文献探訪No.004

ミネラルでCOVID19対策

『文献探訪004』へようこそ！

イボ、ヘルペス、帯状疱疹、インフルエンザ、COVID19、マイコプラズマなどウイルス感染症が、継続的に流行っています。ウイルスに対抗するためには、ワクチンに頼ることなく、まず、カラダの免疫力を日常生活から高めることが大切です。食生活・運動・睡眠の質を掘り下げて考えていきましょう。まず、カラダに大切なミネラル（メタルイオン）についてご紹介します。

1. COVID-19とメタルイオンの関係

COVID-19（新型コロナウイルス感染症）は、人々の健康と公共の安全に深刻な影響を及ぼしました。このウイルス感染に対する予防・治療策として、特に注目されているのがメタルイオンの使用です。亜鉛（Zn）や銅（Cu）などのミネラル元素は、免疫反応を直接または間接的にサポートし、抗ウイルス薬としての可能性が示されています。

2. 亜鉛（Zn）の効果とCOVID-19

亜鉛は、COVID-19の感染時に役立つミネラルの一つです。Znは、過剰な炎症反応を抑制し、サイトカインストームの発生を防ぐ働きがあります。また、Znは免疫系のTリンパ球とBリンパ球の増殖を促進し、体内でウイルスと闘う力を高めます。さらに、ZnはウイルスのRNA依存性RNAポリメラーゼ（RdRp）を阻害し、ウイルスの複製を抑制することでCOVID-19感染拡大の抑制に寄与します。

3. 銅（Cu）の抗ウイルス効果

銅は、その強力な殺ウイルス効果で知られ、ポリオウイルスやインフルエンザウイルスなど、さまざまなウイルスを中和することができます。Cuはウイルスの膜やエンベロープ、遺伝物質に直接ダメージを与えるだけでなく、活性酸素種を産生し、酸化還元シグナル伝達を介してウイルスを除去するメカニズムがあります。

4. ナノテクノロジーとメタルイオンの応用

抗ウイルス療法において、銅や金などのメタルイオンを含むナノテクノロジーが注目されています。例えば、メタロハイドロゲルは高い抗ウイルス活性を持つとされ、COVID-19治療薬としての可能性が期待されています。これらの技術は、ウイルスに対する新たな防御策として、今後の研究においても重要な役割を果たすでしょう。

5. まとめと今後の展望

メタルイオンを活用したCOVID-19対策は、今後さらに発展が期待される分野です。亜鉛や銅の抗ウイルス作用を基に、より効果的な治療・予防法が研究され、実用化されることが期待されます。

海外研究２

タイトル

HIVおよびCOVID-19ウイルス感染の治療と予防における銅と亜鉛の作用メカニズム

文献

Biol Trace Elem Res. 2024 Apr;202(4):1524-1538.

抄録訳

重金属はそのユニークな性質と潜在的な治療・予防用途のため、特にCOVID-19の発生時に多くの研究者の関心を集めた。
実際、亜鉛（Zn）と銅（Cu）はウイルス感染時に広く使用されてきた。 Znは過剰な炎症反応とサイトカインストームを防ぎ、I型インターフェロン（IFN-1）に対するウイルスの反応を改善し、SARS-CoV-2ウイルスタンパク質のIFNに対する拮抗作用を打ち消すためにIFN-aの産生を高めることが報告されている。
さらに、ZnはTリンパ球とBリンパ球の増殖と分化を促進し、免疫機能を改善し、SARS-CoV-2のRNA依存性RNAポリメラーゼ（RdRp）を阻害してウイルス複製を減少させ、ウイルスポリタンパク質とプロテアーゼ酵素のタンパク質分解プロセッシングを防ぐことによって細胞膜を安定化させることが判明している。
興味深いことに、Znの欠乏は、ACE2レセプターとウイルスのスパイク蛋白質との相互作用を通して、SARS-CoV-2ウイルスの侵入の亢進と相関している。
CuはZnとともに強力な殺ウイルス作用を持ち、ポリオウイルス、インフルエンザウイルス、HIV1型、その他のエンベロープ型または非エンベロープ型、一本鎖または二本鎖DNAおよびRNAウイルスなど、さまざまな感染性ウイルスを中和することが知られている。 Cuに関連した抗ウイルス作用は、さまざまな経路に関連している。 第一に、ウイルスの膜、エンベロープ、遺伝物質に永久的な損傷を与える可能性がある。 第二に、Cuは活性酸素種を産生し、酸化還元シグナル伝達機構を利用してウイルスを根絶する。
本総説では、ウイルス感染の治療と予防におけるZnとCuに焦点を当てた。 さらに、抗ウイルス療法やワクチン開発のためのナノテクノロジーにおけるCuや金などの金属の応用についても論じている。

海外研究１

タイトル

COVID-19の予防と治療のためのミネラル（メタルイオン）関連戦略の可能性

文献

Rare Metals. 2022;41(4):1129-1141.

