Bioactive Molecules Derived from Snake Venoms with Therapeutic Potential for the Treatment of Thrombo-Cardiovascular Disorders Associated with COVID-19

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8427918/

2021年9月9日オンライン公開

Fatah Chérifi and Fatima Laraba-Djebaricorresponding author

要旨

予想通り、このコロナウイルス病2019（COVID-19）の大流行を通して、重症急性呼吸器症候群-コロナウイルス2（SARS-CoV-2）のいくつかの新しい亜種が出現し、世界中で検出された。現在、COVID-19に対する特異的な開発薬剤はなく、作用機序の異なる天然薬剤に基づく有効な抗ウイルス戦略の開発が急務となっており、変種間の遺伝的差異の特定が必要となっている。このようなデータは、SARS-CoV-2亜種に対抗する治療薬を改善するために利用される。自然界には、動物毒、藻類、植物など、歴史的に伝統医学に用いられてきた多くの生物学的治療薬が存在することが知られている。その中でも蛇毒は、抗ウイルス、抗血小板、抗血栓、抗炎症、抗菌、抗腫瘍など多くの生物活性を有しており、これらの生物資源を活用することで、SARS-CoV-2亜型の制圧を目指すことができる。COVID-19はSARS-CoV-2によるウイルス性呼吸器疾患で、サイトカインストーム、血小板過活性化、内皮機能障害による血栓症が誘発される。本総説のねらいは (1) COVID-19の感染，発症した血栓炎症反応および誘導された血栓症のメカニズムについて，他の類似の病態と比較して概観する。 (2) 抗凝固剤，抗血小板剤および血栓溶解剤などの天然化合物の役割を強調する。また，COVID-19に特徴的な凝固障害を軽減する可能性のある蛇毒由来の抗ウイルス性タンパク質やペプチドに関する最新の知見もまとめている。

図版

キーワード：SARS-CoV-2亜種、COVID-19、ヘビ毒、凝固障害、抗血小板ペプチド、抗血栓性化合物

はじめに

2020年初頭から現在に至るまで、世界各国でCOVID-19が蔓延している。このパンデミックを防ぐために提供されている様々なワクチンの他に、SARS-CoV-2によって引き起こされる病態生理学的合併症を緩和する薬剤などの代替療法はまだない。このため、蛇毒を含む天然物やその薬理成分を利用することで、COVID-19の治療法を特定することができると考えられる。このパンデミックに対抗するために多くの治療アプローチが提案されているにもかかわらず，COVID-19を治療するための効率的で特異的な治療法は存在しない[1-3]．クロロキンやレムデシビルなどの再利用薬が，この感染症の症状の一部を軽減することができる．両者ともCOVID-19のいくつかの症状を軽減させる効果を示している。前臨床試験のいくつかの報告では，ヒドロキシクロロキンの抗血小板活性が，アラキドン酸（AA）経路との相互作用を通じてトロンボキサンA2の産生を引き起こし，フィブリノーゲン濃度の減少につながることが明らかにされている[3]．SARS-CoV-2のRNAポリメラーゼ阻害剤であるRemdesivirは、致命的な変異をもたらすウイルス複製時にウイルス複製酵素を標的とするヌクレオシド類似化合物である[4]。Remdesivirは、幅広いウイルス（SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV-2）に対して優れた効果を発揮し、酸素補給を必要とする入院患者の回復までの時間を短縮する。レムデシビルは、良好な安全性プロファイルを有しながら、死亡率アウトカムにプラスの影響を与える可能性がある[5]。これはCOVID-19との戦いにおける重要なマイルストーンですが，この薬剤の承認は，進行中のパンデミックによる公衆衛生上の問題を解決するのに十分ではない．ウイルス性呼吸器感染症の治療または予防としてのヌクレオシドアナログの完全な可能性を評価し，経口生物学的利用能を有する有効な抗ウイルス剤を開発するために，さらなる科学的努力が必要である［5］．

感染症が血液凝固のリスクを高めることは珍しいことではないが、SARS-CoV-2に感染した患者では、かつてないほど幅広い血液凝固関連の障害が観察されている[6]。

足の良性皮膚病変から生命を脅かす血栓事象まで、SARS-CoV-2による感染は、致命的な血栓の高い頻度をもたらす[7]。血小板の機能を抑制し、リスクフリーの血漿因子を阻害する天然で安全な治療薬の探索は、新しい治療法を見出すための興味深い目標である（図1）。COVID-19凝固障害を適切かつ治療的に管理するために，副作用のない天然分子に頼ることは興味深いと思われる[8]．

図1 ヘビ毒の組成，生物活性および薬剤としてのヘビ毒由来化合物

[11-25] (ACh Esterases acetyl choline esterases, SVMPs snake venom metalloproteinases, SVSPs Snake Venom Serine proteinases, SV-PLA2s Snake venom phospholipases A2, SV-LAAOs snake venom L-amino acid oxidases, CRISPs cysteine-rich secretory proteins, NGF nerve growth factor, VEGF vascular endothelial growth factor).

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蛇毒から単離された天然成分は、その有益な薬理作用から、有望な代替品となり得る。そこで，本総説では，COVID-19および蛇毒による凝固障害に関するいくつかのデータについて述べ，安全な薬剤候補として蛇毒由来の抗凝固および/または抗血小板ポリペプチドの実証例を示すことを目的としている。

COVID-19病原体の管理におけるヘビ毒およびその成分の有用性

COVID-19に対するワクチンは新たに開発されたが、SARS-CoV-2の感染に対抗するための新たな解決策を見つけることが重要である。ヘビ毒とその成分は、その多様性から、有望な代替品となり得る。これらの成分は、その選択的な作用機序から、いくつかの生理学的なメカニズムを解明するための実験ツールとして非常に有用である。さらに、ヘビ毒由来化合物は、多くのヒト疾患に対する新しい生物医学的治療薬や診断薬を開発するための良い薬剤となる可能性がある。このような蛇毒由来の単離化合物は、古くから薬効・薬理作用を有することが知られている[9]。その多くは，抗血栓薬 [10]，抗血小板薬 [11]，抗菌薬 [12]，抗真菌薬 [13]，抗寄生虫薬 [14], 抗炎症薬として，また興味深いことに，いくつかのウイルス性疾患に対する抗ウイルス剤として使用できる（図1）．蛇毒に由来する化合物に固有のこれらの治療用途のいくつかについて、このレビューを通じて説明する。特に、SARS-CoV-2凝固障害に関連した抗血栓性化合物に注目する。

COVID-19の大流行に関して、一部のプライマリーケア医から、SARS-CoV-2によるCOVID-19の病態は、血管系の高酸素血症から始まり、ARDS（Acute Respiratory Distress Syndrome）を引き起こすという報告があった。微小塞栓症による多数の静脈閉塞による肺の虚脱が、多くの感染者の最終的な死因と考えられている[26]。

凝固障害は、出血または動脈に血栓を形成する過剰な凝固を引き起こす様々な障害に対応する。これらの障害は、単純な凝固の遅れの場合、重篤になる可能性がある [28]。弱い出血が自然に起こることもあるが、部位や出血の程度によっては大量出血につながるより深刻な障害となることもある [29, 30]。止血障害は、凝固因子自体の構造的あるいは機能的な異常、あるいはその欠乏のいずれかに関連している可能性がある [21, 31, 32]。凝固因子の濃度上昇や血小板の過活性化により、蛇咬傷やCOVID-19で血栓症を引き起こす凝固過剰が報告されている。内皮細胞、血小板の機能、様々な血漿および組織因子の止血の障害は、それらの活性化と不活性化の間の不均衡をもたらすものである。

様々な動物由来、特に蛇（ViperidaeとCrotalidae）毒からのいくつかの分子は、血漿因子を代替したり、血小板機能に作用することが知られており、これにより凝固障害を修正することが可能であると考えられている。

SARS-CoV-2とその新型変異体　感染と伝播

β-コロナウイルスとSARS-CoV-2の発生状況

SARS-CoV-2は、他のβ-コロナウイルスと同様に、ウイルスを含んだ液滴の摂取やくしゃみ・咳による直接吸入など、様々な経路で速やかに感染する重篤な感染症の原因病原体である。また、ウイルス感染は、汚染された表面への接触により自然に広がることもある（https://www.who.int/health-topics/coronavirus#tab=tab_3）[33, 34]。

2002年から2012年の10年間に、SARS-CoVとMERS-CoV（中東呼吸器症候群コロナウイルス）の2つのコロナウイルスがアジアで先に出現し、重症患者の血栓塞栓異常を伴う致命的な肺炎を引き起こした[35-37]（図2A）。

• 広東省は、2002年にSARS-CoVによる最初の汚染都市となり、クラスターを形成し、人の空路を通じて世界で8,098人が感染し、約774人の犠牲者を出した[35, 36]。
• 第二のコロナウイルスであるMERS-CoVは、アラビア半島地域で初めて発見され、これが発端となって他の国々に強力かつ急速に広がり（27）、高い病原性を維持しながら2012年から一般的な病状と見なされている。実際、MERS-CoVの感染者は〜2,494人で、そのうち858人が死亡している[37]。
• SARS-CoV-2は、2019年12月に中国の武漢市で発見されたところで確認された[38, 39]。Zhuと共同研究者は、2020年1月にウイルスを分離し、その全ゲノムRNAの塩基配列を決定した[40]。

図2 コロナウイルス発生に関する概要

A 遺伝子病原性HCoVsの起源と伝播。B SARS-CoV-2の模式的構造。C SARS-CoV-2の複製サイクル。D COVID-19の構造構成とドメインS1とS2へのスパイクタンパク質の開裂 [35, 36, 38, 39, 49].

