質問がかなり増えているため、スウェーデンのBioGaia ABはSARS-CoV-2ウイルスに関する科学的情報と、現在のCOVID-19の世界的発生におけるプロバイオティクスの役割の可能性をまとめました。日本の医療従事者の皆様にもご覧いただければ幸いです。

• プロバイオティクスはSARS-CoV-2ウイルス感染から保護し、COVID-19の回避に役立ちますか？
• プロバイオティクスは私たちの免疫システムがコロナウイルス感染を予防するか、または潜在的に戦うのを助けることができますか？
• 科学的事実と信頼できる情報源は何ですか？

 このトピックに関する要約され更新された情報を以下に示します。これまでのところ、ウイルス感染、生理病理学、および疾病管理に関する現在のCOVID-19の発生に関する私たちの科学的情報はまだ予備段階であり、時間の経過とともに変化し、より多くの情報が利用可能になることに注意してください。

詳細については、以下のサイトをご覧ください：

WHO

Folkhälsomyndigheten（スウェーデン語）

 

 

コロナウイルス、SARS-CoV-2ウイルスおよびCOVID-19疾患についての事実

コロナウイルスは、哺乳類と鳥の間でよく見られるウイルスの大きなグループの一つです（1,2）。「コロナ」はラテン語で「クラウン」を意味し、これらのウイルスの特徴的な形状を指します。その遺伝物質（一本鎖RNA）は、タンパク質のトゲが機構の外に向いているエンベロープ内に含まれています（3）。これが、すべてのコロナウイルスに独特の「冠形態」を与えます。

 

場合によっては、コロナウイルスは、伝播型人獣共通感染症と呼ばれる、多くの動物が宿主となってウイルスを媒介していくプロセスによって動物から人間に拡散する可能性があります。これが起こると、コロナウイルスはさまざまな種類の呼吸器疾患を引き起こし、時には胃腸疾患を引き起こす可能性があります（1）。コロナウイルスによって引き起こされる呼吸器疾患は、一般的な風邪に似た症状から重度の肺炎までさまざまですが、大部分の症状は軽度であり、感染から数日で回復します（4）。

 

WHOによると、2019年12月、肺炎の症例と死亡のクラスターを引き起こす新しいタイプのコロナウイルスが中国の武漢市で発生し、世界の他の国々に急速に広がり、今日では世界的大流行となりました（ 5）。この新しいコロナウイルスは、SARS-CoV（2002年に重症急性呼吸器症候群の原因として特定されたウイルス）との遺伝的類似性に基づいてSARS-CoV-2と呼ばれ、元々武漢の魚介類および生きている動物を取り扱う市場と関係づけられていました（6 ）。それはまだ正確に特定されていない動物から人間に移されました。おそらく、この新しく発見されたウイルスはコウモリに由来し、96％の同一ウイルスがセンザンコウから分離されたため、これらの動物はウイルスが人に感染する前の中間宿主であった可能性があります（6）。

 

新たに特定されたコロナウイルスは、7番目に知られているヒトコロナウイルスです（4）。

1）ヒトコロナウイルス229E（HCoV-229E）

2）ヒトコロナウイルスOC43（HCoV-OC43）

3）SARS-CoV

4）ヒトコロナウイルスNL63（HCoV-NL63、ニューヘブンコロナウイルス）

5）ヒトコロナウイルスHKU1

6）中東呼吸器症候群コロナウイルス（MERS-CoV）

7）SARS-CoV-2

このウイルスは私たちの免疫システムにとってまったく新しいものです。現在の集団感染の前に、それにさらされた患者は確認されていません。したがって、私たちの免疫システムはウイルスに対して耐性がなく、その後、このウイルスに対する自然免疫を発達させる機会がありませんでした。これは、ウイルスが人口全体に急速に広がっている理由の1つです。ヘルスケアの専門家は、ウイルスがどのように伝染するか、その感染に関連する生理病理学は何か、そして治療の標的と戦略は何かを理解している最中です（7）。

2月11日、WHOは、2019年に発見されたコロナウイルス感染症あるいはCOVID-19を、現在の世界的大流行の原因となったSARS-CoV-2によって引き起こされる疾患として挙げています（8）。

