コロナウイルス病2019（COVID -19）は腎臓病の患者にどのように影響しますか？
Mar 15, 2022
連絡先：Audrey Hu Whatsapp / hp：0086 13880143964メール：audrey.hu@wecistanche.com
COVID-19-関連の崩壊性糸球体症の患者からの腎臓の分子分析
Kristin Meliambro、Xuezhu Li、Fadi Salem、Zhengzi Yi、Zeguo Sun、Lili Chan、Miriam Chung、Jorge Chancay、Ha My T. Vy、Girish Nadkarni、Jenny S. Wong、Jia Fu、Kyung Lee、Wejia Zhang、John C.彼とカークN.キャンベル
最近の症例報告は、コロナウイルス病2019（COVID -19）アポリポタンパク質L1遺伝子（APOL1）リスク対立遺伝子を持つアフリカ系アメリカ人の崩壊性糸球体症に関連しています。 ただし、病気の病因がHIV関連腎症に類似しているかどうかは不明です。 のRNAシーケンシング分析肝臓患者からの生検標本COVID -19–関連する崩壊性糸球体症およびAPOL1リスク対立遺伝子（G1 / G1）は、12の対照と比較して同様のレベルのAPOL1およびアンジオテンシン変換酵素2（ACE2）メッセンジャーRNA転写産物を明らかにしました肝臓GTEx（遺伝子型-組織発現）ポータルからダウンロードしたサンプル。 の全ゲノムシーケンスCOVID -19–関連する崩壊性糸球体症肝臓サンプルは4つのインデル遺伝子変異体を同定しました。そのうちの3つは慢性に関して重要性が不明です。肝臓疾患および/または巣状分節性糸球体硬化症。 の分子プロファイリング肝臓の活性化を示したCOVID -19–炎症や凝固などの関連する細胞損傷経路。 直接重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2感染症の証拠肝臓細胞が不足していたことは、最近のいくつかの研究の結果と一致しています。 興味深いことに、の免疫染色肝臓生検切片は、両方でホスホ-STAT3（シグナル伝達兼転写活性化因子3）の発現の増加を明らかにしましたCOVID -19–対照と比較した関連する崩壊性糸球体症およびHIV関連腎症肝臓組織。 重要なことに、インターロイキン6が誘導するSTAT3の活性化は、標的化可能なメカニズムである可能性がありますCOVID -19-関連する急性肝臓けが.
前書き
急性肝臓けがコロナウイルス病2019の設定で一般的な発生です（COVID -19）入院患者の感染症であり、全体的な予後不良と関連しています。1正確なメカニズム肝臓 けが不明です。 以前の剖検および生検シリーズは、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV -2）2-4による有足細胞および腎尿細管上皮細胞への直接侵入の可能性を示唆しましたが、最近発表されたデータはこの仮説に反論しています。 5-9腎尿細管損傷は、剖検および肝臓生検では、さまざまな糸球体の病的状態も報告されています5,6,10。特に、アフリカ系の数人の患者で糸球体の崩壊が報告されています。COVID-19感染.7、11-13崩壊性糸球体症は、HIV -1、パルボウイルスB19、サイトメガロウイルス、エプスタインバーウイルスなどのいくつかのウイルス感染に関連しています。14HIVによるポドサイトの直接感染の証拠があります{{6 }}そしておそらくパルボウイルスB19,15,16ですが、崩壊性糸球体症は循環インターフェロンのレベルの上昇にも関連しています17。G1およびG2として知られるアポリポタンパク質L1遺伝子（APOL1）の高リスク変異体を持つ個人も十分に確立されています、HIV関連腎症（HIVAN）およびおそらくパルボウイルス関連の崩壊性糸球体症の発症リスクが大幅に増加している16,18。