新型コロナウイルスSARS-CoV-2は、本当は血管疾患かもしれない

最初は肺炎の形で肺に大きく影響すると考えられていた COVID-19 だが、2020年4月にCOVID-19に起因する多くの謎の症状の1つとして血栓が浮上した。この直後、コロナウイルス関連の脳卒中が原因で若者が亡くなったという報告が出され、その次に、COVIDつま先という、痛みを伴う赤または紫の指が報告された。これらの症状のすべてに共通するものは何か？血液循環の障害だ。

COVID-19による死亡の40％が心血管合併症に関連しており、純粋な呼吸器疾患の代わりに、この疾患が血管感染症のように見え始めた。
パンデミックの数か月後、新型コロナウイルスが血管に感染し、血栓、脳卒中、心臓発作の高い有病率について、頭から足の指の症状に対するさまざまな答えを提供しうる理論を支持する証拠が増えている。

「これらのCOVID関連の合併症はすべて謎だった。血液凝固、腎臓の損傷、心臓の炎症、脳卒中、脳炎[脳の腫れ">が見られる。」と Angiogenesis Foundationの会長であるWilliam Li 医学博士は述べた。「SARSやH1N1または率直に言って、ほとんどの感染症で通常見られない現象だ。」

「出現しているすべてのデータをまとめ始めた場合、このウイルスはおそらく血管指向性ウイルスであることがわかる。つまり、それは血管に影響を及ぼす」とブリガムアンドウーマンズのメディカルディレクターでありボストンの病院心臓血管センターのMandeep Mehra医師は述べている。
2020年4月20日にThe Lancetのオンラインで発表された論文で、Mehra博士とそのチームは、SARS-CoV-2ウイルスが血管の内側を覆う内皮細胞に感染する可能性があることを発見した。
内皮細胞は心血管系を保護し、血液凝固から免疫反応まですべてに影響を与えるタンパク質を放出する。ランセット紙では、科学者たちはCOVID-19を持つ人々の肺、心臓、腎臓、肝臓、腸の内皮細胞への損傷を示した。このLancetの論文は、「COVID-19における内皮細胞感染と内皮炎（Endothelial Cell Infection and Endotheliitis in COVID-19.）」と題されている。

「分かりつつあるコンセプトは、これは呼吸器疾患だけではないということだ。これはもともと呼吸器疾患だが、実際には血管系の関与によって人々を殺すのは血管疾患だ」とMehra博士は述べている。
血球に感染し、体内を循環する呼吸器ウイルスは、ほとんど前代未聞だ。

類を見ない呼吸器ウイルス

SARS-CoV-2は、鼻と喉の気道を覆う細胞の表面に存在するACE2（アンジオテンシン変換酵素2）受容体を介して体内に入ると考えられている。ウイルスは肺に入ると、肺胞である肺胞から、ACE2受容体も豊富な血管に移動するように見える。

「ウイルスは肺に入り、肺組織を破壊し、人々は咳を始める。肺組織が破壊されると、血管が壊れる」とMehra博士は説明する。「その後、内皮細胞に続いて内皮細胞への感染が始まり、局所的な免疫反応が生じ、内皮が炎症を起こす。」

血球に感染し、体内を循環する呼吸器ウイルスは、ほとんど前代未聞だ。 H1N1のようなインフルエンザウイルスがこれを行うことは知られておらず、元のSARSウイルス（SARS-CoV-1）、現在の感染症の姉妹コロナウイルスは、肺を越えて広がらなかった。エボラやデング熱などの他の種類のウイルスは、内皮細胞を損傷する可能性があるが、通常は肺に感染するウイルスとは大きく異なる。

マウントシナイのアイカーン医学部の微生物学教授であるBenhur Lee医学博士は、SARS-CoV-1とSARS-CoV-2の違いは、各ウイルスが活性化および拡散するために必要な余分なタンパク質に起因している可能性が高いと述べている。両方のウイルスはACE2受容体を介して細胞にドッキングするが、その遺伝物質が感染した細胞に侵入できるようにウイルスを分解するために別のタンパク質が必要だ。元のSARSウイルスに必要な追加のタンパク質は肺組織にのみ存在するが、SARS-CoV-2が活性化するタンパク質はすべての細胞、特に内皮細胞に存在する。