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SARS-CoV-2感染に起因するCOVID-19のパンデミックは、重篤な凝固障害を伴う重症肺炎の発生が継続していることが特徴であった[38, 39]。2020年1月30日、世界保健機関（WHO）はこの感染症で死に至る病を世界的な医療緊急事態として認識した。WHOは2021年8月2日に、198,022,041人の陽性感染者と4,223,460人の死亡者を報告した（https://covid19.who.int/）[41]。さらに、新規感染者数の増加のスピードは、ヨーロッパ地域でより顕著である。世界的に見ても、死亡者数の大幅な増加は、同様にデルタ変異型に起因するものである[42]。

アルジェリアでは、COVID-19のパンデミックは、すべてのセクターに悪影響を及ぼしている。WHOが発表した最新の日報によると、2021年8月2日に4254人の死亡者を含む171 392人の感染確認例を記録した(https://www.who.int/countries/dza/) [41]。

SARS-CoV-2の構造、複製サイクル、ACE-2のダウンレギュレーション

SARS-CoV-2は、7種類のβ-コロナウイルスの1つで、約30kbのヌクレオチドからなる一本鎖RNAウイルスである。そのプロテオームには、ウイルス感染の多くの段階で重要な役割を果たす触媒活性タンパク質が含まれている（図2B）。SARS-CoV-2は、アンジオテンシン変換酵素（ACE-2）受容体の受容体と相互作用して、特に肺胞と血管内皮で宿主細胞内に取り込まれるが、この受容体はどちらも豊富に発現している [43]. さらに、ACEは、心臓、肝臓、腎臓、睾丸、消化器官を含む他の多くの種類の細胞や組織で見られる亜鉛メタロプロテアーゼである[44]。SARS-CoV-2感染、特にARDS配列では、止血障害の多くの事象と有意な相関があるようである。

多くの研究グループが、SARS-CoVとSARS-CoV-2が近い配列の類似性を持っていることを報告している[38, 45, 46]。それにもかかわらず、Wang と共同研究者 [47] によると、SARS-CoV の人獣共通感染症は、2つの正常宿主（ヤシハクビシンおよびタヌキ）を媒介としている [47]。SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV-2は最も毒性の高いβ-コロナウイルスであり、HCoV-HKU1、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63は病原性が低いが個体に流行している病原体である（図2A、2B） [48]．今日から，COVID-19に対抗するワクチン製剤を開発するためのいくつかの努力がなされており，そのうちのいくつかは使用されている．

SARS-CoV-2は4つの構造タンパク質Spike (S) protein, Membrane (M) protein, Envelope (E) protein, Nucleocapsid (N) proteinを発現し、これらはすべてウイルス感染破壊力の強化に深く関与している。したがって、これらのタンパク質は、ウイルスの毒性を高めるために重要な役割を担っている。SARS-CoV-2の各タンパク質のウイルス複製サイクルにおける役割を図2Bおよび図2Cに示す。

Spikeタンパク質は、ウイルス表面に沿って伸長する主要な構造タンパク質である[49]。Spikeタンパク質は、SARS-CoV-2の複製サイクルにおいて、i) ウイルスが宿主細胞上のACE-2受容体に付着すること、ii) ウイルスがそれぞれの膜の融合を促して宿主細胞内に侵入すること、という二つの役割を担っている。

S-proteinの立体構造は、3本の区別のつかない鎖（1273アミノ酸残基）からなる糖タンパク質で、S1およびS2サブユニットと呼ばれる2つのドメインを含むことが明らかにされた[50]（図 2D）。S1サブユニットとS2サブユニットは、それぞれSタンパク質がACE-2受容体に結合し、ウイルス膜と宿主細胞膜の融合を促進することを可能にする[40]。

M-proteinはSARS-CoV-2の組み立てに関与し、N-proteinはウイルスのゲノムRNAを覆ってその複製と転写を担っている。N-proteinはそのN-terminalドメインを介してゲノムRNAに結合し，SARS-CoV-2の複製と翻訳を行う[51]．現在，SARS-CoV-2の複製サイクルのこの段階に着目し，SARS-CoV-2のRNA鎖とN-proteinのN末端との接触をうまく防ぐ有効な薬剤を開発する研究がいくつか進行中である[52]．

また，ビリオンの形成に関与することが知られているE-proteinは，宿主細胞のストレス応答にも関与しており，感染における他の役割も明らかにされている[53, 54]．

SARS-COV-2は感染過程でACE-2受容体（ACE-2R）に結合し，ACE-2をダウンレギュレートする[55]．COVID-19病では、膜貫通型プロテアーゼであるセリン-2（TMPRSS2）がウイルス侵入を媒介する[40]。COVID-19病におけるキニン・カリクレイン系（KKS）の関与は、KKSをアップグレードしブラジキニン濃度を調節するカテプシンLによって証明される。これらの事象は、部分的には、この病態の可能な治療法として有望であるかもしれない[56]。

急性呼吸窮迫症候群（ARDS）は、SARS-COV-2がACE-2Rに付着すると、ACE-2の発現を低下させることにより開始される。その後、アンジオテンシン1-7の減少と同時にアンジオテンシンII（Ang II）の増加によりARDSが誘発される[57]。SARS-CoV-2によるARDSは，アンジオテンシン1-7の作用が増強されると予防される可能性が報告されている[58]．また，COVID-19病では，内皮型一酸化窒素合成酵素（eNOS）の抑制と一酸化窒素（NO）の減少の両方が関連し，両事象とも内皮機能障害を増強し，血栓事象や臓器不全を促す[59，60]．内皮機能障害に関連する血栓現象については、次のセクションで十分に議論する。

新しいSARS-CoV-2亜種

2020年末、イギリス（UK）、アメリカ（USA）、南アフリカ、ブラジル、インドなどいくつかの国から、SARS-CoV-2の複数の亜種の出現が報告された。特定された亜種は、野生型ウイルスのゲノムRNAに受けた1つ以上の変異を示し、それらを互いに区別している。

• B.1.1.7：この変種は2020年12月末に米国で初めて検出された。遺伝子調査の結果、この変種は少なくとも7つの変異（69/70欠失、144Y欠失、N501Y、A570D、D614G、P681H）を有していることが判明した[61]。この変種は2021年1月に英国で出現し、他の変種と比較して死亡のリスクが増加した。
• B.1.351：B.1.351として知られるSARS-CoV-2の新しい亜種が南アフリカで出現した。B.1.351の最初の検出例は、2021年1月末に米国で報告された。(https://www.niid.go.jp/niid/en/2019-ncov-e/10108-covid19-33-en.htmlexternal icon) [62]によると、現在米国で使用されているModerna mRNA-1273ワクチンはB.1.351に対して効果が低いかもしれないが、この推測はより科学的な調査が必要である。
• P.1: P.1は、2021年1月末にブラジルと米国で確認されたもう一つの新しいSARS-CoV-2の亜種である。P.1は、スパイクタンパク質の受容体結合ドメインを標的とする約17の変異（K417T、E484K、N501Yを含む）を有している[63]。Zhou and collaborators (2021) [64]は、これらの変異が野生型SARS-CoV-2のワクチン接種後に放出される抗体によるウイルスの認識を妨げている可能性を示唆している。

これらの変異体はすべて、スパイクタンパク質のアミノ酸配列における特定の変異（D614G）を共有しており、この変異がないウイルスよりも迅速に拡散する能力を与えている[65]。

現在、WHOが招集した専門家グループは、ギリシャ語のアルファベット、すなわち、非科学的な聴衆が議論しやすく、より実用的である、アルファ、ベータ、ガンマ、デルタの文字を使用することを推奨している。WHOは2021年5月11日にこの懸念のバリアント（VOC）とみなしている。このVOCは、感染の増加やより深刻な疾患の証拠を示している（https://www.who.int/en/activities/tracking-SARS-CoV-2-variants/）[66]。デルタ変種はより簡単に広がり、この株はスパイクタンパク質に変異があるため、ヒトの細胞に感染しやすくなっている。つまり、人々がウイルスに感染した場合、より感染力が強くなり、より簡単に他の人に感染させることができるようになる可能性があるということだ。現在では、世界で最も優勢な株となっている。

重症COVID-19の血栓塞栓症は、ヘビ刺傷後に誘発される血栓塞栓症と比較した場合

ヘビ毒による凝固障害

ヘビ毒は、世界中の多くの地域で実際に健康問題や経済的負担となっている。30歳以下の人々が罹患するため、WHOによって優先度の高い顧みられない熱帯病として認識された[67, 68]。Kasturiratneと共同研究者によると[69]、ヘビ咬傷の推定負担は〜180〜270万件の咬傷者と81,410〜137,880人の死亡が毎年世界中で発生している[70, 71]。

ヘビ毒は、クモやサソリの毒と比較すると、非常に複雑である[72]。ヘビ毒は、様々な薬理学的可能性を持つタンパク質やペプチドの豊富な供給源である。ヘビ毒の薬理作用は，ジスルフィド結合を持つペプチドに起因する．ヘビ毒の成分は，薬理活性を有する約50〜200種類のタンパク質やペプチドが大小のグループに分かれて分布しており，予測できない複雑な組み合わせとなっている[21, 22] (図 1)．すなわち、ヘビ毒セリンプロテアーゼ（SVSP）、ヘビ毒メタロプロテアーゼ（SVMP）、分泌型ホスホリパーゼA2（SV-PLA2s）、C型レクチンおよびディスインテグリンなどが主要グループとされる。一方、第二のファミリーは、ヌクレオチダーゼ（Ntase）、ホスホジエステラーゼ（PDE）、システインリッチ分泌タンパク質、L-アミノ酸酸化酵素、クニッツペプチド、3本指ペプチド（3FTX）、ナトリウム利尿ペプチドからなる [20-23, 25]．

蛇毒成分の多くは、蛇刺され後の主な障害過程とされる凝固系に複数の段階で作用する可能性がある [9, 73]。これらの多様な化合物は、様々な方法で出血を引き起こすことができる。(i)内皮細胞を損傷し、基底膜との相互作用を阻害する、(ii)血液凝固に重要な血小板凝集を阻害する、(iii)血液凝固を活性化して血液凝固カスケードを阻害する、または(iv)血液凝固カスケードを抑制する可能性を持つ優れた薬剤です [74]．また、これらの成分はフィブリノゲンを切断し、既に形成された血栓を溶解することができる[74]。これらの効果により、ヘビ咬傷の重大な結果として止血の障害を説明することができる。これらの凝固障害は、SARS-CoV-2感染で報告されたものと比較することができる。さらに、多くの報告が、ヘビ毒感染後の凝固障害の重要性を強調しており、それは、重度のCOVID-19で見られるものと類似した心血管効果および内皮機能障害と密接に関連している。したがって、ヘビ毒とSARS-CoV-2パンデミックの間には多くの共通した特徴が見出され、いくつかの血栓塞栓事象を理解するのに役立つと思われる。

ヘビ毒による消費性凝固障害（VICC）は、実質的にすべてのヘビ科に共通する典型的な病理学的特徴である。VICCは、臨床的合併症が支配的になり始め、毒には多数の出血物質（SVMPs）が含まれているため、致命的な出血を伴うと増加することがある [75]。SVMPsによる出血は、毛細血管の基底膜の切断により血管の透過性が上昇し、血液が滲出する結果である（図3A）[76]。ヘビ毒は、頭蓋内の出血により死亡させることが可能である [77]。VICCは、SVMPs、SVSPs、トロンビン様酵素（TLEs）などの凝固促進物質によっていくつかの凝固因子が活性化され、これらの成分が蛇の凝固促進物質によって凝固因子を消費することによって発生する[27, 73, 78, 79]。第II、V、VIII、X因子およびフィブリノゲンを含む複数の因子の欠乏は、VICCのマーカーの1つである低フィブリノゲン血症による凝固不能血症を引き起こす[27]。

図3 ヘビ毒による心血管・血栓塞栓作用とCOVID-19の病態

A SARS-CoV-2のような肺塞栓症を一緒に引き起こす心血管系と止血系に対するいくつかのヘビ毒化合物の相乗作用。B SARS-CoV-2と血小板受容体の相互作用の提案されたメカニズム。血小板減少症は以下のような経路で起こる可能性がある。I SARS-CoV-2とACE-2Rの相互作用によりAng IIが増加し、それがTLR4と相互作用して血小板の脱顆粒を引き起こす。SARS-CoV-2はFcγRIIA受容体に直接結合する。III ウイルスが血小板のCD13に結合し、肉芽を分泌させる。血小板は、ウイルスゲノムをエンドサイトーシスし、保存されているmRNAを翻訳に使用する、ウイルス生産コンパートメントとして機能することができる[75, 131-133]

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いくつかの蛇毒がVICCを誘発することが主に知られている（表1）。ヘビ毒由来の凝固促進成分は、以下のようにVICCに寄与している。

• Echis carinatus, Pseudonaja textilis, Notechis scutatus 毒から単離されたFIIの活性化剤 [80, 81].
• Daboia russelii, Bothrops atrox, Cerastes cerastes, Bungarus Ophiophagus 毒由来のFX活性化物質 [10, 82]．
• Bothrops atroxとNaja naja oxianaの毒から同定されたFVの活性化物質[81]。
• Agkistrodon contortrixの毒から単離されたSVTLEs [83].