オートファジー、ミトコンドリア機能障害、およびイオンチャネル流出の欠陥を介して、炎症性細胞死（ピロプトーシス）が増強されます。19-22しかし、それ自体でのAPOL1発現についてはほとんど知られていません。 人間の崩壊性糸球体症の発作。 の事例を紹介しますCOVID -19–G1APOL1対立遺伝子がホモ接合である患者における関連する崩壊性糸球体症。 巣状分節性糸球体硬化症および慢性に関連する遺伝子変異を同定するために、標準的な顕微鏡検査および免疫染色と組み合わせて全ゲノムシーケンスおよびRNAシーケンス技術を使用しました肝臓疾患、APOL1およびACE2（アンジオテンシン変換酵素2）の遺伝子転写発現レベルを調べ、COVID-19感染、およびの直接侵入をテストします肝臓SARS-CoV-2によるセル。 さらに、HIVANの病因に重要であることが実証されているインターロイキン6（IL -6）シグナル伝達の下流標的であるリン酸化STAT3（シグナル伝達兼転写活性化因子3）のタンパク質発現レベルを評価しました。 詳細な方法は項目S1に記載されています。
腎臓病の治療：Cistanche
症例報告
高血圧、甲状腺機能低下症、うつ病、閉塞性睡眠時無呼吸、および肥満（体重指数、31 kg / m2）の病歴を持つ50代前半のアフリカ系アメリカ人女性が、非オリゴ糖で入院しました。急性肝臓 けが確認された設定でのネフローゼ範囲タンパク尿COVID -19感染。 入院時の臨床検査では、IL -6、IL -8、腫瘍壊死因子、C反応性タンパク質、フェリチンなどの炎症マーカーのレベルが上昇していることが明らかになりました。 糸球体腎炎の別の原因に対する血清学的精密検査は陰性でした（表1）。
表1。入院に関する検査結果
患者はステロイドを含まないヒドロキシクロロキンの5-日コースで治療され、抗凝固療法のために腎投与されたアピキサバンによる治療が開始されました。 彼女肝臓 関数悪化し続け、彼女は急性腹膜透析を開始したが、機能しない腹膜カテーテルのために血液透析に移行した。 血液透析治療は、透析内低血圧と機能不全の透析カテーテルによって複雑になり、カテーテルの交換と入院の延長が必要になりました。 入院31日目、反復尿タンパク質クレアチニン比は12.5 g / gで上昇したままでしたが、SARS-CoV-2の2回の反復スクリーニング検査は陰性でした。 患者は肝臓入院35日目の生検。生検後の合併症はなく、翌日退院した。 この報告の時点で、彼女は外来の血液透析治療を続けています。 光学顕微鏡検査では、18個の全糸球体のうち2個が、上にある内臓上皮細胞の増殖を伴う毛細血管ループの崩壊を示し、糸球体の崩壊と一致していました（図1AおよびB）。
図1。2019年コロナウイルス病の腎生検（COVID -19）関連の崩壊性糸球体症の症例。 （A）代表的な光学顕微鏡は、上皮細胞の過形成を伴う糸球体房の崩壊を示しています（ヘマトキシリン-エオシン;元の倍率、400倍）。 （B）別の糸球体は、上にある上皮細胞の増殖に伴う毛細血管ループの崩壊を示しています（ジョーンズメテナミン銀染色;元の倍率、200倍）。 （C）尿細管は、脱落した核を伴う上皮細胞の広範な減衰および尿細管の内腔内の上皮細胞の脱落を示す（矢印）（ヘマトキシリン-エオシン;元の倍率、×100）。 （D）電子顕微鏡は、足突起のびまん性消失（矢印）と尿細管絨毛形質転換を伴う有足細胞の肥大を明らかにします（透過型電子顕微鏡[TEM];元の倍率、×2、000）。 （E）重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV -2）RNAのinsituハイブリダイゼーションは、COVID -19関連の崩壊性糸球体症で陰性です（元の倍率、200倍）。 （F）対照的に、insituハイブリダイゼーションはCOVID -19感染症の別の患者の肺上皮におけるSARS-CoV2RNAに対して陽性です（元の倍率、×200）。