 

COVID-19の生理病理学、疫学および治療

科学者は、ウイルスが人から人へとどのように広がるかについていくつかの発見をしていますが、この情報は動的であり、今後数日で更新される可能性があります。これまでのところ、科学者は、ウイルスの再現率R0、つまり感染者によって感染が拡大する可能性のある人の数を2〜3と定めていますが、その情報はまだ予備的なものであり、さまざまな感染シナリオに基づいています（9）。最新の研究と出版物から明らかなことは、SARS-CoV-2が外側の「クラウン」にあるタンパク質トゲを使用して、気道を覆う細胞に侵入していることです。SARS-CoV-2は、アンジオテンシン変換酵素2（ACE2）を介して標的細胞に結合します。この酵素は、ウイルスが私たちの細胞に侵入するための「入り口」です（10）。

ウイルスは完全に自律的ではないため、細胞機構を自分たちに都合のいいよう仕向け、ヒト細胞が死ぬ際新しいウイルス粒子の膨大な数のコピーを生成できるようにするために、ヒト細胞に侵入する必要があります。SARS-CoV-2が呼吸器上皮細胞に入ると、それら細胞が殺され、多数のウイルス粒子が呼吸器粘液に存在する可能性があります。そうしてウイルスは、私たちが咳、くしゃみ、または単に話すときに発射される微視的な液滴の中に位置することになります。

空気中のこれら液滴の発射到達距離は、それらの自重に依存し、距離が1メートルから3メートルの範囲であると評価されています（6および7）。

 

COVID-19の症状は実に様々です。一部の人は症状が出ず、感染症は軽度です。他の人の症状は、発熱、咳、呼吸困難または息切れ、筋肉痛、疲労、白血球数の正常または減少、および肺炎のX線所見から変動します（10）。

 

いくつかの重症例では、肺炎が急性呼吸窮迫症候群を引き起こし、敗血症性ショックと死亡につながる可能性があります。

この状態は、1型および2型糖尿病、高血圧、心血管疾患、喘息などの慢性疾患の人々によく見られます。ACE2の発現は1型・2型糖尿病または高血圧の患者で大幅に増加することに注意することが重要です。

病気の潜伏期間は1日から14日まで変動し、平均5日です。SARS-CoV-2は人口内で急速に蔓延するため、感染した人々との接触を避けることが、蔓延を止める唯一の現実的な方法です（5）。

最近のいくつかの研究では、無症候性の人が他の人にも感染し、アウトブレイクの制御を非常に困難にしていることが示されています（6）。

COVID-19の特定の治療法はまだありません。治療は支持療法に重点が置かれ、重症の人々に酸素、水分、呼吸のサポートを提供します。初期の疫学データは、これらの3つの薬剤とワクチンの可能性があるCOVID-19のいくつかの潜在的でポジティブな治療を示しています：

• クロロキン：抗マラリア薬（11）。
• リトナビルのようなプロテアーゼ阻害剤：抗HIV薬（12）。
• レンデシビル：以前にエボラ出血熱に対して使用された抗ウイルス薬。現在、中国では大規模な臨床試験が進行中です（13）。
• ワクチン候補：多くの細胞内ワクチン戦略が検討されており、ほとんどの場合、潜在的な候補ワクチンは少なくとも1年間利用できません。

 

 

プロバイオティクスとCOVID-19疾患

腸内毒素症としても知られている腸内細菌叢の生理的ホメオスタシスの変化がいくつかの疾患と相関していることが最近発見されました。種多様性の喪失に関連するこの症状は、抗生物質関連下痢から2型糖尿病や一般的な感染症など、非常に多様な疾患と相関していました（15）。

 

プロバイオティクス細菌は、腸のマイクロバイオームと相互作用して、免疫システムを強化し、免疫反応を高め、生理学的に関連する特定の免疫シグナル伝達を促進します（16、17）。