Trimeresurus stejnegeri毒から精製されたプラスミノーゲンの活性化剤 [84]. いくつかの研究では、VICCを経験している患者は、プロトロンビン時間（PT）、国際標準化比（INR）、活性化部分トロンボプラスチン時間（aPTT）の延長などのいくつかの止血パラメータで高値を示すと報告している [75, 123, 124]。これらのパラメータ（PT，aPTT及びINR）は，COVID-19の重症例においても増加する．

表1毒による消費性凝固障害を引き起こすことが知られているヘビ、凝固促進毒素、因子欠乏症の概要

aPTT-活性化部分トロンボプラスチン時間、CT-凝固時間、VCT-静脈凝固時間、FDP-フィブリノゲン分解物、PLA2-ホスホリパーゼA2、PT-プロトロンビン時間、TLE-トロンビン様酵素、FII-第2因子、FV-第5因子、FX-X因子、FDP-フィブリノゲン分解物、SVMP-蛇毒メタロプロテイナーゼ、NR-報告されていない。

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血液毒性作用は、凝固促進性SVSPが単独で担っているようである。これらの凝固促進分子は、血漿中の様々な血液凝固因子、特にFII、FV、FVII、FXを活性化することにより薬理作用を示す[30, 125]。プロトロンビンの活性化によりトロンビンが放出され、フィブリノーゲンを切断し、フィブリンのポリマーを生成する。形成されたフィブリンは、プラスミンによって分解されないと、病的塞栓となり、その後、播種される可能性がある。トロンビンは、同様に血小板の凝集を促進し、フィブリン塊の形成とともに、血液凝固をもたらす[126]。さらに、プロプレートSVSPは、血小板表面のプロテアーゼ活性化受容体（PAR-1/PAR-4）に直接結合し、GPIIb/IIIaインテグリンへのフィブリノーゲン結合を仲介する[127]。SVSPの二重の役割は，外因性，内因性両方の経路の重要な凝固因子を迅速に取り込むことを促す。これらの複数の事象は、COVID-19に関連する血栓塞栓異常とヘビ毒に起因する血栓塞栓異常の類似性を示しているのかもしれない。SVSPの中には，異なる作用機序で抗凝固あるいは血栓溶解として血液凝固を阻害するものがある．

• I.抗凝固性SVSPは、プロテインCを活性化し、FVaとFVIIIaを阻害することでその効果を発揮する[128]。
• II.SVSPはまた、強力な血栓溶解作用を持ち、SVTLEまたはプラスミノーゲンの活性化因子として作用し、プラスミンが血栓を切断して凝固障害を引き起こすことにより、血液中の血栓を除去することができます [30, 129]。
• III.SVSPは、血漿凝固因子の枯渇を引き起こし、凝固を妨げ、非凝固性血液による内出血や外出血を促すことがある[30, 129]。

SARS-CoV-2と同様に、血小板はC型レクチン、崩壊因子、SVSP、いくつかのSVMP、Ntase、PDEなど蛇毒から分離された多くの化合物の良い標的である。いくつかのタンパク質やペプチドは，von Willebrand factor (vWF) やコラーゲンなどの受容体に結合し，間接的に血小板凝集を誘導する [73] ．さらに、SV-PLA2、disintegrins、C-type lectins、3FTXなどの蛇毒成分は、α2β3などのインテグリン受容体を阻害することにより、血小板凝集を抑制する役割を持つ[73, 130]。蛇毒化合物によって血小板が減少し、血小板が活性化した状態、あるいは活性化が抑制された状態のいずれにおいても、VICCは亢進する可能性がある [131, 132]。臨床的には、蛇毒を投与された患者は、COVID-19パンデミックに関連した主な病原性合併症である重度の血小板減少症を呈する。蛇毒によって引き起こされる血栓塞栓症は、しばしばSARS-CoV-2感染者に類似した心血管系の影響を伴う（図3A）。ヘビ毒に由来するいくつかの化合物は、刺された患者で観察される劇的な低血圧を特徴とする深刻な心血管系作用を誘発することがある。

ヘビ毒のブラジキニン増強ペプチド（BPP）は、血管拡張作用の主成分であり、特定の多機能性SVSPによってさらに増強することができる[78]。ヘビ毒には様々なカリクレイン様SVSPが含まれており、そのキノゲナーゼ活性により血漿キノゲンからブラジキニンを放出し、心血管作用に寄与している [133] 。同時に、SVMPは毛細血管の基底膜を分解することにより、低血圧を促進し、血管透過性を増加させ、血圧を低下させる[76]。ヘビ毒の血毒性合併症は，止血の不安定な影響や心血管系への影響を含み，COVID-19の流行に関連した凝固障害に密接に関連している．

重症COVID-19における凝固障害および血栓塞栓症

COVID-19は、内皮機能障害、凝固性亢進、血小板の過活性化を伴う様々な心血管障害を呈し、呼吸困難や肺塞栓症を引き起こす凝固障害につながる［6、134、135］（図3のA）。心血管疾患を呈している患者は，COVID-19に関連するリスク事象に対して脆弱であるが，健康な人はウイルス感染後に心血管合併症を発症することがある[134]．さらに、低酸素や炎症反応の亢進などの間接的な影響がSARS-CoV-2の感染を増加させ、有害な動物由来コロナウイルスの過去の集団発生のように、感染者は主に播種性血管内凝固（DIC）凝固障害を起こしやすくなる［35-37, 136］。COVID-19の病態では、特にSARS-CoV-2感染者の重症例で、血小板減少を特徴とする血栓塞栓症が高度に出現している[137]。

COVID-19の転帰に関連する凝固障害の特徴は、PT、aPTT、Dダイマー、フィブリノゲン、FDP、アンチトロンビンIIIであり、例えば静脈瘤の症例で見られるようなものである[138]。Tang と共同研究者 [138] は，COVID-19 の診断には PT/aPTT，D-dimers，血小板数の追跡を推奨している．COVID-19の病気は、第VIII因子とvWFの巨大な増加のため、弱い遅延aPTTを示した[138]。

SARS-CoV-2感染は、極端な場合、COVID-19誘発性凝固障害（CIC）と呼ばれる血栓-炎症に相関するサイトカインストームをもたらす可能性がある。CICは、制御不能なプロセスであるCOVID-19重症患者における免疫血栓反応と定義される[139]。ヘビ毒のようなCOVID-19に関連する止血異常は、出血性ではなく、むしろ血栓性である。

内皮の機能不全は、虚血、炎症、および凝固促進状態を生み出す、より多くの血管収縮に向かって血管床のバランスを変えることによって、微小循環障害の主要な決定因子と考えられている。SARS-CoV-2がACE2受容体に結合すると、内皮細胞（EC）の変化により組織因子が放出され、FVIIと結合して外因性凝固経路が開始される[140]。多臓器不全（MOF）では、すべての罹患臓器（肺、腎臓、腸粘膜、心臓）で内皮の炎症が見られ、内皮機能不全の疾患発症にウイルスが直接関与していることを示唆するECが変化していた[141]。この内皮機能障害は、特定の臓器障害に加えて、全身的な凝固促進状態を生じさせる可能性がある。

同様に、ECは血栓形成を抑制する能力により血流の調節に寄与しており、したがって、血液成分は血管系を容易に通過することができる[142]。SARS-CoV-2感染による炎症亢進のような病態では、ECは抗線溶性および血栓性微小環境を生成するように変化し、主に血栓塞栓症に関与する[142]。これらの事象は、レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系（RAAS）が凝固経路と本質的に関連しており、免疫血栓症のプロセスを強化することによってCOVID-19陽性者における微小血栓の発生を促す可能性がある現在のパンデミックにおいて観察される事象と同化している[143]。

• 凝固能亢進とCOVID-19の免疫病態との関係については、ECに関連するさまざまなメカニズムが提唱されうる（図4）。
• Ang IIはAT-1R受容体（angiotensin-type-1 receptor）を介してECからTFとPAI-1の放出を誘導し，これがPAI-1/tPA比の不均衡をもたらし，ARDS患者の肺胞における高い凝固能と未解決血栓の堆積，COVID-19患者の肺血栓塞栓症に寄与している [145]．
• ECから放出されたTFのアップレギュレーションは、TF-FVIIa複合体の形成と血管外血液凝固経路の活性化をもたらす。この活性化により、FIIからトロンビンが直接放出され、多くの組織、特に肺に血栓が沈着することになる[146]。
• vWFとFVIIIの両方の因子の量の増加は、著しい内皮の炎症と関連している[147]。
• 様々な炎症性サイトカイン（IL-1、IL-6、TNF-α）が、ECの傷害により活性化される [148]。これらの炎症性メディエーターは、肺の微小血管の詰まりと血栓塞栓症に寄与する。
• ACEは、蛇毒のBBPと同様に、血管拡張とECからのtPAの放出を刺激するブラジキニンを代謝する [78, 133, 143]。

図4 COVID-19の血栓炎症病態における内皮細胞，炎症細胞，補体系および凝固の相互関係

[144]. SARS-CoV-2の感染に反応して単球、リンパ球、内皮細胞から一部分泌されるIL-6は、血管透過性を高めるが、内皮細胞による他の炎症性サイトカイン ( IL-6, IL-8, MCP-1 ) の分泌もサイトカインストームに寄与している。こうして内皮は接着性になる。最後に、内皮炎は、凝固の主要な活性化因子である組織因子（TF）の発現亢進にも関与している。(IL interleukin, C complement, F coagulation factor, MP microparticles, PS phosphatidylserine, MCP-1 monocyte chemo-attractant protein 1, 別名CCL2)

