大阪大学免疫学フロンティア研究センター（IFReC）ヒト免疫学（単一細胞ゲノミクス）研究室の石川昌和特任研究員（常勤）、奥崎大介特任准教授（常勤）と大阪大学医学系研究科神経内科学教室の島田勇毅さん（大学院生）、木下允特任講師（常勤）らの研究グループは、COVID-19ワクチン接種後に脳炎を発症した患者１例を取り上げ、scRNA-seq解析により、この脳炎患者の末梢免疫系における明確な免疫シグネチャーを明らかにしました。

その結果、脳炎の急性期にのみ出現する、古典的単球集団が明らかになりました（図）。この特異な細胞集団は、対象患者の病気の寛解期にも、さらには健常者コホートのPBMCにも検出されなかったものです。この結果は、COVID-19ワクチン接種後に発症した脳炎におけるユニークな骨髄系サブセットの誘導を示すものです。今後、COVID-19ワクチン接種に伴う自己免疫の免疫異常について、中枢神経系の脳脊髄液（CSF）細胞を含むさらなる研究が必要であり、本研究で認められた骨髄系サブセットの病原的役割を明らかにすることが望まれます。

本研究成果は、2023年2月23日（木）に英国科学誌「Frontiers in Immunology」（オンライン）に掲載されました。

図. 脳炎初期（Day 1, Day 3）に観測された細胞集団は回復後（Day 17）に消滅した（矢印の先）。

COVID-19ワクチン接種は、SARS-CoV-2に対する抗体の産生を誘発するのに非常に有効であることが、蓄積された証拠によって証明されています。しかし、ワクチン接種によって引き起こされる免疫応答の正確な変化についてはまだ解明されていません。実際に、末梢あるいは中枢神経系を侵す自己免疫性疾患がまれに発生するという報告があり、COVID-19ワクチン接種後の脳炎の発生頻度は1、000万人に2人と推定されています。したがって、COVID-19 ワクチン接種に伴う自己免疫の発症の引き金となる免疫調節異常を明らかにし、その原因となる細胞集団を特定することが重要です。

本研究グループは、 COVID-19 mRNAワクチン接種後に脳炎を発症した患者１例を取り上げ、経時的 (day 0、 day 3、 day 17) にPBMCをscRNA-seqで解析しました。その結果、脳炎の急性期（day 0、 day3）のみに出現する細胞集団の存在が明らかとなりました。アノテーションの結果、この集団は古典的単球であることが明らかとなりました。この細胞集団は、患者の寛解期(day 17)、または健常者コホートには存在が確認されなかったものです。

大規模臨床試験では、まれにCOVID-19ワクチン接種により疾患の再発の可能性があるとの報告があり、髄膜炎や脳炎など様々な中枢神経症状を合併する可能性があります。今回同定された特異的な古典的単球集団のように、患者の症状増悪の代用マーカーとして証拠を積み重ねることにより、早期の疾患の発見や予防を行うことができると考えられます。