ウィルスの型と薬剤マップ

いつも記事を読んでくださり、ありがとうございます。

11月に入り北半球は寒くなってきました。
北海道では4日には平地でも雪が降るといわれています。
そうした中で北海道で感染が拡大している事と
ヨーロッパで第一波以上の感染拡大が確認されている
状況をみるとこれからの時期、
予断が許されない状況です。
予測が難しくなっています。

今世界の感染者数は4640万人
回復者が3090万人いると言われています。
つまり1500万人以上が現在罹患中であるという
データになります。
もし、1人当たりのウィルス量が
人の細胞数が37兆個というデータがあるので
仮に感染細胞が1億分の1で
細胞1つあたり1000個のウィルスがいるとすると
3.7億×1500万人=5550兆個
ウィルスが世界にいることになります。
もちろんこの見積もりは根拠がありませんが、
それだけ多いだろうということが推定できます。
これだけのボリュームがあり
常に生成、消滅を繰り返していて
かつウィルスの中にあるRNAが不安定だとすると
確率的にはほぼ間違いなく
いろんな変異が起こると考えられます。
実際に世界各地で以下で示すような
独自の型があるとされています。
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SARS-CoV-2 China/Shenzhen/SZTH002/202001
SARS-CoV-2 USA/CA1/202001
SARS-CoV-2 Singapore/14Clin/202002
SARS-CoV-2 Japan/DP0346/202002
SARS-CoV-2 Australia/VIC04/202003
SARS-CoV-2 Germany/NRW06/202002
SARS-CoV-2 China/Wuhan/WIV04/201912
SARS-CoV-2 Vietnam/CM295/202003
SARS-CoV-2 Italy/CDG1/202002
SARS-CoV-2 USA/NYUMC8/202003
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(参考文献(1) Fig.2より）

一方、新型コロナウィルスの細胞感染に関わる
Sタンパク質のS1ユニットという結合部位において
D614型とG614型では、
G614型の方が罹患された方の中の
ウィルス量が多いとされています(2)。
つまり強毒といえるとおもいます。
しかし、今述べた毒性に関して、
このようなS1ユニットの変異と重症度の
顕著な関連性は見いだせないという報告もあります(3)。

そういった変異があることから
単一のワクチンが共通して効果を発揮するかどうかは
わかりません。
例えば、
アメリカの治験で有効性が示されても
日本で同様の結果が得られるか？
これに関しては慎重に考える必要があります。
従って、
良いワクチンができたから大丈夫ではなくて
ワクチンによる予防だけではなく
罹患した時の処置についても多面的に考えていく必要が
ウィルスを制御しながら
日常生活を取り戻していくうえで大切になります。

新型コロナウィルスにはライフサイクルがあり
ウィルスは独立した代謝機能を持っていないので
細胞に寄生しながらしか存在を繋いでいく事はできません。
従って、
ライフサイクルには様々な段階があり
それぞれ細胞と関わっています。
めいめいの段階、経路に対して理解が進めば
そこに薬剤開発の余地が生まれます。
例えば、
その経路に必須のタンパク質があるとすれば
そのたんぱく質の生成を抑制してやれば、
ライフサイクルの経路が絶たれるために
ウィルスの増殖を抑えることができます。
従って、ライフサイクルを図示化して
それぞれの段階においてどのような薬剤が
リパーポスも含めて存在しうるか
ということを明示するのが大事になります。

Ben Hu氏らは、そのウィルスライフサイクルにおいて
それぞれの経路でどのような薬があるか
というのを図示しています。
以下、領域にわけて整理します。
ーーーーーー
/細胞外/
・エントリー受容体への結合
Monoclonal antibody(ワクチン）
--
・炎症サイトカインの発現
Dexamethasone(ステロイド剤）
Tocilizumab, sarilumab(IL-6抑制剤）
ーーーーーー
/細胞膜表面/
・TMPRSS2受容体
Camostat mesylate
--
・ACE受容体
Arbidol
--
・インターフェロン受容体
？？
--
・細胞膜との融合
Chloroquine, hydroxychloroquine
EK1C4/HR2P
ーーーーーー
/細胞内/
--
・ウィルスエンベロープの分解
？？
--
・RNA複製プロセス
Lopinavir, ritonavir(3CLpro抑制）
Remdesivir, ribavarin, favipiravir(RdRp抑制)
--
・sgRNA転写、複製
？？
--
・ヌクレオチドカプシドの形成
？？
-0
・小胞体でのタンパク質の形成
？？
--
・ゴルジ体でのウィルス膜の形成
？？
--
・細胞外への放出
？？
ーーーーーー
(参考文献(1) Fig.5より）
このように整理すると抑制するプロセスは多くあり
そのための薬剤開発の余地は多く残されている
ことがわかります。

以上です。

(参考文献）
(1)
Ben Hu, Hua Guo, Peng Zhou & Zheng-Li Shi 
Characteristics of SARS-CoV-2 and COVID-19
Nature Reviews Microbiology (2020)
(2)
Forster, P., Forster, L., Renfrew, C. & Forster, M. 
Phylogenetic network analysis of SARS- CoV-2 genomes. 
Proc. Natl Acad. Sci. USA 117, 9241–9243 (2020).
(3)
Tang, X. et al.
On the origin and continuing evolution of SARS- CoV-2. 
Natl Sci. Rev. 7, 1012–1023 (2020).