COVID-19 치료를 위한 자일리톨 기반 비강 스프레이

1. 배경 및 근거

코로나바이러스 감염증 2019(COVID-19) 팬데믹으로 인해 전 세계적으로 의료 서비스가 빠르게 발전하고 있습니다. 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)는 COVID-19의 원인이 되는 새로운 바이러스로, 질병 스펙트럼의 가장 심각한 단계에서 입원 또는 ICU 입원이 필요할 수 있습니다. 현재 전 세계적으로 수많은 백신 접종 프로그램을 통해 예방 조치를 취하고 있습니다. 그러나 현재 경미한 COVID-19 감염, 즉 입원이 필요하지 않은 증상성 감염에 대한 확립된 치료법은 없으며, 이는 사례의 상당 부분을 차지합니다. 자일리톨은 체외에서 SARS-CoV-2 퇴치에서 유망한 결과를 보여주었고 이 연구는 Xlear의 자일리톨 기반 나잘 스프레이가 생체 내에서 효과가 있는지 여부를 탐구하는 것을 목표로 합니다.

1.1 COVID-19 감염 SARS-CoV-2는 Nucleocapsid(N) 단백질, Membrane(M) 단백질, Spike(S) 단백질 및 Envelope(E) 단백질의 4가지 구조 단백질로 구성된 포지티브 센스, 단일 가닥 RNA 바이러스입니다. . 이러한 구조 단백질은 숙주 세포에서 바이러스의 수용체 결합, 전사, 복제 및 조립에서 중요한 역할을 합니다(Boopathi et al., 2020). 비강 상피는 SARS-CoV-2가 COVID-19 감염을 담당하는 수용체인 안지오텐신 전환 효소-2(ACE2)에 결합하는 주요 부위 역할을 합니다(Zhou et al., 2020). 비강 캐리지가 전파에 중요한 역할을 하는 상황에서 비강 내로 투여되는 약물은 실행 가능한 치료 옵션이 될 수 있습니다(Sungnak et al., 2020).

1.2 약물: 자일리톨 자일리톨은 식물에서 추출한 당 알코올입니다. 치석은 Streptococcus mutans의 대사를 방해하여 세포 사멸을 유발하여 치아우식증을 예방함으로써 치석 형성을 방지하고 법랑질 탈회를 억제하기 위해 치과 직업에서 사용됩니다(Janakiram et al., 2017). 자일리톨은 항균 작용을 나타낼 뿐만 아니라 면역을 조절하고 상처 치유에 기여할 수 있습니다(Salli et al., 2019).

1.2.1 자일리톨 및 호흡기 감염 연쇄상 구균 뮤탄스 성장에 대한 자일리톨의 억제 효과는 호흡기 감염을 담당하는 다른 비인두 병원체와의 상호 작용에 대한 더 많은 연구를 촉발시켰습니다. 1% 및 5% 자일리톨로 처리된 알파-용혈성 폐렴 연쇄상구균 및 베타-용혈성 연쇄상구균에 대한 시험관 내 연구에서 24시간 잠복기 동안 통계적으로 유의미한 성장 억제가 나타났습니다(Kontiokari et al., 1999).

또 다른 팀은 자일리톨이 응고효소 음성 포도상구균을 죽이는 능력을 확립했습니다. 식염수를 사용하는 대조군과 비교하여 21명의 참가자에게 투여된 5% 자일리톨은 면봉당 597 CFU(집락 형성 단위)에서 면봉당 99 CFU로 Staphylococcus 수가 현저하게 감소한 것으로 나타났습니다(Zabner et al., 2000).

1.2.2 자일리톨과 바이러스 박테리아에 대한 자일리톨의 억제 효과는 잘 기록되어 있지만 항바이러스 특성에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 식이 자일리톨은 인플루엔자 A 바이러스를 생체 내에서 치료하는 데 사용되었습니다. 자일리톨과 홍삼의 조합을 투여한 마우스는 감염 14일 후 자일리톨 33mg/kg/일에서 100% 생존율과 3.3mg/kg/일에서 60% 생존율을 보인 반면 PBS(대조군)에서는 0% 생존율을 보였습니다. 홍삼과 자일리톨을 따로따로. 이는 자일리톨과 홍삼의 시너지 효과를 시사한다(Yin et al., 2014).

자일리톨과 인간 호흡기 세포융합 바이러스(hRSV)와의 상호 작용에 대한 연구가 2015년에 수행되었습니다. 자일리톨은 hRSV 현탁액에서 시험관 내에서, 마우스에서 생체 내에서 시험되었습니다. 자일리톨의 in vitro 효과는 3.13mg/ml 농도에서 완전한 억제를 보였다. 자일리톨은 3.3mg/kg/d로 생쥐의 폐 바이러스 역가를 상당히 감소시켰고 가장 효과적인 용량을 입증했습니다(Xu et al., 2016).

