新型コロナの感染抑制する天然物を発見

私が勤務していた会社の研究所の大きなテーマに、微生物の生産する有用物質の探索というものがありました。

これは保存している菌株や新たな土壌から分離した菌株の培養液に、生理活性物質がないかを探索するものです。

私もこの支援として、地方に出張したりした時は色々なところから土壌を採取し、提供していました。この研究からいくつかの抗生物質や降圧剤などが新薬として開発されています。

さて名古屋大学などの研究グループが、土壌中に存在する放線菌が産生する「プラディミシンA」という天然物質が、新型コロナウイルスの感染を抑えることを発見しました。

ウイルス表面のスパイクタンパク質に存在する糖鎖に選択的に結合し、ヒトの細胞に刺さるのを防ぐとしています。プラディミシンAは日本人が1980年代に微生物の放線菌から発見した低分子化合物です。

100ミリリットルの放線菌を培養すると30ミリグラムが採れる高収率の天然物です。このプラディミシンAは、糖の中でもマンノースにだけ水中で結合する特徴があります。新型コロナウイルスにはスパイクタンパク質があり、ヒトのタンパク質に結合することで感染します。

研究グループは、スパイクタンパク質には糖が鎖のように連なった「糖鎖」が多く存在することに着目しました。糖鎖にはヒトの抗体にスパイクタンパク質の存在を認識させないようなバリア機能を持つと考えられている一方、マンノースが多く含まれています。

まず糖鎖にプラディミシンAが結合する点について詳しく調べた結果、表面がコーティングされたような状態になる可能性が高いことを確認しました。これを基にした感染阻害試験では、約10マイクロモルでウイルス感染をほぼゼロにできました。

また濃度を100マイクロモルにしてもヒトの気管支上皮由来の細胞の生存率はほぼ100％を保ち、濃度を上げたことによる細胞毒性も確認されませんでした。さらに変異が多い新型コロナウイルスの特徴に対応できるかどうかを検討しました。

新型コロナウイルスの変異は何度も確認されていますが、これらはタンパク質の変異なので糖鎖には影響が少なく、プラディミシンAはいずれのケースでも作用できました。

別の研究で同じように糖鎖の結合するタンパク質の「レクチン」も新型コロナウイルスを抑制するという報告があります。しかしレクチンは高分子タンパク質のため、大量に作りにくい、変性しやすい、有害な抗原抗体反応を引き起こす危険性があるという欠点がありました。

プラディミシンAはこれらの欠点をうまくカバーできることが期待できそうです。こういった微生物からの有用物質の探索は、何万株もの培養液のアッセイや、活性があっても既存物質でないことの証明など非常に地道なものですが、天然物の探索は必要な研究といえるようです。