「SARS-CoV-1では、それを切断するために必要なタンパク質は肺環境にのみ存在する可能性が高く、そこで複製することができる。私の知る限りでは、それは実際に全身性になるわけではない」とLee 博士は言う。「SARS-CoV-2は furinと呼ばれるタンパク質によって切断される。furinは我々のすべての細胞に存在しているため、ユビキタスだ。」

内皮損傷はSARS-CoV-2の奇妙な症状を説明できた

血管の感染は、血栓の発生率が高いなど、新規コロナウイルスの奇妙な傾向の多くを説明する。内皮細胞は、凝固システムをオンまたはオフにするタンパク質を送り出すことにより、血餅形成を調節するのに役立ちます。細胞はまた、血液がスムーズに流れ、血管壁の粗い端に引っかかることがないようにする。

コロンビア大学アービングメディカルセンター（CUIMC）の介入心臓病専門医であるSanjum Sethi医学博士は、次のように述べている。「それが混乱した場合、それが潜在的に血栓形成を促進するかもしれない理由がわかるだろう。」

内皮障害は、COVID-19を持つ人々の心血管障害と一見自然発生的な心臓発作の高率を説明するかもしれない。内皮細胞の損傷は血管に炎症を引き起こし、それによって蓄積されたプラークが破裂し、心臓発作を引き起こす可能性がある。これは、血管内にプラークがあり、通常は安定したままであるか、薬物で制御されている可能性がある場合、突然心臓発作のリスクが非常に高くなることを意味する。

「炎症と内皮機能障害は、プラーク破裂を促進する」とSethi博士は言う。「内皮機能障害は、より悪い心臓転帰、特に心筋梗塞や心臓発作に関連している。」

血管の損傷は、高血圧、高コレステロール、糖尿病、心臓病などの既存の状態にある人々が、肺に感染するはずのウイルスによる深刻な合併症のリスクが高い理由を説明することもできる。これらの疾患はすべて内皮細胞の機能不全を引き起こし、感染によって引き起こされる血管の追加の損傷や炎症は、それらを端から押し出し、深刻な問題を引き起こす可能性がある。この理論は、多くのCOVID-19患者が、よりよく呼吸するのを助けるのに換気装置が役立たないことが多い理由の謎を解決することもできる。換気装置が役立つ肺への空気の移動は、方程式の一部にすぎない。血液中の酸素と二酸化炭素の交換は、体の残りの部分に酸素を供給するのと同じくらい重要であり、そのプロセスは肺の機能している血管に依存している。

「完全な酸素交換に必要な血管内に血栓がある場合、たとえ気道に空気を出し入れしている場合でも、循環がブロックされている場合、機械的換気サポートの利点はすべて妨げられる。」とLi 博士は言う。

William Li 博士が共著者である、2020年5月21日にニューイングランド・ジャーナル・オブ・メディシンのオンラインで公開された新しい論文には、COVID-19で死亡した人々の肺の内皮細胞における血栓と感染の広範な証拠が示されている。これは、肺の血栓が9倍少ないH1N1で亡くなった人々とはまったく対照的だった。 COVID-19肺では血管の構造さえ異なっていて、元の血管が損傷した後に形成された可能性のある多くの新しい枝があった。 5月21日のNEJMの論文は、「Covid-19における肺血管内皮炎、血栓症、および血管新生（Pulmonary Vascular Endothelialitis, Thrombosis, and Angiogenesis in Covid-19.）」と題されている。

「我々はいたるところに血栓を見た」とLi博士は言う。「ガムボールマシンを充填するように、内皮細胞を充填するウイルス粒子を観察していた。内皮細胞が膨張し、細胞膜が破壊され始め、損傷した内皮の層を持っていた。」
最後に、血管の感染は、ウイルスが体内を移動して他の臓器に感染する方法である可能性があり、これは呼吸器感染症の典型ではない。

