白神山地の微生物由来酵素に新型コロナ重症化予防の可能性、秋田大が確認

秋田大学は11月24日、白神山地の土壌から分離した微生物の産生するアンジオテンシン変換酵2(ACE2)様酵素「B38-CAP」が新型コロナウイルス感染による重症肺炎に対して治療効果を発揮することを確認したと発表した。

• 今回の研究成果の概要 (出所:秋田大Webサイト)

同成果は、秋田大学 大学院医学系研究科の久場敬司 教授、同 山口智和 助教らの研究グループと、国立医薬基盤・健康・栄養研究所・霊長類医科学研究センター、東京大学医科学研究所、国際農林水産業研究センター、国立感染症研究所、香港大学、群馬大学、秋田県総合食品研究センター、ブリティッシュコロンビア大学らによる共同研究チームによるもの。詳細は、国際科学雑誌「Nature Communications」の電子版に掲載された。

ACE2は新型コロナウイルス感染の受容体である一方で、その酵素活性は生理活性ペプチドを分解することにより心不全やSARS肺炎の重症化を阻止することも知られている。しかし、ヒトを含む哺乳類のACE2は糖鎖構造を持つことから、組換え型のヒトACE2酵素を治療薬として大量に取得することが困難で、医薬開発での障害となっていたという。

今回の研究で用いられたB38-CAPは、2006年に白神山地土壌から分離されたD-アスパラギン酸特異的エンドペプチダーゼ生産菌「Paenibacillussp.B38」が賛成する酵素で、これまでの研究から、ACE2と同じ酵素活性を持ち、生理活性ペプチドであるアンジオテンシンIIを分解することで、高血圧や心不全を改善する作用を持つことが報告されていた。

今回の研究は、そのACE2様酵素B38-CAPの新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)誘発性の肺損傷に対する効果を検討することを目的に実施されたもの。その結果、SARS-CoV-2を感染させたハムスターあるいはヒトACE2トランスジェニックマウスの肺では、内因性ACE2の発現が有意に低下し、生理活性ペプチドであるアンジオテンシンIIの量が有意に上昇することが確認されたという。

また、SARS-CoV-2を感染させたハムスターにB38-CAPを投与したところ、ウイルスRNA量には影響を与えることなく、肺水腫と肺損傷の病態を改善し、インターロイキン(IL)-6のレベルも低下すること、ならびにヒトACE2トランスジェニックマウスにおいても、SARS-CoV-2誘発性の肺水腫と肺損傷の病態を軽減し、肺機能の測定でも呼吸不全が改善することが判明したという。これらの結果から、ACE2の生理活性ペプチドのC末端を切断する酵素活性である「カルボキシペプチダーゼ活性」を補充する治療法が、新型コロナによる重症肺炎(ARDS急性肺傷害)を改善するために有効な治療戦略であるということが示されたとする。

• 新型コロナ肺炎に対するB38-CAPの治療効果 (出所:秋田大Webサイト)

研究チームによると、今後、B38-CAPの医薬品としての開発が進めば、現在ACE2以外のコストと時間のかかる他のたんぱく製剤についてもB38-CAPのように「ジェネリック」たんぱく製剤で代替する動きが加速することが考えられるとするほか、B38-CAPのACE2様酵素によるペプチド制御に着目して、免疫の暴走を防ぐようなペプチドや阻害剤のカクテルを用いた新しい新型コロナの治療法開発につながることも期待されるとしている。