マラビロクとプラバスタチンによる単球・内皮・血小板軸の標的化はLong-COVID/COVID後遺症(PASC)の治療オプションとして有効である
Targeting the Monocytic-Endothelial-Platelet Axis with Maraviroc and Pravastatin as a Therapeutic Option to Treat Long COVID/ Post-Acute Sequelae of COVID (PASC)

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Long-COVID/後遺症ブルース・パターソン/IncellDx

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キーワード:PASC、long COVID、マラビロク、プラバスタチン、フラクタルカイン、CCR5

投稿日 2022年2月10日

概要

SARS-CoV-2感染症の後遺症であるCOVID(Post-acute sequelae of COVID)は、世界中で何百万人もの人々を苦しめており、この病気を軽減するための効果的な治療法を見つけることが公衆衛生上重要であることを示している。

SARS-CoV-2のS1タンパク質サブユニットが、感染から15カ月後までCD16+単球に残存していることが最近発見されたが、これはPASCの病態生理に起因すると考えられる。CD16+単球は、CCR5とフラクタルカイン受容体(CX3CR1)の両方を発現しており、血管のホメオスタシスと内皮の免疫監視に役割を果たしている。我々は、CCR5アンタゴニストであるマラビロクとプラバスタチンを用いてこれらの受容体を標的とすることで、PASCの病因の中心と思われる単球・内皮・血小板の軸を崩すことができると考えている。

5つの有効な臨床尺度(NYHA、MRC Dyspnea、COMPASS-31、modifed Rankin、Fatigue Severity Score)を用いて、18名の参加者の治療に対する反応を測定したところ、マラビロク300mg BIDとプラバスタチン10mg 1日1回のPOを併用することで、6~12週間で臨床的に有意な改善が認められた。主観的な神経症状(p=0.002)、自律神経症状(p<0.0001)、呼吸器症状(p=0.0153)、心臓症状(p=0.002)、疲労感(p<0.0001)などの症状のスコアが低下し、血管マーカーであるsCD40LおよびVEGFが統計的に有意に減少したことが確認された。

これらの結果から、マラビロクとプラバスタチンは、単球・内皮・血小板軸を阻害することにより、PASCで観察された免疫異常を回復させ、治療の選択肢となりうることが示唆された。今回の結果は、マラビロクとプラバスタチンのPASC治療における有効性をさらに検討するための、二重盲検プラセボ対照無作為化試験の枠組みを示すものである。

はじめに

COVIDの急性後遺症(PASC)は、一般的に長期COVIDまたは慢性COVIDと呼ばれており、急性SARS-CoV-2感染の成人および小児の生存者を荒廃させ、衰弱させ続ける新たな公衆衛生症候群である。世界保健機関(WHO)が主導したデルファイ・コンセンサスでは、PASCを「感染の可能性が高い状態から3カ月後に発症し、症状が2カ月以上続き、他の診断では説明できない症候群」と定義した(1)。PASCには200以上の症状があるとされており(2,)、臨床的には大きな課題となっている。多臓器が侵されることにより、認知障害、衰弱性神経障害、慢性片頭痛、自律神経失調症、心臓不整脈、安静時呼吸困難、重度の疲労感、筋痛などの症状が現れる(3)。現在のところ、PASCに対する治療法はほとんどないが、これは病態がまだ完全には解明されていないことに起因している。しかし、我々は最近、SARS-CoV2のS1タンパク質サブユニットが、急性感染から数カ月後に、非古典的(CD14-CD16+)および中間型(CD14+CD16+)の単球に保持されていることを報告した。通常、これらの単球は数日間しか残存しないが、PASC患者では、S1を含む単球が数カ月から数年にわたって残存することがあり(4)、このことがPASCの病態生理に寄与していると我々は考えている。非classical単球は、B2インテグリン、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、高レベルのフラクタルカイン受容体(CX3CR1)などを介して、恒常時や炎症時に内皮をパトロールし、食作用や血管接着に関与している(5, 6)。一方、CD14+CD16+単球は、C-Cケモカイン受容体タイプ5(CCR5)とフラクタルカイン受容体を高発現し、抗原提示、サイトカイン分泌、アポトーシス制御に関与している(6, 7)。CCR5とフラクタルカイン受容体は、さまざまな慢性炎症性疾患に対して研究されていることから、これらの受容体もPASCの治療標的になるのではないかと考えた。CD16+単球はまた、様々な炎症性サイトカインを高レベルで産生しており、これがPASCの不均一な症状の説明になるかもしれない。特に、C-Cケモカインリガンド5(CCL5)/RANTES(Regulated on Normal T-cell Expression and Secretion)、IL-2、IL-6、IFN-γ、血管内皮成長因子(VEGF)の上昇と、CCL4の減少が観察されており、PASCの病態生理に寄与していると考えられている(8)。