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COVID-19に伴う凝固障害には、主要なメディエーターとしてAng IIの上昇が関与していることが、他のいくつかの研究により報告されている。Stollと共同研究者によると［149］、Ang IIはアルドステロンの増加を刺激して、ACEの活性をさらに向上させ、ブラジキニンを介したtPAの増加を減弱させたとされている。高アルドステロンは、PAI-1のレベルと相関し、PAI-1の発現を直接的に増加させるようである [150] 。ブラジキニンは上昇しても、ACE、Ang II、アルドステロンの増加はより顕著で、tPAとPAI-1の比率の減少が線維素溶解の防止につながる可能性が高い [151]。COVID-19患者の一般的な特徴として微小血栓の生成に加えて、tPA対.PAI-1の比率が不均衡であることが挙げられる。PAI-1の比率の不均衡は、重大な肺血栓症と相関している可能性がある[145]。

サイトカインストームと補体系　COVID-19における炎症と凝固異常の相互作用

COVID-19では、血栓症と炎症反応の密接な関係（血栓性炎症反応と呼ばれる）がいくつかの研究により明らかにされている。内皮機能障害を促進し、血栓症促進状態を誘発する高炎症プロファイルに関連する自然免疫系と止血の間には直接的な関連性がある。病気の間、血栓は、血小板、凝固因子、自然免疫系のいくつかのエフェクター（マクロファージ、多核好中球、補体）を含む血栓-炎症過程を経て形成される [152, 153]。

SARS-CoV2/ACE-2受容体の付着によりACE2が阻害されると、多くの関連する病理学的事象が同時に発生し、制御できない広範囲の免疫血栓症および微小血管症が引き起こされる。これらの事象は、COVID-19誘発のARDSへの進行に寄与している[153]。SARS-CoV2感染者では、血管収縮［154］、炎症性サイトカインプロファイルとCRP［155］［156］、肺線維症［145］およびDIC［139］など多くの事象が、ARDS進展を誘発するために一緒に参加した［157］。

IL-6とTNFαはともに、敗血症において不適切な抗凝固機構（アンチトロンビン、組織因子経路阻害剤（TFPI）、プロテインCシステム）とPAI-1の高レベルによる不活性化線溶により凝固異常を引き起こすDICに関与している[158]。COVID-19では、致命的な高サイトカイン血症を特徴とするサイトカインストームが、ほとんどの場合、多臓器不全症候群につながる[159]。

COVID-19に関連する血管合併症に関して、凝固障害は、致命的な高サイトカイン血症によって特徴づけられ、ほとんどの場合、多臓器不全症候群につながるサイトカインストームとして知られる炎症性サイトカイン [160] によって引き起こされるようである [143]. 炎症性サイトカインは、vWFの放出、トロンビン生成の増加をもたらすTFおよびFVII/FVIIaの生成、内因性抗凝固剤のレベルの減少も誘発する可能性がある[160]。そうでなければ、プロコアグラントの増加と抗凝固剤の減少が組み合わさり、EC、血小板、補体系、マクロファージ、多核好中球と止血プロセスの間の幅広い交流の中で、結果として血栓溶解が妨げられることになる。血管外の血液凝固経路は、炎症に起因するECが放出するTFによって開始される[153]。また、FXIIやKKSによる血管内血液凝固経路も開始される。これらの事象は、血栓塞栓症、特に肺塞栓症が、サイトカインストームを介した炎症亢進によって引き起こされることを証明している。

IL-6は、COVID-19の病態の重症度と関連しており、COVID-19の重症度のバイオマーカーでもある血清フェリチンの高発現に関与していると思われる [43] 。重症感染者では，IL-6 に加えて，IL-1β，IL-12，IL-18，IL-33，CCL2，CXCL10，TNF-αなどの Th-1 経路の様々な炎症メディエーターの増加が認められる[43]．

COVID-19のサイトカインストームにおけるIL-6の役割は、2つのシグナル伝達経路で説明できるかもしれない。

• IL-6がその受容体とgp130に結合することで，Janusキナーゼのシグナルトランスデューサーを下流に流すシスシグナルである [161]．
• トランスシグナルでは、IL-6/可溶性IL-6の結合により、IL-8や血管内皮増殖因子（VEGF）が放出される一方、E-cadherinのECの発現をダウンレギュレートする [161]。

SARS-CoV-2感染に伴う血栓性炎症の増悪因子として補体系の重要な役割がいくつかの研究で報告されている[162, 163]。自然免疫系では、補体系の構成要素は、必要とされるまで不活性な状態で循環している。COVID-19の発症において、補体系は、病原体をオプソニン化する役割により、炎症-血栓症の引き金になる。補体系と凝固系のクロストークは多くの研究で報告されており、COVID-19の血栓性合併症が、部分的には補体の活性化に関連していることが明らかにされている[163]。補体系の活性化は、少なくとも3つの経路（古典経路、代替経路、レクチン経路）のいずれかによって行われる。補体系は、いくつかの成分（C3a、C5a、およびMA：膜攻撃複合体）を生成するイベントのカスケードを誘導する[164]。

COVID-19に関連した血栓炎症の間に活性化されると、C3a、C5a MASP-1およびMASP-2などの補体系の構成要素は、血栓の形成に寄与する。

• 好中球増加の調節障害、内皮機能障害、および凝固能亢進。
• マクロファージおよびマスト細胞の脱顆粒および動員 [164].
• 血小板の活性化およびEC、TFおよびvWFの発現の増加 [164]．
• プロトロンビンからトロンビン、フィブリノゲンからフィブリンのそれぞれ生成 [165]．

一方、凝固経路と補体経路の密接な関係は、補体の成分（C3およびC5）と直接相互作用できるいくつかの活性化された凝固因子によって、さらにアップグレードされるかもしれない [165]。

重症COVID-19のサイトカインストームと血栓症のメカニズムにおける血小板の役割

血小板減少症はCOVID-19の重症度を決定的に予測する要素であるように見えるが、リンパ球減少症はSARS-CoV-2に対する免疫反応の失敗の結果であると考えられている[166]。同時に、止血でよく知られた細胞である血小板も、ウイルス感染後の血小板の直接的または間接的な過活性化を通じて、COVID-19病気で結果として生じる血栓性炎症を高める炎症促進性の役割を著しく進化させている[167]。換気とSARS-CoV-2感染はともに肺内皮を破壊し、血小板全体の約半分が肺で産生されるため、肺実質が直接高い感染性と炎症に対して脆弱になり、血小板の過活性化をもたらす。最終的には、この炎症性亢進により、肺胞壁の厚みが増し、重度の低酸素症につながる [168]．

さらに、止血の過程において、血小板は、PAR-1およびPAR-4受容体を介してトロンビンによっても刺激される凝固カスケードを開始する。一度刺激された血小板のリン脂質（PL）表面は、凝固経路の多くの段階でいくつかの凝固因子の活性化に必要である[169]。

コロナウイルスが血小板上に直接結合することは、HCoV-229E抗原で以前に報告されている[170]。これら両β-コロナウイルス間の高い類似性（〜82％）に基づき、Bhotlaと共同研究者は、肺塞栓症を解明する可能性のあるSARS-CoV-2の血小板への結合機構を提案した[171]。HCoV-229Eは，ウイルス感染時に過剰発現する受容体であるアミノペプチダーゼN（CD13）を介して，肺の上皮細胞と相互作用する[170]．血小板も骨髄細胞と同様にHCoV-229EのCD13を発現しており、したがって、ウイルスの侵入はCD13受容体を介して行われる。感染すると、骨髄細胞は制御不能となり、造血不全を引き起こし、血小板減少症を引き起こす[170]。

肺塞栓症に伴う血小板減少症には4つのメカニズムがあり[171]、図3Bにその概要を示した。

• I.SARS-CoV-2/ACE-2Rの相互作用は、Ang IIの増加を誘導し、それがTLR4と相互作用して血小板の脱顆粒を引き起こす。
• II.SARS-CoV-2は、FcγRIIA受容体に直接結合する可能性がある。
• III.ウイルスが血小板のCD13に結合し、肉芽を分泌させる。
• IV.血小板は、ウイルスゲノムをエンドサイトーシスし、蓄積されたmRNAを翻訳に利用することにより、ウイルス産生コンパートメントとして機能する可能性がある。

類推により、COVID-19発症に関連する血小板減少の仮説的メカニズムが報告された[166]。

• 骨髄細胞への直接感染による血小板合成の阻害。
• 免疫系による血小板の破壊。
• 肺での血小板の凝集による血小板消費量の増加。

血小板が発現する様々な Toll-like receptor (TLR) のうち，TLR-4 は Ang II の標的受容体であり，炎症促進，肺血小板の機能障害，脱顆粒の引き金となることが報告されている [172] ．血小板減少症に関連する他のメカニズムは、屈折の過程で刺激され、血小板の破壊を引き起こす可能性がある抗血小板自己抗体に焦点を当てて報告されている。Xuと共同研究者は、血小板表面に免疫複合体が沈着することにより、血小板が網内皮系によって容易に破壊される素因があるという仮説を提唱した[166]。

活性化されると、血小板はその形を変え、P-セレクチン、セロトニン、サイトカイン、ケモカインなど、顆粒に蓄えられていた成分を放出する（図5）。血小板は、炎症性サイトカインIL-1βを大量に放出することができるため、免疫血栓症における血小板の役割を考えると、このサイトカインのよい供給源であると考えられる。さらに、α顆粒は、マクロファージやPMNを活性化し、リクルートする様々な免疫賦活成分を含んでおり、例えば、血小板塩基タンパク質、血小板因子4（CXCL4）、好中球活性化ペプチド-2（CXCL7）などがあげられる。動員されたPMNは、血小板-好中球複合体の形成を促進するP-セレクチンによって刺激されると、NETosisを起こすことができる [173]。

図5 蛇毒とSARS-CoV-2が血小板の過活性化とその結果生じる血栓炎症性合併症に関与する可能性

蛇毒やSARS-CoV-2による標的血小板への直接作用は、循環血小板の形状の変化、広がり、濃厚顆粒やα顆粒の分泌を引き起こす。活性化された血小板は、PSGL-1や様々な白血球受容体に結合するCD62P（P-セレクチン受容体）、好中球の細胞外トラップにつながるTLR4によって白血球と直接相互作用する ❸ 血小板は脱顆粒して、様々な炎症促進作用を示すセロトニンが放出される。蛇毒やCOVID-19による血小板の過活性化と血小板減少 ❹ 蛇毒やCOVID-19による過活性化した血小板のα顆粒が脱顆粒し、FvWやフィブリノーゲン放出、凝固障害に至る [172, 173]

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また、血小板がACE2やTMPRSS2を発現していることが報告されている（図6A）[174]。SARS-CoV-2のスパイクタンパク質は、様々な段階において血小板の活性化（CD62Pの発現、α-および濃厚顆粒の放出、血小板の分泌と拡散）を促進し、それによってスパイクタンパク質は凝固因子の放出を促進することによって血栓形成の促進を行うことが知られている。これらのデータは、COVID-19発症に伴う血小板減少症や肺血栓塞栓症につながるサイトカインストームにおける血小板の過活性化の重要な関与をさらに説明するものと思われる。

図6 さまざまな血小板受容体と治療法

(A）SARS-CoV-2やACE2などいくつかのウイルスに対する血小板受容体。(B）抗血小板療法，血小板の受容体は従来の抗血小板薬と同様に血小板凝集を抑制する毒タンパクの標的である[23, 177-179].

