カテゴリー: Technology

La Paz University Hospital, Spainのグループは、新型コロナウイルス（COVID-19）の症状は、SARS-CoV-2のタンパク質カクテルで完全に模倣できるとし、それを踏まえて治療法を提案しています。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33283062/

新型コロナウイルスの患者においては、COVID-19の初期においては、炎症とサイトカインストームが誘発され、IL-1β, IL-6, TNF-αらが高発現していることが知られています。この段階は、単球やマクロファージの過剰な活性化で説明できます。COVID-19の後期においては、適応免疫が主役に躍り出てきますし、重度の患者では、リンパ球が非常に減少していることが特徴です。

健常者から取得した血球を、SARS-CoV-2のS-タンパク質、N-タンパク質及びP-タンパク質のカクテルでインキュベートすると、COVID-19の状態を模倣した表現型を作ることができます。例えば、単球においては、抗原提示のシグナルパスであるHLA-DRが減少し、免疫チェックポイントのリガンドであるPD-L1が高発現します。
これらのことから、免疫チェックポイント分子に対する阻害剤（抗体）を用いることが有効な治療につながるのではないか？と示唆され、実際にcamrelizumab (PD-1抗体)を用いた治験が開始されているようです。

進展を期待しましょう。

新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の感染疑いの検査には、ご存知のようにRT-PCRが使用されています。検査においては、感度と特異度が非常に大切なのですが、一般に広く実施されているRT-PCRがSARS-CoV-2に対して交差反応性の観点からどれだけ高い特異性を持っているのかについては、多少とも疑問があります。そこで、感度を犠牲にせず、SARS-CoV-2検出の特異度を改善するための方法論が下記グループから報告されています。
https://www.mdpi.com/2075-4418/10/10/775

方法論としては、(1)SRAS-CoVの構造タンパク質をコーディングする部位の内、アクセサリータンパク質とエンベローププロテインをコーディングする（ORF3ab-E）の領域とカプシドタンパク質をコーディングする（N）領域の二つをターゲットとしてPCRのプライマーを設計し、(2)N領域をターゲットとして設計した人工的なペプチド核酸（PAN）をPCRのブロッカーとして併用する方法です。

ペプチド核酸とは、核酸の糖-リン酸骨格をN-(2-アミノエチル)グリシンを単位とする骨格に置き換え、メチレンカルボニル結合で塩基を結合させた化合物であり、標的DNA・RNAに対する結合親和性が1000倍近くも増加します。従って、プライマーとしては働かず、PCR反応の阻害剤として機能します。

この結果として、他のコロナウイルスやインフルエンザウイルスらとの交差反応性が消失し、SARS-CoV-2の検出率は、ORF3ab-Eに対して100％、PNA-Nに対して82.6%となったとのことです。

新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）のSタンパク質は、感染受容体に結合するS1部位と細胞膜融合に関与するS2部位に大きく分かれます。このS1部位とS2部位の境界にはフーリン切断部位（furin cleavage site）が存在し、S2部位内にはII型膜貫通型セリンプロテアーゼ（transmembrane protease serine 2：TMPRSS2）のターゲット部位も存在します。これらの部位に対する阻害剤を用いることで、新型コロナウイルスの感染を押さえることができるのではないか、という研究成果が報告されています。
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211-1247(20)31243-2

decanoyl-RVKR-chloromethylketone（CMK）：furin阻害剤、camostat：TMPRSS2阻害剤、それに加えてRNAの複製を阻害するnaphthofluoresceinらが検討されました。実験にはVeroE6細胞が使用されています。

薬効と毒性を検討した結果、50%阻害濃度 (IC50) は、0.057 μM: CMK、9.025 μM: naphthofluorescein、そして 0.025 μM: camostatとなりました。 50% 細胞毒性濃度 (CC50) は、318.2 μM: CMK、57.44 μM: naphthofluorescein、そして2,000 μM: camostatでした。結果としての選択指数は、5,567: CMK、6.36: naphthofluorescein、そして 81,004: camostatとなっています。

CMKとcamostatはウイルスの初期感染を阻止し、naphthofluoresceinはウイルスの複製を阻止する、という違いがあることに注意しましょう。今後の診断薬開発のリード化合物として更なる検討を期待します。

Univ. of Nebraska Medical Centerのグループは、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の感染を抑制するために、パイナップルから抽出されるブロメライン（タンパク質分解酵素の中のシステインプロテアーゼに分類される酵素）が有効だとする研究成果を報告しています。
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.09.16.297366v1

ブロメライン（bromelain）は、SARS-CoV-2の感染受容体であるアンジオテンシン変換酵素2（ACE2）,　II型膜貫通型セリンプロテアーゼ（TMPRSS2）およびSARS-CoV-2のS-タンパク質をターゲットとして作用し、 SAS-CoV-2の感染を抑制します。ブロメラインは、消化器官から良く吸収され、体内でも生化学的な活性を維持することから、ブロメラインが豊富なパイナップルを摂取することが新型コロナウイルスの感染抑止に有効であろうとしています。

Harvard Medical Schoolのグループは、膵管腺癌のバイオマーカーとして、そのオルガノイドを用いた研究から候補となるバイオマーカーを報告しています。

https://insight.jci.org/articles/view/135544

(1) 糖鎖の観点から：High mannoseおよびLewis Xエピトープ構造が膵管腺癌で増加する。

(2) 細胞外小胞（EV）タンパク質の観点から：ANXA11（アネキシンA11：小胞体の輸送小胞COPIIの出芽領域に動員されるカルシウム依存性リン脂質結合タンパク質）が増加する。

更なる研究の進展を期待しましょう。