Cistancheの利点：抗菌性と腎障害の予防
さらに、3つの糸球体は内臓上皮細胞の隆起を示した。 一部の糸球体は軽度の虚血性変化を示し、中等度から重度の斑状の間質性線維症および尿細管萎縮が全体に見られた。 上皮細胞の減弱、刷子縁の喪失、および管腔内の上皮細胞の脱落を特徴とするびまん性急性尿細管壊死があった（図1C）。 核内ウイルス封入体は見られなかった。 免疫蛍光は免疫沈着を示さなかった。 電子顕微鏡検査は、拡大した有足細胞および尿細管絨毛形質転換に関連する有足細胞の足突起のびまん性の消失を示した（図1D）。 免疫型の電子密度の高い沈着物、尿細管網状封入体、またはウイルス粒子は確認されませんでした。 インサイチュハイブリダイゼーションは、生検標本でRNAscope（ACD Bio）を使用したSARS-CoV -2 RNAに対して陰性でした（図1EおよびF）。 APOL1遺伝子型決定により、患者はG1対立遺伝子（G1 / G1）についてホモ接合であることが明らかになりました。 次に、全血サンプルからのゲノムDNAに対して全ゲノムシーケンスを実行しました。 全ゲノムシーケンスにより、123,266。00Mb生塩基が得られました。 低品質の読み取りを削除した後、平均820,304,512のクリーンな読み取り（123,045.68 Mb）が得られました。 各サンプルのクリーンリードは、ベースコール率が高く（Q20およびQ30）、シーケンス品質が高いことを示しています。 グアニン-シトシン含有量の平均は41.05パーセントでした。 次に、キュレートされた遺伝子/バリアントリスト23を使用し、すべてのバリアントをスキャンしました。 ClinVarでは、4つのインデルバリアント（表S1）が検出され、そのうち3つ（FOXC1、LFNG、およびRTTN）に重要性が不明な注釈が付けられ、1つ（SALL1）に良性の注釈が付けられました。 通常の12のデータを使用肝臓コントロールとして機能するGTEx（遺伝子型-組織発現）から抽出されたサンプルでは、RNAシーケンシングデータにより、COVID -19–関連する崩壊性糸球体症、上方制御された遺伝子からの生物学的プロセスは、細胞周期、染色体分離、創傷への応答、体液性免疫応答、および血液凝固について濃縮され、細胞損傷/再生、炎症応答、および内皮損傷が関与する主要な疾患プロセスであることを示唆している（図2）。
図2。2019年コロナウイルス病（COVID -19）関連の崩壊性糸球体症における腎皮質のRNAシーケンシング分析。
ダウンレギュレーションされた遺伝子からの生物学的プロセスは、イオン輸送、代謝プロセス、および酸化のために濃縮されており、重度の尿細管細胞損傷に続発する可能性があります。 アップレギュレーションされた遺伝子とダウンレギュレーションされた遺伝子の両方からの経路分析は、遺伝子オントロジー用語の濃縮と一致する膜貫通輸送、酸化、および血液凝固の濃縮を示しました。 アップレギュレーションされた遺伝子（図2;ピンク）はFOXM1経路でのみ濃縮され、損傷修復中に尿細管細胞の増殖を促進することが最近報告されました24。さらに、レニン-アンジオテンシン系に関連する遺伝子はダウンレギュレーションされましたが、ACE2の発現は通常のコントロール。 けれどCOVID -19–感染した患者は循環サイトカインのレベルが上昇し、インターフェロンはAPOL1の発現を刺激する可能性があります19,25。この患者と正常な対照の間でAPOL1メッセンジャーRNAレベルに差はありませんでした。 生のRNAシーケンシングリードはSARS-CoV-2にアラインされましたが、マッピングされたリードは見つかりませんでした。これは、この生検サンプルにSARS-CoV-2がないことを示しています。 免疫染色により、IL -6シグナル伝達の下流標的であるリン酸化STAT3の発現が、COVID-19関連の崩壊性糸球体症およびHIVANの糸球体で正常と比較して有意に増加していることが明らかになりました。肝臓組織（図3）。
