to escape, we compared its structure to that of S2D106 Fab (cryoEM, 4.0 \AA resolution local refinement) bound to SARS-CoV-2 RBD (Fig. 3e, f, Extended Data Fig. 5g, h, m-p, Extended Data Tables 2,3).  We also integrated evolutionary, functional, and structural details for the sites in each antibody’s structural footprint (Fig. 3g, h). S2E12 and S2D106 bind the receptor-binding ridge, with 8 residues shared between their footprints. S2E12 binding is oriented towards extensive packing of the ACE2-contact residue F486_{RBD} within a cavity lined by aromatic residues at the antibody light-heavy-chain interface (Fig. 3e, Extended Data Fig. 5g), as was seen with the homologous antibody COV2-2196. Sites within the S2E12 footprint that exhibit less functional constraint (for example, E484 and S477) are located at the periphery of the interface, explaining the robustness of S2E12 towards SARS-CoV-2 variants (Fig. 3b, g). This structural interface also explains the breadth of S2E12 towards RaTG13 and GX-pangolin-CoV (Fig. 1d), as the F486L mutation present in these sarbecoviruses retains the central hydrophobic packing.

回避に対するS2E12のユニークな範囲の広さや堅牢性の構造的な基礎を知るために，SARS-CoV-2 RBDと結合したS2D106Fab(クライオEM, 局所補正解像度4.4Å)のそれの構造と比較した．また，各抗体の構造的な痕跡部位に対して，進化や機能的および構造的な詳細を統合的に調べた．S2E12およびS2D106は，それらの痕跡に共通な8つの残基によって，受容体結合リッジ(ridge)に結合する．S2E12結合は，類似な抗体CoV2-2196で見られるように，抗体のライト-ヘビー鎖接触部の芳香族残基でシワになった空腔のなかにACE2接触残基F486_{RBD}を広範にパッキングするように向きづけられる．機能的拘束をほとんど示さないS2E12の痕跡部位(例えば，E484およびS477)は，接続周辺で局在化しており，S2E12のSARS-CoV-2変異株に向けた堅牢性の説明になっている．この構造的な接続は，これらのサルベコウイルスに存在するF486L変異が，中心的な疎水性パッキングを維持するとして，S2E12のRaTG13およびGX-pangolin-CoVに向けた範囲の広がりもまた説明する．

 

[気になること]

(1) 特に，抗体免疫や細胞性免疫についてもそうかもしれないが，新たな側面がわかってきて，ウイルスの特徴や変異の系列，進化を再編する流れになり，新型コロナ以外の治療や治療薬，ワクチン開発のテクノロジーの基盤が作られつつあるのか，ということ．

(2) もちろん，創薬等のテクノロジー基盤が進歩したり，厳密化したりすることはいいことだが，ウイルスをめぐる科学的な知見に基づく認識枠の組み換えが，楽観的な結果だけを示すとは限らない．そこらは，仕分けられているのかという面．

(3) 日本の現状は，科学的な協同態勢は現状，欧米中心だろうが，本当に協同態勢にあるのかということ．一種の科学サイコと政治メディアや経済メディアが，一体化して，余計な状況を招いている面も見受けられるが，それは，正しい科学的情報の隠蔽操作につながらないかということにも関連しそうである．安倍や菅批判の一つに，科学に限らず，そういうサイコ勢力との結託があるのじゃないかという疑いが，せっかくmRNAワクチン接種には目処つけたのに褒められること少なく，なぜか疑義がつきまとう背景にあるのじゃなかろうか．余計なことだが，例えば，新型コロナが1000回波を繰り返せば，それに応じた対策は1000回なされねばならいのじゃないだろうか．対策がうざいから，コロナが治るという話は，本末転倒な気がする．確かに，ウイルスばかりでは辟易する面もあるが，知ったふりしても，辟易するほどわかっていないことも確かではある．

(4) 交差抗体が，自らアップデートする仕組みを備えていて，その免疫原性を発動する条件が，変異ウイルスによって惹起されるということが詳しく調べられれば，日本における第5波での，デルタ株の挙動も説明できるかもしれないし，今後の影響も推定できるかもしれないということはあるのかということ．結局，日本の有識者もわからないことは，人流でも行動変容でもなく(ある意味，確かめようとすれば確かめられなくはない要因だから)，SARS-CoV-2変異株およびその免疫との関係(どういうわけか，あまり情報を出したがらない．調べるには調べるのだろうが，なんか興味を逸らそう的な発言が多い気がする)なわけだから．軽症用の治療薬(話題のソトロビマブとか)も，結局，こういう問題と関わっていたということでもあるわけだろうから．

(5) ウイルスの増殖は，がん化細胞と相性がいいらしいが，モデルナのがん治療薬の開発は，SARS-CoV-2の研究の成果によるmRNAテクノロジーによるものなのかどうかという点．

新型コロナウィルス感染症を材料にして --- クローンウィルスをめぐって(14)

SARS-CoV-2 mRNA vaccines induce persistent human germinal centre responses

SARS-CoV-2 mRNA ワクチンは，永続するヒト胚中心反応を誘発する

SARS-CoV-2 mRNA-based vaccines are about 95% effective in preventing COVID-19. The dy- namics of antibody-secreting plasmablasts and germinal centre B cells induced by these vaccines in humans remain unclear. Here we examined antigen-specific B cell responses in peripheral blood (n = 41) and draining lymph nodes in 14 individuals who had received 2 doses of BNT162b2, an mRNA-based vaccine that encodes the full-length SARS-CoV-2 spike (S) gene. Circulating IgG- and IgA-secreting plasmablasts that target the S protein peaked one week after the second immu- nization and then declined, becoming undetectable three weeks later. These plasmablast responses preceded maximal levels of serum anti-S binding and neutralizing antibodies to an early circulating SARS-CoV-2 strain as well as emerging variants, especially in individuals who had previously been infected with SARS-CoV-2 (who produced the most robust serological responses). By examining fine needle aspirates of draining axillary lymph nodes, we identified germinal centre B cells that bound S protein in all participants who were sampled after primary immunization. High frequencies of S-binding germinal centre B cells and plasmablasts were sustained in these draining lymph nodes for at least 12 weeks after the booster immunization. S-binding monoclonal antibodies derived from germinal centre B cells predominantly targeted the receptor-binding domain of the S protein, and fewer clones bound to the N-terminal domain or to epitopes shared with the S proteins of the human betacoronaviruses OC43 and HKU1. These latter cross-reactive B cell clones had higher levels of somatic hypermutation as compared to those that recognized only the SARS-CoV-2 S protein, which suggests a memory B cell origin. Our studies demonstrate that SARS-CoV-2 mRNA-based vaccination of humans induces a persistent germinal centre B cell response, which enables the generation of robust humoral immunity.

[概要] SARS-CoV-2 mRNA ベースのワクチンは，COVID-19 防御効果がおよそ 95% である. ヒトにおいて, それらのワクチンで誘発される，抗体分泌形質芽細胞および胚中心 B 細胞の動態は，明らかになっていない. ここで，全長 SARS-CoV-2 スパイク (S) 遺伝子をコードする BNT162b2 の2 回の接種を受けた 14 人の個体から摂取された,  末梢血 (n=41) およびリンパ節における，抗原特異的 B 細胞反応を調べる. S タンパク質を標的とする循環 IgG, IgA 分泌形質芽細胞は, 二回めの接種後 1 週間後にピークになり，その後減少して，3 週間後には検出されなくなる. これらの形質芽細胞は，初期の流行株だけでなく，出現してい る変異株に対して，特に，すでに SARS-CoV-2 に感染したことのある (最も堅固な血清反応を産生してい る) 個体において，先行する最大レベルの血清抗 S 結合および中和抗体に反応する.(普通は，組織検体を調べるために， 切除だが）吸引腋リンパ節の細針生検によって，1 回めのワクチン接種後にサンプルをとった全ての参加者の S タンパク質と結合していた胚中心 B 細胞を特定する.  高頻度 S 結合胚中心B細胞および形質芽細胞は，免疫増強後の少なくとも 12 週間、これらの切除されたリンパ節において生き残っていた.  胚中心B 細胞から導出されたS結合モノ クローナル抗体は，主に，S タンパク質の受容体結合領域を標的にするが，幾らかのクローンは，N 末端領域，あるいは，ヒト・ベータコロナウイルス OC43 や HKU1 の S タンパク質と共通する抗原決定基に結合する.  後者のこれらの交叉反応 B 細胞クローンは，SARS-CoV-2 S タンパク質のみを認識するものと比較して，体細胞高頻度突然変異がより高いレベルである. このことは，メモリー B 細胞の起始 (origin)を示唆する. われわれの研究は，SARS-CoV-2 mRNA ベースのワクチンは，ヒトにおいて誘発される胚中心B細胞反応が維持され，堅牢な液性免疫を生み出せることを示している. (概要部分はNATURE誌に翻訳あり)

 

The concept of using mRNAs as vaccines was introduced over 30 years ago. Key refinements that improved the biological stability and translation capacity of exogenous mRNA enabled development of these molecules as vaccines. The emergence of SARS CoV-2 in December 2019, and the ensuing pandemic, has revealed the potential of this platform. Hundreds of millions of people have received one of the two SARS-CoV-2 mRNA-based vaccines that were granted emergency use authorization by the US Food and Drug Administration in December 2020. Both of these vaccines demonstrated notable immunogenicity in phase-I/II studies and efficacy in phase-III studies. Whether these vaccines induce the robust and persistent germinal centre reactions that are critical for generating high-affinity and durable antibody responses has not been examined in humans. To address this question, we conducted an observational study of 41 healthy adults (8 of whom had a history of confirmed SARS-CoV-2 infection) who received the Pfizer-BioNTech SARS-CoV-2 mRNA vaccine BNT162b2 (Extended Data Tables 1, 2). Blood samples were collected at baseline, and at weeks 3 (pre-boost), 4, 5, 7 and 15 after the first immunization. Fine needle aspirates (FNAs) of the draining axillary lymph nodes were collected from 14 participants (none with history of SARS-CoV-2 infection) at weeks 3 (pre-boost), 4, 5, 7, and 15 after the first immunization (Fig. 1a).

ワクチンに mRNA を使おうという発想は，30 年以上前からあった.  主要な改善は，生物学的安定性，および，外来 mRNA の翻訳の容量の改良で，ワクチンとしてのそれらの分子の開発が可能になったことである.  SARS-CoV-2 は，2019 年 12 月に出現し，パンデミックに認定されることになったが，このワクチン・プラッ トフォームの可能性が明らかになった.  数億人の人々が，2020 年 12 月に US 食品医薬品局から緊急使用の認可を得た，二つの SARS-CoV–2 mRNA ベースのワクチンのどれかを接種している.  これらのワクチンは双方とも，第 I/II 相調査で，顕著な免疫原性を，そして，第 III 相調査で，その有効性が証明された.  これらのワクチンが，高い親和性と持続的な抗体反応にとって決定的に重要な，堅固で永続的な胚中心反応を誘導するかどうかは，ヒトにおいては，確かめられていない.  この疑問に答えるために，Pfizer-BioNTech製 SARS-CoV-2 mRNA ワクチン BNT162b2 の接種を受けた，41 人の健康な成人 (そのうちの 8 人は，SARS-CoV-2 感染履歴を持つ) の観察調査を行なった.  血液サンプルは，ベースラインで，1 回目の接種後，(増強前の)3 週間，4, 5, 7 および 15 週間において集められた.  切除(吸引)腋リンパ節の細針生検 (FNAs) は，(SARS-CoV-2 感染履歴のない)14 人の参加者から，1 回目の接種後，(増強前の)3 週間，4, 5, 7 および 15 週間において集められた.

We used an enzyme-linked immune absorbent spot (ELISpot) assay to measure antibody-secreting plasmablasts in blood that bound SARS-CoV-2 S protein. We detected SARS-CoV-2-S-specfic IgG- and IgA-secreting plasmablasts 3 weeks after primary immunization in 24 of 33 participants with no history of SARS-CoV-2 infection, but in 0 of 8 participants who had previously been infected with SARS-CoV-2. Plasmablasts peaked in blood during the first week after boosting (week 4 after primary immunization), with frequencies that varied widely from 3 to 4,100 S-binding plasmablasts per 106 peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) (Fig. 1b, c). We found that plasma IgG antibody titres against S, measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), increased in all participants over time, and reached peak geometric mean half-maximal binding titres of 5,567 and 15,850 at 5 weeks after immunization among participants without and with history of SARS-CoV-2 infection, respectively, with a subsequent decline by 15 weeks after immunization. Anti-S IgA titres and IgG titres against the receptor-binding domain (RBD) of S showed similar kinetics, and reached peak geometric mean half-maximal binding titres of 172 and 739 for anti-S IgA and 4,501 and 7,965 for anti-RBD IgG among participants without and with history of SARS-CoV-2 infection, respectively, before declining. IgM responses were weaker and more transient, peaking 4 weeks after immunization among participants without history of SARS-CoV-2 infection with a geometric mean half-maximal binding titre of 78 and were undetectable in all but 2 previously infected participants (Fig. 1d, Extended Data Fig. 1a).

エリスポット法 (ELISpot assay, 酵素標識に反応させて，抗体やサイトカインを分泌する細胞を単一細胞レベルで検出する方法) を使って，SARS-CoV-2 S タンパク質に結合した血液中の抗体分泌形質芽細胞を測定した.  以前に SARS-CoV-2 に感染したことのある 8 人の参加者のうちでは 0 人だが，第一回目の接種の 3 週間後の，SARS-CoV-2 感染履歴のない 33 人の参加者のうち 24 人に，SARS-CoV-2 S 特異的 IgG および IgA 分泌形質芽細胞を検出した.  形質芽細胞は，106 末梢血単核細胞 (PBMCs) あたり 3 から 4,100 S 結合形質芽細胞という大きな変動幅で，(1 回目の接種の 4 週後の) 免疫増強後の最初の週の間に，血液中でピークになった.  エライザ法 (ELISA assay. 抗体ないし抗原の存在を酵素活性を利用して検出・定量する方法) によって，S に対するプラズマ IgG 抗体価を測定し，時とともに，全ての参加者において増大し，SARS-CoV-2 感染履歴のない，あるいは，感染履歴のある参加者の間で，接種後の 5 週間後で，それぞれ，5,567 および 15,850 の 50% 結合価幾何平均ピークに達し，接種後 15 週まで継続的に減少していった.  抗S IgA価および S の受容体結合領域 (RBD) に対する IgG価は，同様の動勢を示した.  減少を示す前の，SARS-CoV-2 感染歴のない，あるいは，感染歴のある参加者の間で，それぞれ，抗S IgA に対しては，172 および 739 の 50% 結合価幾何平均ピークに達し，抗RBD IgG に対しては，4,501 および 7,965 の 50% 結合価幾何平均ピークに達した.  IgM 反応は，より弱く，一過性であり，SARS-CoV-2 感染履歴を持たない参加者の間で，接種 4 週間後で，50% 結合価幾何平均ピーク 78 となり，以前感染したことのある参加者 2 人を除いた，全員において，検出できなかった.