過去数十年の間に、いくつかのプロバイオティクスは、細菌感染またはウイルス感染のいずれかの期間を防止および/または減少させることが示されています。プロバイオティクスによる免疫の健康の強化について今日入手可能な情報のほとんどは、動物モデルで実証されています。マウスでは、L.reuteriまたはL. plantarumの鼻腔内接種が肺炎ウイルス致死感染に対する防御効果を示しています（18）。

それにもかかわらず、いくつかのパターンが共通であっても、すべてのプロバイオティクスが同じ作用機序を伴うわけではありません。菌株の特異性は、適切な適応症に適切なプロバイオティクスを定義するために重要です。

BioGaiaの株L. reuteri DSM 17938は、6か月から3歳までの子供（19）の上気道症状や胃腸障害から保護するとともに、1から6歳までの子供の下痢の発生率を減らすことが示されています（19） 20、21）。L. reuteri ATCC 55730を用いたランダム化プラセボ対照試験では、スウェーデンのテトラパック労働者の呼吸器または胃腸の問題によって引き起こされる短期的な病気休暇を減らすことで、職場の健康状態が改善されたことが示されました（22）。最近のメタ分析では、風邪の症状のリスクを低減するという観点から、プロバイオティクスは乳幼児の抗生物質使用の減少に関連している可能性があることが示されています（23）。

さらに、プロバイオティクスとプレバイオティクスは、インフルエンザワクチンを接種した成人の血清変換率と血清保護率に影響を与えることにより、免疫原性を高めるのに効果的であることが示されています（24）。

プロバイオティクスとビタミンを組み合わせることも、一般的な方法で免疫システムを高めるための有効な戦略である可能性があります。たとえば、ビタミンDは、骨やカルシウムのホメオスタシスへの影響を超えて、自然免疫および適応免疫反応を調節することができます。実際、ビタミンD受容体が免疫細胞表面に発現するだけでなく、すべての免疫細胞がビタミンD代謝産物を合成できることが実証されています（25）。

結論

COVID-19およびSARS-CoV-2感染を保護、予防、または治療するためにプロバイオティクスを使用する際立った科学的根拠はありません。

それにもかかわらず、私たちは、科学的に有効な戦略による免疫システムの強化を強く支持しています。健康な腸内微生物の多様性を維持し、高齢者、乳児、および一般の人々の腸内細菌叢異常を予防するのに役立つことが重要です。

健康的でバランスの取れた食事とプレバイオティクス、プロバイオティクス、ビタミン補給などを組み合わせると、COVID-19の発生時に免疫システムを強化するのに役立ちます。

詳細および質問については、以下にお問い合わせください

バイオガイアジャパン広報　松井　Pr@biogaia.jp

 

参考文献

(1) Weiss SR, Leibowitz JL. Coronavirus pathogenesis. Adv Virus Res 2011; 81:85-164

(2) S. Su, G. Wong, W. Shi, et al., Epidemiology, Genetic recombination, and pathogenesis of coronaviruses, Trends Microbiol. 24 (2016) 490-502. https://doi.org/10.1016/j.tim.2016.03.003

(3) S. Perlman, J. Netland Coronaviruses post-SARS: update on replication and pathogenesis, Nat. Rev. Microbiol. 7 (2009) 439-450. https://doi.org/10.1038/nrmicro2147

(4) Chen Y, Liu Q, Guo D. Emerging coronaviruses: Genome structure, replication, and pathogenesis. J Med Virol. 2020 Apr;92(4):418-423. doi: 10.1002/jmv.25681. Epub 2020 Feb 7. Review.

(5) Source: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019

(6) Leung C. Clinical features of deaths in the novel coronavirus epidemic in China. Rev Med Virol. 2020 Mar 16:e2103. doi: 10.1002/rmv.2103. Review.

(7) The SARS-CoV-2 outbreak: what we know. Wu D, Wu T, Liu Q, Yang Z. Int J Infect Dis. 2020 Mar 11. doi:10.1016/j.ijid.2020.03.004. Review.

(8) WHO source: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus2019/events-as-they-happen

(9) Hellewell J, Abbott S, Gimma A, Bosse NI, Jarvis CI, Russell TW, Munday JD, Kucharski AJ, Edmunds WJ. Feasibility of controlling COVID-19 outbreaks by isolation of cases and contacts. Centre for the Mathematical Modelling of Infectious Diseases COVID-19 Working Group, Funk S, Eggo RM. Lancet Glob Health. 2020Feb28. doi:10.1016/S2214109X(20)30074-7.