図3。コロナウイルス病2019（COVID -19）–関連する崩壊性糸球体症（CG）およびHIV関連腎症（HIVAN）におけるPhospho-STAT3（シグナル伝達兼転写活性化因子3）の発現。
討論
急性のアフリカ系の患者における崩壊性糸球体症の症例を提示するCOVID -19その後、高リスクのAPOL1 G1対立遺伝子のホモ接合体として同定された感染症。11-13これらの調査結果は、APOL1リスク対立遺伝子との強い関連性についての証拠の増加を裏付けています。COVID-19–関連する崩壊性糸球体症。 インビトロ研究は、インターフェロンおよび他のウイルス媒介性炎症性因子が有足細胞においてAPOL1発現を誘導することを示したが19,20、我々は、COVID - 19–関連する崩壊性糸球体症および対照。 HIV -1ができるように、SARS-CoV-2が有足細胞と腎尿細管上皮細胞に直接感染できるかどうかについては相反する証拠があります。有足細胞のCoV-2とこれらの1つは、SARS-CoV-2RNAの分離をさらに報告しました。肝臓glomeruli.2,4しかし、私たちを含む公開されたin situハイブリダイゼーション研究では、糸球体中のSARS-CoV -2 RNAを検出できませんでした。5-7、9,12さらに、ウイルスRNAがRNAシーケンシングによる患者の生検標本には存在しません。 剖検および生検シリーズでは、電子顕微鏡を使用して、ポドサイトおよび尿細管上皮細胞に特徴的なスパイクを伴うコロナウイルス様粒子も報告されていますが、これらの粒子が実際にはウイルス粒子ではなく小さな細胞小胞である可能性があるという懸念が提起されています。私たちの研究はまた、STAT3のリン酸化の増加を示しましたCOVID -19–関連する崩壊性糸球体症。 STAT3の活性化がHIVANと糖尿病の病因に重要であることを以前に示しました肝臓疾患.29,30血漿IL-6レベルの上昇が、COVID - 19によって誘発される臓器損傷25の病因に重要な役割を果たし、IL-6によって誘発されるSTAT3は炎症経路をアップレギュレートします。 私たちのデータは、STAT3のリン酸化が関与する主要なメカニズムである可能性があることを示唆していますCOVID -19-関連する肝臓けが、したがって、利用可能な薬物阻害剤31でSTAT3を標的とすることは、この疾患の患者にとって潜在的な治療戦略となる可能性があります。 私たちの知る限り、これは全ゲノムシーケンスおよびRNAシーケンスデータの最初のレポートです。COVID -19-関連する肝臓疾患。 全ゲノムシーケンシングによって同定された遺伝子変異体のAPOL1との臨床的重要性および潜在的な相互作用は不明なままですが、Foxc1およびSall1は、実験モデルにおける糸球体濾過バリアの完全性を調節することが知られています32,33。興味深い発見：（1）SARS-CoV -2 RNAが腎臓に存在しないことを確認しました。（2）ACE2とAPOL1の遺伝子発現に違いがないことを確認しました。COVID -19–感染した腎臓と正常な腎臓、および（3）COVID -19-感染した肝臓これはSARS-CoV-2-による細胞損傷に関連しています。 6の最近のNanoString分析に加えて私たちの調査結果COVID -19ケモカイン遺伝子発現のアップレギュレーションと尿細管損傷に関連する遺伝子の発現変化を示す関連する崩壊性糸球体症生検の症例は、COVID -19-関連する肝臓 けが.
