COVID-19へのACE2の役割を調べる

2020年3月、世界保健機関がCovid-19をパンデミックと宣言したのは、SARS-CoV-2というウイルスによる感染の急増が原因だった。研究者たちは、このウイルスが人間の体にどんな影響を及ぼすのか、そしてなぜ一部の人が重症になりやすいのかを理解しようとしている。ウイルスが関係する体の重要な部分の一つがACE2という酵素。これは血圧や炎症を管理する役割を果たしている。

#ACE2って何？

ACE2（アンジオテンシン変換酵素2）は、心臓、肺、腎臓など体の多くの部分に存在する。血圧や体液のバランスを保つためのレニン-アンジオテンシン-アルドステロン系（RAAS）に重要な役割を果たす。ACE2は、通常は血管を収縮させるホルモンを、血管をリラックスさせるホルモンに変えることができるので、心臓の健康にとって良いことなんだ。

SARS-CoV-2が体に入ると、ACE2にくっついて細胞の中に入り込む。これがACE2の正常な働きを妨げて、血圧を上げる物質や炎症を引き起こす物質のレベルを上昇させる可能性があり、特に重症のCovid-19の場合に問題になる。

#ACE2を研究する重要性

研究者たちは、感染中のACE2のレベルがどう変化するのかを学びたがっている。これを理解することで、なぜ一部の人が重症化するのかがわかるかもしれない。いくつかの研究では、ACE2の量が少ないと重症 Covid-19の症状が悪化するかもしれないことが示唆されている。これが、ACE2のレベルが体内でどう変わるかを観察するためのイメージング技術の使用を考えるきっかけにもなっている。

#イメージング技術

ACE2を研究するための有望な方法の一つは、ポジトロン断層撮影（PET）というイメージング技術。PETは、特に炎症や心血管の問題に関連して病気が体にどのように影響するかを見るのに役立つ。すでにCovid-19患者の炎症の兆候を探るためにPETが使われた研究もある。

ACE2を特にターゲットにするために、いくつかの放射線ラベル化された化合物が作られた。これらの化合物はACE2に結合するように設計され、PETスキャンで検出できる。

#放射線トレーサーの進展

特定の化合物、MLN-4760は、ACE2に強く結合する能力を示した。これにより、研究者たちはこの化合物を基に新しいPETイメージング剤を作成し、ACE2を効果的にターゲットにするために他の分子で修正した。F-MLN-4760とF-Aza-MLN-4760と呼ばれる修正バージョンが合成され、ACE2に同様に結合でき、PETスキャンで検出できるかを確認した。

#これらの化合物はどうやって作られたの？

これらの化合物を作るために、研究者たちは特殊な放射性同位体を結合させるための一連の化学反応を経た。この放射性同位体がPETスキャナーで化合物の体内での動きを可視化できるようにする。新しい化合物がACE2にしっかりついて、体内で観察できるくらい安定していることを確認するように努力した。

#化合物のテスト

化合物はACE2を発現する細胞を使ってラボでテストされた。研究者たちは新しい薬剤がACE2にどのくらい結合するかを評価し、細胞にどれだけの化合物が入ったかを測定した。結果は、F-MLN-4760がACE2に特に効果的に結合し、代替化合物であるF-Aza-MLN-4760はやや劣ることを示した。

その後、化合物は生きたモデル（マウス）でテストされ、体内での分布がどのようになったかが観察された。マウスに化合物が注射されて、研究者たちは化合物がどこに局在するか、特にACE2を発現する組織について注意深く観察した。

#動物研究からの発見

マウスにF-MLN-4760を注射した後、科学者たちはACE2を発現している組織、特に心臓と肺での著しい取り込みを観察した。興味深い発見は、これらの化合物がACE2に似た別の酵素ACEを発現している組織をほとんど避けたこと。この選択性は重要で、化合物がACEのレベルに影響を与えずにACE2を強調できることを意味する。

#自動放射線写真の洞察

マウスからの組織切片を調べた自動放射線写真の研究は、これらの新しいイメージング剤が特にACE2に結合するという主張を支持した。分析によると、心臓、腎臓、肺などのACE2の分布が知られている組織で高い信号が見られた。

#次は？

ACE2をターゲットにしたイメージング剤の開発は、将来の研究にとって貴重な機会を提供する。この薬剤はCovid-19の理解を深めるだけでなく、さまざまな心血管疾患におけるACE2の役割を明らかにするかもしれない。

ACE2がどのように機能し、どう可視化できるかを理解することで、研究者たちはこの酵素に関連する病状のより良い治療法を設計できる可能性がある。また、これらの化合物は患者の状態をより注意深く監視するのに役立つかもしれない。

#結論

ACE2とCovid-19との相互作用の研究は、ウイルスが私たちの体にどのように影響を与えるかを理解するための継続的な研究の重要性を強調している。PETイメージング剤の開発は、ACE2に関与する疾患のより良い診断と管理への道を提供する。この研究は、より効果的な治療法につながり、この重要な酵素に関連する病状と戦う方法をより良く理解することができるかもしれない。