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COVID-19は、患者に血小板の活性化と凝集、および血小板-単球の凝集が増加することから、凝固障害と関連している[175]。これらの凝固障害は、SARS-CoV-2感染と免疫病理学における血小板の重要な役割を強調するものである。血小板と巨核球の両方がSARS-CoV-2と直接相互作用しており、ACE2レセプターがこの相互作用に役割を果たしているかどうかが懸念される。COVID-19患者および健常者の血小板とヒト巨核球におけるACE2受容体およびSARS-CoV-2侵入のための代替受容体や補因子の存在量を、臨床検査や既報のRNA配列データに基づいて明らかにした。この結果は、SARS-CoV-2がACE2非依存的なメカニズムで血小板および巨核球と相互作用し、COVID-19凝固機能不全に関連する代替受容体の発現を制御している可能性を示唆している[176]。

幅広い疾患に対するヘビ毒由来の治療薬・診断薬

ヘビ毒は生物活性化合物の混合物で、以前は病態生理学的な毒殺に関与する役割として研究されていたが、近年では多くの公衆衛生上の懸念に対する生物治療薬として新薬として使用する可能性が検討されている [9, 180]。ヘビ毒成分は、その潜在的な治療価値のために製薬業界の注目を集めている。いくつかのヘビ毒由来薬剤は、臨床試験中または使用中である（表（Table2）.2）。コブラ毒は、炎症、関節炎、関節痛、アヘン中毒の治療、またはアヘンと組み合わせて痛みの治療にすでに使用されていた。

表2蛇毒に由来する治療・診断用化合物とその可能な治療・診断メカニズム 抗COVID-19

薬名と参考文献	ヘビ毒種	分子式と構造	治療する病気	COVID-19療法での使用の可能性
				治療法として提案されたメカニズム	診断として提案されたメカニズム
A/治療薬としてヘビ毒に由来する承認薬
カプトプリル® [ 181 – 184 ]	ハララカ	C 9 H 15 NO 3 S	高血圧、糖尿病患者の腎疾患、心筋梗塞後の心不全の治療	-ACEを阻害することによりAngIIを大幅に減少させます -ブラジキニン2受容体に対するブラジキニン関連の効果を増加させます -一酸化窒素を介した効果の増加
Aggrastat® （チロフィバン） [ 186 – 188 ]	カーペットバイパー	C 22 H 36 N 2 O 5 S	心臓発作などの血栓性心血管イベントの発生率を下げる	高親和性血小板インテグリン（GP）IIb/IIIaで阻害する 血小板の過剰活性化と血小板減少症を予防します 抗肺塞栓症
インテグリリン® （エプチフィバチド） [ 186、190、191 ] _ _ _ _	Sistrurus miliarus barbouri	C 35 H 49 N 11 O 9 S 2	経皮的冠動脈インターベンションを受けている患者を含む、新たな心臓発作または死亡の可能性を減らすための急性冠動脈症候群の患者の治療	-GPIIbIIIa阻害剤であるバルボリンのごく一部を模倣する -血小板の過剰活性化と血小板減少症を予防します -抗肺塞栓症
Defibrase®/ レプチラーゼ®（バトロキソビン） [ 19、184、192 ] _ _ _ _	Bothropsatroxと Bothrops moojeni		-虚血性脳卒中、狭心症、心筋および脳の侵害の治療、および外科的介入後の創傷管理 -急性脳梗塞、非特異的狭心症、および突然の難聴の治療 -自家血小板ゲルの調製に使用されます。これは、現在の組織工学および細胞治療における新たなバイオテクノロジーです。	-フィブリノーゲンの分解が脱線維化につながるため、血栓性障害の治療に関連する抗凝固薬 -t-PAの放出を誘発し、プラスミノーゲンをプラスミンに変換し、血餅の分解を促進します
Viprinex® （Arvin / Ancrod）	Calloselasmarhodostoma		-抗凝固剤として、虚血性脳卒中、心筋梗塞、深部静脈血栓症の治療に適応 -ヘパリン関連血小板減少症および血栓症症候群に苦しむ患者への潜在的な利益	-重度のCOVID-19に関連する血小板減少症の予防 -クロロキンの副作用に対して脆弱な患者のための潜在的な抗血栓性および抗心筋梗塞

B/診断薬としてヘビ毒に由来する承認薬
テキスタイルニン‐1 [ 193 ]	Pseudonaja textilis		抗線溶薬 複雑な手術に伴う失血を減らすために使用		抗凝固療法後の出血を制御するのに役立つ可能性があります
ヘンパッチ [ 184、193 ] _ _	Pseudonaja textilis		それは出血を制御するための新しい治療法に翻訳されました 外傷または手術部位での出血を制御するために、第Va因子様タンパク質であるCoVaseは、非圧縮性出血と戦うためのその有用性について評価されています。		抗凝固療法後の出血を制御するのに役立つ可能性があります
レプチラーゼ® （バトロキソビン） [ 194、195 ] _ _	Bothropsatrox と Bothrops moojeni		-To measure fibrinogen levels and blood coagulation capability through the in vitro clotting time -アンチトロンビン活性の検出にも使用されます		COVID-19による個人の適切かつ早期の管理のためのフィブリノーゲンレベルのテスト
Pefakit® （RVV-V） [ 195 – 197 ]	ダボイア・ラッセルクサリ		血漿中の第V因子レベルを特定するために使用されます 因子VaおよびVIIIaを切断しない活性化プロテインCに対する耐性の診断のためのアッセイで使用されます ループス抗凝固因子の診断に使用されます		ヘビ毒に由来するこれらの承認された診断は、SARS-CoV-2感染を早期に診断するために、COVID-19に関連する止血障害をテストするために使用できます。
Stypven® （RVV-X） [ 82、195、198 ] _ _ _ _	ダボイア・ラッセルクサリ
エカリン [ 195、199 ] _ _	カーペットバイパー
ボトロセチン® （毒凝集素） [ 195、200 ] _ _	ハララカ		受容体GPIbαとフォンウィルブランド因子の間の親和性を高めることによる血小板凝集		COVID-19に関連する凝固障害中のフォンウィルブランド因子欠損症または活性化の同定
Protac® [ 200 ]	Agkistrodon contortrix contortrix		活性化部分トロンボプラスチン時間（aPTT）の延長によりプロテインSおよびCレベルを定量化するために使用されます 深部静脈血栓症または肺塞栓症に関連する血餅（血栓塞栓症）の原因の調査		COVID-19に関連する深部静脈血栓症または肺塞栓症に関連する血栓塞栓症の直接検査）
MTα と KT-6.93 [ 201 ]	マンバヘビ毒		血圧障害（MTα）血液凝固障害（KT-6.93）の新規治療法の研究		両方のCOVID-19合併症の診断; 治療前後の血圧障害（MTα）血液凝固障害

ヘビ毒は，創薬における新世代の主要成分の貴重なバンクであるが，それにもかかわらず，限られた数の成分しか同定されておらず，そこからFDA承認薬が現在医薬品として使用されている[28]。ヘビ毒由来のタンパク質やペプチドは、いくつかの病態に使用するために前臨床段階や臨床試験が行われている（表（Table2））。

抗SARS-COV-2薬として期待されるヘビ毒ペプチド・タンパク質由来の承認済み医薬品

蛇毒は，最初の降圧剤であるカプトプリルが承認されて以来，新薬開発のための新しい天然ファーマコピアとなった。

• カプトプリル®（1981年FDA承認）。ブラジル産のBothrops jararacaの毒から単離されたBBPの生体模倣品である。ACE阻害作用があり、高血圧の治療に使用されている[181]。カプトプリル®の多くの誘導体がSquibb社などによって成功裏に生産され、市場に導入されている[182-184]（表（Table2A）.2A）。ヘビ毒BBPはACE-2の過剰発現を減少させることにより、有効な薬剤となりうる。ACE阻害剤としてのカプトプリルは、Ang II（強力な血管収縮剤）の産生を遮断するため、動脈抵抗の減少につながる。ACE（亜鉛メタロプロテアーゼ）は、ペプチド結合を加水分解した後、Ang I（不活性ペプチド）からAng IIを遊離させる酵素である。活性部位の亜鉛原子は水分子を活性化することにより触媒的な役割を果たす。カプトプリルは、チオール機能を持つ亜鉛の空いた配位を阻害することで効果を発揮する。BBP-10cのような多くのBBPが蛇毒から単離されている[185]．BPP-10cは，ACEを阻害し，ブラジキニン2-受容体のブラジキニン関連作用を増大させることにより，Ang IIを強く低下させる[185]（表（表22A））．
• アグラスタット®（チロフィバン、1998年FDA承認）。アグラスタットは、エキスカリナツス毒から抽出され、RGD配列（Arg-Gly-Asp）モチーフを持つディスインテグリンに属する抗血小板薬である [186, 187]。ジス インテグリンとは、システインに富む一群の小さなペプチドで、元々は毒蛇科の蛇の毒から精製されたものである[188]。チロフィバンはもともとメルク社によって開発されたが、現在、米国ではMedicure Pharma社、米国以外ではCorrevio International社が販売している（表（Table22A））。
• Integrilin®（Eptifibatide、1998年FDA承認）。Integrilin® (Eptifibatide, 1998年FDA承認)。Millennium Pharmaceuticals社によりSoutheastern rattlesnakeの毒から単離された[186]。このKGD（Lys-Gly-Asp）-disintegrinは血小板凝集を媒介するので、心血管合併症（不安定狭心症、心筋梗塞、急性冠症候群）に苦しむ人々を治療し、脆弱な患者における致命的な心臓発作を防止する [17, 189]。エプチフィバティドは，Sistrurus barbouriの毒から得られたGPII/bIIIa阻害剤であり，barbourinのごく一部を模倣したペプチドとして設計されている[190]（表（表2A）.2A）．RGD-disintegrinを含むいくつかの蛇毒は、GPIIb/IIIa integrinを選択的に標的とすることにより、効果的な抗凝固治療薬および血小板阻害剤として単離され、十分に特徴づけられている[202]。COVID-19パンデミックに伴う血小板減少症や重篤な血栓塞栓症に対処するために、抗血小板療法が必要である。蛇毒由来のディスインテグリンは、抗血栓性治療薬の候補となりうる[202]。
• Defibrase®／Reptilase®（バトロキソビン、米国で臨床承認されたが、他の国でも使用が許可されている）。Defibrase®は、Reptilase®（バトロキソビン、米国を含むいくつかの国で臨床承認）とも呼ばれている。本剤は2種類の両爬（Bothrops atroxとBothrops moojeni）に由来するSVSPである[192]。バトロキソビンは、いくつかのSVTLEと同様に、フィブリノゲンのα鎖を切断してフィブリノペプチドAのみを放出し、β鎖は未切断のままであるαフィブリノゲナーゼである [184]．このようなSVTLEは、生理的なセリンプロテアーゼ阻害剤には感受性を示さない[19, 184]。現在、Defibrase®による治療が行われている主な疾患は、脳梗塞、心筋梗塞、虚血性脳卒中、狭心症である[78]。バトロキソビン製剤は、現在、異なる名称で商品化されている。
• バトロキソビン製剤とレプチラーゼ製剤（飛石製薬，中国）[203]。
• Defibrase (DSM Nutritional Products Ltd Branch Pentapharm, Switzerland) と Botropase (Hanlim, South Korea)[203].
• ボトロクロット（Juggat Pharma、インド）[203]。
• Plateltex-Act®（チェコ）[204]、Vivostat System（デンマーク）[205]。いずれも貴重なバイオ治療薬であり、現在、細胞治療における自己血小板ゲルのツールとして利用されている[206, 207]。
• バトロキソビンは、周術期の出血に対して、また肺塞栓症や深部静脈血栓症を含む様々な疾患に対して有効かつ安全なバイオドラッグとして広く利用されている[28]。これにより，SARS-CoV-2重症感染者にしばしば見られる致命的な肺塞栓症を予防することを目的とした抗COVID-19治療戦略にバトロキソビンを導入する見込みがある．
• Viprinex®（Arvin/DrugBank Accession Number DB05099）：Calloselasma rhodostomaの毒液から発見されたSVSP、通称Ancrod（アンロッド）。薬理学的には、フィブリノゲンの蛋白分解による除細動作用を示す。そのため、虚血、深部静脈血栓症、心筋梗塞、血小板減少症の患者などに適応がある[208, 209]。アンクロッドの抗凝固作用は、薬剤投与後数時間以内に血液中のフィブリノゲンが速やかに除去されることに起因する。アンクロッドはフィブリノゲンのα鎖のみを特異的に切断し、フィブリノペプチドAのみを生成する。生成するフィブリンポリマーは不完全に形成され、トロンビンが生成するものよりはるかに小さいサイズ（1～2μm）である。これらのアンカード誘導微小血栓は、脆く、不安定で、尿素可溶性で、著しく分解されたα鎖であるため、架橋して血栓を形成することはない。これらの微小血栓はプラスミンによって著しく加水分解され、網膜・内皮の貪食作用か通常の線維素溶解作用、あるいはその両方によって速やかに循環から除去される。血液の粘性は30-40％低下する。