私たちの研究と関連する分析には限界があります。 まず、COVD -19-に関連する崩壊性糸球体症の1例のみを報告し、正式な統計分析なしで倍率変化を説明することしかできません。 第二に、肝臓私たちの患者の生検は、彼女が最初に急性症状を示してから35日後まで延期されました。COVID -19 感染したがって、キャプチャされた遺伝子発現プロファイルは、急性COVID-19-誘発を正確に表していない可能性があります肝臓けが経路。 さらに、APOL1遺伝子転写物の発現は、投与されたヒドロキシクロロキンの抗炎症効果によって調節された可能性があります。 さらに、RNAシーケンシングの前に糸球体を尿細管間質性コンパートメントから分離することはできませんでした。 それでも、これらの調査結果は、遺伝的感受性、ウイルス感染、および関連する糸球体疾患の進行の間の複雑な相互作用への重要な追加の洞察を提供しますCOVID -19 感染。 疾患の初期段階で生検を受けるCOVD-19-関連の崩壊性糸球体症の追加の患者を含むさらなる研究を実施する必要があります。
cistancheは腎臓病と抗COVIDを治療します-19
参考文献
Chan L、Chaudhary K、Saha A、他 入院患者のAKICOVID -19。 J Am Soc Nephrol 2021; 32（1）：151-160。
Su H、Yang M、Wan C、他 患者の26の死後所見の腎組織病理学的分析COVID -19中国で。肝臓Int。 2020; 98（1）：219-227。
Farkash EA、Wilson AM、Jentzen JM SARS-CoVによる直接腎感染の超微細構造の証拠-2。 J Am Soc Nephrol 2020; 31（8）：1683-1687。
Puelles VG、Lutgehetmann M、Lindenmeyer MT、他。 SARS-CoVの多臓器および腎向性-2。 N EnglJMed。 2020; 383（6）：590-592。
Sharma P、Uppal NN、Wanchoo R、他COVID -19-関連する肝臓けが：ケースシリーズの肝臓生検所見。 J Am Soc Nephrol 2020; 31（9）：1948-1958。
Kudose S、Batal I、Santoriello D、他。肝臓患者の生検所見COVID -19。 J Am Soc Nephrol 2020; 31（9）：1959-1968。
Wu H、Larsen CP、Hernandez-Arroyo CF、他。 AKIおよび関連する崩壊性糸球体症COVID -19およびAPOL1の高リスク遺伝子型。 J Am Soc Nephrol 2020; 31（8）：1688-1695。
Golmai P、Larsen CP、DeVitaMVなど。 死後の組織病理学的および超微細構造的所見肝臓AKIおよびAKIの12人の患者の生検材料COVID -19. J Am Soc Nephrol 2020; 31（9）：1944-1947。
Santoriello D、Khairallah P、Bomback AS、他 事後分析肝臓患者の病理所見COVID -19。 J Am Soc Nephrol 2020; 31（9）：2158-2167。
Jhaveri KD、Meir LR、FloresChangBSなど。 患者の血栓性微小血管症COVID -19. 肝臓Int。 2020; 98：509-512。
Kissling S、Rotman S、Gerber C、他 崩壊性糸球体症COVID -19忍耐強い。肝臓Int。 2020; 98（1）：228- 231。
Peleg Y、Kudose S、D'Agati V、etal。 急性肝臓けが次の糸球体症の崩壊によるCOVID -19感染。肝臓IntRep。2020;5（6）：940-945。
Larsen CP、Bourne TD、Wilson JD、Saqqa O、SharshirMA。 2019年コロナウイルス病患者の崩壊性糸球体症（COVID -19）。 bIntRep。2020;5（6）：935-939。
チャンドラP、コップJB ウイルスと崩壊性糸球体症：簡単な批評的レビュー。 クリン肝臓J. 2013;6:1-5.