抄録訳

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）によるコロナウイルス病2019（COVID-19）は、人の健康、公共の安全、および世界経済に深刻な脅威をもたらしている。
ミネラル（メタルイオン）栄養元素は直接的または間接的にヒトの免疫反応に関与することができ、ミネラル（メタルイオン）関連薬剤は長年にわたり抗ウイルス薬および/または酵素阻害剤として機能し、COVID-19の予防および治療に対する潜在的な解決策を提供してきた。
ミネラル（メタルイオン）ベースの薬剤は現在、様々な化学構造の下にあり、幅広い生物活性を示し、薬理学におけるかけがえのない利点を示している。
本総説は、金属薬理学の観点から、COVID-19に対する予防・治療戦略の最近の進歩を要約することを意図している。ミネラル（メタルイオン）ベースの薬剤の現在および潜在的な利用について簡単に紹介する。
特に、優れた抗ウイルス活性を示すことが示されているメタロハイドロゲルについて、COVID-19の治療薬としての可能性を強調する。

各種メタルイオンの作用機序

亜鉛は免疫細胞の増殖と機能の調節に不可欠で、免疫バランスに重要。
長期間の低亜鉛血症はCOVID-19のリスク要因となり得る。
臨床転帰が不良なCOVID-19患者は血清亜鉛値が低く、合併症の増加、入院期間の延長、死亡率の上昇に関連。

亜鉛の主な作用

• 自然免疫と獲得免疫を強化する。
• I型インターフェロン（IFN-1）のウイルス応答を改善。
• IFN-αの産生を高め、SARS-CoV-2の拮抗作用に対抗。
• TおよびBリンパ球の増殖・分化を促進し、免疫機能を向上。

低亜鉛レベルはNK細胞の機能に影響し、IL-6の上昇と関連。
亜鉛補給はCOVID-19の治療・回復促進に寄与する可能性があり、症状改善が確認された報告もある（24時間以内の改善や7日以内の回復）。

セレン

セレン（Se）は、抗炎症、抗酸化、免疫調節に役立つ人体に必要な微量元素。
Se不足はRNAウイルスの突然変異や病原性を高める。
COVID-19生存患者の血清Se濃度は、非生存患者よりも高く、中国の地域データではSe濃度と治癒率に正の相関がある。
抗酸化酵素（特にGPX1）の活性成分で、活性酸素種（ROS）を消去し、酸化ストレスやウイルスゲノムの突然変異を防ぐ。
Se摂取増加はSARS-CoV-2プロテアーゼを阻害する可能性がある。
T細胞の維持・機能に不可欠で、過剰な免疫反応や炎症反応（サイトカインストーム）を抑制。
Se補給はCOVID-19治癒に有益で、感染予防の効果も期待される。

マグネシウム

マグネシウム（Mg）は、ヒト細胞の正常な生理機能維持に必要な主要な陽イオンで、抗炎症・抗酸化・血管拡張・神経保護の作用を持つ。
Mg不足は、T細胞の減少や炎症性サイトカインの過剰生成を引き起こし、COVID-19の合併症を含む重篤な疾患に繋がる可能性がある。
Mgは、サイトカインTNF-αやIL-6の生成を抑え、NF-κBの活性化を減少させることでサイトカインストームの回避に貢献する。
COVID-19患者で、ビタミンD3、Mg、ビタミンB12のサプリメントを14日間投与すると、症状の改善がみられた。
リン酸、Mg、ビタミンDの補給はATP再生を促し、サイトカインストーム対策として有効で、高リスク群の合併症予防に役立つ可能性がある。

鉄

鉄（Fe）は正常な免疫機能の調節に重要で、COVID-19感染・発症と体内の鉄代謝異常が関連。
血清鉄濃度の低さがCOVID-19の重症度と致死率に関連し、フェリチン濃度の上昇は重症度と相関。
COVID-19によるサイトカインの過剰放出は「フェリチン症候群」の一部と考えられ、鉄欠乏療法が検討されている。
鉄キレート剤は、免疫調節・抗酸化作用を持ち、ARDSや臓器感染の制御に役立つ可能性がある。
デフェロキサミンは、IL-6レベルや炎症を低減し、COVID-19の重症度を軽減する効果がある。
ラクトフェリン（Lf）はウイルスレセプターに結合してSARS-CoV-2の宿主細胞侵入を防ぐ。

銅

銅（Cu）は免疫細胞の機能に関与する重要なミネラル。
銅不足は感染率の上昇に関連。
T細胞やマクロファージのエネルギー産生に関わるシトクロムCオキシダーゼの構成要素で、免疫機能維持に必要。
抗酸化酵素スーパーオキシドディスムターゼ（SOD）の構成成分であり、活性酸素の除去に寄与し、酸化的損傷を防ぐ。
銅が不足すると、免疫細胞の機能低下や抗酸化防御の弱体化が起こり、感染症への感受性が高まる可能性がある。

リチウム

NF-κBの阻害：リチウムはNF-κBの活性を抑制し、SARS-CoV-2感染による炎症反応を軽減する可能性があります。
抗ウイルス活性：リチウムはDNAおよびRNAウイルスに対して前臨床レベルで抗ウイルス効果を示していますが、臨床での有効性はまだ確認されていません。
多面的な作用機序：リチウムの多様な作用機序は、特定の経路を標的とする抗ウイルス剤としての可能性を示唆しています。