The functional quality of serum antibody was measured using high-throughput focus reduction neutralization tests15 on Vero cells expressing TMPRSS2 against three authentic infectious SARS-CoV-2 strains with sequence variations in the S gene: (1) a Washington strain (2019n-CoV/USA) with a prevailing D614G substitution (WA1/2020 D614G); (2) a B.1.1.7 isolate with signature changes in the S gene, including mutations resulting in the deletion of residues 69, 70, 144 and 145 as well as N501Y, A570D, D614G and P681H substitutions; and (3) a chimeric SARS-CoV-2 with a B.1.351 S gene in the Washington strain background (Wash-B.1.351) that contained the following changes: D80A, deletion of residues 242-244, R246I, K417N, E484K, N501Y, D614G and A701V. Serum neutralizing titres increased markedly in participants without a history of SARS-CoV-2 infection after boosting, with geometric mean neutralization titres against WA1/2020 D614G of 58 at 3 weeks after primary immunization and 572 at 2 or 4 weeks after boost (5 or 7 weeks after primary immunization). Neutralizing titres against the B.1.1.7 and B.1.351 variants were lower, with geometric mean neutralization titres of 49 and 373 against B.1.1.7 and 36 and 137 against B.1.351 after primary and secondary immunization, respectively. In participants with a history of previous SARS-CoV-2 infection, neutralizing titres against all three viruses were detected at baseline (geometric mean neutralization titres of 241.8, 201.8 and 136.7 against WA1/2020 D614G, B.1.1.7 and B.1.351, respectively). In these participants, neutralizing titres increased more rapidly and to higher levels after immunization, with geometric mean neutralization titres of 4,544, 3,584 and 1,897 against WA1/2020 D614G, B.1.1.7 and B.1.351, respectively, after primary immunization, and 9,381, 9,351 and 2,749 against WA1/2020 D614G, B.1.1.7 and B.1.351, respectively, after secondary immunization. These geometric mean neutralization titres were 78-, 73- and 53-fold higher after primary immunization and 16-, 25- and 20-fold higher after boosting against WA1/2020 D614G, B.1.1.7 and B.1.351, respectively, than in participants without a history of SARS-CoV-2 infection (Extended Data Fig. 1b).

S遺伝子に変異配列を持つ，感染性の高い三つのSARS-CoV-2株に対して，TMPRSS2発現Vero細胞において，高処理フォーカス(接種された腫瘍ウイルスによって形質転換(トランスフォーメーション)を起こした細胞が高密度に増殖し形成した集落)減少中和度検査を使って，血清抗体の機能的な質を測定した．(1) 広く流行しているD614G置換(WA1/2020 D614G)を持つワシントン株(2019n-CoV/USA), (2) N501Y(アスパラギン501チロシン), A570D(アラニン570アスパラギン酸), D614G(アスパラギン酸614グリシン) ，およびP681H(プロリン681ヒスチジン)置換だけでなく，残基69, 70, 144, そして145の欠失を伴う突然変異を含む，S遺伝子の特徴の変化で分離されるB.1.1.7 , (3) D80A, 残基242-244欠失，R246I(アルギニン246イソロイシン)，K417N(リジン417アスパラギン)，E484K(グルタミン酸484リジン)，N501Y, D614G, そしてA701V(アラニン701バリン)の変化を持つワシントン背景株(Wash-B.1.351)におけるB.1.351 S遺伝子を持つ，キメラSARS-CoV-2．血清中和価は，免疫増強後SARS-CoV-2感染歴のない参加者では明らかに増加した．1回目の接種後3週での，WA1/2020 D614Gに対する幾何平均中和価は58,  (1回目の接種5あるいは7週後の)免疫増強後2あるいは4週では572である．B.1.1.7およびB.1.351変異株に対する中和価は低かった．1回目の接種および2回目の接種後それぞれで，B.1.1.7に対する幾何平均中和価は49および373であり，B.1.351に対しては，それぞれ，36および137だった．以前にSARS-CoV-2感染履歴を持つ参加者においては，3つ全てのウイルスに対する中和価は，ベースライン(WA1/2020 D614G, B.1.1.7およびB.1.351それぞれに対して，幾何平均中和価は，241.8,  201.8, および136.7)で検出された．これらの参加者においては，中和価は，接種後の高いレベルにまで，より早く増加した．幾何平均中和価は，WA1/2020 D614G, B.1.1.7およびB.1.351それぞれに対して，1回目の接種後，4,544, 3,584,  および1,897であった．2回目の接種後は，それぞれ，9,381,  9,351, および2,749であった．これらの幾何平均中和価は，SARS-CoV-2感染履歴のない参加者に比べて，WA1/2020 D614G, B.1.1.7およびB.1.351それぞれに対して，1回目の接種後，78倍，73倍，および53倍高く，免疫増強後，16倍, 25倍，および20倍高かった．

The BNT162b2 vaccine is injected into the deltoid muscle, which drains primarily to the lateral axillary lymph nodes. We used ultrasonography to identify and guide FNA of accessible axillary nodes on the side of immunization approximately 3 weeks after primary immunization. In 5 of the 14 participants, a second draining lymph node was identified and sampled after secondary immunization (Fig. 2a). Germinal centre B cells (defined as CD19^{+}CD3^{–}IgD^{low}BCL6^{+}CD38^{int} lymphocytes) were detected in all lymph nodes (Fig. 2b, d, Extended Data Fig. 2a, Extended Data Table 3). We co-stained FNA samples with two fluorescently labelled S probes to detect S-binding germinal centre B cells. A control tonsillectomy sample with a high frequency of germinal centre B cells that was collected before the COVID-19 pandemic from an unrelated donor was stained as a negative control. S-binding germinal centre B cells were detected in FNAs from all 14 participants following primary immunization. The kinetics of the germinal centre response varied among participants, but S-binding germinal centre B cell frequencies increased at least transiently in all participants after boosting and persisted at high frequency in most individuals for at least 7 weeks. Notably, S-binding germinal centre B cells remained at or near their peak frequency 15 weeks after immunization in 8 of the 10 participants sampled at that time point, and these prolonged germinal centre responses had high proportions of S-binding cells(Fig. 2c–e, Extended Data Fig. 2b).

BNT162b2ワクチンは，肩の三角筋に注射され，外側腋リンパ節にまず吸収される．一回目の接種約3週後の，免疫のついた側で，アクセス可能な腋節を確かめたり，FNAをガイドするために，超音波検査を行った．参加者14人中の5人において，2回目の接種後に，別な吸引腋リンパ節を確認し，サンプルに取った．胚中心B細胞({$\rm{CD19^{+}CD3^-IgD^{low}BCL6^+CD38^{int}}$}リンパ球と定義されている)は，全てのリンパ節で検出された．2つの蛍光ラベル付けされたSプローブでFNAを共染色して，S結合胚中心B細胞を検出した．対照のために，関連のない提供者からCOVID-19パンデミックの前に集められた，扁桃リンパ節サンプルから胚中心B細胞を頻繁に取って，ネガティブ・コントロールとして染色された． S結合胚中心B細胞は，1回目接種後の14人全ての参加者から検出された．胚中心反応の動態は，参加者の間で様々であったが，S結合胚中心B細胞の頻度(度数)は，(免疫)増強の後，全ての参加者で，たとえ一過的でも，増大し，少なくとも7週間，ほとんどの個体で維持された．顕著なことには，S結合胚中心B細胞は，その時点でサンプルをとった参加者10人中8人において，免疫がついたのち，15週，ピークの度数あるいはその近辺にとどまっていた．これらの引き伸ばされた胚中心反応は，高い比率のS結合細胞を持っていた．

To evaluate the domains targeted by the S-protein-specific germinal centre response after vaccination, we generated recombinant monoclonal antibodies from single-cell-sorted S-binding germinal centre B cells (defined by the surface-marker phenotype CD19+CD3-IgD(low)CD20(high)CD38(int)CD71+CXCR5+ lymphocytes) from three of the participants one week after boosting (Extended Data Fig. 2a). Fifteen, five and seventeen S-binding, clonally distinct monoclonal antibodies were generated from participants 07, 20 (lymph node 1) and 22, respectively (Extended Data Table 4). Of the 37 S-binding monoclonal antibodies, 17 bound the RBD, 6 recognized the N-terminal domain and 3 were cross-reactive with S proteins from seasonal betacoronavirusOC43; 2 of these monoclonal antibodies also bound S from seasonal betacoronavirus HKU1 (Fig. 3a). Clonal relatives of 14 out of 15, 1 out of 5 and 12 out of 17 of the S-binding monoclonal antibodies were identified among bulk-sorted total plasmablasts from PBMCs and germinal centre B cells at 4 weeks after immunization from participants 07, 20 and 22, respectively (Fig. 3b, Extended Data Figs. 2c, 3a, b, Extended Data Tables 5, 6). Clones related to S-binding monoclonal antibodies had significantly increased mutation frequencies in their immunoglobulin heavy chain variable region (IGHV) genes compared to previously published naive B cells, particularly those related to monoclonal antibodies that cross-reacted with seasonal betacoronaviruses (Fig. 3c, d).

ワクチン接種後のSタンパク質特異的胚中心反応を評価するために，免疫増強1週間後の参加者の3人から，選別単一細胞S結合胚中心B細胞(表面マーカー表現形 {$\rm{CD19^{+}CD3^{-}lgD^{low}CD20^{high}CD38^{int}CD71^{+}CXCR5^{+}}$}リンパ球で定義される)から組み換えモノクローナル抗体を作った．5および17S結合，クローン的に区別されるモノクローナル抗体を，それぞれ，参加者07, 20(リンパ節1)および22から作製した．37S結合モノクローナル抗体の，17はRBDに結合し，6つはN末端領域を認識し，そして，3つは，2つは季節性ベータコロナウイルスHKU1からのSとも反応したが，季節性ベータコロナウイルスOC43からのSタンパク質と交差反応した．S結合モノクローナル抗体の，15のうち14，5のうちの1，および，17のうちの12のクローン族が，それぞれ，PBMCsから大量に選別された総形質芽細胞，および，参加者07, 20および22から，免疫がついて4週間後の胚中心B細胞のなかに, 確認された．S結合モノクローナル抗体に関係するクローンは，その免疫グロブリン ヘビー鎖可変領域(IGHV)遺伝子において，以前に公開した本来のB細胞，とりわけ，季節性ベータコロナウイルスと交差反応するモノクローナル抗体に関係するそれに比較して，変異頻度が顕著に増大していた．

In addition to germinal centre B cells, we detected robust plasmablast responses in the draining lymph nodes of all 14 participants in the FNA cohort. S-binding plasmablasts (defined as CD19+CD3-IgDlowCD20lowCD38+CD71+BLIMP1+ lymphocytes) were detected in all of the lymph nodes that we sampled, and increased in frequency after boosting (Extended Data Fig. 4a, b). The detected plasmablasts were unlikely to be a contaminant of blood, because CD14+ monocyte and/or granulocyte frequencies were below 1% in all FNA samples (well below the 10% threshold that was previously established) (Extended Data Table 3). Moreover, S-binding plasmablasts were detected in FNA samples at 5, 7 and 15 weeks after immunization, when they had become undetectable in blood from all participants in the cohort. The vast majority of S-binding lymph node plasmablasts were isotype-switched at 4 weeks after primary immunization, and IgA-switched cells accounted for 25\% or more of the plasmablasts in 6 out of 14 participants (Extended Data Fig. 4c, d).

胚中心B細胞に限らず，FNAコホートにおける14人全ての参加者の吸引リンパ節の中に堅牢な形質芽細胞反応を検出した．S結合形質芽細胞({$\rm{CD19^{+}CD3^{-}lgD^{low}CD38^{+}CD71^{+}BLIMP1^{+}}$}リンパ球として定められる)は，我々がサンプルに取った全てで検出され，免疫増強後，度数が増大した．検出した形質芽細胞は，血液夾雑物混入ではない．なぜなら，CD14^{+}単球および顆粒白血球の度数の双方あるいはどちらかは，(あらかじめ定められた閾値を十分下回る，)全FNAサンプル中1%以下であったからである．さらに，S結合形質芽細胞は，免疫がついたのち5, 7,および15週で，FNAの中に検出された．そしてその時の，コホートの全ての参加者からの血液中には，検出されなくなっていた．S結合リンパ節形質芽細胞の大多数は，最初の免疫化後4週で，アイソタイプスイッチ(クラススイッチ組み換え)されていた．IgA組み換え細胞は，14人の参加者のうち6人で，25%あるいはそれ以上を占めていた．

This study evaluated whether SARS-CoV-2 mRNA-based vaccines induce antigen-specific plasmablast and germinal centre B cell responses in humans. The vaccine induced a strong IgG-dominated plasmablast response in blood that peaked one week after the booster immunization. In the draining lymph nodes, we detected robust SARS-CoV-2 S-binding germinal centre B cell and plasmablast responses in aspirates from all 14 of the participants. These responses were detectable after the first immunization but greatly expanded after the booster injection. Notably, S-binding germinal centre B cells and plasmablasts persisted for at least 15 weeks after the first immunization (12 weeks after secondary immunization) in 8 of the 10 participants who were sampled at that time point. These responses to mRNA vaccination are superior to those seen after seasonal influenza virus vaccination in humans, in whom haemagglutinin-binding germinal centre B cells were detected in only three out of eight participants. More robust germinal centre responses are consistent with antigen dissemination to multiple lymph nodes and the self-adjuvating characteristics of the mRNA-lipid nanoparticle vaccine platform compared to nonadjuvanted inactivated vaccines used for seasonal influenza virus vaccination. Our data in humans corroborate reports that demonstrate the induction of potent germinal centre responses by SARS-CoV-2 mRNA-based vaccines in mice.

この研究で，SARS-CoV-2 mRNAベースのワクチンが，ヒトにおいて，抗原特異的形質芽細胞および胚中心B細胞反応を誘発するのかどうかが評価された．ワクチンは，免疫化増強後の1週間でピークになり，血液中の強いIgG主体の形質芽細胞反応を引き起こす．吸引リンパ節において，参加者14人全員からの吸引採取に際して，堅固なSARS-CoV-2 S結合胚中心B細胞反応および形質芽細胞反応を検出した．これらの反応は，最初の免疫化後に検出できるが，ブースト接種後，とても大きくなった．S結合胚中心B細胞および形質芽細胞は，その時点でサンプルをとった，参加者10人中8人で，最初の免疫化後，少なくとも，15週間(2回目の接種後では12週間)保たれていた．mRNAに対するこれらの反応は，ヒトにおける，季節性インフルエンザウイルスワクチン接種後に見られるそれよりも上回っていた．その中で，赤血球凝集素(HA)結合胚中心B細胞は，8人の参加者のうちの3人だけで検出された．より堅固な胚中心反応は，多様なリンパ節への抗原の播種や，季節性のインフルエンウイルスザワクチンに対して使われる，アジュバント(免疫機構を非特異的に刺激して抗原特異的反応を増強する物質)が使われていない不活化ワクチンと比較される，mRNA脂質ナノ粒子ワクチンプラットフォームの，自己免疫反応増強(self-adjuvating)特性と合致する．ヒトにおける我々のデータは，マウスにおけるSARS-CoV-2 mRNAベースのワクチンの高い胚中心反応の誘発を確かめるレポートに支持を与えるものになった．

To our knowledge, this is the first study to provide direct evidence for the induction of a persistent antigen-specific germinal centre B cell response after vaccination in humans. Dynamics of germinal centre B cell responses vary widely depending on the model system in which they are studied, although the most active period of the response usually occurs over the course of a few weeks. Primary alum-adjuvanted protein immunization of mice typically leads to germinal centre responses that peak 1-2 weeks after immunization and contract at least 10-fold within 5-7 weeks. Germinal centre responses induced by immunization with more robust adjuvants such as sheep red blood cells, complete Freund’s adjuvant or saponin-based adjuvants tend to peak slightly later, at 2-4 weeks after vaccination, and can persist at low frequencies for several months. Although studies of extended durability are rare, antigen-specific germinal centre B cells have been found to persist for at least one year, albeit at very low levels. In this study, we show SARS-CoV-2 mRNA vaccine-induced germinal centre B cells are maintained at or near peak frequencies for at least 12 weeks after secondary immunization.

