超分子増感導出分光法を用いた鼻腔環状ヌクレオチドの同時分光蛍光測定：ポストCOVID-19嗅覚障害の生化学的マーカーとして

病後の嗅覚喪失が重要な理由

多くのCOVID-19から回復した人々は、嗅覚が戻らないか、ゆっくりしか回復しないことに驚きました。食べ物やコーヒーの風味が損なわれるだけでなく、嗅覚の喪失は食事の味わいを鈍らせ、ガス漏れや煙を感知できなくして安全性を低下させ、感情面の幸福感にも影響を与えます。本研究は、鼻腔内の微量な化学メッセンジャーの水準を調べ、COVID-19後の持続的な嗅覚喪失を持つ人々でそれらがどのように変化するかを明らかにし、これらを測定する新しい実用的な検査法を提示します。

嗅覚を支える微小なメッセンジャー

鼻腔は空気中の化学物質を脳への電気信号に変換する特別な神経細胞で覆われています。この働きには、スイッチのように作用する環状ヌクレオチドと呼ばれる二つの小分子が必要です。匂いが鼻に届くと、これらのメッセンジャーは細胞内で一時的に増加し、電荷を運ぶチャネルを開いて神経インパルスを開始します。以前の研究は、これらのメッセンジャーの異常が嗅覚障害と関連する可能性を示唆していましたが、実際の鼻分泌液中で正確に測定することは困難でした。

微弱な化学信号を読み取る新手法

これらの鼻腔メッセンジャーを測る従来の検査は、粘液中の他の物質による干渉を受けやすいか、あるいは高価で専門的な機器が必要でした。本研究では光を基盤とする別のアプローチを設計しました。研究者らは、メッセンジャー分子を抱えることができ、紫外線下で発光を増強する環状のホスト分子を用いました。発光の波長依存性を精密に走査し、その後重なり合う信号を鋭くする数学的処理を適用することで、二つのメッセンジャーを明確に分離し、単一ランでそれぞれ非常に低濃度まで定量できる手法を確立しました。

鼻分泌液を数値に変える

方法を実践に移すため、研究チームはまず既知量の二つのメッセンジャーを混ぜた標準試料をプールした鼻分泌液サンプルに添加しました。次にタンパク質を除去し、ホスト分子と緩衝液を加えて光学信号を記録しました。応答は広い濃度範囲で良好に比例し、検出下限は非常に低く、微量を検出できることを示しました。反復測定、溶液条件のわずかな変化、アルブミンや塩類など一般的な鼻腔成分の存在に対する試験でも、方法は精度と安定性を維持しました。これは臨床試料での使用に十分な頑健性を示唆します。

嗅覚障害のある人とない人の比較

研究者らは次に少人数のボランティアから鼻分泌液を採取して調べました。1群は標準的な嗅覚検査で正常と確認された人々、もう1群はCOVID-19感染後少なくとも6か月以上持続する完全な嗅覚喪失を抱える患者でした。光学ベースの手法を用いると、患者群では両方のメッセンジャー分子が健常者よりもはるかに低いことが明らかになりました。レベルが低いほど嗅覚検査の成績も悪く、統計解析はこれら化学物質の測定が患者と健常ボランティアを高い精度で識別できることを示しました。これはポストウイルス性嗅覚喪失の明確な生化学的指紋を示すものです。

患者と臨床への意義

本研究は、COVID-19後の長期にわたる嗅覚喪失が鼻分泌液中の重要なシグナルメッセンジャーの枯渇と強く関連していることを結論づけています。また、これらの分子は複雑で高価な機器ではなく、比較的単純な光学系で高感度かつ低コストに測定できることを示しました。より大規模で長期の研究が依然必要ですが、本研究は将来的に医師が嗅覚関連障害を追跡し回復を監視し、感染が分子レベルで嗅覚をどのように乱すかをより良く理解するのに役立つ実用的な検査方法への道を開くものです。

引用: Alsobky, M.E., Younes, A., Al kamaly, O. et al. Simultaneous spectrofluorimetric determination of nasal cyclic nucleotides as biochemical markers in post-COVID-19 olfactory dysfunction using supramolecular-enhanced derivative spectroscopy. Sci Rep 16, 16010 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-54824-2

キーワード: 嗅覚喪失, COVID-19, 鼻腔バイオマーカー, 環状ヌクレオチド, 嗅覚障害