ここでは、PASCの潜在的な病態に対する治療法として、CCR5受容体拮抗薬であるマラビロクとフラクタルカインを標的とするプラバスタチンの併用を検討した18名の参加者によるケースシリーズを紹介する。CCR5受容体は、7回膜貫通型のGタンパク質共役型受容体(GPCR)で、マクロファージやTリンパ球に存在し、これらの細胞のトラフッキングやエフェクター機能を制御する機能を持っている(9)。CCR5は、1996年にヒト免疫不全ウイルス(HIV)の侵入の共同受容体としての役割が発見された。マラビロクは、現在、米国食品医薬品局(FDA)および欧州医療機関(EMA)から承認されている最初で唯一のCCR5受容体拮抗薬である。マラビロクは、CCR5受容体の負のアロステリックモジュレーターであり、CCR5受容体に結合することにより、受容体の構造変化を誘導し、ケモカインであるRANTES(CCL5)の結合とCCR5を介したシグナル伝達を阻害する(10)。このメカニズムは、HIV感染症において広く研究されているが、がん、自己免疫疾患、内皮機能障害など、他の多くの疾患や病態においても、CCR5-CCL5軸の認識と評価が高まっている。このシグナルは、化学走性と呼ばれるプロセスを通じて免疫細胞を誘導することにより、炎症の病態生理の中心となっている。これらの作用は、血小板、マクロファージ、好酸球、芽球、内皮細胞、上皮細胞、子宮内膜細胞などで産生されるRANTESを介して行われる。(11). RANTESの作用は、呼吸器感染症、特にRNAゲノムを持つウイルス(コロナウイルス、インフエンザ、RSV、アデノウイルスなど)、喘息、神経炎症、動脈硬化などに関与しているとされている(12、13)。また、マラビロクは、制御性T細胞(Treg)のホメオスタシスを回復させ、CD4およびCD8陽性数を増加させ、HIV関連の慢性炎症および活性化を抑制することが確認されている(14、15)。興味深いことに、PD-1を発現しているCD4およびCD8陽性T細胞とTレグは、健常対照者と比較してPASC患者では有意に低いことが観察されており(8)、マラビロクがPASCに見られる免疫調節障害を回復させる可能性を示唆している。スタチンの一般的な作用機序は、ヒドロキシメチルグルタリル-CoA(HMG-CoA)還元酵素を阻害してコレステロールを低下させることである。しかし、スタチンは、炎症の抑制、フラクタルカインの抑制、VEGFやIL-6の低下などにも関与しており(16)、PASCの病態生理にも関与している可能性がある。CD16+単球はフラクタルカイン受容体を多く発現していることから、プラバスタチンを用いてフラクタルカインを標的とすることで、PASCに見られる血管マーカーの上昇を抑えることができると考えた。

方法・材料

書面によるインフォームドコンセントを得た後、慢性COVID治療センターでマラビロク300mg BIDを1日1回、プラバスタチン10mgを1日1回投与した成人PASC患者17名および小児PASC患者1名の医療記録および免疫学的検査報告書を収集し、分析した。

対象者

症例シリーズの参加者は全員、COVID-19生存者で、FDA EUA承認のRT-PCR SARS-CoV2陽性反応が記録されており、かつ/またはFDA EUA承認の検査で抗SARS-CoV2抗体が陽性であった。参加者全員が、COVID-19の急性感染の診断後、3カ月以上経過しても持続する1つ以上の新しい症状を有していた。これらの症状には、認知障害(ブレイン・フォグ)、片頭痛、労作後の倦怠感(PEM)、筋肉痛、関節痛、重度の疲労感、頻脈性不整脈、姿勢起立性頻脈症候群(POTS)、息切れなどが含まれた。参加者全員が、炎症性マーカーの上昇を単独または組み合わせて示した。IncellKINEパネルでは、RANTES、TNF-α、IFN-γ、sCD40L、VEGF、IL-6、IL-2、IL-8などの炎症性マーカーの上昇が見られた。IncellKINEサイトカインパネルは、PASCの潜在的なマーカーを特定する機械ベースの学習アルゴリズムから構築された14種類のサイトカインのセットである。

