サル痘はヒトからヒトへ感染し、ヒトはミンクにCOVID-19を感染させる...動物とヒトの「ウイルスの絡み合い」に注意

新型コロナウイルスの流行はまだ収束せず、サル痘が再び発生している。人間社会を混乱させる新たな病原体の多くは動物界に由来しています。なぜこのような事件が年々増加しているのでしょうか?動物と人間の間での「ウイルスの絡み合い」になぜ警戒する必要があるのでしょうか?

記者 王雪英 執筆 丁林 編集

ニューメディア編集者/李雲鋒

COVID-19流行の影はまだ消えず、新たな流行の可能性が人々の目に留まりました。

世界保健機関によると、最近多くの国からサル痘の症例が報告されている。 5月21日現在、世界12の国と地域から、サル痘の確定症例92件と疑い症例28件が報告されている。世界保健機関は、アフリカ以外の国でサル痘の症例が発見されることは「異例」であると注意を促している。専門家は、監視範囲が拡大するにつれ、今後世界中でサル痘の症例数がさらに増加する可能性があると予測している。

人々を心配させているのは、流行の急速な拡大だけでなく、サル痘ウイルス自体の新たな変化でもある。入手可能な情報によれば、サル痘ウイルスのヒトからヒトへの感染は現在発生しているが、半世紀近くにわたり、サル痘ウイルスのヒトからヒトへの感染は一般にまれであると考えられていた。 1958年にサルで初めて発見されてから、1970年に最初の感染患者が診断され、現在では人間同士の直接感染が見られるまで、サル痘ウイルスは、病原体に厳密な種の「隔離ゾーン」がないことを改めて人間に思い起こさせてきた。

○ ○ ○

サル痘：動物の病気から人獣共通感染症へ

1958年、ポリオワクチンの研究のためにシンガポールからデンマークへ輸送されたカニクイザルの群れが突然病気になった。当初、サルの異常は、天然痘の症状に似た水疱が現れ始めるまで、あまり注目されませんでした。科学者たちはその後、これらのサルの水痘液から特殊なオルトポックスウイルスを分離し、「サル痘」と名付けました。現時点では、サル痘ウイルスはまだ「動物ウイルス」の段階にあります。

12年後の1970年、アフリカのコンゴ民主共和国に、非常に特殊な症状を持つ患者が現れました。この9歳の少年は天然痘に感染していたようだが、彼の住んでいた地域ではワクチンの普及により、1968年にはすでに「天然痘感染ゼロ」が達成されていた。それで、少年に感染させたものは何だったのでしょうか?研究者たちが予想していなかったのは、少年の水痘液サンプルからサル痘ウイルスが抽出されたことだった。世界初のサル痘感染例は、サル痘が人獣共通感染症になったことを示した。

当時、サル痘ウイルスのヒトからヒトへの感染はまれでした。主な感染経路としては、感染者の呼吸器分泌物、皮膚損傷、汚染された物体との密接な接触などが挙げられます。対面での呼吸器飛沫感染には時間がかかります。世界保健機関がサル痘の警報を発すると、より多くのアフリカ諸国でサル痘の症例が報告され始めました。当初、ほとんどの症例はコンゴ民主共和国の農村地域と熱帯雨林周辺に集中していましたが、後に西アフリカでも関連症例が現れ始めました。しかし、1996年にコンゴ民主共和国で発生した例外を除けば、サル痘のヒトへの流行は比較的小規模で制御可能であり、症例が「アフリカ外」に広がったことはありません。

▲1970年から2017年まで、サル痘は主にアフリカの一部で蔓延した。西アフリカのサル痘系統と比較すると、コンゴ盆地付近で蔓延しているサル痘系統の死亡率は高い（画像提供：世界保健機関）

しかし、2003年に米国で発生したサル痘の流行は、ウイルスの「地域的蔓延」に関する人々の誤解を完全に変えた。データによれば、今回の流行はアフリカ以外で初めて報告されたサル痘ウイルスによるヒト感染であり、米国の6州で合計53件の感染が確認されており、「ウイルスの発生源」はガンビアの巨大ネズミとリス数匹であることが判明した。彼らは自分たちが運んでいたサル痘ウイルスを、一緒に育てられた飼い犬やマーモットに感染させ、最終的にはこれらの飼い犬との濃厚接触によって感染した人もいた。

もともとサルで発見されたものの、サルはサル痘ウイルスの自然宿主ではありません。多くの種がサル痘ウイルスに感染していることが判明しているものの、げっ歯類がウイルスの真の保有宿主である可能性があるという研究結果があります。サルは人間と同様、単に「溢れ出る」ウイルスの宿主に過ぎない。

