- Chen P. 2023. Metabolic alterations upon SARS–CoV-2 infection and potential therapeutic targets against coronavirus infection. Signal Transduction and Targeted Therapy, https://www.nature.com/articles/s41392-023-01510-84
Signal Transduction and Targeted Therapy誌に掲載されたレビュー論文では、科学者たちは、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS–CoV-2）によって引き起こされる宿主の代謝変化とその病態重症度への影響について議論している。
SARS–CoV-2は、COVID-19パンデミックの原因となるウイルスであり、人間のベータコロナウイルス科に属する包帯型のプラス鎖単一鎖RNAウイルスである。ウイルスは、表面のスパイクタンパク質を介して宿主細胞膜受容体であるアンジオテンシン変換酵素2（ACE2）と相互作用することで宿主細胞に侵入する。
ウイルス複製時のさまざまな生理的プロセスを調整する上で宿主の代謝は重要な役割を果たす。逆に、多くのウイルスは、宿主の代謝を変調することで、宿主細胞内のライフサイクルを支え、宿主の免疫応答を回避することができる。
ウイルスは宿主の脂質代謝を変えることで複製を行う空間を作り出すことができ、COVID-19患者の肺には脂質の蓄積が観察されている。SARS–CoV-2による脂質パターンの変化は、病態重症度と関連していることが判明している。
2型糖尿病は、重症のCOVID-19および死亡の重要なリスク因子として特定されている。COVID-19患者のすべての免疫細胞で増加したグリコリシスが観察されており、これらの観察はSARS–CoV-2感染とグルコース代謝変化との関連を示している。
SARS–CoV-2は、スパイクタンパク質とACE2の間の相互作用により宿主細胞へ侵入する。スパイクS1ドメインとACE2の間の相互作用により、宿主の膜貫通プロテアーゼTMPRSS2によるスパイクタンパク質のS2部位でのクレイジングが引き起こされ、ウイルスエンベロープと宿主のリポ蛋白膜の融合が続き、ウイルス粒子が宿主細胞へ放出される。
さらに、スパイクタンパク質は、コレステロールや受容体結合型高密度リポ蛋白（HDL）と直接結合できる。スパイクタンパク質は、細胞膜からリポ蛋白成分を捕捉し、HDLの機能を変化させることでこれを実現する。
このような代謝変化を利用して、スタチン、ASM阻害剤、非ステロイド性抗炎症薬、モンテルカスト、オメガ-3脂肪酸、2-デオキシ-D-グルコース、メトホルミンなどの脂質調節薬やグルコース調節薬が、COVID-19の管理に再利用されている。これらの薬は現在、COVID-19患者の治療について臨床試験で調査されている。
本研究は、ウイルスの生活環境を理解し、治療法を開発するための基盤を提供する。この知識は、長期的にはCOVID-19による重篤な病態やコロナ後遺症への対策に役立つ可能性がある。