COVID-19治療の新しい希望:NAAA阻害剤
研究によると、NAAA阻害剤はCOVID-19におけるウイルスの複製と炎症を減らす可能性があるんだって。
― 1 分で読む
目次
COVID-19が出てから、感染を防いだり重症化を減らすための努力がたくさんあったんだ。これは主に新しい抗ウイルス薬を素早く作ることで達成されたんだって。研究によると、NAAAっていう酵素をブロックすることが、ジカウイルスやCOVID-19を引き起こすSARS-CoV-2に対する効果的な戦略になる可能性があるらしい。
NAAAのウイルス感染における役割
NAAAがブロックされると、PEAっていう物質がたまるんだ。これがPPAR-αっていう因子を活性化させて、体内の脂肪の産生を減らして、脂肪の分解を促進するの。こういう変化はウイルスと戦うのに役立つんだ。SARS-CoV-2みたいなウイルスが複製するのに使う脂肪の粒子がたまらないようにするからね。逆に、NF-κBって別の因子は炎症を増やすから、これは良くない。
NAAAをブロックすることで、ウイルスの複製とCOVID-19患者に多く見られる過剰な炎症の両方にアプローチできるかもしれない。
SARS-CoV-2が炎症を活性化する仕組み
最近の研究では、SARS-CoV-2の特定のタンパク質がNF-κBの活性化を促進して、ウイルスが複製しやすい環境を作り出すことがわかったんだ。それに、PEAがウイルスのターゲットレセプターへの結合能力を妨げることで、SARS-CoV-2の感染力を下げる可能性も示されている。
でも、PEAの効果は限られてて、特に炎症中の免疫細胞ではNAAAがすぐに分解しちゃうんだ。
NAAA阻害剤の進展
これまでに、NAAAのいろんな阻害剤が開発されて、動物や人間の炎症を減らすのに効果的だって証明されてるんだ。SARS-CoV-2がNF-κBや脂肪粒子の蓄積に依存してるから、研究者たちはNAAA阻害剤がNF-κBの活性を抑えて脂肪粒子の形成を妨げることで抗ウイルス効果があるかもしれないと思ってる。
実験では、NAAAをブロックすることでSARS-CoV-2の複製が人間の細胞で減少したんだ。さらに、NAAA阻害剤を使うことでNF-κBの活性が下がって、この化合物がSARS-CoV-2みたいなウイルスの治療候補として探求される道が開けたよ。
実験手順
細胞培養と準備
人間の肝臓細胞(Huh-7)、肺細胞(Calu-3)、腎臓細胞(HEK-293T)を特定の栄養豊富なメディアで制御された条件下で育てたんだ。別の免疫細胞(THP-1)はマクロファージに育てられ、免疫反応に重要なんだ。
NAAA阻害剤のテスト
NAAA阻害剤ARN726とPPAR-α阻害剤GW6471を使って、細胞に対する毒性を評価する実験を行ったんだ。いろんな濃度をテストして、細胞の健康状態を特定のアッセイでモニタリングしたよ。
NAAAノックアウト細胞の作成
CRISPRっていう技術を使って、研究者たちはNAAA遺伝子がない改変Huh-7細胞を作ったんだ。この細胞を使ってNAAAがないとウイルスの複製にどう影響するかを調べたよ。
人間の肺スライス
実際の人間の肺組織スライスをドナーから取得したんだ。このスライスにARN726を処理してからSARS-CoV-2で感染させた。その結果のウイルス量を測定して、治療の効果を確認したよ。
感染とRNA分析
Huh-7とCalu-3細胞をSARS-CoV-2で感染させて、数日間サンプルを取りながらウイルスRNAを分析したんだ。これでウイルスがどのくらい存在するかがわかるんだ。
NF-κB活性の測定
特別なアッセイを使って、NAAA阻害剤で処理された細胞におけるNF-κBの存在と活性を測定したよ。
結果
ウイルス複製の減少
ARN726で細胞を処理した後、研究者たちは未処理の細胞と比べてSARS-CoV-2の複製が著しく減少したことを発見したんだ。人間の肺スライスでもARN726処理後にウイルス量がかなり落ちたから、これが実際の人間の組織においても効果的に働くことを示してるよ。
NF-κBの抑制
NAAA阻害剤はNF-κBの活性を下げて、炎症を減らすのに役立つことが示されたんだ。改変した細胞でNF-κBの活性化がないことは、NAAAをブロックすることでウイルスがCOVID-19を重症化させる炎症反応を引き起こすのを妨げるってことを示唆してる。
脂肪粒子形成への影響
感染した細胞では脂肪粒子の存在がかなり増えたけど、ARN726での処理によってこれらの粒子の数が減ったんだ。だから、この治療がウイルスの複製プロセスに使わせないようにできるかもしれないってことだよ。
炎症の低下
免疫細胞がSARS-CoV-2に感染してARN726で処理されると、多くの炎症マーカーのレベルがかなり下がった。このことは、NAAAを阻害することでウイルスの複製を減らすだけでなく、COVID-19に関連する炎症反応を緩和するのにも役立つってことを示唆してる。
結論
COVID-19パンデミックは、ワクチン以上の効果的な治療法の必要性を強調してる。NAAAを阻害することは有望な戦略のようだ。炎症を減らし、ウイルス複製を抑えることで、ARN726のようなNAAA阻害剤が効果的な抗ウイルス薬として活用できる可能性があるんだ。
研究は、NAAA阻害がウイルスの複製をターゲットにするだけでなく、重症COVID-19ケースで見られる広範な炎症反応にもアプローチしていることを示してる。この経路を続けて探求することで、COVID-19や今後の他のウイルス疾患管理のための貴重な治療選択肢が得られるかもしれないね。
NAAA阻害剤に関する研究は、研究室だけでなく、実際の応用でも可能性を示してるんだ。このアプローチの理解が進めば、新しい治療法の道が開かれるかもしれなくて、ウイルス感染に対抗するための新たなツールが増えるってわけさ。
タイトル: N-acylethanolamine acid amidase inhibition reduces SARS-CoV-2 infection in Human Precision cut-lung slices and downregulates NF-kappaB signalling.