「（サル痘ウイルスが）このように広がっているのを見るのは本当に目を見張る」とカリフォルニア大学の疫学者アン・リモン氏は最近のメディアのインタビューで語った。アフリカで10年以上にわたりサル痘ウイルスを研究してきたリモン氏は、アフリカ以外の複数の国でほぼ同時に発生した今回のサル痘の流行は、世界中の科学者の注目を集めるはずだと考えている。 「このような状況はこれまで見たことがありません。」

○ ○ ○

病原体の種を超えた「流出」と「逆流」

感染症の研究において、病原体の「スピルオーバー」現象という非常に重要な概念があります。

人類の発展の歴史を通じて、「世界に混乱を引き起こした」病原体の多くは、霊長類から人間に感染したヒト免疫不全ウイルス（HIV）、鳥から人間に感染した鳥インフルエンザウイルス（H5N1、H7N9など）など、他の動物から来ています。近年、人間社会を混乱させた多くの新しい病原体も動物界から来ています。

(画像出典: npr.com)

ウイルスを例に挙げてみましょう。自然界のウイルスが宿主内で拡散して複製し、体内の特定のタンパク質の「ドアの鍵」を開くためには、対応するタンパク質の「鍵」が必要です。この「1 つの鍵で 1 つの錠前が開く」という相互作用により、ほとんどのウイルスの拡散が特定のホストに制限されます。

ウイルスが大量に複製される一方で、ドアを開けるのに使える「鍵」も大量生産されている。ただし、例外は常に存在します。ウイルス複製の「プロセス」が時々失敗し、歯の跡が 1 つ余分に残ったり、歯の跡が 1 つ減ったりする非標準の「キー」がいくつか生成されることがあります。これらの突然変異のほとんどは実質的な影響はありませんが、例外もあります。突然変異した鍵の中には、別の新しい宿主種のタンパク質の「ドアロック」を開けることができるものもあります。

突然変異の「鍵」を持つウイルスがまったく新しい種に感染し、その中で広がり続ける場合、このプロセスはウイルスの「スピルオーバー」と呼ばれます。このプロセスにおいて、遺伝子変異の発生により、ウイルスは種間の障壁を乗り越え、種を超えた感染が可能になります。これにより、一部の動物感染症が人獣共通感染症になる可能性もあります。

一方、病原体の種間伝播は「一方通行」ではありません。人間は動物の病原体に感染するだけでなく、自分自身の病気を動物に感染させることもあります。このプロセスは病原体の「スピルバック」と呼ばれます。このプロセスでは、人間に感染した動物が新たなバイオリアクターになる可能性があり、病原体は新たな宿主に適応するためにさらなる変異を蓄積することになります。 「二次的な流出」が発生すると、これらの「改造された」病原体が再び人類を不意に襲う可能性があります...

(画像出典: nyt.com)

「異種間の感染が起こると、ウイルスは通常、新しい宿主に素早く適応することができます。」コロラド州立大学免疫病理学部の助手研究員シモーネ・クラバーグ氏は、この繰り返しの感染は「ウイルスの進化をさらに加速させ、より多くの新しい株の出現につながる可能性がある」と述べた。

○ ○ ○

「逆流」によりウイルスの予防は困難に

病原体の流出に比べ、逆流の方が問題です。多くの病原体の中で、ウイルスは最も流出しやすいと考えられます。

今年初め、中国香港のペットショップでCOVID-19の感染例が確認された。しかし、香港大学の研究者らは定期検査中に、この流行の原因はペットのハムスターである可能性があることを発見した。研究者らはサンプル検査と血清検査で、ペットショップにいた16匹のシリアンハムスター（ゴールデンハムスター）のうち8匹と、倉庫にいた12匹のシリアンハムスターのうち7匹が新型コロナウイルスの陽性反応を示したことを発見した。それだけでなく、研究者たちは人間とハムスターのウイルスゲノムの配列を解析した結果、デルタ株が病気の原因であることを発見した。

この事件は、これまで常に「警戒」されてきたコウモリに加えて、げっ歯類も新型コロナウイルスの自然宿主となり、ウイルスを人間に感染させる可能性があることを改めて思い起こさせる。

最近、新たなコロナウイルス「オミクロン変異体」の出現により、世界的なCOVID-19の流行が新たなピークを迎えました。研究者らは、オミクロン株のスパイクタンパク質（Sタンパク質）に35の変異があり、そのうち7つがげっ歯類への適応性を高める可能性があることを発見した。一部の科学者は、これらの変異は「特別な宿主」で発生した可能性が高いと推測している。初期のコロナウイルスは、人間から動物への感染中に新たな変異を起こし、オミクロン株が生成されたのである。