これは，持続する抗原特異的胚中心B細胞反応誘発の直接的証拠を，我々の知識に与える最初の研究である．ほとんどの反応活性期間は，通常，数週間にわたる経緯において生じるが，胚中心B細胞反応の動態は，それらが調べられるところの系モデル(範型?,  開析?的な)によって，大きく変わってくる．水酸化アルミニウム(Alum)アジュバントの与えられたマウスの，最初のタンパク質免疫化は，典型的には，免疫化後1から2週でピークとなり，5から7週以内に，少なくとも1/10に収縮する，胚中心反応に導かれる．ヒツジ赤血球細胞のようなより堅固なアジュバントを使って免疫化された胚中心反応は，フロイントのアジュバントやサポニンベースのアジュバントはわずかにピークを遅らせる傾向があるが，ワクチン接種後2から4週で完了し，数ヶ月にわたって，低い度数で存続できる．持続期間を伸ばす研究はほとんどないが，抗原特異的胚中心B細胞が，たとえ非常に低いレベルであっても，少なくとも1年存続することがわかった．この研究で，SARS-CoV-2 mRNA ワクチンの誘発する胚中心B細胞は，2回目の接種後，少なくとも12週にわたって，ピークの度数あるいはその近辺の度数で維持されることが示された．

The persistence of S-binding germinal centre B cells and plasmablasts in draining lymph nodes is a positive indicator for induction of long-lived plasma cell responses. Future studies will be needed to examine whether mRNA vaccination induces a robust S-specific-lived plasma cell compartment in the bone marrow. As part of such studies, it will be critical to generate a comprehensive set of monoclonal antibodies derived from plasmablasts and germinal centre B cells isolated from several time points to define the breadth of the B cell response elicited by this vaccine. None of the 14 participants in our study who underwent FNA of draining lymph nodes had a history of SARS-CoV-2 infection. Thus, further comparison of vaccine-induced germinal centre responses from naive and previously infected individuals will be informative. Finally, the work presented here focuses on the B cell component of the germinal centre reaction. A robust T follicular helper response sustains the germinal centre reaction. As such, studies are planned to investigate the magnitude, specificity and  durability of the T follicular helper cell response after SARS-CoV-2 mRNA vaccination in humans.

吸引リンパ節におけるS結合胚中心B細胞および形質芽細胞の存続は，長寿命のプラズマ細胞(形質細胞)の誘発に対する正の指標である．さらに，mRNAワクチンが，骨髄において，堅固なS特異的に生息する形質細胞区画を誘導するかどうかを調べる研究が必要になるだろう．そのような研究の一環として，このワクチンによって誘発されるB細胞反応の幅広さを定めるために，いくつかの時点で単離された，形質芽細胞および胚中心B細胞から派生したモノクローナル抗体の網羅的な集合を産生することが重要である．吸引リンパ節のFNAを実施した我々の研究において，14人の参加者の誰にもSARS-CoV-2感染履歴はなかった．したがって，一度も抗原刺激を受けたことの無いあるいは以前に感染したことのある個体からのワクチン誘発胚中心反応の比較をさらに行うことは，有益である．最後に，ここで示された研究は，胚中心反応を構成するB細胞に注目したものであり，堅固な濾胞性ヘルパーT細胞反応は，胚中心反応を支えている．そういうことから，研究は，ヒトにおけるSARS-CoV-2ワクチン接種後の濾胞性ヘルパーT細胞反応の大きさや特異性および持続性を調べられるように計画されている．

A preliminary observation from our study is the dominance of RBD-targeting clones among responding germinal centre B cells. A more detailed analysis of these RBD-binding monoclonal antibodies assessed their in vitro inhibitory capacity against the WA1/2020 D614G strain using an authentic SARS-CoV-2 neutralization assay: five showed high neutralization potency, with 80% neutralization values of less than 100 ng /ml. For the most part, RBD-binding clones contained few (<3) nonsynonymous nucleotide substitutions in their IGHV genes,  which indicates that they originated from recently engaged naive B cells. This contrasts with the three cross-reactive germinal centre B cell clones that recognized conserved epitopes within the S proteins of betacoronaviruses. These cross-reactive clones had significantly higher mutation frequencies, which suggests a memory B cell origin. These data are consistent with previous findings from seasonal influenza virus vaccination in humans that show that the germinal centre reaction can engage pre-existing memory B cells directed against conserved epitopes as well as naive clones targeting novel epitopes. However, these cross-reactive clones were not identified in all individuals and comprised a small fraction of responding B cells, consistent with a similar analysis of SARS-CoV-2 mRNA vaccine-induced plasmablasts. Overall, our data demonstrate the capacity of SARS-CoV-2 mRNA-based vaccines to induce robust and prolonged germinal centre reactions. The induced germinal centre reaction recruited cross-reactive memory B cells as well as newly engaged clones that target unique epitopes within SARS-CoV-2 S protein. Elicitation of high affinity and durable protective antibody responses is a hallmark of a successful humoral immune response to vaccination. By inducing robust germinal centre reactions, SARS-CoV-2 mRNA-based vaccines are on track for achieving this outcome.

我々の研究から，胚中心B細胞反応の間で，RBDを標的にするクローンが優勢であることが，まずは，観察される．これらRBD結合モノクローナル抗体のより詳細な解析で，信頼度の高いSARS-CoV-2中和検査を使ったWA1/2020 D614G株に対する，試験管におけるそれらの防御能力が算定された．5つは，100ng/ml未満の80%中和値の，高い中和能を示した．大部分の，RBD結合クローンは，IGHV遺伝子における(アミノ酸の変化をもたらす)非同義ヌクレオチド置換をほとんど含んでいない(<3%).  このことは，それらが，確立しきっていない未感染B細胞から由来することを示唆している．ベータコロナウイルスのSタンパク質の中において保護された抗原決定基を認識する，3つの交差反応胚中心B細胞クローンと対比される．これらの交差反応クローンは，極めて高頻度に変異しており，B細胞由来を示している．これらのデータは，胚中心反応が，新たなエピトープを標的とする未感染のクローン同様に，保護されたエピトープに対して向けられた事前に存在するメモリーB細胞に結びつけることを示す，ヒトにおける季節性インフルエンザウイルスワクチン接種で発見された内容と一致する．しかしながら，これらの交差反応クローンは，全ての個体で確認されたわけではなく，B細胞反応のほんの一部を構成するものであり，SARS-CoV-2 mRNA ワクチン誘導形質芽細胞に対する同様の解析と一致している．我々のデータは，総じて，SARS-CoV-2 mRNAベースのワクチンの堅牢で，持続期間を伸ばすような胚中心反応誘導能を証明した．誘導された胚中心反応は，SARS-CoV-2 Sタンパク質における唯一のエピトープを標的とする新たな結合クローンだけでなく，交差反応B細胞を漸増する．高い親和性および持続的な防御性抗体反応は，ワクチン接種の継続的な液性免疫反応の特徴である．堅固な胚中心反応を誘発するSARS-CoV-2 mRNAベースのワクチンは，この結果を達成するものとみられている．

*** 形質芽細胞(plasmablast) --- 形質細胞(plasma cell)は,  抗体を産生し分泌する細胞であるが，脾臓やリンパ節などで抗原により増殖・活性化したB細胞の一部は形質芽細胞(plasmablast)を経て完全に増殖を停止した形質細胞へと分化し，その抗原受容体と同じ可変領域を持つ抗体を大量に分泌する．最初に産生されるのはIgMクラスの抗体が主体だが，一部の活性化B細胞はクラススイッチにより，他のクラスの抗体を産生する形質細胞となる．　T細胞の関与を必要としない一部の細菌性抗原に対する免疫応答やT細胞依存性のタンパク質抗原に対する初期の応答では，生存期間の短い形質細胞が産生され，初期の抗体産生を担う．他方，T細胞依存性抗原に対して，胚中心反応を経て，免疫応答後期に産生される形質細胞は主に骨髄に移動し，長期生存形質細胞(long-lived plasma cell)として抗原親和性の高いIgGクラスの抗体を長期に産生し続ける．腸管粘膜や唾液腺などではIgAを産生する形質細胞が特に多く存在する．形質芽細胞や形質細胞はCD138(Syndecan-1)という細胞表面マーカー分子により容易に特定される．形質細胞が腫瘍化したものは骨髄腫(ミエローマ)と呼ばれる．

*** 胚中心(germinal center) --- 脾臓やリンパ節において，活性化したB細胞がリンパ濾胞(リンパ小節)の中央部に集積して形成した領域．感染などの抗原刺激によって活性化した脾臓やリンパ節ではリンパ芽球(活性化したB細胞)が分裂を重ね，分化・成熟して胚中心 (二次リンパ小節)となる.  胚中心は，明中心(明領域)と暗領域から成る．抗体の多様性獲得に重要なクラススイッチや体細胞突然変異は，主に，胚中心で起こることが知られている．また，記憶応答に必須である記憶B細胞の生成も主に胚中心で起こることがしられている．

*** 濾胞性ヘルパーT細胞(T_{FH}細胞，follicular helper T cell. ) --- CD4陽性T細胞であるヘルパーT細胞のサブセットで，CD4^{+}CXCR5^{+}の表現型を示す．二次リンパ組織の濾胞に存在し，胚中心形成に関与すると考えられている．ヘルパーT細胞ではないが，Foxp3陽性でCD4^{+}CD25^{+}の表現型を示し，過剰な免疫応答を抑制する制御性T細胞(T_{reg}, regulatory T cell)もCD4陽性T細胞に分類される．

*** (発生)区画(compartment) --- 多細胞動物の発生において細胞系譜を追ったとき，その境界を越えて細胞が混じり合わない区域の単位．そこに含まれる細胞はすべて同時に決定を受けた細胞集団の子孫(クローン)であることから，区画はポリクローン(polyclone)であると定義されている．区画が形成されることを区画化という．区画の決定に働く遺伝子を選択遺伝子というが，選択遺伝子の発現によって，区画は細分化され，その都度，区画を単位とした決定が行われる．区画が異なる細胞は人為的に混合しても細胞選別により分離する．

 

推測だが，(1) 感染状況を予測するのに，変異の蓄積やそれらの干渉，腋芽的な目印を特定する．(2) 細胞性免疫だけでなく，液性免疫の持続効果も否定的ではない．(3) 交叉免疫というのか，ポリクローナル抗体のような役割を果たす機構が，生体内では生じて，解明が進んでいる．という感じだろうか．近傍周辺の挙動が重要というような話もあるから，数理一般に通じることかもしれない．

感じ捉えにくいが，腋芽的な目印というのは，近傍周辺の挙動を見ることで，捉え難かった対象の特徴を捕まえるというような感じで考えたが，サイエンスの先端では，ウイルスの変異を予測するとか，ウイルスの影響を別な病気の治療に応用するとかの基礎的なテクノロジーが開発される状況になり，ウイルスの変異はランダムであるのだろうが，ランダムの特徴や系統を捉えるテクノロジーのようなものだから，案外，AI革命的な変化をもたらすかもしれない．専門的な判断になるだろうから，私は，それっぽく感じるというに止める．

9月13日現在，日本では，第5波が，人の動きも溢れそうなほど制御が効かず，都市から地方へと拡散していて，医療崩壊状態を招き，新規感染者のグラフも，10倍ほど大きな山が予想されたりして，その分，治るまでの期間も長引くし，対応も困難になる，実際，そういう状況に片足突っ込んでいる状態にはなっているが，検査数などの背景事情もまだはっきりしないが，新規感染者数は大きく減少してきている．とすれば，人の動きも，変異株の猛威という事態も想定しながら，全体としては，リスク回避の傾向が強かったということ，ワクチン接種や治療薬の実施，重症化などへのリスク要因の情報が案外共有されていたということが，当然，考えられるが，私なりに，それこそ勝手に話を作る感じで言えば，そもそもmRNAワクチンが，ベータコロナウイルス全般(SARS1とかMERSとかヒト風邪ウイルスとか)へ交差反応を示すことも調べられており，それをもとに設計されている面もあるわけだから，それは，人間の体にも，それを活かす機構が備わっていなければ成り立たないわけだから，日本の医療がなんとか踏みとどまって，多くの人のリスク回避意識とともに，そういう働きを活性化する条件が，知らない間に生じていたなら，それ自体はハッピーである．その条件を探り当てられれば，決め手としてはワクチンや治療薬の普及なのだろうが，ワクチン接種や治療薬の入手もままならない世界の状況に対して，感染状況の制御に指針ができるのではなかろうか．そういう面はどうなのかは，今後検討されるのだろう．

日本では，「国産を」という名目で，情報に偏向が生じるという事態はどういうことになるのだろう．利便性だけを言い立てて，まるで，日本製は毒にも薬にもならない代物だが，数だけは揃えられるでいいじゃないか．コロナ論議じゃ分が悪いから，国産ワクチン・治療薬と言っておけば，体裁が保てるし，という論者の無責任体質の反映ではなかろうか．本来の意味なら，誰でも望むだろうが．

 

新型コロナウィルス感染症を材料にして --- クローンウィルスをめぐって(13)

もともと，腕に痛みを感じることがあるのだが，1回目の接種前にも痛みがあって，それが収まりかけた頃，ワクチンの接種を受けた．重い痛みはなかったが，間をおいて痛みは感じた．新型コロナに関わる正式のものというのではないが，持病もあるので，その後の経過も気になるところではあるが，特に変わったことはない．ワクチンなどは，打ってみなきゃわからない面はあるから，接種自体にはそうこだわりはない．確率でどうこう言っても，本当は誰もわからないのだから，今のとこ平気である．こういうことは顰蹙買うかもしれないが，もともと体調は万全というわけではないが，ワクチン接種で，意外と，体調改善したら，息がすごく楽になったとか，腰痛が緩和したとかあったら，こんなワクチン接種のメリットは他にはない．そんな，科学的な根拠はないが気分的な期待も願いながら経過を感じていこうと思う．

オリンピックもバブル方式も怪しいものらしいが，どっちみち，「気分はバブル」でやり過ごす道具でもあったのだから，オリンピックと感染症対策に関する，特にスポーツ評論家などの話は，その場しのぎに決まっているわけだし，選手以外の外野は，さもしい論調でも立てないと商売にならないのだろう．そういう処世達者でないとやってられない面もあるのだろう．気分的でもその場逃れでも大した意義はないから，消極的ながらリスクの少ない論調に向っちゃうわけである．

当たり前と思っていたのだが，なんかくすぶっているようなので，オリンピック中止の判断を日本国は手放せという論調というのか誘導が，一部のピラチョンメディアにあったようだが，そういう論調を差し込んで，決まった連中だけを重用するくせのあるメディア体質も問題なのだろう．ババ爺ぽい，のぼせた意固地がはびこりやすい．なんか程度の低い新興宗教でも裏にいるのだろうか．感染の拡大とそのほったらかしと重大な懸念のもたれる突然変異の出現のリスクの高まりということは，WHOとかCDC とか注意喚起している中で，やたら目を背けるような論調が日本のメデイアでは多い気がする．のぼせた新興宗教上級国民気分のがメデイアに多いのだろう．中途半端な議論に終わっていい論調というのか誘導ばかりで，それに反応して，さらに酒にフラストレーションが高まるのだろう．付け加えておく．私は，最近，グレープフルーツかレモンの酎ハイばかり飲んでいる．

私としては，この歳で，夏休みの宿題ということで，もう少し，パンデミックウイルスを追っていこうと思う．

SARS-CoV-2 immune evasion by the B1.427/B.429 variant of concern

懸念されるB.1.427/B.1.429変異株によるSARS-CoV-2 免疫逃避

A novel variant of concern(VOC) named CAL.20C(B.1.427/B.1.429), originally detected in California, carries spike glycoprotein mutations S13I in the signal peptide, W152C in the N-terminal domain(NTD), and L452R in the receptor-binding domain(RBD). Plasma from individuals vaccinated with a Wuhan-1 isolate-based mRNA vaccine or convalescent individuals exhibited neutralizing titer, which were reduced 2-3.5 fold against the B.1.427/B.1.429 variant relative to wildtype pseudoviruses. L452R mutation reduced neutralizing activity of out of 34 RBD-specific monoclonal antibodies(mAbs). The S13I and W152C mutations resulted in total loss of neutralization for 10 out of 10 NTD-specific mAbs since the NTD antigenic supersite  was  remodeled  by a shift of the signal peptide cleavage site and formation of a new disulphide bond, as revealed by mass spectrometry and structural studies. 