除外基準

COVID-19感染前に、片頭痛、神経障害、炎症性腸疾患、うつ病および不安障害、慢性疲労症候群、筋痛症、関節炎、COPD、喘息、慢性腎臓病、慢性心不全(CHF)、不整脈、出血性疾患、抗凝固療法の既往歴がある参加者は除外した。

治療前後の患者評価のための検証済みスコアリングシステム

PASCを研究・定義する上での課題は、不均一な臨床症状と多臓器への関与である。そこで、参加者の主な症状を「神経・自律神経機能」、「心臓」、「呼吸器」、「全身機能」、「疲労」の5つのグループに分類した。PASCには有効な尺度がないため、治療に対する参加者の主観的な反応を測定するために、他の器官系に有効な5つの尺度(それぞれ、New York Heart Association(NYHA)、Modifed Rankin Scale for Neurologic Disability、Fatigue Severity Scale(FSS)、COMPASS-31、Medical Research Council(MRC)Dyspnea Scale)を使用した。参加者は、マラビロクおよびプラバスタチン治療の前後に、PASCの症状に関する有効な自己問診を受けた。治療期間の長さは、繰り返しの免疫マーカーと参加者が報告した症状の改善度に基づいて変化した。これらの参加者の多くは、マラビロクとプラバスタチンを開始する前に他の薬や抗炎症剤を服用していたため、提示されたバイオマーカーと主観的なデータは、この併用療法の開始時のものである。各参加者には、投薬による主観的反応の前後に電話インタビューを行った。

PASCに関連する心臓症状の重症度を分類するために、New York Heart Association(NYHA)Functional Classifcationを使用した。

COMPASS 31は、起立耐性、血管運動、分泌運動、胃腸、膀胱、瞳孔運動の機能を評価する31項目からなる自己評価式の質問票であり、自律神経失調症とそれに続くマラビロクおよびプラバスタチンの治療効果を測定するために使用した。6つのドメインのそれぞれについてサブロースコアを算出し、加重サブスコアに変換した。この加重サブスコアの合計が、0から100までのトータルスコアとなり、0は自律神経症状がないことを意味し、100は最も重度の自律神経症状を意味する。

MRC(Medical Research Council)Dyspnea Scaleは、息苦しさの知覚を測定することを目的とした、5つの記述からなる検証済みの方法である。

Modifed Rankin Scale for Neurologic Disability(神経学的障害のための修正ランキンスケール)は、脳卒中や神経学的障害を受けた後の障害の程度を測定するための有効な尺度である。

疲労重度尺度(Fatigue Severity Scale:FSS)は、疲労症状の重さを評価する9つの文言からなる有効な尺度である。参加者には、マラビロクおよびプラバスタチンによる治療の前後で、各記述が自分の状態をどの程度正確に反映しているかを尋ね、1(強く反対)から7(強く賛成)までの尺度に基づいて、賛成または反対の程度を尋ねた。

参加者からの血清サイトカインの測定。多重サイトカイン定量法

新鮮な血漿を、カスタマイズされた14プレックスビーズベースのファウサイトメトリーアッセイ(IncellKINE, IncellDx, Inc)を用いて、CytoFlexファウサイトメーター上で、以前に説明したように(8)、以下の分析物を用いてサイトカインの定量を行った。TNF-α」、「IL-4」、「IL-13」、「IL-2」、「GM-CSF」、「sCD40L」、「CCL5(RANTES)」、「CCL3(MIP-1α)」、「IL-6」、「IL-10」、「IFN-γ」、「VEGF」、「IL-8」、および「CCL4(MIP-1β)」。参加者の各サンプルには、25μLの血漿を96ウェルプレートの各ウェルに入れて使用した。

データ取得と前処理

データセットはMicrosoft Excel(xlsx)の表形式で取得し,異なる特徴を表す合計22の列で構成した。データセットはMicrosoft Excel(xlsx)の表形式で取得した。