1.3 자몽 종자 추출물(GSE) 자몽 종자 추출물(GSE)은 자몽 종자에서 만들어집니다. 항산화 및 항균 특성으로 인해 자연 치료제로 사용됩니다(Reagor et al., 2002; Salehi et al., 2019).

1.3.1 GSE 및 바이러스 GSE는 억제 효과가 있는지 확인하기 위해 여러 바이러스에 대해 테스트되었습니다. GSE는 조류 인플루엔자 바이러스(AIV) 및 뉴캐슬병 바이러스(NDV)에 대해 살바이러스 활성을 나타내었지만 감염성 점액낭 질환 바이러스(IBDV)에 대해서는 그렇지 않았습니다(Komura et al., 2019). AIV와 NDV는 SARS-CoV-2와 같은 외피 바이러스이지만 IBDV는 그렇지 않기 때문에 이러한 발견은 중요할 수 있습니다(Schoeman et al., 2019). GSE가 SARS-CoV-2에서 유사한 억제를 나타낼 수 있다는 가설을 세울 수 있습니다.

1.4 Xlear의 자일리톨 기반 비강 스프레이 Xlear는 상기도 감염 치료를 위한 자일리톨 함유 비강 스프레이를 개발하고 특허를 받았습니다. 비강 스프레이는 자일리톨과 GSE로 구성되어 항균 특성을 제공할 뿐만 아니라 비강에 바이러스가 부착되는 것을 방지합니다. SARS-CoV-2에 대한 Xlear의 항바이러스 효과에 대한 연구는 현재 진행 중이지만 가설적으로는 자일리톨 기반 비강 스프레이가 COVID-19 감염에 유용하고 저렴한 치료법이 될 수 있습니다.

1.4.1 Xlear 및 코로나바이러스 자일리톨은 시험관 내에서 SARS-CoV-2에 대해 항바이러스 특성을 나타내는 것으로 나타났습니다(Bansal et al., 2021; Ferrer et al., 2020).

USA-WAI/2020 균주를 준비하고 Xlear(실험 2)와 그 성분인 자일리톨 및 GSE(실험 1)를 별도로 테스트하기 위해 Vero 76 세포에서 계대 배양했습니다. GSE 0.2%는 SARS-CoV-2를 3.67 log10 CCID50/0.1 mL에서 실험 1에서 감지할 수 없는 수준으로 감소시켰습니다. Xlear in virucidal assays는 다양한 농도(90%, 80%, 50%)에서 바이러스 감염을 완전히 억제하고 바이러스 역가를 2.17 log로 감소시켰습니다. 용량 의존적 반응을 나타내는 20% 농도에서(부록 1)(Ferrer et al., 2020). 후속 연구에서는 Xlear 비강 스프레이 치료로 치료한 바이러스 역가가 통계적으로 유의미하게 감소한 것으로 나타났습니다 - 4.2 log10 CCID50/0.1mL 1.7로, 2.5 log10 CCID50 감소(Cannon et al., 2020).

로잔에 있는 Cagno 박사 팀의 최근 비공개 보고서(2021년 4월)는 2021년 SARS-CoV-2 변종에서 Xlear의 바이러스 살상 특성을 확인했습니다. 바이러스 스톡은 B1.1.7 및 B1.351의 두 계통에 속하는 Vero E6 세포에서 성장했습니다. 바이러스 감염의 완전한 억제는 B1.351에 대한 90%, 60% 및 20% 농도 Xlear 살바이러스 분석에서 관찰되었습니다. 바이러스 감염성은 부록 2에 설명된 20%에서 3.06 로그 감소와 함께 90% 및 60% 농도에서 B1.17에서 유사하게 완전히 억제되었습니다.

COVID-19 감염 치료제로 Xlear를 복용한 개인에 대한 사례 연구가 수행되었습니다. 참가자는 하루에 4번 각 콧구멍에 스프레이해야 했습니다(스프레이당 140µL). 모든 개인은 COVID-19 역전사 중합효소 연쇄 반응(RT-PCR) 비강 면봉을 통해 양성에서 음성으로 전환되는 속도가 빨라져 증상이 호전되는 것으로 나타났습니다. 중요한 것은 일부 개인은 현재 흡연 상태 및 비만과 같은 관련 동반 질환을 가지고 있다는 것입니다. Xlear의 스프레이로 증상 개선 및 바이러스 부하 감소를 설명하기는 어렵지만 이중 맹검 위약 대조 무작위 임상 시험에 대한 근거를 제공합니다(Go et al., 2020).