さらに、アンクロッドは、第XIII因子およびプラスミノーゲンを活性化せず、トロンビンのようにあらかじめ形成され完全に架橋されたフィブリンを分解することもない。そのため、線溶系薬剤とは異なり、術後にも使用することができる。この毒物由来の薬剤は、血小板の凝集、血小板からのADP、ATP、カリウム、セロトニンの放出を誘発する[209]。

COVID-19に伴う凝固障害を検査するためのヘビ毒ペプチド・タンパク質由来の診断ツール

ヘビ毒ペプチド・タンパク質は治療薬として使われるだけでなく、30年前から多くのものが生体の診断薬として成功している（表（Table22B））。

• Textilin-1（Q8008の名で商品化）：Pseudonaja textilis毒に由来し，プラスミンの特異的阻害ペプチドである。抗血栓性としての特性を示す。このペプチドは複雑な手術による出血を減らすために応用されている[193]（表（Table22B））。
• Hempatch：Pseudonajaの毒から同定され，FXa-とFVa-様因子の両方を持ち，その二重の可能性から，トランスレーショナルメディスンに使用されている（表（Table2B）・2B）．Hempatch（出血抑制剤）とCoVase（抗出血剤）は、それぞれFXa様タンパク質とFVa様タンパク質に与えられた名称である[184, 193]。
• レプチラーゼ®：ヘビ毒を原料とするユニークな承認薬で、治療薬と診断薬の二刀流として使用される。トロンビンの代わりに実験用試薬としてフィブリノゲン血症の定量や凝固障害の診断（レプチラーゼ時間）に応用されている[194]。レプチラーゼは補酵素（リン脂質やカルシウム）を必要としないため、血小板の凝集を抑制し、血小板依存性凝固因子を不活性化することができるため、注目されている[195]。
• Pefakit®：RVV-Vとも呼ばれる試薬である。Daboia russeliiの毒はSVSPの豊富な供給源であり、Pefakit®はFVa様プロテアーゼ（27 kDa）として特徴づけられている[196]。現在では、抗リン脂質抗体の存在を特徴とする活性化プロテインCやループスアンチコアグラントに対する抵抗性を有する患者の診断のためにペファキット®検査が実施されている[195-197]（表（表22B））。
• スティプベン®の場合 RVV-XはDaboia russeliiの毒から単離された120 kDaの高分子で、FXを直接活性化させることができる[82, 198]。このタンパク質の活性化には補因子（Ca2 +、FV、リン脂質、FII）を必要とする[195]。Stypven®はPefakit®として、抗リン脂質症候群の診断にも使用されている[195]。
• エカリン：エチオピア産の毒液から精製されたメタロプロテアーゼ・プロトロンビン活性化剤。エカリンは、トロンビン凝固測定において補酵素を必要としないため、非常に有用な試薬である[195]。エカリン検査は、異なる異常なタイプのFIIを検出するために使用される[199]。エカリンは、スティプベン®やペファキット®など、ループス抗凝固診断に用いられる第三の蛇毒由来診断薬である（表（Table22B））。
• ボトロセチン®」。Bosrops jararacaの毒液から精製したC型レクチン様タンパク質（22kDa）で、別名「毒液凝集素」とも呼ばれる。GPIbαに結合し、リガンドであるvWFとの親和性を高めることにより、血小板の凝集を媒介する[200]。
• ACC-C（Protac®）：Agkistrodon contortrixの毒から得られたもの[210]。プロテインCの活性化物質であり、プロテインSやCと相互作用し、その血漿中濃度を定量する。プロタック®。AAC-C活性はプロテインC血漿阻害剤に影響されないため、Protac®アッセイは重要な意義を持つ[195]。プロタック®は、深部静脈血栓症に伴う血栓塞栓症の原因を調べるために、aPTTの延長に依存している[210]。
• MTαおよびKT-6.93は、Three-Finger Toxinsに属する低分子ペプチドである。両化合物は、血圧や血液凝固障害に関連する疾患の生体診断に利用されている[201]（表（Table22B））。

ヘビ毒化合物による抗SARS-CoV-2治療の可能性

SARS-CoV-2を治療するための様々な臨床試験が世界中で進行中であり、活発に研究されている。抗マラリア薬や抗レトロウイルス薬を含め、SARS-CoV-2に対する有意な有効性が確認された臨床試験はない[163]。

さらに、患者の血漿や抗SARS-CoV-2抗体に関する臨床試験も有効ではなかった。これらのCOVID-19に対する治療法の失敗例から，天然化合物を調査する必要性が生じた．ヘビ毒は，この大流行病の治療において，貴重な薬理学的資源となる可能性がある。

解熱、抗凝固、血栓溶解ヘビ毒化合物

解熱・血栓溶解トロンビン様酵素 SVTLEは、フィブリノゲンを切断して血漿を固める能力があるため、トロンビンに同化している[8]。しかし、トロンビンとは異なり、これらのセリンプロテアーゼは形成された血栓を安定化させるのに必要なFXIIIを活性化することができない。この場合、SVTLEによって生成された血栓は不安定であり、容易に除去される[127, 211]。これらの特徴から，SVTLEはCOVID-19の病態に関連する血小板の過活性化や凝固をもたらす望ましくない塞栓を溶解するリードバイオコンパウンド治療薬または診断薬の候補になる．

我々のグループは、これまでに蛇毒から同定・精製した様々なSVTLEを報告し、それらの興味深い薬理学的可能性をも明らかにしてきた（表（Table3）3）。SVTLEは、放出されるフィブリノペプチド（FP）により、（i）フィブリノゲンAα鎖のFPAを放出するα-フィブリノゲナーゼ、（ii）フィブリノゲンBβ鎖のFPBを放出するβフィブリノゲナーゼ、（iii）フィブリノゲン両鎖切断のα，βフィブリノゲナーゼに分類される。しかし、これらは通常トロンビンと同様にFPAまたはFPBを放出する[30, 128]。これらは、血小板の凝集や血液凝固を抑制・活性化し、薬理学的な抗血栓作用を示す可能性がある。

表3COVID-19上のヘビ毒由来の抗ウイルス/抗血栓治療化合物の可能性と、従来の薬剤と比較した複数の分子標的および受容体のまとめ

ウイルスと分子標的	ヘビ毒化合物の作用機序				従来の薬
	ヘビ毒化合物のファミリー	ヘビ毒化合物と参考文献	足場構造	潜在的な抗COVID-19メカニズム	薬名	構造	副作用と薬剤耐性
血小板受容体活性化因子	A/間接的な抗血小板効果
フォンウィルブランドファクター（vWF）	C型レクチン	ボトロセチン[ 177 ]、ビチシセチン[ 178 ]	1FVU.pdb	vWFとGPIbの間の相互作用の抑制により、血小板の付着が少なくなり、血栓の形成が少なくなります。 血小板（凝固複合体の集合の表面として機能する）の凝固促進活性がないため、凝固が減少し、トロンビンの生成が少なくなり、その結果、フィブリン（遺伝子）の形成が少なくなります。
ADP	5’NTase	VL-5′-NT [ 229 ]; Cc-5’NTase [ 23 ]	5H7W.pdb	ADPをアデノシンに変換し、P1受容体の特定のサブタイプを活性化し、COVID-19病因に関連する血栓症の抑制を仲介することにより、ADPおよびアラキドン酸によって誘発される血小板凝集の両方を直接阻害します。	チエノピリジン チクロピジン クロピドグレル プラスグレル		血小板減少症および消化管出血[ 230、231 ]
ADP	PDE / ADPase / RNase	DR-PDEof Daboia russelli russelli [ 226 ]、PDE-I of Agistrodon bilineatus [ 232 ]、PDE of Crotalus ruber ruber [ 233 ]、NPP-BJ of Bothropsjararaca[ 234 ]。Vipera lebetina毒のVL-PDE[ 227 ]、CerastescerastesのCc-PDE[ 228 ]	5GZ4 .pdb	ヘビ毒RNaseは、ウイルスRNAの複製と翻訳に影響を与えることにより、抗ウイルス作用を示すSARS-CoV-2のゲノムRNAを妨害します SV-PDEと血液凝固との相互作用は、ADP加水分解に関連しており、P2Y12を含む特定の受容体との相互作用を阻害します。	非チエノピリジン カングレロール チカグレロル エリノグレル		血小板減少症および消化管出血[ 230、231 ]
	3本指の毒素	KT-6.9UniProtKBに類似 番号P60305、Naja kaouthia [ 179 ]	3HH7.pdb	血小板に結合する可能性があります P2Y12受容体 P2Y12受容体を介した血小板活性化を阻害する	PDE阻害剤 ジピリダモール シロスタゾール