  • 匿名化された参加者ID(1列目)
  • 投薬中の週数(列2)
  • 参加者の状態-治療前または治療後(カラム3)
  • サイトカインバイオマーカープロファイル(コラム4~17)
  • 主観的スコア(列18-22)

合計で18名のユニークな個人が存在し、各個人は治療前と治療後で重複して表現されている。PASCに分類された各個人に治療前と治療後が存在することで、必要な統計的比較を行うためにデータセットを治療前と治療後に分けることができた。治療前と治療後に分けるために,python(バージョン3.9)とpandasライブラリ(18, 19)を用いて,治療前と治療後に応じてサンプルをグループ化した。2つのデータセットのデータを分離したら、次に、2つのグループの間に有意な差があるかどうかを判断するための統計的検定など、必要な比較統計分析を行った。

治療前と治療後のグループを比較するWilcoxonのペアテスト

2つのグループ(治療前と治療後)のバイオマーカーのレベルに違いがあるかどうかを判断するために、ノンパラメトリックなWilcoxonのペアテストを実施してデータセットを比較することにした。この検定の実施にはpythonライブラリscipy(20)を使用した。Wilcoxon検定の選択は、このノンパラメトリック検定が変数の正規分布を仮定していないという仮定に基づいてた。さらに、ANOVAのようなパラメトリック検定とは対照的に、Wilcoxonのペアテストは、平均値ではなく中央値に基づいて比較を行う。我々のデータでは、2つの対立仮説を立てて、前のグループと後のグループを比較した。最初の検定は両面検定で、p値が0.05よりも小さい結果となった。その後、代替仮説「より大きい」を検証した結果、p値は0.05未満となった。

バイオマーカーレベルと主観的スコアの相関分析

データセットに含まれるバイオマーカーと主観的なスコアとの間に統計的に有意な関係があるかどうかを確認するために,全データセットをRプログラミング言語(バージョン4.1.1)にインポートし(21),相関分析を行った.相関分析には,2つの変数間の線形関係の強さと方向性の両方を測定できるPearson相関係数を用った。

Pearson相関係数は、その値が常に-1(強い負の相関)から+1(強い正の相関)の範囲にあり、非常に解釈しやすいという利点がある。相関係数は測定前と測定後の両方のデータについて計算し、その統計的有意性を検証するためにp値を算出した。p値が0.05以下であれば、相関係数は統計的に有意であると定義した。相関関係とその統計的有意性を適切に解釈して伝えるために、RパッケージのGGallyと相関係数のp値をプロットする関数を追加して、修正したペアプロットを作成した。GGallyは、Rパッケージggplot2(バージョン2.1.2および3.3.5)の拡張版である(22)。提示されたペアプロットは、各グループごとに色分けされており(青=前、赤=後)、データセット内の各変数の散布図、密度プロット(各グループの分布を近似するためのヒストグラムの滑らかな表現)、各グループの相関、および合同相関から構成されていた。相関係数については、Pearsonの相関係数の下にp値を加え、カラーコードのスキームを維持したまま、共同相関を表す黒を加えた。

機械学習型分類器を用いたLong Haulerステータスの検証

データセットに含まれる個人は、long hauler(PASCと診断された人)として識別された。この分類をさらに検証するために、以前に報告した機械学習の分類器(8)を、モデルがラベルを付けるための予測セットとして、前データと後データの両方を使って実装した。このランダムフォレストは、4つのクラス(対照群、軽度・中等度群、重度群、PASC群)で構成されたデータセットを用いて構築した。データセットの性質が不均衡であったため,学習セットには,補間によって合成サンプルを生成する少数クラスバランス法(SMOTE)を適用した(23).ラベルの予測は、モデルが調整された後、汚染やオーバーフトを避けるためにSMOTEを受けていないテストセットを使って行われた。このモデルを用いて、両グループのラベルを予測し、PASCとしてのデータセット個人の分類/ラベリングをさらに検証した。