[概要] もともとはカフォルニアで検出された，CAL.20C(B.1.427/B.1.429)と名付けられた新たな懸念される変異株(VOC)は，シグナルペプチドにおいてS13I(セリン13イソロイシン)，N末端領域(NTD)においてW152C(トリプトファン152システイン), および, 受容体結合領域(RBD)においてL452R(ロイシン452アルギニン)のスパイク糖タンパク質の変異を生じている．武漢1分離株に基づくmRNAワクチンを接種した個体や回復患者からの血漿は，中和価を示していたが，野生型の擬ウイルスと比較して，B.1.427/B.1.429に対しては，2-3.5倍減少していた．L452R変異は，34のRDB特異的モノクロナール抗体(mAbs)以外の中和活性を減じていた．S13IおよびW152C変異は，NTD抗原上位部位は，質量分析法や構造研究によって明らかにされたように，シグナルペプチド開裂部位のシフトおよび新たなジスルフィド結合の形成によって作り直されるのだから，10のNTD特異的mAbsの10で全損という結果であった．

*** シグナルペプチド(signal peptide) --- シグナル配列(signal sequence)に同じ． 原核細胞で細胞膜に標的化され，あるいは真核細胞において小胞体へ標的化される蛋白質(分泌蛋白質・細胞膜蛋白質など)の前駆体ポリペプチドのN末端側に含まれ，蛋白質膜透過チャンネルへと標的化させるためのアミノ酸配列．[......] 蛋白質の局在化に広く関与するものと考えられている．

*** シスチン(cystine) --- 含硫αアミノ酸の一つ．多くの蛋白質の構成成分．特にケラチン中に多い．システインが酸化されてジスルフィド結合を形成し生成．蛋白質やペプチドの構造安定化に寄与．シスチン尿症では，しばしばシスチンを主成分とする尿路結石を生じる．

Coronavirus disease 2019 (COVID-19) is caused by SARS-CoV-2 and is associated with acute respiratory distress syndrome (ARDS), as well as extra-pulmonary complications such as vascular thrombosis, coagulopathy, and a hyperinflammatory syndrome contributing to disease severity and mortality. SARS-CoV-2 infects target cells using the spike glycoprotein (S) that is organized as a homotrimer with each monomer comprising an S₁ and an S₂ subunit . The S₁ subunit harbors the receptor-binding domain (RBD) and the N-terminal domain (NTD) as well as two other domains designated here as C and D. The RBD interacts with the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) entry receptor on host cells through a subset of amino acids forming the receptor binding motif (RBM). The NTD was suggested to bind DC-SIGN, L-SIGN, and AXL which may act as attachment receptors . Both the RBD and the NTD are targeted by neutralizing antibodies (Abs) in infected or vaccinated individuals and a subset of RBD-specific mAbs is currently being evaluated in clinical trials or are authorized for use in COVID-19 patients. The S₂ subunit is the fusion machinery that merges viral and host membranes to initiate infection and is the target of Abs cross-reacting with multiple coronavirus subgenera due to its higher sequence conservation compared to the S₁ subunit .

コロナウイルス病(COVID-19)は，SARS-CoV-2によって引き起こされ，重症化および死亡をもたらす血栓，血液凝固障害，hyperinflammatory症候群のような肺外合併症同様，急性呼吸不全症候群(ARDS)に関係する．SARS-CoV-2は，S1およびS2サブユニットを構成する各モノマーによって相同3量体として構成されるスパイク糖タンパク質(S)を利用して標的細胞に感染する．S1サブユニットは，CおよびDで表される他の二つの領域同様に，受容体結合領域(RBD)およびN末端領域(NTD)を含んでいる．RBDは，受容体結合モチーフを形作るアミノ酸の部分セットを通じて，宿主細胞侵入用受容体アンギオテンシン変換酵素2(ACE2)と作用する．NTDは，吸着受容体として作用するDC-SIGN, L-SIGN,およびAXLと結びつくものとされる．RBDおよびNTDは双方とも，感染者やワクチンを接種した人の中和抗体の標的であり，RBD特異的mAbsは，現在，臨床試験での評価中であるか，COVID-19患者への使用が認可されている．S2サブユニットは，感染を始めるためにウイルスと宿主細胞膜を結合する融合機構であり，S1に比べて高く配列が保守されるために，複数のコロナウイルス属と交差反応するAbsの標的である．

The ongoing global spread of SARS-CoV-2 led to the fixation of the D614G substitution as well as to the emergence of a large number of viral lineages worldwide, including several variants of concern (VOC). Specifically, the B.1.1.7, B.1.351, and P.1 lineages that originated in the UK, South Africa, and Brazil, respectively, are characterized by the accumulation of S mutations as well as in other genes. Some of these mutations lead to significant reductions in the neutralization potency of several monoclonal Abs, convalescent sera and Pfizer/BioNTech BNT162b2- or Moderna mRNA-1273-elicited Abs. The B.1.1.7 variant has become dominant worldwide due to its higher transmissibility, underscoring the importance of studying and understanding the consequences of SARS-CoV-2 antigenic drift.

進行しているSARS-CoV-2の世界的な拡大は，懸念されるいくつかの変異株(VOC)を含む，世界中での多数のウイルス系列の出現だけでなく，D614G置換の固定へ導く．とりわけ，それぞれUK, 南アフリカおよびブラジルで最初に見つかった，B.1.1.7，B.1.351およびP.1系列は，その他の遺伝子同様，Sにおける変異の集積で特徴付けられる．これらの変異のいくつかは，いくつかのモノクローナル抗体，回復患者の血清や,  Pfizer/BioNTechの BNT162b2ワクチンあるいはModernaのmRNA-1273ワクチン誘発抗体の中和能を著しく減少させた．B.1.1.7変異株は，その高い伝播性のために，世界中で主流株となっており，SARS-CoV-2抗原ドリフトの結果を研究し理解することの重要性を明らかにした．

 

Results

結果

The incidence of the B.1.427/B.1.429 lineages is increasing rapidly

B.1.427/B.1.429系列は急速に感染拡大している．

The SARS-CoV-2 B.1.427/B.1.429 variant was reported for the first time at the beginning of 2021 in California and as of May 2021 has been detected in 34 additional countries. The two lineages B.1.427 and B.1.429 (belonging to clade 20C according to Nextstrain designation) share the same S mutations (S13I, and W152C in the NTD and L452R in the RBD), but harbor different mutations in other SARS-CoV-2 genes. Molecular clock analysis suggest that the progenitor of both lineages emerged in May 2020, diverging to give rise to the B.1.427 and B.1.429 lineages in June-July 2020. The fast rise in the number of cases associated with the B.1.427/B.1.429 lineages led to their classification as a VOC by the US Center for Disease Control.

SARS-CoV-2 B1.427/B.1.429変異株は，最初，カリフォルニアで，2021年のはじめに報告され，2021年5月現在，さらに34の国々で検出された．2つの系列B.1.427およびB.1.429(Nextstrain designationに従って，クレード20Cに属する)は，Sの共通の変異(NTDにおけるS13I, W152C, およびRBDにおけるL452R)を持っているが，それ以外にSARS-CoV-2遺伝子における違った変異も持っている．分子時計(進化時計)解析によって，2020年5月に出現した双方の変異系列の祖先は，2020年6月-7月に，B.1.427およびB.1.429系列に分岐していることが明らかになった．B.1.427/B.1.429を持つ感染が急速に増えたので，US疾病コントロールセンターによって，VOCに分類された．

As of April 30, 2021, 8,441 and 21,072 sequenced genomes are reported in GISAID for the B.1.427 and B.1.429 lineages, respectively. This VOC was detected in California and in other US states, and more recently in 34 additional countries worldwide. The number of B.1.427/B.1.429 genome sequences deposited increased rapidly after December 2020, with an incidence exceeding 50% in California since February 2021. Collectively, this analysis illustrates the increased incidence of the B.1.427/B.1.429 VOC, and its progressive geographical spread from California to other US states and other countries, which is consistent with a recent study suggesting enhanced transmissibility relative to the ancestral isolate.

2021年4月30日現在では，B.1.427およびB.1.429に対してそれぞれ，8,441および21,072の配列ゲノムがGISAIDに報告された．このVOCは，カリフォルニアやアメリカのその他の州で検出され，最近では，さらに世界中の34以上の国々で検出されている．蓄積されたB.1.427/B.1.429のゲノム配列の数は，2020年12月以降，急激に増加しており，2021年の2月以来，カリフォルニアでは，感染の50%以上を占めている．このことは，先祖株から分岐するにつれて，伝染性が強まるという最近の研究と合致している．

B.1.427/ B.1.429 S reduces sensitivity to vaccine-elicited Abs

B.1.427/B.1.429 S(スパイク)は，ワクチンが誘発する抗体への感応性を減少させる．

To assess the impact of the three mutations present in the B.1.427/B.1.429 S glycoprotein on neutralization, we first compared side-by-side the neutralization potency of mRNA vaccine-elicited Abs against G614 S and B.1.427/B.1.429 S pseudoviruses. We used plasma from fifteen individuals who received two doses of Moderna mRNA-1273 vaccine and from fifteen individuals who received two doses of Pfizer/BioNtech BNT162b2 vaccine collected between 7 and 27 days after booster immunization (table S2). All vaccinees had substantial plasma neutralizing activity against G614 SARS-CoV-2 S pseudotyped viruses. Using a murine leukemia virus (MLV) pseudotyping system, geometric mean titers (GMTs) showed that the average neutralization potency of the Moderna mRNA1273-elicited plasma was reduced 2.4-fold for B.1.427/B.1.429 S (GMT: 178) compared to G614 S (GMT: 424) (Fig. 2, A and B; figs. S1 and S2; and table S3) whereas it was reduced 2.3-fold with Pfizer/BioNtech BNT162b2-elicited plasma (B.1.427/B.1.429 GMT: 78 versus G614 GMT: 182) (Fig. 2, C and D; figs. S1 and S2; and table S3). Using a vesicular stomatitis virus (VSV) pseudotyping system, we observed a 2.2-fold average reduction of Moderna mRNA1273-elicited plasma neutralizing activity against B.1.427/B.1.429 S (GMT: 213) compared to G614 S (GMT: 464) pseudoviruses (Fig. 2, E and F; figs. S1 and S2; and table S3) and a 2.5-fold average reduction of Pfizer/BioNtech BNT162b2-elicited plasma neutralizing activity against B.1.427/B.1.429 S (GMT: 113) compared to G614 S (GMT: 285) pseudoviruses (Fig. 2, G and H; figs. S1 and S2; and table S3). We also analyzed plasma from 18 individuals, 5 of whom were previously infected with wildtype SARS-CoV-2, who received two doses of Pfizer/BioNtech BNT162b2 vaccine and whose samples were collected between 14 and 28 days after booster immunization. We compared the neutralization potency of Pfizer/BioNtech BNT162b2 vaccine-elicited Abs against D614 S, B.1.427/B.1.429 S, B.1.1.7 S, B.1.351 S and P.1 S VSV pseudotyped viruses using Vero E6 expressing TMPRSS2 as target cells. GMTs plasma neutralization potency was reduced 2.9-fold for B.1.427/B.1.429 S (GMT: 197) compared to D614 S (GMT: 570), which is a comparable decrease to that observed with B.1.351 (GMT: 180, 3.2-fold reduction) and greater to that observed with B.1.1.7 and P.1 (GMT: 450 and 330, 1.3-fold and 1.7-fold reduction, respectively) pseudotyped viruses (Fig. 2, I and J; figs. S1 and S2; and table S3). These data indicate that the three B.1.427/B.1.429 S residue substitutions lead to a modest but significant reduction of neutralization potency from vaccine-elicited Abs.

中和に関して，B.1.427/B.1.429 S糖タンパク質に存在する3つの変異の衝撃を評価するために，われわれは，まず，G614 S およびB.1.427/B.1.429 S 擬ウイルスに対するmRNAワクチン誘発抗体の中和能とともに比較した．免疫の高まった7日および27日後に集まった，Moderna製ワクチンの2回の投与を受けた15人の個体およびPfizer/BioNTech製のBNT162b2ワクチンの2回の投与を受けた15人の個体からの血漿を使った．ワクチン接種者全員が，G614 SARS-CoV-2擬型ウイルスに対する血漿中和活性を持っていた．マウス白血病ウイルス(MLV)擬型システムを使って，幾何平均価(GMTs)は,  Moderna製のmRNA1273ワクチンで誘発された血漿の平均中和能が，G614 S(GMT:424)に比較して，B.1.427/B.1.429 S(GMT:178)に対して平均2.4倍減少し，Pfizer/BioNTech製のBNT162b2ワクチンが誘発する血漿中和能の方は，平均2.3倍減少していること(B.1.427/B.1.429 GMT:78 versus G614 GMT:182)が示された．水疱性口内炎ウイルス(VSV)擬型システムを使って，Moderna製のmRNA1273ワクチンが誘発する血漿の平均中和能が，G614 S(GMT:464)擬ウイルスに比較して，B.1.427/B.1.429 S(GMT:213)に対して平均2.2倍減少し，Pfizer/BioNTech製のBNT162b2ワクチンが誘発する血漿中和能の方は，G614 S(GMT:285)擬ウイルスと比較して,  B.1.427/B.1.429 S(GMT:113)に対して平均2.5倍減少していることが示された．われわれは，また，18の個体，そのうち5個体は以前に野生型のSARS-CoV-2に感染しているが，Pfizer/BioNTech BNT162b2ワクチンを2回接種し，それらのサンプルは，免疫の増強したのち14日および28日の間に集められた．標的細胞としてVero E6発現TMPRSS2を使って，D614 S, B.1.427/B.1.429 S, B.1.1.7 S, B.1.351 S  および P.1 S VSV擬型ウイルスに対するPfizer/BioNTech BNT162b2ワクチン誘発抗体の中和能を比較した．GMTs血漿中和能は，D614 S(GMT:570)に比較して，B.1.427/B.1.429 S(GMT:197)に対して2.9倍減少した．それは，B.1.351(GMT:180, 3.2倍の減少)で観察された値に匹敵する減少であり，B.1.1.7およびP.1(それぞれ，GMT:450および330, 1.3倍および1.7倍の減少)擬ウイルスで観察された値より大きい．これらのデータは，3つのB.1.427/B.1.429 S残基の置換は，目立たないが，ワクチン誘発抗体の顕著な減少に導くことを示している．

We also analyzed plasma from 9 convalescent donors, who experienced symptomatic COVID-19 in early 2020 (and consequently were likely exposed to the Wuhan-1 or a closely related SARS-CoV-2 isolate) collected 15 to 28 days post symptom onset (table S2). The neutralization potency of the 9 convalescent donor plasma was reduced 3.4-fold for B.1.427/B.1.429 S (GMT: 70) compared to G614 S (GMT: 240), similar to what we observed with B.1.351 (4.4-fold, GMT: 55) and P.1 (3.3-fold, GMT: 72) pseudotyped viruses, whereas neutralization of B.1.1.7 was less affected (1.9-fold, GMT: 127) (Fig. 2, K and L; figs. S1 and S2; and table S3). In several cases the level of neutralizing activity against the VOC was found to be below the limit of detection.

