Covid-19の予防と治療のためのメカニズム:NMN VS Paxlovid

世界的に防疫政策が緩和される中、中国、インド、マレーシア、日本、シンガポールの住民は、程度の差こそあれ、医薬品の不足に苦しんでいます。しかし、その一方で、一般に入手可能な医薬品の種類はダイナミックに増加しており、現在、市場に出回っている抗Covid-19の星には、パクスロビド、NMNなどがあります。コロナウイルスの予防と治療のメカニズムに関する両者の類似点と相違点は何ですか? パクスロビドとNMNの作用機序を説明する前に、ヒト細胞におけるCovid-19感染の原理を簡単に理解する必要があります。

SARS-CoV-2はどのように細胞に感染するのか?

まず、成熟したCovid-19(図1)は、主にスパイク(S)タンパク質、ヌクレオカプシド(N)タンパク質、膜(M)タンパク質、エンベロープ(E)タンパク質、RNAウイルス遺伝子などの構造タンパク質で構成されています。

図 1.SARS-Cov-2の構造
 

SARS-CoV-2は、in vivoで宿主細胞のACE2タンパク質受容体を認識して結合することにより、Sタンパク質によって細胞へのチャネルを開きます。SARS-CoV-2は宿主細胞に入ると、転写・翻訳活動を開始し、SARS-CoV-2を大量に複製し、細胞構造を破壊し、正常な細胞機能を妨害します。この作用機序の下では、薬のサプリメントは、Covid-19のスパイクSタンパク質と人体の宿主細胞のACE2タンパク質の側面に直接作用します。 パクスロビドは、SARS-CoV-2のSタンパク質の合成を阻害します。

Covid-19を治療するためのパクスロビドのメカニズム

パクスロビドは、ニルマトレルビルとリトナビルの2つの主成分で構成されていました。ニルマトレルビルは、Sタンパク質の合成を阻害することでSARS-CoV-2と闘います。すべてのSARS-CoV-2タンパク質の遺伝子情報は、RNA鎖の右側の1/3しか占めておらず(図2を参照)、RNA遺伝子鎖の残りの2/3は、ポリタンパク質を合成するための複数のタンパク質の転写と翻訳に使用されます。ポリタンパク質が合成された後、ウイルスプロテアーゼによっていくつかの機能性タンパク質(おそらくSタンパク質)に切断されます。

図 2.RNAの構造
 

つまり、SARS-CoV-2が複製されると、RNAはバルクのタンパク質の転写と翻訳を開始し、プロテアーゼがそれを切断して構造タンパク質(Sタンパク質)を形成します。複製時に使用される主なプロテアーゼはCL3です。パクスロビドのニルマトレルビルは、CL3プロテアーゼに結合してSARS-CoV-2ポリタンパク質の切断を防ぎ、ウイルスのタンパク質合成を中断します。(図3を参照)。

さらに、別の成分であるリトナビルは、体内のニルマトレルビルの濃度を維持し、その効果を延長および強化し、複製プロテアーゼCL3の中断強度を維持することによって機能します。

図3.CL3の翻訳

Covid-19を予防および治療するためのNMNのメカニズム

NMNは、DNAを保護し、ACE2の発現を減少させ、ヒト細胞へのACE2タンパク質の経路を遮断することにより、Covid-19感染を防ぎます。研究者らは、DNA損傷が細胞内のACE2受容体タンパク質を蓄積することを発見しました。しかし、DNA損傷を修復するこれら2つの酵素、サーチュインとPARPは、NAD +によって動機付けられる必要があります。研究によると、NMNの補給はNAD +レベルを上昇させ、ACE2タンパク質の発現を低下させるのに効果的です。この実験では、生後12ヶ月の老齢マウスに200mg/kgのNMNを7日間与えたところ、SARS-CoV-2に感染した後のACE2発現の減少、ウイルス量の減少、肺の組織損傷の減少(図4参照)が証明されました。

図4.ウイルス量削減におけるNMNの性能
 

この研究は、NMNがCovid-19感染症を治療する説得力を再確認するだけでなく、新内膜に感染したマウスの肺病理学的損傷と死亡さえも減少させることが証明されていることに基づいて、NMNはCovid-19感染患者を治療するための臨床試験で使用される可能性があります。
上記の行動原則から、パクスロビドとNMNの両方がCovid-19の治療と予防のために元の感染源に作用することは明らかです。両者の違いは、パクスロビドがウイルスの複製を妨害するのに対し、NMNはCovid-19がヒト細胞に侵入する扉を閉ざすことです。どちらの作用機序も、原則としてCovid-19の侵入を防ぐのに効果的です。
 

参照 

1. 医療従事者向けファクトシート:パクスロビドの緊急使用許可、2022年 2. Jin R., Niu C.,et al. DNA damage contribute to age-associated differences in SARS-CoV-2 infection, Aging Cell, 2022