血小板受容体	B/直接抗血小板効果
αIIb/β3（ITGA2B / ITGB3）	SVMPのディスインテグリンおよびディスインテグリンドメイン	Applagin [ 235、236 ] 、saxatilin [ 237、238 ] 、elegantin [ 239 ]、 flavoridin and kistrin [ 240 ]、CCSV-MPase [ 74 ]、Disintegrin-Cc [ 241 ]、Cerastategrin [202]	1J2L.pdb	血小板へのフィブリノーゲン結合の防止および血小板凝集の阻害 インテグリンの活性化を引き起こしたり、一次止血のプロセスに影響を与えたりすることなく、アウトサイドインシグナル伝達を選択的に阻害する抗血栓戦略。したがって、出血のリスクを高めず、安全性プロファイルを向上させます。	アブシキシマブ （キメラ7E3 Fab）	6V4P.pdb	血小板減少症および消化管出血[ 230、231 ]
αIIb/β3（ITGA2B / ITGB3）	3本指の毒素	Dendroaspin、Dendroaspis jamesoni kaimosae（マンバとも呼ばれます; UniProt KBP28375）[ 242 ]、S5C1（UniProt KB 番号P01413）Dendroaspis jamesoni kaimosae [ 243 ]、トロンボスタチン、（UniProtKB P81946）、Dendroaspis angusticeps	1DRS.pdb	血小板インテグリンαIIbβ3に結合し、インテグリンαIIbβ3とフィブリノーゲンの間の相互作用を介して血小板凝集を阻害します	チロフィバン エプチフィバチド	（表に示されています。表22）。	薬物誘発性免疫性血小板減少症および再投与に対する重篤な反応は、αIIbβ3拮抗薬の最も重篤な副作用です[ 244 ]。しかし、血小板減少症は治療後2週間で回復しました
GPIb（GPb1）	C型レクチン	エキセチン[ 245 ]、アグキセチン[ 246 ]、およびフラボセチン-A [ 247 ] アンフィバチド（agkisacucetinの商品名[ 248 ]	1OZ7.pdb	GPIb、vWFの受容体、抗血栓療法における血小板接着の阻害の効果的な標的 アンフィバチド治療によるGPIbα遮断は、血栓症の抑制を通じて虚血性脳卒中に有用である可能性があります	モノクローナル抗体 アプタマー
α2/β1（ITGa2 / ITGb1）	SVMPのディスインテグリン様ドメイン	トリグラミン[ 249– 251 ] 、ビチスタチン[ 252、253 ]	2MOP.pdb	α2β1インテグリンとの相互作用による血小板阻害; コラーゲン刺激による血小板凝集の抑制とCOVID-19に関連する血小板減少症の予防をもたらします
	C型レクチン	Rhodocetin [ 254、255 ] alboaggregin A [ 256 ] 、alboluxin [ 257、258 ] ; ビリネキシン[ 259 ]	1SB2.pdb
GPVI	SVMP（Collagena- ses）	Alborhagin [260] Crotarhagin [ 260 ] Atroxlysin-III [ 261 ]	1WNI.pdb	糖タンパク質VI（GPVI）の可溶性〜55 kDaフラグメント（sGPVI）への切断。それにより、血小板凝集の阻害 GPVIを標的とすることは、COVID-19療法に必要な抗血栓効果に拮抗的に寄与します
PAR-1 / 4	C型レクチン（Anti-FXa / FIXa）	Bothrojaracin [ 262 ]、Cc-Lec [ 24 ]	1IXX.pdb	凝固因子FXaおよび/またはFIXaとの相互作用に関連する大きな治療価値のある抗凝固機能 PAR-1/4遮断によるトロンビン生成と抗血小板の予防	PAR-1阻害剤 ボラパキサル （SCH 530,348）
TPα	PLA2	Cc1-PLA2 [ 263 ]; Cc2-PLA2 [ 20 ]	3G8G.pdb	酵素的および非酵素的メカニズムの両方によるテナーゼの強力な抗凝固性tby阻害。SV-PLA2のこの有望な抗凝固活性は、COVID-19療法における抗凝固剤としての応用の可能性につながります	トロンボキサンA2受容体阻害剤 テルトロバン（S18886） アスピリン

凝固経路	C/抗凝固および血栓溶解効果
フィブリノーゲン	SVTLE（フィブリノーゲン-アーゼ）	Cc 3 -SPase [211、264 – 266 ]フラボキソビン[ 267 ]バトロキソビン[ 268 ] 、アンクロド[ 269], proteinase RP34[8], cerastotin [270], BJ-48[271], leucurobin [272]	1OP0.pdb	血栓予防につながる凝固因子と低フィブリノーゲン血症の消費
トロンビンとFXa トロンビンとFXa	SVTLE（フィブリナーゼ）	BjussuSP-I [ 273 ]、agacutin [ 274 ]、purpurase[ 275 ]およびpictobin[ 276 ]。クロタラーゼ[ 277 ]、ガボナーゼ[ 277 ]、セラストビン[ 278 ]アファシチン[ 8 ]フィブロラーゼ[ 279 ]	4GSO.pdb	フィブリンポリマーを架橋するためのFXIIIの刺激がなく、プラスミンによって容易に溶解する不安定な血餅をもたらす最終的に、継続的な生成と破壊 フィブリン血栓の減少は、フィブリノーゲンを生理学的に枯渇させる消費性凝固障害を引き起こし、抗COVID-19の優れた治療法となる可能性があります	ヘパリン			アンチトロンビン欠乏患者における非効率性など、その臨床応用に関連するいくつかの十分に文書化された問題、 重篤な副作用としての出血性合併症およびヘパリン起因性血小板減少症[ 280 ]
					エノキサパリンナトリウム
フィブリン フィブリン	3本指の毒素	エクサクチン（UniProtKB 番号P0DQH2、Hemachatus haemachatus）[ 281 ]リンカルス（UniProtKB 番号C0HJT、Hemachatus haemachatus） [ 282 ]NajalexinUniProtKB番号Q9W717Najaatra [ 283 ]、Ophiolexin UniProtKB 番号V8N9N7Ophiophagushannah [ 283 ] ヘメクチンAB複合体UniProtKB 番号P0DQH3、P0DQH4 、Hemachatus haemachatus [ 284 ]	3VTS.pdb	基質（FX）を必要とせずにFVIIa-TF相互作用に結合および阻害 凝固開始の減衰 外因性凝固経路の遮断 過剰に活性化され、COVID-19に関連する内皮機能障害を引き起こし、血栓塞栓症および肺塞栓症を引き起こします
標的ウイルス	D/抗ウイルス効果				E/Anti-SARS-CoV-2効果
デングウイルス	PLA2	Bl K-PLA 2 ; （Bothrops leucurus） [ 285 ]	5TFV.pdb	ウイルスRNAレベルを低下させ、SARS-CoV-2の負荷を減らし、ビリオンの増殖を防ぐ可能性があります	COVID-19治療の潜在的な治療薬として再利用されている薬剤候補		構造
					クロロキン リソソームと後期エンドソーム内の酸性環境の変化、エンドサイトーシスの防止、エクソソームの放出とファゴリソソームの融合、宿主のサイトカインストームの抑制など、さまざまな作用機序があります[ 286 ]。
		Bl D-PLA 2 （Bothrops leucurus） [ 285 ]			レムデシビル レムデシビルは、ヌクレオシドプロドラッグまたはヌクレオチド類似体です 致命的な突然変異をもたらすウイルス複製中のヌクレオシド類似体としての機能により、ウイルス複製酵素を標的とします[ 287 ]。 レムデシビルは、コロナウイルス、SARS、MERS、CoVなどの広域スペクトルのウイルスに対して優れた効果を発揮します。
デングウイルス、YFV		PLA 2 -Cdt Crotalus durissus terrificus [ 288、289 ]	1PP2.pdb	SARS-CoV-2のウイルスエンベロープ切断とタンパク質の不安定化の可能性	ネルフィナビル ヒト免疫不全ウイルス（HIV）プロテアーゼを選択的に阻害する抗レトロウイルス薬です 機械論的に、ネルフィナビル 未成熟で非感染性のビリオンの放出をもたらすgag-polウイルスポリタンパク質の切断を防ぎます[ 290 ]。SARSおよびMERSCovでの以前の結果は、スパイク（S）糖タンパク質がウイルス感染性および免疫原性の主要な決定因子であることを示しています。
HIV		PLA 2 -Cdt Crotalus durissus terrifics [ 291 ]、		Gag p24がHIVを処理する阻害、SARS-CoV-2に対する抗ウイルスメカニズムを調査する必要がある	ファモチジン ヒスタミンH2受容体の競合的拮抗薬です 胃液分泌の抑制剤として作用します。胃病変に対するファモチジンの予防効果は、酸分泌の抑制だけでなく、胃粘膜防御機構の活性化にも起因します[ 292 ]。
DENV-3	LAAO	Bjar LAAO-I Bothrops jararaca [ 273 ]	4E0V.pdb	感染した細胞を減らす可能性があります
HIV-1		TSV-LAO Trimeresurus stejnegeri [ 293 ]		合胞体形成阻害およびHIV-1p24抗原の減少; 調査するメカニズムanti-SARS-CoV-2
HIV	非酵素ペプチド	Naja kaouthia（Naja siamensis）毒からのイムノカイン[ 294 ]		CCR5およびCXCR4受容体の結合を介して抗HIVと同じメカニズムを模倣する可能性

TXA2：トロンボキサンA2、ADP：アデノシン二リン酸、HIV-1ヒト免疫不全ウイルス1型、MeV麻疹ウイルス、HBV B型肝炎ウイルス、HCV C型肝炎ウイルス、SARS-COV重症急性呼吸器症候群／コロナウイルス

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さらに、親血小板性SVSPは血小板受容体に直接作用し、フィブリノゲンがGPIIb/IIIaインテグリンに結合した結果、血小板間の橋渡し形成を促進する[127]。これらの抗凝固性SVTLEはプロテインCも活性化し、その結果FVaとFVIIIaの活性化を阻止することができる[128]。血栓溶解性SVTLEは、生成した血栓を除去するためにプラスミノーゲンアクチベーター（t-PA）を活性化することができ、これは凝固障害を抑制することにつながる[30, 129]。

SVTLEはフィブリノゲナーゼ活性を持つにもかかわらず，抗凝固剤であるため，COVID-19パンデミックに伴う血栓症の治療薬として使用することが可能である．SVTLEによるフィブリノゲンの切断は、プラスミン様活性を示すため、強化することができる解離をもたらす[184]。

SVTLEに関するいくつかの研究では、血栓溶解の役割が報告されており、血管内皮細胞への直接的な作用が放出を促進していることが示唆されている。この効果は、COVID-19パンデミックに対する抗凝固剤としての可能性において、潜在的に興味深いかもしれない（図7、表Table33）。

図7 COVID-19に関連する凝固障害に対する蛇毒化合物の潜在的な抑制効果とその抗血栓および抗ウイルス機構

[226, 227].