結果

治療前と治療後の比較により、両群間に統計的差異が認められた

Wilcoxon対検定を用いて、治療前と治療後のグループを対比し、両側対立仮説を立てて統計的に比較したところ、治療前と治療後のグループ間で、サイトカインプロフ(バイオマーカー)に統計的に有意な差があることが明らかになった(p値=2.20e-17)。このテストでは、グループ1を治療前、グループ2を治療後とした。Wilcoxon検定の結果は、両群の中央値が異なることを裏付けており、片側検定を行う必要があった。両側検定の結果に基づいて、我々は片側検定を行うことに進んだ。この2回目の検定の対立仮説は、治療群1(治療前)のバイオマーカーの中央値が、治療群2(治療後)の中央値よりも大きいかどうかを判定することに焦点を当てた。この検定の結果、統計的に有意な差が認められ、p値は閾値の0.05よりも小さくなった(p値=1.10e-17)。

この結果から、データセットに含まれる個人の治療前のバイオマーカー(サイトカインプロファイル)は、治療後のものとは統計的に異なることがわかった。さらに、統計的検定の結果、これらの個人については、治療前にこれらのバイオマーカーが統計的に大きくなっていることが示唆された。

相関分析により、サイトカインバイオマーカーと主観的スコアの間に正の相関関係があることが判明

データセットに含まれるさまざまなバイオマーカー(サイトカイン)と主観的なスコアの間に正の相関があるかどうかを確認するために、Pearsonの相関係数を用いて相関行列を構築した。3つの相関係数を算出した。図1(相関行列)に示すように、最初は全データセット(治療前と治療後の両グループ)の関係を表す合同相関で、次に各治療グループの相関係数を示した。相関係数に加えて、これらの関係が統計的に有意であることを裏付けるために、対応するp値を計算した。p値は0.05以下に設定した。

サイトカインバイオマーカーとmodifed Rankin score(24)との線形関係を解析した。これは6段階の障害尺度で、0(症状が残っていない)から5(寝たきり、失禁、継続的な介護が必要)までの範囲を示している。資料によると、死亡した人や「死期が近い」人には6の値が追加されている。Rankin主観スコアについては、VEGFとsCD40Lの2つのバイオマーカーに、統計的に有意な低い正の相関が認められた(図2)。最後に、COMPASS 31スコアの相関分析を行った(25)。この尺度は、自律神経症状を判定するための統計的な手段として開発されたもので、臨床評価に適した重症度スコアを提供するものである。この尺度では、いくつかのサイトカインが主観的なスコアと統計的に有意な関係を持つことが確認された。TNF-αとGM CSFは低い正の相関を示し、VEGFとsCD40Lは中程度の正の相関を示した(図3)。

図4:New York Heart Association Classifcation(ニューヨーク心臓協会分類

原文参照

最初の主観的なスコアであるNew York Heart Association(NYHA)のFunctional Classifcationでは、個人を4つのカテゴリーのいずれかに分類しているが、共同相関では2つの統計的に有意なバイオマーカーを同定することができたことに注目したい(図4)。サイトカインであるIL-8とGM-CSFは、NYHAスコアと低い正の相関を示し、両者のr値は0.30〜0.50であった。IL-8とGM-CSFの線形相関は、両治療群(治療前と治療後)の間に弱い線形相関があることを示しており、両サイトカインのレベルはNYHAスコアと正の相関があるように見える。

図5:医学研究評議会(MRC)呼吸困難尺度(Dyspnea Scale)

原文参照

続いて、MRC(Medical Research Council)Dyspnea Scaleスコア(図5)の相関値を分析したところ、両治療群(共同相関)において、GM-CSF、TNF-α、sCD40Lのバイオマーカーが統計的に相関していることがわかった。GM-CSFの場合、サイトカインと主観的スコアの間の線形相関は0.593で、中程度の正の相関が見られた。TNF-αとsCD40Lについては、相関値が0.30から0.50の範囲にあり、MRC Dyspnea scoreとの関連性は低陽性であることが示された。

図6:Fatigue Severity Score (FSS)

原文参照

また、シカゴのリハビリテーション研究所(Rehabilitation Institute of Chicago:https://www.sralab.org/rehabilitation-measures/fatigue-severity-scale)のShirley Ryan Ability Labが提供するFatigue scoreの相関分析では、個人の疲労の影響を測定することができる9項目のスケールが提供されている。このスコアは、9(最低点)から63(最高点)までの範囲で設定されている。分析の結果、さまざまなバイオマーカーが統計的に有意な相関を示すことがわかった(図6)。これらの直線的な関連性は、治療前と治療後の両方のグループで見られた(共同相関)。図1に示すように、サイトカインであるIL-2、sCD40L、TNFα、VEGFには正の相関が見られ、r値は0.50〜0.70の範囲にあった。これらのバイオマーカーに加えて、IL-8、IL-10、GM CSFは低い正の相関を示し、r値は0.30〜0.50の範囲であった。