コーエンAH、サンNC、シャプシャクP、今川DT。 HIV関連腎症の腎上皮におけるヒト免疫不全ウイルスの実証。 ModPathol。 1989; 2：125- 128。
Besse W、Mansour S、Jatwan K、Nast CC、Brewster UC 急性パルボウイルスB19感染後のAPOL1リスク対立遺伝子を持つ若い女性の崩壊性糸球体症：症例報告調査。 BMCネフロール。 2016; 17：125。
マーコウィッツGS、ナスルSH、ストークスMB、ダガティVD IFN- {alpha}、-{beta}、または-{gamma}による治療は、巣状分節性糸球体硬化症の崩壊と関連しています。 Clin J Am Soc Nephrol 2010; 5：607-615。
Kopp JB、Nelson GW、Sampath K、他 巣状分節性糸球体硬化症およびHIV関連腎症におけるAPOL1遺伝子変異。 J Am Soc Nephrol 2011; 22：2129-2137。
ニコルズB、ジョグP、リーJH、他。 自然免疫経路は、腎症遺伝子のアポリポタンパク質L1を調節します。肝臓Int。 2015; 87：332-342。
Beckerman P、Bi-Karchin J、Park AS、他 有足細胞におけるヒトAPOL1リスク変異体のトランスジェニック発現は誘導する肝臓疾患マウスで。 ナットメッド。 2017; 23：429-438。
Olabisi OA、Zhang JY、Verplank L、他 APOL1肝臓疾患リスクバリアントは、細胞のカリウムを枯渇させ、ストレス活性化プロテインキナーゼを誘導することによって細胞毒性を引き起こします。 Proc Natl Acad Sci US A. 2016; 113：830-837。
Ma L、Chou JW、Snipes JA、他 APOL1腎リスク変異体はミトコンドリア機能障害を誘発します。 J Am Soc Nephrol 2017; 28：1093-1105。 23. Steers NJ、Li Y、Drace Z、他。 LIMS1遺伝子座でのゲノムミスマッチと肝臓同種移植片拒絶。 N EnglJMed。 2019; 380：1918-1928。
Chang-Panesso M、Kadyrov FF、Lalli M、他 FOXM1は、急性虚血からの修復中に近位尿細管の増殖を促進します肝臓けが。 JClinInvest。 2019; 129：5501-5517。
McGonagle D、Sharif K、O'Regan A、Bridgewood C. Re：重度の抗IL6療法の結果を辛抱強く待っていますCOVID -19感染症[手紙]。 自己免疫Rev.2020;19：102560。
Lu TC、He JC、Wang ZH、他 HIV -1 Nefは、透けて見える相互作用タンパク質と相互作用することにより、有足細胞のアクチン細胞骨格を破壊します。 JBiolChem。 2008; 283：8173-8182。
Winston JA、Bruggeman LA、RossMDなど。 一次感染時の腎症およびHIV1型の腎貯留層の確立。 N EnglJMed。 2001; 344：1979- 1984。
スミスKD、アキレシュS、アルパースCE、ニコシアRF。 私はコロナウイルスですか？肝臓Int。 2020; 98（2）：506-507。
彼はJC、フセインM、砂本M、他。 Nefは、Src依存性のStat3およびMAPK1,2経路の活性化を通じて糸球体有足細胞の増殖を刺激します。 JClinInvest。 2004; 114：643-651。
Lu TC、Wang ZH、FengXなど。 インビボでのStat3活性のノックダウンは、糖尿病性糸球体症を予防します。肝臓Int。 2009; 76：63-71。
Brosius FC、Tuttle KR、KretzlerM.糖尿病患者の治療におけるJAK阻害肝臓疾患。 糖尿病。 2016; 59：1624-1627。
糸球体有足細胞を維持するには、本島M、久米T、松阪T.Foxc1とFoxc2が必要です。 ExpCellRes。 2017; 352：265-272。
細江長井Y、日高T、園田A他 有足細胞におけるSall1の再発現は、アドリアマイシン誘発性ネフローゼから保護します。 ラボ投資。 2017; 97：1306-1320。