「内皮細胞は循環システム全体をつなぎ、60,000マイルに相当する血管を我々の体全体に結び付けている。」とLi博士は述べている。「これは、COVID-19が脳、心臓、COVIDのつま先に影響を与えることができる1つの方法だ。SARS-CoV-2は、内皮細胞を介してそれ自体を運ぶのか、またはこの方法で血流に入るのか？その答えは分からない。」

Mehra博士は、COVID-19を持つ約9,000人を対象とした別の論文で、スタチンとACE阻害剤の使用が生存率の向上に関連していることを示した。このオープンアクセス論文は、2020年5月1日にニューイングランド・ジャーナル・オブ・メディシンでオンラインで公開され、「心血管疾患、薬物療法、およびCovid-19の死亡率（Cardiovascular Disease, Drug Therapy, and Mortality in Covid-19.）」と題されている。

COVID-19が血管疾患である場合、最良の抗ウイルス療法は抗ウイルス療法ではない可能性がある

別の理論は、他の臓器の血液凝固と症状は、過剰反応性の免疫反応による身体の炎症、いわゆる「サイトカインストーム」によって引き起こされるというものだ。この炎症反応は他の呼吸器疾患や肺炎の重症例で発生する可能性があるため、血栓、心臓の合併症、神経症状の最初の報告では警報が鳴らなかった。ただし、Covid-19で見られる問題の大きさは、他の呼吸器感染症で発生する炎症を超えているようだ。

「これらのその他のウイルスで凝固が起こる傾向がいくらか高まっていると我々は考えている。炎症は一般的にそれを促進すると思う」とSethi博士は言う。「これはSARS-CoV-2独特なのか、それとも感染がそれほど深刻だからというだけのことなのか？これらはすべて本当に良い質問だと思うが、残念ながらまだ答えはない。」

事例として、Sethi博士は、2020年4月にコロンビアのアービングメディカルセンター（CUIMC）で肺塞栓症対応チームのディレクターとして受け取った肺の血栓を扱うリクエストの数は、その数の2〜3倍だったと述べている。彼が今答えようとしている質問は、その月の間に病院に単により多くの患者がいたためか、パンデミックのピークだったのか、あるいはCOVID-19患者が実際に血栓のリスクが高いのか、ということだ。

「我々が見たものと我々の予備データが示していることから、このウイルスには血栓の追加の危険因子があると思われるが、まだそれを証明することはできない」とSethi博士は言う。

良いニュースは、COVID-19が血管疾患である場合、内皮細胞の損傷から保護するのに役立つ既存の薬物があることだ。前述の5月1日のニューイングランド・ジャーナル・オブ・メディシンでは、COVUD-19を使用して約9,000人の人々を調べ、Mehra博士はスタチンとACE阻害剤は、より高い生存率に関連していた。スタチンは、コレステロールを下げたりプラークを防止したりするだけでなく、既存のプラークを安定させることにより、心臓発作のリスクを軽減する。

「スタチンとACE阻害剤の両方が血管機能障害に対して非常に保護的であることが判明した」とMehra博士は述べている。「心血管疾患の連続体におけるそれらの利点のほとんどは、高血圧であろうと、脳卒中であろうと、心臓発作であろうと、不整脈であろうと、心不全であろうと、あらゆる状況で、心血管系を保護するメカニズム〜内皮細胞を安定させる能力から始まる。」
「我々が言っていることは、おそらく最良の抗ウイルス療法は実際には抗ウイルス療法ではないということだ。最良の治療法は、実際には血管内皮を安定させる薬物かもしれない。まったく異なるコンセプトを構築している。」

この記事の著作権
この記事は、健康、科学、ウェルネスの科学をカバーするElemental @MediumのシニアライターであるDana G. Smith氏によって書かれた。彼女の連絡先情報は、dsmith @ medium.comと@smithdanagだ。記事は2020年5月28日にメディアで公開された。

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