また，2020年の前半にCOVID-19の症状を経験した(したがって，武漢1型あるいは密接に関連するSARS-CoV-2分離株への感染と考えられる)，症状が出てから15日から28日までに集められた，9人の回復ドナーの血漿を分析した．9人の回復ドナーの血漿の中和能は，G614 S(GMT:240)と比較して，B.1.427/B.1.429 S(GMT: 70)に対して3.4倍減少していた．B.1.351(4.4倍減少、GMT:55)およびP.1(3.3倍減少, GMT:72)擬ウイルスでも同様だった．B.1.1.7への中和の方は，減少は少なかった(1.9倍の減少，GMT:127). いくつかのケースでは，VOCに対する中和レベルは，検出限界を下回っていた．

These findings show that the three mutations present in the B.1.427/B.1.429 S glycoprotein decrease the neutralizing activity of vaccine-elicited and infection-elicited Abs, suggesting that these lineage-defining residue substitutions are associated with immune evasion. However, these data also underscore the higher quality of Ab responses induced by vaccination compared to infection and their enhanced resilience to mutations found in VOC.

これらの発見から，B.1.427/B.1.429 S糖タンパク質にある3つの変異は，ワクチン接種や感染により誘発される抗体の中和能を減少させることが示され，変異系列を定義づける残基置換は，免疫逃避に結びついた事柄であることが示される．一方で，これらのデータは，感染に比較して，ワクチン接種で誘導される抗体反応の高い質，VOCで見つかった変異に対する抗体の強まった回復力も明らかにしている．

 

Structural basis for enhanced infectivity and immune evasion of SARS-CoV-2 variants 

SARS-CoV-2変異株の強まった感染性と免疫逃避の構造的基礎

Several fast-spreading variants of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) have become the dominant circulating strains in the COVID-19 pandemic. We report here cryo-EM structures of the full-length spike (S) trimers of the B.1.1.7 and B.1.351 variants, as well as their biochemical and antigenic properties. Amino acid substitutions in the B.1.1.7 protein increase the accessibility of its receptor binding domain and also the binding affinity for receptor angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2). The enhanced receptor engagement may account for the increased transmissibility. The B.1.351 variant has evolved to reshape antigenic surfaces of the major neutralizing sites on the S protein, making it resistant to some potent neutralizing antibodies. These findings provide structural details on how SARS-CoV-2 has evolved to enhance viral fitness and immune evasion. 

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)のいくつかの急速に広まっている変異株は，COVID-19パンデミックにおける，主要な流行株になっている．ここで，B.1.1.7およびB.1.351の全長スパイク(S)3量体の，生化学的特性および抗原特性とともに，クライオ電子顕微鏡による構造を報告する．B.1.1.7蛋白質におけるアミノ酸の置換によって，受容体結合領域の結合力を増大しており，宿主受容体アンギオテンシン変換酵素2(ACE2)に対する結合親和性も増大している．強められた受容体との結合性は，増大する感染の理由を説明できるかもしれない．B.1.351変異株は，いくつかの有効な中和抗体への耐性を持たせるために，S蛋白質上の主要な中和部位である抗原表面を作り変える進化を行なっていた．これらの発見から，どのようにSARS-CoV-2がウイルス適合性を高め，免疫逃避を進化させてきたかに関する詳細が得られた．

 The COVID-19 pandemic, caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) , has led to millions of lives lost and devastating socio-economic disruptions worldwide. Although the mutation rate of the coronavirus is relatively low because of the proofreading activity of its replication machinery, several variants of concern have emerged, including the B.1.1.7 lineage first identified in the United Kingdom, the B.1.351 lineage in South Africa and the B.1.1.28 lineage in Brazil, within a period of several months . These variants not only appear to spread more efficiently than the virus from the initial outbreak [i.e., the strain Wuhan-Hu-1; (1)], but also may be more resistant to immunity elicited by the Wuhan-Hu-1 strain following either natural infection or vaccination . The B.1.1.7 variant is of particular concern because it has been reported to be more deadly . Thus, understanding the underlying mechanisms of the increased transmissibility, risk of mortality and immune resistance of new variants may facilitate development of intervention strategies to control the crisis.

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)によって引き起こされた，COVID-19パンデミックは，数百万の命を奪い，世界規模の社会-経済的混乱を招いた．コロナウイルスの変異率は，ウイルスの複製機構に伴う校正機能のために，比較的低く，数ヶ月の間に，イギリスで最初に確認されたB.1.1.7系統，南アフリカで確認されたB.1.351系統，そしてブラジルで確認されたB.1.1.28系統を含む，懸念されるいくつかの変異株が出現している．これらの変異株は，流行当初のウイルス [すなわち，武漢1株]より感染を効率的に広げているだけでなく，自然感染あるいはワクチン接種により武漢1株で誘発された免疫に対する耐性を持っている．より致命性が高まっていることが報告されてきているので，B.1.1.7変異株は，特に懸念されている．それゆえ，新たな変異株の，増加する伝染，致命リスクおよび免疫耐性の根底となる機構を理解することから，危機管理に関わる戦略の開発が促される．

SARS-CoV-2 is an enveloped positive-stranded RNA virus that depends on fusion of viral and target cell membranes to enter a host cell. This first key step of infection is catalyzed by the virus-encoded trimeric spike (S) protein, which is also a major surface antigen and thus an important target for development of diagnostics, vaccines and therapeutics. The S protein is synthesized as a single-chain precursor and subsequently cleaved by a furin-like protease into the receptor-binding fragment S1 and the fusion fragment S2 [fig. S1; (11)]. Binding of the viral receptor angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) on the host cell surface to the receptor-binding domain (RBD) of S1, together with a second proteolytic cleavage by another cellular protease in S2 [S2’ site; fig. S1; (12)], induce dissociation of S1 and irreversible refolding of S2 into a postfusion structure, ultimately leading to membrane fusion. In the prefusion conformation, S1 folds into four domains—NTD (N-terminal domain), RBD, and two CTDs (C-terminal domains), wrapping around the prefusion S2 structure. The RBD can adopt two distinct conformations—“up” for a receptor-accessible state and “down” for a receptor-inaccessible state (15). Rapid progress in structural biology of the S protein has advanced our knowledge on the SARS-CoV-2 entry process. We have previously identified two structural elements—the FPPR (fusion peptide proximal region) and 630 loop, which appear to modulate the S protein stability, as well as the RBD conformation and thus the receptor accessibility.

SARS-CoV-2は，宿主細胞への侵入のために，ウイルスと標的細胞膜との融合を必要とする，ウイルス膜を持つプラス鎖RNAウイルスである．感染の重要な第一歩は，ウイルス遺伝子の暗号化された3量体スパイク(S)蛋白質による触媒作用である．それは，主要な表面抗原でもあるので，診断やワクチンおよび治療法の開発のための重要な標的である．S蛋白質は単一鎖の前駆体として合成され，続いて，フリン様プロテアーゼによって，受容体結合に関わる断片S1と(膜)融合に関わる断片S2に開裂する．S1の受容体結合領域(RBD)と宿主細胞表面にあるウイルス受容体アンギオテンシン変換酵素2(ACE2)が結合すれば，S2における別な細胞プロテアーゼによる第二の蛋白質開裂によって，S1を解消して，S2を融合後の構造へ不可逆的に改変し，完全な膜融合に導く．融合前の体制(コンフォーメーション)においては，S1は，四つの領域---NTD(N末端領域)，RBD, そして二つのCTDs(C(カルボキシル)末端領域)からなり，融合前S2構造を包んで隠している．RBDは二つの体制をとることができる --- 受容体と結合できる状態を"up"状態の体制 ，受容体に結合できない状態を"down"状態の体制という．構造生物学における，S蛋白質の迅速な解明の進展により，SARS-CoV-2の侵入プロセスについての理解が進んだ．我々は，以前に，二つの構造要素を明らかにした --- FPPR(融合ペプチド近位領域)および630のループ．それらは，RBDコンフォーメーション，そして，したがって，受容体との結合性，さらにまた，S蛋白質の安定性を調整するために現れる．

　The S protein is the basis of almost all the first-generation COVID-19 vaccines, which were developed using the Wuhan-Hu-1 sequence. Several have received Emergency Use Authorization (EUA) by various regulatory agencies throughout the world because of their impressive protective efficacy and minimal side effects. These vaccines appear to have somewhat lower efficacy against the B.1.351 variant than against its parental strain, and this variant became completely resistant to many convalescent serum samples in vitro. How to address genetic diversity has therefore become a high priority for developing next-generation vaccines. In this study, we have characterized the full-length S proteins from the B.1.1.7 and B.1.351 variants and determined their structures by cryo-electron microscopy (cryo-EM), providing a structural basis for understanding the molecular mechanisms of the enhanced infectivity of B.1.1.7 and the immune evasion of B.1.351. 

S蛋白質は，武漢1配列を使って開発された，第一世代COVID-19ワクチンのほとんどすべてにとっての基礎である．いくつかのワクチンは，高い防御効果および副作用がごく小さいことから，世界中の保健局で緊急使用が認可(EUA)された．これらのワクチンは，その親株に対するよりも，B.1.351に対する効果がやや弱まっているようであり，この変異株は，試験管において，多くの回復患者の血清サンプルへ完全な耐性を持つ様になっている．遺伝子の多様性をどの様に調べていくかは，それゆえ，次世代ワクチンの開発にとって，高い優先性をもってきている．ここでの研究で，B.1.1.7およびB.1.351変異株の全長スパイク蛋白質の特徴を調べて，クライオ電子顕微鏡(cryo-EM)によるそれの構造を決定し，B.1.1.7の強まった感染性やB.1.351の免疫逃避の分子機構を理解するための構造的な基礎を得ることができた．

 

ワクチンの効果がなくなるのじゃないか，まったくワクチン接種にメリットがなくなるのじゃないか，という話がネットのニュースの表題に見受けられるようになっているが，実際，ブレークスルー感染とかクラスターとかの報道もあり，懸念に思う事例もあるらしいから，そういう情報を提供すること自体は，いいことだと思うが，私は，翻訳レポートにもあるような，また，一部の専門家の話にあるような，抗体の高い質とか，変異株への抗体価の反発とか，実際どうなんだろうという疑問の方が気になる．重症化を阻止する効果はほぼほぼ減っていないとか，ワクチン接種の進んだ高齢者の感染率は目立って低下しているとか，これから進む予定の年齢層は，ワクチン接種後も基本的な感染対策を怠らなければ，ワクチンの予防効果も見込まれるのじゃないかとか，それはそれで道理のある話だが，実際，もっと深刻な変化も生じるのかどうなのかという不安も一方にあるという話なのだろう．

抗体の効果とか，役割とか，新たに分かってきている面もあるのだろうが，関連して，ワクチンのヴァージョンアップとか，効果の持続時間とか，感染による影響の波及を食い止める効果とか，条件によって，ブーストすることも分かってきたから，ワクチンの3回接種とか，といっても，2回接種なければ，3回目もないはずだが，そういう効果を別な手段で実現することも，錠剤のような形で可能になるということも含めて，最近の話題なのだろう．そこらのはっきりした結果を，確認中という趣旨のレポートも多い気がする．

 

 Durability of mRNA-1273 vaccine-induced antibodies against SARS-CoV-2 variants

SARS-CoV-2変異株に対するmRNA-1273 ワクチン誘発抗体の持続性

 SARS-CoV-2 mutations may diminish vaccine-induced protective immune responses, particularly as antibody titers wane over time. Here, we assess the impact of SARS-CoV-2 variants B.1.1.7 (Alpha), B.1.351 (Beta), P.1 (Gamma), B.1.429 (Epsilon), B.1.526 (Iota), and B.1.617.2 (Delta) on binding, neutralizing, and ACE2-competing antibodies elicited by the vaccine mRNA-1273 over seven months. Cross-reactive neutralizing responses were rare after a single dose. At the peak of response to the second vaccine dose, all individuals had responses to all variants. Binding and functional antibodies against variants persisted in most subjects, albeit at low levels, for 6-months after the primary series of the mRNA-1273 vaccine. Across all assays, B.1.351 had the lowest antibody recognition. These data complement ongoing studies to inform the potential need for additional boost vaccinations. 

SARS-CoV-2の変異は，ワクチンの誘発する，とりわけ，抗体価が時間とともに減じているというように，防御免疫反応を弱くしているかも知れない．ここで，われわれは，ワクチンmRNA-1273によって誘発される抗体の(抗原)結合性，中和性，および，ACE2への結合を阻止する効果について，SARS-CoV-2変異株B.1.1.7(アルファα), B.1.351(ベータβ), P.1(ガンマγ)，B.1.429(イプシロンε)，B.1.526(イオータ ι ) およびB.1.617.2(デルタδ)の影響を，7ヶ月にわたって調べた．交叉反応する(複数の変異株にわたって作用するような?)中和反応は，一回の接種では稀であり，2回目のワクチン接種後の反応のピークで，全員に，すべての変異株への反応が見られた．変異株に対する(抗原)結合性および機能的抗体は，mRNA-1273ワクチンの最初の2回の接種ののち，6ヶ月にわたって，たとえ，低いレベルであったにしても，ほとんどの対象で保たれていた．すべての検査を見渡してみると，B.1.351の抗体認識が最も低かった．これらのデータから，現在行われている研究に，付加的なワクチン接種で抗体価を増進させることが必要になることも調べる必要が示される．　

 

【新型コロナをめぐる2021年8月現在における日本の状況】

いくつかの懸念される変異株にも有効な抗体が誘発，増強されて，少なくとも半年ほどは，効果が持続する感じに読めるが，最近の報道では，ワクチンが変異株に対して効果を失うということが強調されて，治療薬でも基本同じだろうが，ワクチンのブースト接種で，効果を増強したり，効果の持続期間を伸ばしたりする側面には，言及されない．世界でのワクチン接種を促進するために，一部の先進国だけで3回接種を進めるのは控えるようにというWHOの話もあるが，抗体の交差的な効果やその増強が，ワクチンや治療薬にも大事な事実であることは変わりないわけだから，ワクチンや治療薬のメリットのデモクラシー(メリットの普遍的な共有という感じで)のために，双方を適切に実現することを目標にすることに尽きるわけである．日本の現状において，医療の方の対応が難しい感染者増や，病状の経過の変化などが喫緊の課題なのだろうが，ワクチンや治療薬と変異株の感染増大(感染爆発)への自粛疲れとピークが見えないことへの不安感という話の間に，少し違和感も感じる．

 