(10) Xiaowei Li, Manman Geng, Yizhao Peng, Liesu Meng, Shemin Lu. Molecular immune pathogenesis and diagnosis of COVID-19. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2020.03.001

(11) Cortegiani A, Ingoglia G, Ippolito M, Giarratano A, Einav S. A systematic review on the efficacy and safety of chloroquine for the treatment of COVID-19. J Crit Care. 2020 Mar 10. doi: 10.1016/j.jcrc.2020.03.005

(12) Deng L, Li C, Zeng Q, Liu X, Li X, Zhang H, Hong Z, Xia J. Arbidol combined with LPV/r versus LPV/r alone against Corona Virus Disease 2019:a retrospective cohort study. J Infect. 2020 Mar 11. doi: 10.1016/j.jinf.2020.03.002. Review.

(13) Martinez MA. Compounds with therapeutic potential against novel respiratory 2019 coronavirus. Antimicrob Agents Chemother. 2020 Mar 9. doi: 10.1128/AAC.00399-20.

(14) Qin J, et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. Mar 4;464(7285):59-65 (2010).

(15) Le Chatelier E, et al. Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers. Nature. Aug 29;500(7464):541-6 (2013).

(16) Yan F, Polk DB. Probiotics and immune health. Curr Opin Gastroenterol. 2011 Oct;27(6):496-501. doi: 10.1097/MOG.0b013e32834baa4d. Review.

(17) Wieërs G, Belkhir L, Enaud R, Leclercq S, Philippart de Foy JM, Dequenne I, de Timary P, Cani PD. How Probiotics Affect the Microbiota. Front Cell Infect Microbiol. 2020 Jan 15;9:454. doi: 10.3389/fcimb.2019.00454. eCollection 2019. Review.

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(19) Gutierrez-Castrellon P, Lopez-Velazquez G, Diaz-Garcia L, Jimenez-Gutierrez C, Mancilla-Ramirez J, Estevez-Jimenez J, Parra M. Diarrhea in preschool children and Lactobacillus reuteri: a randomized controlled trial. Pediatrics. 2014 Apr;133(4):e904-9. doi: 10.1542/peds.2013-0652. Epub 2014 Mar 17.

(20) Agustina R, Kok FJ, van de Rest O, Fahmida U, Firmansyah A, Lukito W, Feskens EJM, van den Heuvel EGHM, Albers R, Bovee-Oudenhoven IMJ. (2012). Randomized trial of probiotics and calcium on diarrhea and respiratory tract infections in Indonesian children. Pediatrics 129: e1155-e1164.

(21) Weizman Z1, Asli G, Alsheikh A. Effect of a probiotic infant formula on infections in childcare centers: comparison of two probiotic agents. Pediatrics. 2005 Jan;115(1):5-9.

(22) Tubelius P1, Stan V, Zachrisson A. Increasing work-place healthiness with the probiotic Lactobacillus reuteri: a randomised, double-blind placebo-controlled study. Environ Health. 2005 Nov 7;4:25.

(23) King S, Tancredi D, Lenoir-Wijnkoop I, Gould K, Vann H, Connors G, Sanders ME, Linder JA, Shane AL, Merenstein D. Does probiotic consumption reduce antibiotic utilization for common acute infections? A systematic review and meta-analysis. Eur J Public Health. 2019 Jun 1;29(3):494-499. doi: 10.1093/eurpub/cky185.

(24) Lei WT1, Shih PC2, Liu SJ3, Lin CY4, Yeh TL5. Effect of Probiotics and Prebiotics on Immune Response to Influenza Vaccination in Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Nutrients. 2017 Oct 27;9(11). pii: E1175. doi: 10.3390/nu9111175.

(25) Aranow C. Vitamin D and the immune system. J Investig Med. 2011 Aug;59(6):881-6. doi: 10.2310/JIM.0b013e31821b8755.