概要: Like other positive-sense RNA viruses, SARS-CoV-2 manipulates host lipid metabolism to facilitate its replication by enhancing lipogenesis and lipid droplet formation. In doing so, SARS-CoV-2 infection perturbs bioactive lipid levels associated with the inflammatory response. One of these, Palmitoylethanolamide (PEA) is suppressed during SARS-CoV-2 infection since it activates the Peroxisome Proliferator-Activated Receptor- (PPAR-), a transcription factor that suppresses the nuclear factor-B (NF-{kappa}B), which is mandatory to sustain SARS-CoV-2 replication. PEA levels are regulated by N-acylethanolamine acid amidase (NAAA), a lysosomal enzyme responsible for catalysing the breakdown of PEA. We hypothesized that NAAA inhibition might interfere with SARS-CoV-2 replication since it will lead PEA to accumulate, activating PPAR- and, consequently, suppressing NF-{kappa}B. Our results reveal that genetic or chemical ablation of NAAA significantly suppresses SARS-CoV-2 replication by three log10 in human-derived precision-cut lung slices. Therefore, we investigated whether inhibiting NAAA could influence NF-{kappa}B activation through the activation of PPAR-. We observed PPAR- increased expression in NAAA-/-cells, while PPAR- expression remained low in infected parental cells. As expected, the elevated PPAR- expression correlated with a parallel reduction in NF-{kappa}B activation when NAAA is ablated. These findings underscore NAAA as an essential host factor for SARS-CoV-2 replication and propose a potential mechanism of action rooted in the attenuation of NF-{kappa}B activation during viral replication. Author summaryOver the past three years, COVID-19 has claimed nearly 7 million lives worldwide, prompting extensive efforts to find effective treatments. While RNA-based vaccines have been developed rapidly, they alone have not completely halted the spread of the virus, making the search for antiviral therapies crucial. One promising approach targets the anti-inflammatory lipid PEA, which has shown some success in COVID-19 clinical trials. PEA is quickly degraded by the enzyme NAAA. Researchers have found that inhibiting NAAA can enhance and prolong PEA anti-inflammatory effects. NAAA inhibitors have already shown effectiveness in reducing chronic pain and lung inflammation in animal models and have also been effective against Zika virus replication. Our research focused on testing the NAAA inhibitor ARN726 against SARS-CoV-2. In human lung cells and lung tissue samples, ARN726 significantly reduced SARS-CoV-2 replication and inflammation. We discovered that this inhibition suppresses the NF-{kappa}B pathway, which the virus uses to fuel its replication and sustain Cytokine storm. Overall, our findings suggest that NAAA inhibitors like ARN726 could be repurposed to combat COVID-19 and potentially other coronaviruses, offering a novel and effective antiviral strategy.
著者: Michele Lai, V. La Rocca, C. Filipponi, V. Diesendorf, A. De Carli, G. Sciandrone, S. Nottoli, E. Plicanti, R. Fonnesu, E. Iacono, A. Mengozzi, S. Masi, P. Lenzi, F. Fornai, K. Sewald, H. Obernolte, J. Bodem, G. Freer, M. Pistello
最終更新: 2024-07-10 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.602842
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.602842.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。