この結果から、さまざまな主観的スコアと程度の差こそあれ、正の相関を示していると思われるバイオマーカーがいくつかあることがわかった。最も一般的なサイトカインはsCD40Lで、NYHA機能分類スコアを除くすべてのスコアと正の相関を示した。もう一つの興味深い発見は、GM-CSFと様々な主観的スコアとの関係である。このサイトカインは、modifed Rankin scoreを除くすべてのスコアに有意な正の相関を示した。最後に、VEGFとTNF-αは、5つの主観的スコアのうち3つのスコアと相関していたが、VEGFはNHYAとMRC Dyspneaとは有意な関係がなく、TNF-αはNYHAとRankinとは相関していなかった。これらの結果は、多くのサイトカインバイオマーカーが、治療前と治療後の両グループにおいて、統計的に有意なレベルの正の関係を有していることを示唆している。

機械学習を用いた分類法により、サイトカインプロファイルを用いてデータセット群の個人をPASCと分類することが検証された

データセットに含まれる個人は、ロングホーラーまたはPASCの個人で構成されていると識別された。この評価を検証するために、既報のランダムフォレストクラシファー(6)を用いて、各治療群のラベル付けを行った。このモデルによると、36のインスタンス(各処理で18人)がPASCクラスに属すると同定された。この分類は、以前に(6)で開発したLong Hauler/PASCヒューリスティックスコアを使用して、これらの個人が治療の前後でどのように行動を変えたかをさらに理解することができたため、非常に重要であった。

考察

PASC患者からS1タンパク質を持続的に含むCD16+単球が発見されたことは、PASCの病態生理の理解を深め、治療のターゲットを特定するのに役立つと思われる(4)。CD16+単球のサブセットである中間型(CD14+CD16+)と非中間型(CD14-CD16+)は、それぞれフラクタルカイン経路を介して内皮や血小板と有意に相互作用することが知られている(26)。このことは、PASCの病態生理が単球・内皮・血小板の軸にあることを示唆している。フラクタルカインは、細胞接着と白血球の動員を媒介する膜貫通型のタンパク質で、脳、大腸、心臓、肺のほか、内皮細胞やアストロサイトにも発現している。中間型単球は、CCR5とフラクタルカインの両方の受容体を高レベルで発現しているが、非古典型単球はフラクタルカインの受容体を高レベルで発現している(6, 7)。このフラクタルカインとフラクタルカイン受容体の相互作用は、動脈硬化、血管炎、血管障害、炎症性脳疾患などの発症に関与しており(27)、PASCの血管内皮炎にも関与している可能性がある。血管内皮炎では、コラーゲンの曝露に加え、血小板の活性化と糖タンパク1b-IX-V-受容体(GPIb-IX-V)を介したコラーゲン結合型vWF(von Willebrand factor)への接着が起こる(28)。活性化された血小板は可溶性CD40リガンド(sCD40L)を放出し、血管病変部に好中球と単球を呼び寄せ(29)、凝固カスケードを活性化する。また、刺激された血小板は、内皮細胞に結合し、炎症を起こした内皮組織への単球の接着を促すRANTESを放出し(30)、炎症細胞の走化性物質として作用する。また、活性化した血小板や内皮細胞は、血管新生や微小血管の透過性亢進を引き起こすVEGFを分泌する。VEGFは血管炎性神経障害の診断マーカーであり、また、炎症-血栓の促進環境にも寄与している(31)。スタチンの血管に対する作用はよく知られているが(32)、マラビロクの内皮に対する保護的役割も同様に発表されている(33)。そこで我々は、マラビロクとプラバスタチンを用いて、S1タンパク質を発現しているCD16+単球のCCR5とフラクタルカイン受容体をそれぞれ標的とし、この組み合わせが血管内皮炎の治療とPASCに伴う症状の解消に治療的に有効であるという仮説を立てた。