*** 既往反応(anamnestic response),  二次免疫反応(secondary immune response)，二次応答(secondary response)に同じ．免疫記憶(immunological memory)における免疫反応．IgG抗体産生が早期からみられ，反応の立ち上がり速度が速いなどの特徴が見られる．新型コロナでは，IgGのそのような特徴が，重症化の特徴にもなっているという面は，どうなっているのだろう.   正しくは，IgM産生からIgGという通常の順だと重症化のサインとかだったろうか．しかし，交差抗体の効果の維持および抗体の持続，良質抗体のブーストとのせめぎ合いなのだろうか.  変異株では，すでに抗体を持っていながら，重症化が強まるというわけだから．良質な抗体をブーストする仕組みが，体にそもそも備わっているのならば（あるいは，mRNAワクチンの2回の摂取で期待できるのか），追加のワクチン接種などは，ほんとの補助的な役割となるだろうが，そこらはっきりしない．自然集団免疫(極端な楽観論の温床として使われていた感があるが)とか，ワクチン接種による集団免疫という話も，ワクチンの2回接種による交差免疫の増強と読み替えれば，現在の大勢の議論に合致している気がする．私は，mRNAワクチン2回目の接種も終えたので，ワクチン接種のそういうメリットも考えていいのじゃないかと思う．

*** スプートニク(Sputonik)粒子.  二本鎖DNAウイルスの極めて大きなウイルスで,  細菌を模倣しているウイルス(mimicking microbes virus)ということでそう名付けられたミミウイルス(mimivirus)近縁の，より大きなウイルスであるママウイルス(Mamavirus)が分離され，このウイルスの中に，粒子径50nmで約18kbの環状DNAをゲノムとしてもつスプートニク粒子が確認された．その複製をママウイルスに依存することから，「他のウイルス(ママウイルス)に感染するウイルス」として，ヴィロファージ(virophage)という概念が提唱された．多分，ロシア製のワクチン名の方が思い浮かぶ向きが多いのだろうが，マクロファージに感染するSARS2ウイルスという話の方が，現在のパンデミック状況では切迫した問題なのだろう．あるいは，非常にタイトかつ高度に組織され分化した生命の再生や組織化がウイルス様に，あるいは，ウイルス様の作用として，免疫とかシグナル伝達とかの様々な場面で働いているという認識にも繋がるのだろうか．製品名の印象からくるワクチン性能の比較より，重要なことのように思える．

B.1.1.7イギリス変異株が話題になっていた時もそうだが，決して，よりマイルドな変異になったというのではなく，むしろ，強毒化や感染力，伝染力が強まっているのじゃないかということであり，特段に毒性が強まったということはないらしいが，弱毒化したという証拠もない，伝染力等は確実に強まっているという感じだったと思うが，メディアの一部には，デルタ株は弱毒化していて，その分，感染力が強まっている的な論者がいるようだが，変な新興カルトの宣伝部隊のような連中なのだろう．放っておけば，死に至ることのある病気でもあることに変わりはないが，常に監視しながら，新たな科学的成果と照らし合わせて，ワクチンや治療薬の効果を確認しながら，ゲームチェンジしていく成果を快く思わない連中が，メデイアには浸透しているのだろう．そういう連中は，話をぶり返しては，事実を裏返しにして，ウソ話を作っては，世間の注目だけ浴びようとする．そういうのが，三浦ナントカとか東大関係にも多い気がする．東大官僚にお小遣いくれる中韓あたりのジジババがいるのだろう．だとすれば，みんなおねだりしちゃえばいいのである．他人の命を食い物にして，いつも目立っていたいとか，さすが賢そうと見られたいとか，そういうのは，世間的には，チョンピラとか腐れ外道と言われる連中である．

 

不安に便乗して，オリンピック開催の是非など，つまらない一部のいいわけというのか，言い逃れコメンテーター番組がはびこるのだろうが，まったく意味のないしゃべくり番組の演出を演出しているだけのことで，変異株の科学的な解明の影に隠れた，いわば，朝までやらせ討論会のようなものである．だいたい，ジャーナリスト評論家は，GO TO ok!,  宣言解除ok! 以外，コロナなんて知ったかぶりしている方が言い逃れにも都合がいい的なのばかりで，「第5波なんてのは来ない」といっていたのもいるくらいだから．多分，今現在では，白々しい正論ぶったこといっては，言い逃れに汲々としているのだろう．言論やめた方がよさそうな連中である．もしかしたら，元知事タレント評論家にもそういうのいるのかも知れない，のかも知れない(あいつにあいつと思い浮かぶむきも多いだろうが)．それでも，世間のコロナ疲れに便乗して，銭も，別荘も，地位も稼ぐのである．なんてね．ヤーチョン系闇金セレブ番組だけで日本は安泰なのである．

大して人気も支持もあると思えないのが，テレビで嫌味なアンチ気取ると億万長者になる，闇金か闇ネットマネーか，詐欺かヤクかしか考えられない．と，私は思ったりする．　実際の対策は，与党でも野党でもそう変わらないだろうが，やたら，橋下がどういったとか，石原軍団なのか，昔のジジババアイドルなのか，そういう連中が真っ当な意見を言う的な演出こけて，そこらが，混乱しているだけではなかろうか．「「国民は混乱している」から，もっと議論をすべきでないか，私に注目するように」的な，ヤーチョン系演出に依存しすぎなのだろう．

ということで，私の経験した，臨死体験について語れば，救急車で病院から病院に運ばれて，待機させれている間に，肺水のようなものを吐き出し，しばらくして，意識を失っていたが，その間のことはまったく記憶にない．目が覚めたら，親が枕元に座っていて，数日意識がなかったことを知らされた．闇がへばりつくように感じられて，しばらくして，光の中にある景色が戻ってきたような感じである．あれ，どうして，ここにとか，どうして，親父やお袋がという感じである．一晩寝て目が覚めた感じと大して変わらない．そこに、一切，心残りの女とか，望んでいた光景とかはないので，死ぬときはこういうものだろうと悟った．新型コロナのずっと前だから，COVID-19とは関係ないが，感じは，COVID-19の中等から重症の場合と似ている気がする．臨死体験イコール宗教的体験とか，超常体験というのは，まず嘘である．そんなのなくても，まず，我が人生に不満はない．　　

なんか，どう考えても身に覚えのない，もちろん聖人君子ではないが，ことを勝手に吹きまくられことが多くなった的な感じはしていたが，芸能ニュースなどでは，それもコミコミなのだろうが．一部に，勝手に創作して，都合いいストリーでまとめよう的な連中が，石川・中曽ばりにはやっていたのだろうか．ヤーチョン新興宗教的なのも多くなっているのだろか．新興カルト宗教の大看板らしいから稲森とかだろうか．トヨタも胡散臭い歌舞伎では怪しい感じになるが．そういう負の側面に，思い浮かぶ連中のような言い訳ジャーナリズムが便乗している構図があるのじゃなかろうか．

感染症対策と，報道されるような国民の認識のあいだに，どうして，齟齬が生じるのだろう．齟齬があること自体は，当然の面もあるのだろうが，齟齬を生じる原因に関しては，捏造の匂いがする．新型コロナやその変異株に関して，どうというものではない的な認識を，読売とか，朝日とか，富士とか毎日とかのしゃべくり報道番組で，もと政治家とかジャーナリストとかのコメンテーターあたりが発言していたことに，そんなに多くの国民が賛同していたのだろうか．なぜ，そういうあまり信義を感じさせない少数の連中の煽りが，政治や選挙の世界あるいはメディアでは，大勢であるような格好になるのだろうか．自民党がそういう矛盾した論者重用で，世間に詐欺しかけるから，流石に，信頼を失って政権維持が危うい的な話だが，その原因となっているお先棒担ぎが論じるわけだから，アホくさい話である．結局，現役世代の，医療崩壊使い捨てで，経済的利益は自分だけにね，という状況を招いただけではないのか．言論詐欺としては大成功なわけだ．自民党の選挙に向けてのうすらぐらい不安の原因はそういうことではなかろうか．自民党怨霊事故物件お化け屋敷納涼選挙のままでは，高市でも野田でも変わりないのじゃなかろうか．そこらにも弁の立つ論者は重用しない的な面もあるのだろう．

 

新型コロナウィルス感染症を材料にして --- クローンウィルスをめぐって(12-2)

(前ページの続き)

Frameshifting efficiency depends on the position of the “0” frame stop codon

フレームシフト効率は，"0"フレーム終止コドンの位置に依存している

In SARS-CoV-2, the 0 frame stop codon is located 5 codons downstream of the frameshift site and is a constituent of Stem 1. The placement of the stop codon in such proximity to the frameshift site is a common feature in coronaviruses, and its presence in a critical region of the stimulatory pseudoknot prompted us to probe the effect of the distance of the 0 frame stop codon on frameshifting. To this end, knowledge of the 3D structure of the pseudoknot helped us to confidently manipulate the stop codon without hampering pseudoknot formation. We introduced mutations to incrementally extend the stop codon from the WT position and to completely remove the occurrence of a stop codon in the 0 frame (Fig. 2D and fig. S8). While introducing a stop codon 6 nucleotides downstream of the WT position only marginally decreased the frameshifting rate (98% of WT), a stronger attenuation was observed when the distance of the stop codon was increased to 15 nucleotides from the WT stop (80% of WT). Finally, removal of the stop codon by two different point mutations led to a reduction of frameshifting efficiency to 50% of WT levels. To test whether reduced ribosomal loading rescues the effect of stop codon removal, we analyzed the frameshifting efficiency in the context of weaker initiation codons such as CUG and AUU (Fig. 2D). These constructs led to a 45% rescue of the reduction in frameshifting compared to stop codon mutants initiating at an AUG start. 

SARS-CoV-2において，0フレーム停止コドンは，フレームシフト部位の５個コドン下流に位置しており，ステム1を構成している．フレームシフト部位にとても近い停止コドンの配置は，コロナウイルスに共通の特徴である．刺激シュードノットの重要な領域にそれが在ることから，われわれは，フレームシフトにおける0フレーム停止コドンの距離の効果を立証することが必要になった．この目的のために，シュードノットの形成を妨害することなく，停止コドンを確実に扱うために，シュードノットの3D構造の知識が役に立った．WTから停止コドンを徐々に離していき，そして，０フレームにおける停止コドンの発生を完全に取り除く変異を導入した．WTの位置の６個ヌクレオチド下流の停止コドンを導入して，ほんのわずかフレームシフト率(WTの98%)を減少させている間，停止コドンの距離がWT停止から15個のヌクレオチドまで増大した時，より強い減衰が観察された(WTの80%).  最終的に，異なる２点の変異による停止コドンの除去は，フレームシフト効率をWTレベルの50%まで減らした．リボソーム荷重を減らすことで，停止コドン除去の効果を取り戻すかどうかを調べるために，CUGやAUUのような弱い開始コドンスタートの文脈での，フレームシフト効率を解析した．これらの構成は，AUGスタートでの開始による停止コドン変異に比べて，フレームシフトの減少を45%取り戻していた．

Taken together, these observations suggest that the stop codon position plays an important role in maintaining optimum frameshift efficiency. We propose that the stop codon serves to prevent the closely trailing ribosome from encountering a viral RNA that was unfolded by the leading ribosome. In this case, upon encountering a stop codon, termination and subunit disassembly will occur, which will provide an opportunity for the pseudoknot to refold without the constraints of the mRNA channel (see Conclusions). According to this model, although the wild type stop codon will make the frameshifting efficiency less sensitive to ribosome loading in the “no-frameshifting” scenario, the frameshifting events that occur following a -1 frameshift will nevertheless be more likely when the ribosomes are spaced further apart. Our measurements of the efficiency of frameshifting for the wild type sequence in the context of different rates of translation initiation are in agreement with this hypothesis (fig. S9). This mechanism, consistent with our biochemical data, increases the efficiency of frameshifting to the levels required by SARS-CoV-2 and may be used by viruses in general when high-efficiency frameshifting is required. 

まとめると，これらの観察から，停止コドンの位置は，最適なフレームシフト効率を維持する重要な役割を持っていることが示される．われわれは，停止コドンは，近くのツルのように伸びたリボソームが，先導するリボソームによって折りたたみの解けたウイルスRNAと遭遇することを妨げる役割を果たすことを提案した．この場合には，停止コドンに出会うまでに，末端とサブユニットの分解が生じ，シュードノットがmRNAチャンネルと結合することなしに再び折りたたまれることが起こる(結論をみよ)．このモデルに従えば，野生型停止コドンは，"フレームシフト無し"シナリオにおけるリボソームの荷重にフレームシフトがあまり影響しなくなるようにするだろうが，それでも，-1フレームシフトに続いて起こるフレームシフトイベントは，リボソームがかなり離れた間隔にあるときでもおそらく起こるだろう，翻訳開始率が異なるという文脈での，野生型配列に対するフレームシフト効率のわれわれの測定は，この仮定と一致している．われわれの生化学データと合致する，この機構は，SARS-CoV-2に必要なレベルにフレームシフト効率を高める．そして，高効率のフレームシフトが必要なとき，一般的に，ウイルスが利用することができる．

Nascent chain forms specific interactions with the ribosomal exit tunnel

Strikingly, in the reconstruction of the paused translating ribosome, the nascent chain that corresponds to the viral polyprotein was visible along the entire length of the ribosomal exit tunnel (Fig. 4A). The density corresponded to the C-terminal region of Nsp10, which is the activator of the viral proofreading exonuclease and N7-methyltransferase Nsp14 (34, 35), and then (depending on the frameshifting event) continues as either the viral RNA-dependent RNA polymerase Nsp12 (6) or as protein Nsp11, whose function is yet unknown (Figs. 1A and 4B). The nascent chain makes several specific interactions with the ribosomal tunnel, one of which is at the constriction site where arginine 4387 of Nsp10 interacts with A1555 of the 28S rRNA [corresponding to A1600 in humans, numbering according to PDB 6EK0 (36)] and is stabilized by the preceding leucine 4386 (Fig. 4C). Notably, these two amino acids are highly conserved across multiple coronaviruses (Fig. 4G), although they are located in the unstructured C-terminal region of Nsp10 and therefore considered not to be important for the fold of the protein (37). 

翻訳を停止したリボソームの再現図において，はっきりと，ウイルスポリプロテインに対応するナサント鎖を，リボソーム脱出トンネルの全長に沿って見ることができる．Nsp10のC末端領域に対応した濃い部分は，ウイルス校正核酸分解酵素およびN7-メチルトランスフェラーゼ Nsp14の活性体(触媒)であり，(フレームシフトイベントに従って),  ウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼ Nsp12あるいはタンパク質Nsp11として存在しているが，それらの機能は，まだわかっていない．ナサント鎖は，リボソームトンネルといくつかの特異的な作用をする．その一つは，Nsp10のアルギニン 4387が28S rRNAのA1555[ヒトにおけるA1600, 番号付けはPDB 6EK0に従った]と作用する狭窄部位にあり，前にあるロイシン4386によって安定になっている．それらは，Nsp10の非構造C末端領域に位置し，タンパク質の折り畳みにとって重要なものでないと考えられていたが，特に，多くのコロナウイルスが、これら二つのアミノ酸を高く保っている．

Further down the tunnel, the C-terminal end of Nsp10 adopts a partially folded zinc finger motif (Fig. 4, D and E), which upon superposition reveals similarity with the corresponding fully folded C-terminal domain previously observed in the crystal structure of SARS-CoV-1 Nsp10 (37). Tryptophan 4376 located between the two pairs of cysteines that form the zinc finger stacks with A2261 (A2418), an interaction that might serve to promote the change of nascent chain direction and facilitate folding of the zinc finger at the end of the exit tunnel. Co-translational events, such as insertion of a transmembrane domain at the exit of the ribosomal tunnel, was shown to promote -1 ribosomal frameshifting in alpha-viruses (38). 