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SARS-CoV-2感染阻害剤としてのヘビ毒クニッツ型阻害剤 クニッツ型ペプチドはヘビ毒の中で最も小さな成分で、その長さは約50から60アミノ酸残基からなる。Kunitz 型ペプチドは，様々なセリンプロテアーゼと相互作用し，その触媒部位を阻害することができるため，ウシ膵臓トリプシン阻害剤 (BPTI) とも呼ばれている [212] ．これらの特徴から、蛇毒BPTIは、SARS-CoV-2の侵入に必要なTMPRSS2活性を標的とした抗ウイルス剤となる可能性がある。

蛇毒BPTIで患者を治療することで、SARS-CoV-2の侵入を阻止し、変質過程を防止することができる。いくつかのBPTIがヘビ毒から見つかっている（図7、表3B）3B)。毒殺された被害者では，BPTIは止血システムを損ない，カリウムチャネルをブロックする[213]，あるいはその両方を行う[214]．したがって，ヘビ毒BPTIは，抗凝固剤としての抗SARS-CoV-2とTMPRSS2の阻害剤としての2つの利益を有している可能性がある．

抗凝固性PLA2 ヘビ毒PLA2（SV-PLA2）の中には，血液凝固を阻害するものがある[215, 216]．これらは凝固能（強・弱）と抗凝固能に分類される．多くの凝固因子は、その活性化と相互作用のためにリン脂質を必要とする。SV-PLA2は、リン脂質表面を加水分解することにより、酵素的なメカニズムで抗凝固作用を発揮し、血小板の活性化や凝固カスケードの不活性化を抑制する[128]。さらに、強力な抗凝固性PLA2は、FXaを選択的に標的として高い親和性で結合することができるため、非酵素的なメカニズムで凝固を抑制することができ、それによってSV-PLA2はプロトロンビナーゼ複合体を阻害してトロンビンの生成を抑制することができる[217]。

もう一つの抗凝固メカニズムは、ほとんど全てのSV-PLA2が外因性テナーゼ複合体（TF-FVIIa）を阻害することである[218]。テナーゼ複合体を阻害する酵素的および非酵素的なメカニズムは、SV-PLA2が強力な抗凝固剤としての役割を果たすことを示す証拠となる。この有望な抗凝固剤の可能性は，COVID-19 治療における抗凝固剤としての SV-PLA2 の応用につながる（図 7，表 33A）．

抗血小板ヘビ毒化合物

ディスインテグリン、C型レクチン、3本指毒素（FTX） ヘビ毒には、強力な抗凝固・抗血小板化合物として最初に同定されたペプチドであるC型レクチン関連タンパク質に代表される非酵素的な成分も含まれている [219, 220]。C型レクチン関連タンパク質は、FIXa、FXa、トロンビンなどの凝固因子と直接、あるいは血小板受容体に結合することで相互作用する[221, 222]。C型レクチンの構造モデリングと作用機序により、Cc-Lecのような抗血小板活性の可能性が明らかにされている[24]（図6B、図7、表3B）.3B）。血小板-血小板橋の形成は、フィブリノゲンとそのGPIIb/IIIa受容体（αIIbβ3インテグリンとも呼ばれる）との結合によって行われる[202]。GPIIb/IIIaは，血小板凝集に関与することから，血栓症治療における薬理学的標的として考えられてきた．

TirofibanやEptifibatideのような多くのGPIIb/IIIa阻害剤が蛇毒から開発され，急性冠症候群の患者や経皮的冠動脈インターベンションを受けている患者向けに商業化されている[186]．さらに，蛇毒からのαIIbβ3インテグリン阻害剤もいくつか報告されている（図6B，図7，表Table33B）．

三指毒の抗凝固作用と抗血小板作用は，Naja nigricollis毒から単離された最初の心筋毒素として同定された[223, 224]．これらの心臓毒素の抗血小板作用のメカニズムはよく解明されている [225] 。いくつかの3-FTXの抗凝固作用および抗血小板作用が特徴づけられている（表（Table33B））。

ヌクレオチダーゼ、ホスホジエステラーゼ、ヌクレアーゼ 蛇毒のヌクレオチダーゼとホスホジエステラーゼはリン酸放出酵素で、抗血小板と抗血栓の二重の活性を示す。しかし、これらは血小板と直接相互作用するのではなく、ADPをAMPとリン酸に開裂する。放出されたリン酸は、A2血小板受容体に結合し、凝集を抑制する。蛇毒からは，抗血小板薬としていくつかの酵素が特徴づけられている[23, 228] (Table (Table33B).

ヘビ毒由来化合物は，COVID-19に伴う凝固障害の治療に，他の従来の抗凝固剤に代わるものとして使用することができる．これらは天然分子で副作用が少ないため、合成薬よりも優れている。表3A,3A,3B,3Cにあるように、αIIbβ3拮抗薬としてのTirofibanとEptifibatideの副作用として、薬剤による免疫性血小板減少症と重篤な反応が最も深刻であることがわかった[244]。血小板減少症は、治療後2週間でTirofibanとEptifibatideによって回復した。しかし、チエノピリジン系（チクロピジン、クロピドグレル、プラスグレル）、非チエノピリジン系（カングレロル、チカグレロル、エリノグレル）、PDE阻害剤（ジピリダモール、シロスタゾール）アブシキシマブ（キメラ型7E3ファブ）使用時にはこの血小板減少は持続している。そのため、これらの薬剤によって血小板減少や消化管出血が回復しない場合がある[230, 231]。ヘパリン（表（Table3C）,3C）については、抗トロンビン薬欠乏症患者への無効性、出血性合併症、ヘパリンによる血小板減少が重篤な副作用であるなど、その臨床応用に関するいくつかのよく知られた問題がある[280]。

まとめ

本総説では，(i)蛇毒による止血障害とCOVID-19による凝固障害を比較した結果，両者の合併症は類似しており，いくつかの共通点があること，(ii)蛇毒から分離した治験薬の使用とバイオ治療薬としての有効性の確認に焦点を当て，その結果を報告した。

ヘビ毒はよく知られており、他のすべての動物毒の中で最も研究されているため、その生体化合物は、ヒトの病態に関連する新しい医薬バイオ治療薬およびバイオ診断薬の潜在的供給源として、新たな関心を集めている。ヘビ毒のタンパク質やペプチドは、その特異性から、心血管系や止血系を標的とする生物活性があり、有望な薬理学的薬剤として期待されている。ヘビ毒に由来するいくつかの化合物は、COVID-19パンデミックに対する治療薬および診断薬の候補となる可能性がある。これらのデータは，現在行われているヘビ毒成分に関する研究とともに，ヘビ毒由来化合物の創薬分野での利用が期待されるエキサイティングな未来を予見させるものである。

謝辞

著者は、Megdad-Lamraoui Amal博士（USTB、生物科学部、細胞分子生物学研究室）の親切な協力と、雑誌に沿った参考文献リストの書式設定に感謝する。

略語

• ACE-2 アンジオテンシン変換酵素-2
• ACE-2R ACE-2受容体
• AChエステラーゼアセチルコリンエステラーゼ。
• ADAMTS13 A disintegrin and metalloprotease with thrombospondin type 1 repeats-13（トロンボスポンジン型繰り返し13を持つ崩壊酵素とメタロプロテアーゼ）。
• Ang アンジオテンシン
• aPTT 活性化部分トロンボプラスチン時間。
• ARDS 急性呼吸窮迫症候群
• BBPs ブラジキニン・ブロッカー・ペプチド
• BPTI ウシ膵臓トリプシン阻害剤
• COVID-19 2019年コロナウイルス感染症
• CRISPs システインリッチセクレタリータンパク質
• CRP C反応性タンパク質
• CXCL4 血小板因子4
• CXCL7 好中球を活性化するペプチド-2
• DD D-ダイマー
• DENV デングウイルス
• DIC 播種性血管内凝固症候群。
• DVT 深部静脈血栓症
• E エンベロープ
• EC 内皮細胞。
• ECs 内皮細胞
• eNOS 内皮型一酸化窒素合成酵素
• FIB フィブリノペプチド
• G-CSF Granulocyte colony-stimulating factor 顆粒球コロニー刺激因子
• HCoV ヒトコロナウィルス
• HK 高分子量キニノーゲン
• INR 標準化された国際報告書
• IP-10 ヒト型インターフェロン誘導性タンパク質10。
• KHPM プレカリクレインと高分子量キノゲンとの複合体
• KKS キニン-カリクレイン系
• LAAO L-アミノ酸オキシダーゼ
• LMWH 低分子量ヘパリン
• MCP-1 化学誘引タンパク質-1単球
• MERS-CoV「中東呼吸器症候群」（Middle East Respiratory Syndrome
• MIP マクロファージ炎症性タンパク質
• NETs 細胞外好中球トラップ
• NGF 神経成長因子（Nerve Growth Factor
• NO 一酸化窒素
• ORF オープンリーディングフレーム
• PAI-1 プラスミノーゲンアクチベーターインヒビター。
• PAR プロテイナーゼによって活性化される受容体
• PE 肺塞栓症。
• PL リン脂質
• PLA2 ホスホリパーゼA2
• PMN 多形核細胞
• PPK 血漿プレカリクレイン
• PT プロトロンビン時間
• PTT 血栓性血小板減少性紫斑病（Thrombotic Thrombocytopenic Purpura
• QT クイックタイム。
• S1 / S2 サブユニット1および2
• SARS-CoV-2 重症急性呼吸器症候群-コロナウイルス2型
• SV-LAAOs ヘビ毒L-アミノ酸酸化酵素
• SVMPs ヘビ毒メタロプロテアーゼ
• SV-PLA2s ヘビ毒ホスホリパーゼA2
• SVSPs ヘビ毒セリンプロテアーゼ類
• TF 組織因子。
• TLR Toll様受容体
• TMPRSS2 トランスメンブランプロテアーゼ、セリン2
• TT トロンビン時間
• VEGF 血管内皮細胞増殖因子（Vascular Endothelial Growth Factor
• VWF フォンウィルブランド因子
• WHO 世界保健機関
• YFV 黄熱病ウイルス

著者による貢献

両著者はこの研究に同等に貢献し、研究の設計、データの提供、論文の執筆を行った。

研究資金

本研究は、公的、営利的、非営利的ないずれの分野の資金提供機関からも特定の助成を受けていない。

利益相反

著者は、利益相反がないことを宣言する。