PASCの神経症状には、激しい頭痛や認知機能障害(ブレイン・フォグ)、神経障害や脱力感などがあり、日常生活を送る上で介助が必要になることもある。CD14+CD16+単球は、血液脳関門を通過することが知られており、中枢神経系(CNS)の免疫監視に重要な役割を果たしている。これらの単球は、中枢神経系におけるHIVのリザーバーとして関与しており、神経炎症、神経細胞の損傷、認知機能の低下を引き起こしている(34)。我々は、PASC患者のS1タンパク質を含むCD14+CD16+単球もまた、血液脳関門を通過し、神経炎症を引き起こし、神経症状を誘発しているという仮説を立てた。マラビロクとスタチンはともに血液脳関門を通過することが知られており、具体的には、マラビロクはパーキンソン病、神経認知障害、脳卒中などの治療薬として提案されている(35)。

興味深いことに、マラビロクとプラバスタチンの導入後、参加者はmodifed Rankin Scaleスコアの低下(p=0.0002)を示し(図2)、神経機能と能力の改善を報告した。これらの結果は、VEGF(r=0.4、p=0.02)およびsCD40L(r=0.42、p=0.01)の統計的に有意な減少と相関しており、血管内皮炎に関連するサイトカインを標的とした治療が神経症状の改善と相関していることが示唆された。

また、PASCには、体位性起立性頻脈症候群(POTS)や光過敏症などの自律神経機能障害も関連している。体位性頻脈症候群は、原因不明の頻脈、めまい、軽い頭痛、失神、腹痛などを伴う症候群である。体位性頻脈症候群の真の病因はまだ解明されていないが、病態生理として内皮機能障害が示唆されている(36)。また、体位性頻脈症候群がGタンパク質共役型受容体の自己抗体と関連しているかもしれないという証拠もある(37)。興味深いことに、CCR5およびフラクタルカイン受容体もGタンパク質共役型受容体であるため(9, 38)、これらの受容体の拮抗がこれらの自己抗体の自律神経系への影響を抑制する可能性がある。COMPASS-31(p=0.0001)(図3)のスコアは、VEGF(r=0.6、p=0.0005)、sCD40L(r=0.6、p=0.0001)、TNF-α(r=0.5、p=0.0026)の減少と相関しており、炎症性マクロファージの活性化が血管内皮炎の引き金になっている可能性が示唆された。興味深いことに、sCD40Lの上昇は、交感神経の活性化とも関連しており、これらの血管マーカーを標的にすることで、PASCに関連する自律神経失調症に対処できる可能性がある(39)。

胸痛、息切れ、体位性頻脈症候群に似た症状などの心肺系の訴えは、PASC患者から非常によく報告される。心臓や肺の症状を訴えるPASC患者の多くは、心電図、心エコー、ストレステスト、肺機能検査などの広範な検査を受けているが、異常や病変は検出されていない。その後、現在の臨床的アプローチは、抗不整脈薬、気管支拡張薬、αアドレナリン製剤などで症状を治療するだけで、根本的な病態生理には対処していなかった。その結果、NYHA機能分類の低下(p=0.002)により、心臓症状の改善が確認された(図4)。この改善は、IL-8(r=0.4、p=0.03)およびGM-CSF(r=0.4、p=0.01)の統計的に有意な減少と関連していた。興味深いことに、内皮細胞はIL-8の主な産生細胞であり(40)、スタチンはIL-8を減少させることが知られている(41)。さらに、マラビロクは、炎症を引き起こすマクロファージの侵入から内皮を保護することで、急性冠疾患の心血管リスクを低減することが示唆されている(42)。これらのメカニズムは、PASCに関連する心臓症状の改善に使用できる可能性がある。また、マラビロクとプラバスタチンの併用療法を開始したところ、呼吸器症状の改善が認められた。参加者は、MRC Dyspneaスケールの統計的に有意な減少(p=0.0153)により、改善を報告した(図5)。これらの反応と改善は、IL-2(r=0.4、p=0.05)、GM-CSF(r=0.6、p=0.0002)、sCD40L(r=0.4、p=0.04)、TNF-α(r=0.4、p=0.01)の統計的に有意な減少と相関していた。興味深いことに、CD16+単球はTNF-αを大量に産生することが知られており、保持しているS1タンパク質によって活性化され(43)、肺血管系でフラクタルカイン-フラクタルカイン受容体相互作用を介して血管内皮炎を引き起こす可能性がある。sCD40Lの上昇は肺動脈性肺高血圧症(PAH)と関連しており(44)、IL-2は肺微小血管の損傷を誘発し、喘息様の気管支収縮を引き起こす(45)。我々は以前、IL-2の増加をPASCに特異的な特徴とするマルチクラスモデルスコアを発表しており(8)、PASCにおけるIL-2の臨床的意義が確認されている。マラビロクとスタチンはともにIL-2とTNF-αを減少させることができ(41, 46)、PASCに関連した呼吸器症状の改善が観察されたことを説明できるかもしれない。マラビロクとプラバスタチンの投与により、患者のFatigue Severity Score(FSS)も有意に低下し(p<0.0001)(図6)、sCD40L(r=0.5, p=0.001)、VEGF(r=0.5, p=0.001)、TNF-α(r=0.5, p=0.001)の低下と相関した。 001)、TNF-α(r=0.7、p=4e-5)、IL-2(r=0.6、p=0.0005)、GM-CSF(r=0.5、p=0.004)の減少と相関しており、単球・血小板・内皮軸を標的とすることで、PASCに伴う疲労感を軽減できることが示唆された。