トンネルをさらに下れば，Nsp10のC末端エンドは，部分的に折り畳まれたジンクフィンガーモチーフを採用する．そして，重複に関して，SARS-CoV-1 Nsp10の結晶構造で以前観察された完全に折り畳まれたC末端領域との類似が明らかにされる．トリプトフェン4376は，A2261(A2418)とジンクフィンガー重なり合い構造を作るシステインの２つの対の間に位置し，ナサント鎖の向きを変える役割をする相互作用を行い，脱出トンネルの終端でのジンクフィンガーの折り畳みをしやすくする．リボソームトンネル脱出口での膜貫通領域の挿入のような，共翻訳イベントは，アルファウイルスにおける-1リボソームフレームシフトを促進することが示された．

To investigate whether the observed contacts between the nascent chain and the ribosomal tunnel are specific, and whether these interactions and co-translational folding of Nsp10 might play a role in modulating the frameshifting process, we employed our dual luciferase reporter assay to measure the frameshifting efficiency of WT and mutant nascent chain sequence constructs. As our measurements in HEK293T cells did not reveal an appreciable change of frameshift efficiency, we carried out the same experiments in vitro using RRL to monitor the effects in a single mRNA setup. Replacement of the entire nascent chain with an unrelated sequence leads to a 35% increase in frameshifting (Fig. 4F). Importantly, this effect was provoked by the change in peptide sequence and not simply by the loss of the 5′ attenuator loop, given that a reporter containing silent attenuator loop mutations resulted in only a slight increase in frameshifting (Fig. 4F). Mutation of the leucine 4386 and arginine 4387 to alanine led to a considerable (30%) increase in frameshifting (Fig. 4, F and G), implying that these nascent chain interactions with the ribosomal exit tunnel play an important role in regulating frameshifting levels, possibly mechanistically akin to the well-studied SecM stalling system in bacteria (39), where it was shown that co-translational folding and the translocon-induced mechanical force can rescue the stall induced by interactions between the nascent chain and the ribosomal tunnel (40). These observations also suggest that any cellular nascent-chain factors (41, 42) might influence the rate of frameshifting. 

観察されたナサント鎖とリボソームトンネルの間の接触が特異的であるかどうか，そして，これらの相互作用とNsp10の共翻訳折り畳みがフレームシフトの過程を変える役割を果たすかどうかを調べるために，デュアル蛍光レポーター検査を使って，WTと変異ナサント鎖配列組み立てのフレームシフト効率を測定した．HEK293T細胞における測定は，フレームシフト効率のはっきりとした変化を明らかにしなかったので，単一mRNA設定における効果を測定するために，RRLを使って，試験管において，同じ実験を行った．関連のない配列で全ナサント鎖を置き換えたときは，フレームシフトは35%増えた．より重要なのは，この効果は，ペプチド配列の変化によって引き起こされたもので，単に5'減衰ループの消失によるものではないことである．それが与えられたとき，サイレント減衰ループ変異を含むレポーターは，フレームシフトをほんのわずか増加した．ロイシン4386とアルギニン4387のアラニンへの変異は，フレームシフトをかなり(30%)増加させた．リボソーム脱出トンネルとのナサント鎖の相互作用は，バクテリアにおいて十分研究されているSecM  stalling system との機構的な類似と思える，フレームシフトレベルを制御する重要な役割を果たしている．共翻訳折り畳みと導入されたトランスロコンの機構的な力によって，ナサント鎖とリボソームトンネルの間の相互作用によって引き起こされた減速が避けられることが示された．これらの観察は，細胞のナサント鎖因子が，フレームシフト率に影響を与えることができることも示している．

 ------------

 Structural and functional ramifications of antigenic drift in recent SARS-CoV-2 variants 

最近のSARS-CoV-2変異株における抗原ドリフト変異の構造的・機能的分岐

 Neutralizing antibodies (nAbs) elicited against the receptor-binding site (RBS) of the spike protein of wild-type SARS-CoV-2 are generally less effective against recent variants of concern. RBS residues E484, K417 and N501 are mutated in variants first described in South Africa (B.1.351) and Brazil (P.1). We analyzed their effects on ACE2 binding and K417N and E484K mutations on nAbs isolated from COVID-19 patients. Binding and neutralization of the two most frequently elicited antibody families (IGHV3-53/3-66 and IGHV1-2), which can both bind the RBS in alternate binding modes, are abrogated by K417N, E484K, or both. These effects can be structurally explained by their extensive interactions with RBS nAbs. However, nAbs to the more conserved, cross-neutralizing CR3022 and S309 sites were largely unaffected. The results have implications for next-generation vaccines and antibody therapies. 

[概要]

野生型SARS-CoV-2の受容体結合部位(RBS)に対して誘発された中和抗体(nAbs)は，一般的に，懸念される変異株に対する効果を減じている．南アフリカ(B.1.351)およびブラジル(P.1)において最初に報告された変異株において，RBS残基E484, K417およびN501に，突然変異が生じた．われわれは，ACE2への結合効果に関してそれらを調べ，COVID-19患者から単離したnAbsに関するK417NおよびE484Kの効果を調べた．最も頻度高く誘発される2つの抗体族(IGHV3-53/3-66およびIGHV1-2)は, それらは双方とも，選択的結合様式においてRBDに結びつくことができるのだが，K417N, E484Kあるいは双方では，無効になった．これらの効果は，nAbsのRBSとの広範な作用によって構造的に説明できる．よりその効果を維持するnAbsでは，交叉中和CR3022およびS309部位はあまり影響を受けなかった．この結果は，次世代ワクチンや抗体治療に意義を持つものである．

The COVID-19 pandemic has already lasted for over a year, but new infections are still escalating throughout the world. While several different COVID-19 vaccines have been deployed globally, a major concern is the emergence of antigenically distinct SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs). In particular, the B.1.1.7 lineage that arose in the UK (1) and quickly became dominant, B.1.351 (also known as 501Y.V2) lineage in South Africa (2), B.1.1.28 lineage (and its descendant B.1.1.28.1, aka P.1/501Y.V3) in Brazil (3), and B.1.232/B.1.427/B.1.429 (aka CAL.20C and CAL.20A) in the United States (4) have raised serious questions about the nature, extent and consequences of antigenic drift in SARS-CoV-2. In the receptor-binding site (RBS) of the spike (S) protein receptor-binding domain (RBD), the B.1.1.7 lineage has acquired an N501Y mutation, B.1.351 and P.1 lineages share this mutation along with K417N/T and E484K, whereas the California variants have an L452R mutation that is also present in the Indian variant B.1.617 with E484Q (5). E484K has also been detected in a few B.1.1.7 genomes (1) (Fig. 1A). We therefore investigated the structural and functional consequences of such mutations on neutralizing antibodies (nAbs) isolated from COVID-19 convalescent patients, and their effect on angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor binding. 

COVID-19パンデミックは，すでに，１年以上続いているが，世界中で，依然，新規感染が増えている．世界では，いくつかの異なるワクチンの接種が行われているが，主な関心事は，抗原が異なる，懸念されるSARS-CoV-2変異株(VOCs)の出現である．特に，UKで生じたB.1.1.7近縁株，南アフリカにおいて急速に主流になったB.1.351(501Y.V2としても知られる)近縁株，ブラジルにおけるB.1.1.28(および，それの派生株B.1.1.28.1, P.1/501Y.V3としても知られている)近縁株，および，合衆国におけるB.1232/B.1.427/B.1.429(CAL.20CおよびCAL.20Aとしても知られる)は，SARS-CoV-2の抗原ドリフトの特徴や，範囲，そして影響についての重要な疑問を生じた．スパイク(S)タンパク質の受容体結合領域(RBD)の受容体結合部位(RBS)において，B.1.1.7近縁株にはN501Y変異が生じており，B.1.351およびP.1は，この変異にK417N/TおよびE484Kを伴っている．他方，カリフォルニア変異株は，L452R変異を持っており，その変異は，E484Qを持つインドの変異株B.1.617にもある．E484KはいくつかのB.1.1.7ゲノムに見つかっている．そのため，われわれは，COVID-19の回復期の患者から単離した中和抗体(nAbs)に関して，また，アンギオテンシン変換酵素2(ACE2)の効果について，そのような変異の構造的，機能的な影響を調べた．

 N501Y was previously reported to enhance binding to human receptor ACE2 (6, 7). Here, we quantified binding of K417N, E484K, N501Y, and double and triple combinations in the RBD to ACE2 by biolayer interferometry (Fig. 1A and fig. S1). N501Y indeed increased RBD binding to ACE2 compared to wild-type RBD (KD 3.3 nM vs 7.0 nM), whereas K417N substantially reduced ACE2 binding (41.6 nM). E484K slightly reduced binding (11.3 nM). Importantly, N501Y could rescue binding of K417N (9.0 nM), and the triple mutant K417N/E484K/N501Y (as in B.1.351) had similar binding (6.5 nM) to wild type (Fig. 1A and fig. S1). Consistently, K417N/T mutations are associated with N501Y in naturally circulating SARS-CoV-2. Among 585,054 SARS-CoV-2 genome sequences in the GISAID database (March 5, 2021) (8), about 95% of K417N/T mutations occur with N501Y, despite N501Y being present in only 21% of all analyzed se-quences. In contrast, only 36% of E484K mutations occur with N501Y. 

N501Yは，以前，ヒト受容体ACE2への結合力を高めているという報告があった．そこで，biolayer interferometry法によって，K417N, E484K, N501Y，および二重あるいは三重の組み合わせの RBDにおけるACE2との結合力の量的測定を行なった．N501Yは，実際，野生型RBDに比較して，ACE2へのRBD結合力を増加させた(KD(解離定数) 3.3 nM vs 7.0 nM)．他方，K417Nは，大幅にACE2結合力を減らした(41.6 nM). E484Kはわずかに結合力を減らした(11.3 nM). 重要なことは，N501Yは，K417Nの結合力を取り戻させることができることである(9.0 nM). そして，(B.1.351におけるような)三重変異K417N/E484K/N501Yは，野生型と同様な結合力である(6.5 nM). K417N/T変異は，自然界で拡がるSARS-CoV-2において、N501Yと一貫して結びついている．GISAIDデータベースにおける585,054SARS-CoV-2ゲノム配列(2021年３月５日)において，N501Yは，全ての解析された配列の単に21%で現れるにすぎないが，K417N/T変異の95%は,  N501Y変異を伴っている．対照的に，E484K変異の36%だけがN501Yを伴って生じる．

------

As SARS-CoV-2 continues to circulate in humans and increasing numbers of COVID-19 vaccines are administered, herd immunity to SARS-CoV-2 should be approached locally and globally. However, as with other RNA viruses, such as influenza and HIV (83), further antigenic drift is anticipated in SARS-CoV-2. Intra-host antigenic drift has also been observed in an immunosuppressed COVID-19 patient who had low titers of neutralizing antibodies that allowed emergence of N501Y and E484K mutations (84). While antibody responses elicited by the wild-type lineage that initiated the COVID-19 pandemic have been well characterized in natural infection (11, 14–18, 20, 23, 26, 27, 29) and vaccination (50, 85–87), data on the immune response to VOCs are now only starting to emerge (88) and will inform on the similarity and differences in the antibodies elicited. Since SARS-CoV-2 is likely to become endemic (89), the findings here and in other recent studies can be used to fast-track development of more broadly effective vaccines and therapeutics. 

SARS-CoV-2がヒトの間で感染を拡大し，COVID-19ワクチン接種が増えるなか，SARS-CoV-2へ免疫を集めることは，局在的にも全体的にも取り組まれなければならないが，インフルエンザやHIVのような他のRNAウイルスと同様に，さらなる抗原ドリフト変異がSARS-CoV-2においても見込まれている．宿主内抗原ドリフト変異は，中和抗体が低い値の免疫不全COVID-19患者において観察されており，N501YやE484K変異株が生じている．COVID-19パンデミックの始まりを作った野生型近縁株で生じた抗体反応は，自然感染とワクチン接種における十分な特徴付けがなされてきた一方で，VOCs(懸念されるSARS-CoV-2変異株)への免疫反応に関するデータは，今，ようやく出始めており，誘発された抗体の類似や相違についての情報をもたらすだろう．SARS-CoV-2は風土病になりそうだから，ここでの発見や，他の最近の研究の結果は，より幅広い効果を持つワクチンや治療薬の迅速な開発に使えるだろう．

 

最近，フランスのボルドーや，ベトナムの変異株(派生株であるというWHOの報道あり)が懸念され始めているが，N501YやL452Rというイギリスやインドの変異株の特徴より，感染力がより強いとか，重症化しやすいとか，症状の経過が早まっているとかの特徴がより強まっているかもしれないことへの懸念があるということなのだろう．やはり，多くの人が，そういう変異株の動向を察知して，感染リスクのある行動を控えたことが，感染拡大の阻止効果を生み出しているのだろうが，変異ウイルスがじっと機をうかがっている感じもする気がする．肺炎のきついのは，七転八倒の苦しみ，あるいは，そのために気を失う状態にもなるのだろうから，そこらの脅威に備える，あるいは，すでに報告例のある後遺症や予期しない症状への備えは合理的ではなかろうか．

東京オリンピックは，パンデミックに対してどうこうよりも，オリンピックビジネスの二重構造のような面が現れてきて，利を稼ごうという水面下の構造と，みんなが楽しみにしているおもてなし祭典という表向きの構造が破綻しながらも，進める流れらしい．結局，東京オリンピックが決まった頃の，武田くん闇金辞任の構図のまま保つしかないのだろう．選手も国民も気を揉む中で，二重ビジネス組織運営の都合に押し切られたという大会になるのだろう．国際的なイベントとしては，影響が大きいのだろうが，COVID-19パンデミックとの関連でいえば，しらける話なので，あまり新型コロナとの戦いとの意義を強調しすぎるのも，思い込んだ分かたすかしでおわる感じがする．

一般的には，ウイルスの強毒化と感染力は反比例の関係にあると言われるようだが，必ずしもそう言えないこともあるということだから，科学的根拠として，毒性に対する感染力の代償を補う変異なのか，そうとも言えないのか，はっきりしない．科学的なエビデンスを求めるなら，そういうことがはっきりすることではなかろうか．オリンピックにエビデンスを求めること自体がエビデンスがない．だいたい，仮想の条件を前提として，だから安心とか，だから無事とか，逆に，そういう条件に瑕疵があったら，どういう影響が現れ，どういう問題が残るのか，エビデンスを持って語れる話は，聞かない．よくあるかき混ぜ論調が生じるものである．それでも，オリンピックやるかやらないかは，科学的エビデンスとは関係ない．嘘つきではないが，あまり，真には受けられないくらいの国になるかどうかは，その後の各国の反応が決めるのだろう．それもやり過ごせるという目論見も，そう言いたければ、そういうのも大して苦痛ではない．或る意味必要なガス抜きかもしれないが，それ以上の意味はない．私は，そう思っているが，それも，東京オリンピックの見どころである．私にエビデンスなど求められても困るが，エビデンスがエビデンスですらない連中が，公共メデイアで言いふらしているわけだから，私は，それ以上のエビデンスを持っていることにならないだろうか．どっちにしても，屁理屈だが．現下の主流株は，N501Yだとか，L452Rも入っているとか，新たな派生株も確認されたとか，一方では騒ぎながら，或るいは、その他の影響とか，また一方では，それもすでに科学的エビデンスを持って，オリンピック安全とか，都合のいい話の前提を勝手に想定しているとしか思えないではないか．エビデンスがエビデンスですらない論調に思える．そうであっても，オリンピックが無事に終わるか，問題が生じるか，は，どっちにしても，エビデンスはないわけだから，問題の受け止め方にもよりけりなのだろう．

