COVID-19のサイトカインストーム症候群におけるSARS-CoV-2 Nsp3タンパク質によるSTAT1の脱モノ-ADP-リボシル化の仮説的役割

A Putative Role of de-Mono-ADP-Ribosylation of STAT1 by the SARS-CoV-2 Nsp3 Protein in the Cytokine Storm Syndrome of COVID-19.

• Jean-Michel Claverie

抄録

COVID-19の症例が世界中で研究され、治療されるようになるにつれ、肺炎の致死的で最も重篤な症例は、SARS-CoV-2ウイルスに対する制御不能な炎症反応によるものであることが明らかになってきた。私は、コウモリから分離されたSARS-CoV-2ウイルスの近縁種、および過去の流行の原因となったコロナウイルス株（SARS-CoVおよびMERS-CoV）との詳細なゲノム比較を通して、この特異的な特徴の原因を探りました。nsp3タンパク質の高変動性領域は、最も近い株間で最も大きな変動を示すことが確認された。その後、文献に掲載されている生理学的・分子学的データとの関連で研究を行った。多くの収束した知見から、SARS-CoV-2 nsp3によるSTAT1の脱モノ-ADP-リボシル化（脱MARylation）が、COVID-19の最も重篤な症例で観察されるサイトカインの嵐の仮説的な原因であることが示唆された。このことは、新たな治療アプローチを示唆し、自然に循環するSARS様動物コロナウイルスの病原性を予測するアッセイの設計に役立つかもしれない。

As more cases of COVID-19 are studied and treated worldwide, it had become apparent that the lethal and most severe cases of pneumonia are due to an out-of-control inflammatory response to the SARS-CoV-2 virus. I explored the putative causes of this specific feature through a detailed genomic comparison with the closest SARS-CoV-2 relatives isolated from bats, as well as previous coronavirus strains responsible for the previous epidemics (SARS-CoV and MERS-CoV). The high variability region of the nsp3 protein was confirmed to exhibit the most variations between closest strains. It was then studied in the context of physiological and molecular data available in the literature. A number of convergent findings suggest de-mono-ADP-ribosylation (de-MARylation) of STAT1 by the SARS-CoV-2 nsp3 as a putative cause of the cytokine storm observed in the most severe cases of COVID-19. This may suggest new therapeutic approaches and help in designing assays to predict the virulence of naturally circulating SARS-like animal coronaviruses.