マラビロクは、肝毒性の黒枠警告にもかかわらず、成人、小児、新生児のいずれにおいても高い安全性が確認されている(47, 48)。MOTIVATE試験では、FDAの承認用量である300mg B.I.D.を96週間投与しても、マラビロクの肝毒性の発現率が低いことが示された(49)。このことから、この用量での治療を決定した。マラビロク投与開始前および投与中は2週間ごとにAST、ALT、総ビリルビン(LFT)を測定・評価し、全被験者の肝機能の安全性を確認した。今回発表された被験者では、投与中および投与後に肝機能障害の臨床症状や肝機能検査値の上昇は認められなかった。マラビロクはCYP3A4で代謝されるため、薬物相互作用の可能性を考慮して、CYP3A4を代謝するスタチン系薬剤を避けることにした。そこで、CYP3A4で代謝されるスタチン系薬剤を避けることにした。プラバスタチンはグルクロン酸で代謝されるため、他のスタチン系薬剤よりもプラバスタチン10mgを1日1回経口投与することにした。しかし、他のスタチン系薬剤による治療効果も認められており、検討の余地がある。

参加者の中にはすでにイベルメクチン、フボキサミン、プレドニゾンなどの他の治療薬を使用していた人もいたため、マラビロクとプラバスタチンの投与開始時からすべてのバイオマーカーデータと主観的な反応を記録した。参加者の中には、6週間後に症状の緩和が見られ、すべての薬をやめる準備ができた人もいれば、薬をやめる前に12週間までの治療が必要な人もいた。このような参加者間の治療期間の違いを理解するためには、さらなる研究が必要である。今回のケースシリーズで示した結果は、薬剤の有効性を理解するための二重盲検プラセボ対照無作為化試験の必要性に取って代わるものではない。しかし、このケースシリーズは、マラビロクとプラバスタチンのPASC治療における有効性と有用性をさらに検討するための、将来の臨床試験デザインの枠組みを示すものであると考えている。

宣言

謝意を表する。著者は、本研究を支援し、患者と交流したBrittany McKenney RN、Amy White RN、Surlin Chadha RN、Amanda Robinson、Christine Medaの働きに感謝する。

倫理的声明

すべての患者/参加者は、本研究に参加することに、書面によるインフォームド・コンセントを得た。

資金調達

なし

著者の貢献

RY、EO、MZが本研究を構想した。RYが本研究を企画した。JG-CとRM-Rはバイオインフォマティクスを行った。RY,JG-C,RM-Rは原稿を書いた。全著者が原稿の修正に協力し、提出されたバージョンを承認した。

競合する利益

BPはIncellDX社の従業員である。

BP、RY、PP、JB、EO、MKは、Chronic COVID Treatment Centerの独立した契約者である。

その他の著者は、本研究が、潜在的な利益相反として解釈される可能性のある商業的または金銭的な関係がない状態で実施されたことを表明する。

データおよび資料の入手

データおよび資料の提供:資料およびデータの提供は、対応する著者にお願いする。

倫理。本研究は、Chronic COVID Treatment Centerの倫理委員会により審査・承認された。

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