IR汚職のように，東京オリンピックに，政治家がかんでいるとすれば，ナウい政治家である．ホワイトハッカーのように振舞いながら，実は，クラッカーのように利にありつく，頭のいいビジネスプロのような感じであるから，昨今の風潮から言えば，かっこいい政治家である．それを気取りたいが，ヘマばかりの政治家が多い中，特権的な立場をうまく利用して，バレないように動ける有能な人材である．てな訳である．やってることはかわり映えしないが，つけ込みどころが今風なのだろう．そういうものである．商才がありすぎのかもしれない．

劇的な結論を求めるには情報も不足し，議論も成熟していない中で，何が問題とされたのかを記憶しておくことも，時を得れば，前進するチャンスをストックしておくことにはなるだろう．

免疫系に対する影響についてとか，そもそも，生物系の諸分野の融合や検討の厳密化とか，ただでさえ，どっちかというと苦手，俗にいうど素人にとってみれば，未知の世界の出来事などをどうすることもできないが，それでも，社会生活とか経済活動とかと感染症がコンフリクトを生じるくらいのことはわかる．逆に，コンフリクトのない感染症パンデミックなんてあるのだろうか．インドで発見されたL452R変異も，日本ではN501Yから主流に置き換わるというだろうが，日本の感染状況は，例えば、(そもそもはそうだとしても，対策の効果なのか，日本的なウイルスの状況によるのか)一人から3人が一人から６人ということになるということなら，一人から1.2人とか一人から0,8人とか，そのグラフ自体が変則的な訳だから，抑制的にせよ，踊り場的場な局面の反映にしろ，十分な要因についての情報はないではないか．ウイルスに関する科学的なエビデンスが，強いて言えば，オリンピックなどという極めて政治的な祭典のエビデンスとして意味を持つなら，それくらいしかないだろうと思う．シミュレーション自体も難しいのだろうが，そのシミュレーションをどう解釈するかも難しい感じがする，私はだが．

ウイルスの変異・進化とマトリックス制御の関係が，科学的なエビデンスを持って解明されれば，ウイルス感染症に対する対策の根拠となるだろうが，オリンピックの開催の科学的なエビデンスなどというものは，その時の事情の不確かさ以上に求められるわけではないから，社会が科学と関わる気があるかどうかだけの差異しかないわけだから，どうしても，人間のパッションというか宗教観のような面が強調されるのだろう．そもそも曖昧な部分なわけだから，科学では説明できない人間の側の可能性の優位がエビデンスもなく，場当たり的な正当化に位置づくことになるわけである．そんなことは周知だろうから，普段はあまり議論にならないわけである．社会の潤滑油のような面だから．そこらの悪用が，少々，気分的に苛立つ要因にもつながる．オリンピックビジネスである．廊下も100m9秒台で走ることのみ許される．それより遅ければ廊下も通るな，的な話は，そもそも無理な話だから，オリンピック期間中だけの倒錯である．

中国は，十分かどうかは検証が必要だろうが，ワクチンの接種の世界的な機会に対する政治的な指針における一帯一路を切り開く重要な役割を果たした．いい敵役である．その意義は認められるべきだろうし，科学に関わりを持とうという勢力としての意義である．

正三角形の図形問題．息抜き．

＊　炎症(inflammation) --- 炎症反応を惹起するメディエータとして，(1) ヒスタミンやセロトニンなど，(2) アラキドン酸代謝物，(3) サイトカイン・ケモカイン・細胞接着分子がある. 炎症性サイトカイン(IL-1, TNF)のE-セレクチンの発現誘導. 対セレクチン-リガンド発現白血球の血管内ローリング. IL-1, TNFの血管内皮細胞上インテグリンリガンド発現誘導．ケモカイン(IL-8)は白血球に作用してインテグリンの構造変化を引き起こす(インテグリンの活性化)．その結果，白血球は血管内皮細胞上の接着分子ICAM-1と強固に接着(強固な接着)．内皮細胞と接着した白血球は，内皮細胞間をすり抜け，炎症局所に遊走・集積する(遊走)．炎症部位に到達した白血球は，起炎物質を貪食・殺滅する．(『生物学事典』)．SARS-CoV-2の炎症反応は，ちょっと変わっているという文を読んだ気がするが，どうもはっきりしない．なんか，引っかかる．

科学的な詳細な事実は，ついつい，記憶から欠落しがちだが，解消されたわけではないから，確かに，専門的な解明も進んでいるのだろうが，「コロナは全部解明されている」的な話にはならない．オリンピックは盛り上がるかどうかわからないが，ヤクザビジネスは保全・強行されることに違いはない．ヤクザのシノギビジネス的な面と国民や外国人の健康や安全のやり過ごしが，ちょっと理屈じゃ説明つかない動きになるのだろう．ヤクザビジネス的な面は，気だけは大きい話で押し通そうとする向きが強いから，ある意味わかりやすい．「路上飲み」なんてのは，そういう構図を暗に演出している感じなのだろう．酒飲んだからといってヤクザじゃないが，暗に利用されやすい構図になるのだろう．私自身は，ビールだったら，年間缶ビール10本飲むか飲まないかだったが，100本を超えるかという感じになり，最近ビール断ちしている状況だから，そういう感じで．

ウイルスが，ホスト側の細胞の仕組みに触媒的に作用して，細胞の防疫機構を抑制したり，自らの複製に関係のない，ホスト側の細胞自身に必要なタンパク質の合成や，そのために必要な補助的な機構を抑制して，ウイルスがそういう仕組みをハイジャックして，そのことで生じる産物も利用しながら，進化にチャレンジしていく．人間の側は，ウイルスの絶え間ない進化へのチャレンジを詳しく解明することで，そういう機構の関与する病に対する治療への手がかりを得ていく．しかし，目的はあくまで，ウイルス感染症の被害を防ぐことであるが，解明に基づく対応策の開発もなされなくていいわけではない．人間社会のdegradation(分断を触媒しつつ利用する)ということで，そういう意味でもウイルスの側が優勢な感じになっている．トロイの木馬の心理的な伝染にはまっている感じである．文系オヤジの，拾い読みというか，つまみ食いからの，感想である．ちょっとヤバイ話じゃないのか的な文にも出くわすこともあるが，つまみ食いもそう悪くない感じである．

Establishing consensus around the transcriptional interface between coronavirus (CoV) infection and human cellular signaling pathways can catalyze the development of novel anti-CoV therapeutics. Here, we used publicly archived transcriptomic datasets to compute consensus regulatory signatures, or consensomes, that rank human genes based on their rates of differential expression in MERSCoV (MERS), SARS-CoV-1 (SARS1) and SARS-CoV-2 (SARS2)-infected cells. Validating the CoV consensomes, we show that high confidence transcriptional targets (HCTs) of MERS, SARS1 and SARS2 infection intersect with HCTs of signaling pathway nodes with known roles in CoV infection. Among a series of novel use cases, we gather evidence for hypotheses that SARS2 infection efficiently represses E2F family HCTs encoding key drivers of DNA replication and the cell cycle; that progesterone receptor signaling antagonizes SARS2-induced inflammatory signaling in the airway epithelium; and that SARS2 HCTs are enriched for genes involved in epithelial to mesenchymal transition. The CoV infection consensomes and HCT intersection analyses are freely accessible through the Signaling Pathways Project knowledgebase, and as Cytoscape-style networks in the Network Data Exchange repository.   ("Consensus transcriptional regulatory networks of coronavirusinfected human cells")

[概要]コロナウイルス(CoV)感染とヒト細胞のシグナル伝達経路の間の転写インターフェース周りの認識の共有を定めることは，新たな抗ウイルス治療の発展を促す．ここで，MERS-CoV(MERS), SARS-CoV-1(SARS1)およびSARS-CoV-2(SARS2)感染細胞における，異なる発現率に基づいてヒト遺伝子をランク付けする．コンセンサス制御信号あるいはコンセンソームをコンピュータにかけるために，公式にアーカイブされたトランスクリプトーム解析データセットを利用した．コロナウイルス(CoV)コンセンソームとして認める場合，われわれは，MERS, SARS1およびSARS2感染において信頼度の高い転写標的(HCTs)は，CoV感染への役割が知られているシグナル伝達経路のノードのHCTsと交差することを示す．一連の新たな使用ケースから，SARS2感染によって，効率的に，DNA複製および細胞サイクルの主要な駆動因子をコードするE2Fファミリー(初期遺伝子群?)HCTsが発現するという仮説の証拠を集める．そのプロゲステロン受容体シグナル伝達は，気管上皮における，SARS2誘導炎症シグナル伝達に対抗する．そして，そのSARS2 HCTsは、間葉性の転写のために，上皮に含まれる遺伝子に対して富裕になっている．CoV感染コンセンソームおよびHCT交差解析は，シグナル伝達経路プロジェクト知識ベースおよびネットワークデータ交換レポジトリにおけるCytoscapeタイプのネットワークとして，自由にアクセスできる．("コロナウイルス感染ヒト細胞のコンセンサス転写制御ネットワーク")

プロゲステロン(progesterone)---主要な黄体ホルモンで，哺乳類では妊娠維持に働く．多くが卵黄の黄体で作られ，妊娠時には胎盤でもつくられる．子宮内膜や乳腺に対して働く．また，エストロゲン・アンドロゲン・副腎皮質ホルモン生合成の中間生成物としても重要な位置を占める．ニワトリでは輸卵管に作用し，ステロイドホルモン受容体を介して卵白タンパク質アビジンの合成を誘導する．また，両生類では卵細胞膜に局在する膜受容体に結合し，細胞内情報伝達系を介して卵成熟を誘起する． 

ウイルスが，微妙に，細胞のリプログラミングを支配しつつある感じにさえ思えるが，そこは，微妙な，示唆的な影響ということだろうか．コンピュータの遠隔操作のように制御系を乗っ取るわけだから．コンピュータのトラブルの遠隔修理のようなものだけならいいけれど．巧妙なIoTテロこそトロイの木馬の本質である，なんてのはどうだろうか．

The coronavirus SARS-CoV-2 is the cause of the ongoing pandemic of COVID-19. Coronaviruses have developed a variety of mechanisms to repress host mRNA translation to allow the translation of viral mRNA, and concomitantly block the cellular innate immune response. Although several different proteins of SARS-CoV-2 have previously been implicated in shutting off host expression, a comprehensive picture of the effects of SARS-CoV-2 infection on cellular gene expression is lacking. Here we combine RNA sequencing, ribosome profiling and metabolic labelling of newly synthesized RNA to comprehensively define the mechanisms that are used by SARS-CoV-2 to shut off cellular protein synthesis. We show that infection leads to a global reduction in translation, but that viral transcripts are not preferentially translated. Instead, we find that infection leads to the accelerated degradation of cytosolic cellular mRNAs, which facilitates viral takeover of the mRNA pool in infected cells. We reveal that the translation of transcripts that are induced in response to infection (including innate immune genes) is impaired. We demonstrate this impairment is probably mediated by inhibition of nuclear mRNA export, which prevents newly transcribed cellular mRNA from accessing ribosomes. Overall, our results uncover a multipronged strategy that is used by SARS-CoV-2 to take over the translation machinery and to suppress host defences.("SARS-CoV-2 uses a multipronged strategy to impede host protein synthesis")

[概要] コロナウイルスSARS-CoV-2は，進行しているCOVID-19パンデミックの原因ウイルスである．コロナウイルスは，ウイルス mRNAの翻訳のために，宿主の mRNA翻訳を抑制するさまざま機構を発展させてきた．そして，付随的に，細胞の本来の免疫反応を阻止する．SARS-CoV-2のいくつかの異なるタンパク質は，宿主側における発現を停止させることが以前にも含意されていたが，細胞のゲノム発現に関するSARS-CoV-2感染の影響は，理解可能な説明を欠いている．ここで，われわれは，RNAシーケンシング，リボソーム・プロフィリング，および，新たに合成されるRNAの代謝ラベル付けを結びつけて，細胞のタンパク質合成を停止するためにSARS-CoV-2が利用する機構を理解可能なように定める．感染によって，翻訳は大きく減じられることになるが，ウイルスの転写が優位に翻訳されるわけではない．そうではなくて，感染によって，細胞基質内の細胞のmRNAsの減少を加速させること，それが，感染細胞内の蓄積されたmRNAのウイルスによる乗っ取りを促進することがわかった．(本来の免疫遺伝子を含む)感染反応において誘発される転写産物の翻訳が低下することを明らかにした．この低下は，おそらく，核mRNA輸出の抑制によって媒介されることを明らかにする．そして，この低下によって，新たに転写された細胞のmRNAがリボソームにアクセスすることを妨げている．総じると，われわれの結果は，翻訳機構の乗っ取りや宿主側の防衛を抑えるためにSARS-CoV-2が利用する多方面の戦略を明らかにしている．("SARS-CoV-2 は 宿主タンパク質合成を邪魔するための多方面の戦略を使う")

転写(transcription) --- mRNAを合成する反応．

翻訳(translation) --生合成の際に，メッセンジャーRNA上の塩基配列を読み取って，その情報に対応するアミノ酸を選び出し，ペプチド鎖を形成していく過程．4種類の(塩基)記号で書かれた遺伝情報の暗号を，20種類の(アミノ酸)文字からなる文章に[翻訳]するという意．

なんか，確率論的生成文法というのか，ベイズ生成文法というのか，AI生成文法というのか，意外と，新たに編成された世界への結節の開け(転回)のような，日常言語の機能を，ミクロの世界が生成しているのだろうかと感じたりする．統計的生成文法といったほうが，より漸近するだろうか．漸近的統計性というような乱流方程式の性質のような手法を，未知のウイルスを解明したり，その解明に基づいて，ワクチンや治療薬の探索や，創薬に繋げる，あるいは，変異株などの系統を予測することに繋げる，方法の枠組みが，組み込まれているのではないかという気がしている．Burgers方程式流のというのか，ノイマン流の枠組みの進展という感じになるのだろうか．下手なこと言うと怒られるかもしれないが，新型コロナとナビエ-ストークス方程式の解とか．(参考: 「最近の乱流理論」，『数理物理学の方法』，ノイマンコレクション，ちくま学芸文庫)

よく, 蜂の8の字ダンスとかアリの行列をじっと観察しながら，奇妙なことに気づくという話があるが，きっと，脳の中では，論理的な筋道と，漸近的に編成された世界の開けが生じていて，その二つが，転回している感じになっているのだろうなという，些細な感想である．しかし，転回が開けてしまえば，論理的道筋の安定性は，引き戻そうという力を生じるだろうが，損なわれた安定性でしかなくなる．漸近的な安らぎを感じる以外無くなる安定性になる．と言っても，そういう安定性は得ていることになるわけだから，安定性が無くなるわけではない．非線形乱流思考的な感じになってしまうのである．

ウイルスがPCRの技法を使って，転写の開始や終止に作用して，宿主の転写，翻訳を制御して，宿主側の能力を維持したまま，まるで「パラサイト」しているかのようにして，ウイルスゲノムの複製をおこなわせる，みたいな感じだろうか．