▲CT画像では、新型コロナウイルスに感染した実験用ハムスターの肺にも、人間の患者と同様の「すりガラス影」が見られることがわかった（写真提供：ウィスコンシン大学マディソン校）

学界はまだこの「特別な宿主」の正体を特定していないが、類似したウイルスの流出現象が多数発生していることから、科学者の間では長い間、幅広い懸念が生じている。新型コロナの流行が始まって以来、ミンクを含むいくつかの動物グループも大きな影響を受けています。

2021年12月末現在、世界獣疫事務局は、37か国で17種の動物が感染し、動物におけるCOVID-19の発生事例が625件記録されている。この期間中、養殖ミンク70万頭以上が新型コロナウイルスにより死亡し、新型コロナウイルスに感染した動物の中で最も多くの死亡者数となった。同時に、多くの国が養殖ミンクの大規模な駆除を開始した。デンマークだけでも殺処分数は1700万匹に上る…こうした「不幸はひとりではやってこない」ミンクは、人間から新型コロナウイルスに感染するだけでなく、ウイルスを人間に感染させる可能性もある。新型コロナウイルスには少なくとも3つのミンク関連の変異体が確認されており、そのうち「ミシガンミンク変異体」が人間の間でコミュニティーに広がった可能性があるという証拠がある。

2020年末、中国農業科学院ハルビン獣医研究所のブ・ジーガオ氏のチームは、新型コロナウイルスがミンク類の中で複製され病原性を引き起こす可能性があることを確認する論文を発表し、ミンクが新型コロナウイルスを人間に感染させるメカニズムを説明した。研究者らは、人間から分離された新しいコロナウイルスをミンクに感染させた後、ウイルスがミンクの鼻腔と肺で高レベルで複製され、ミンクの上部と下部の呼吸器系に病理学的損傷（肺血栓症を含む）を引き起こす可能性があることを発見した。このプロセスは、人間が新型コロナウイルスに感染した後に生じる病理学的損傷と非常によく似ています。同時に、ブ・ジーガオ氏のチームは、新型コロナウイルスは呼吸器飛沫を介してミンク間で効率的に伝染するだけでなく、無症状でも伝染することを発見した。これは人間同士の伝染と非常によく似ている。

(画像出典: nyt.com)

「ウイルスが種間で広がるたびに、ウイルスは変化する」とフランスの疫学者マリサ・ペール氏はメディアのインタビューで語った。 「変異したウイルスが広く蔓延しているウイルスとあまりにも異なる場合、新たに開発されたワクチンや治療法が期待に応えられない可能性がある。」

○ ○ ○

みんなが元気なら「晴れの日」

近年、動物の病気が人間に感染する事件が多発しており、「人獣共通感染症」と呼ばれる新たな伝染病も増えています。この傾向に対応して、ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジの生態系と人間の健康の相互作用の専門家であるケイト・ジョーンズ氏が分析を行った。彼女は1960年から2004年の間に新たに発生した335の病気を数え、そのうち60.3%が人獣共通感染症であり、71.8%が野生動物に由来しており、これらの割合は年々増加していることを発見した。

ネイチャー誌に掲載された最近の研究では、地球規模の気候変動の影響により、ますます多くの動物種が生息地を離れ、新しい環境へ移動せざるを得なくなり、この移動に伴って寄生虫や病原体も同時に移動するだろうと指摘されている。科学者たちは、今後50年間で新たな異種間接触の可能性が2倍になると予測している。特に、種の豊富なアフリカ、アジア、熱帯地域では、より多くの動物ウイルスが「溢れ出る」恐ろしい伝染病の発祥地となる可能性がある。

「今後数十年間で地球はより暑くなるだけでなく、病気も増えるという証拠が増えている」と、米国ジョージタウン大学の疾病生態学者グレゴリー・オルバリー氏は語った。ネイチャー誌の研究論文の筆頭著者である彼は、世界が動物の病気や人獣共通感染症の監視を強化することが急務であると考えており、「人類には無駄にできる時間はあまりない」と述べている。

▲アメリカとカナダのオジロジカが新型コロナウイルスに感染していることが判明した。新型コロナウイルスに感染していることが分かっている動物のほとんどはペットや飼育動物であり、これらの感染動物を検査して隔離するのは比較的容易だ。健康専門家は、本当の脅威は野生動物から来ると述べている（画像出典：nature.com）

残念なことに、スピルオーバーに関する研究と比較すると、スピルバックの深刻さにはあまり注意が払われていません。長い間、「人間中心」の考え方により、人間は動物に発生する伝染病にあまり注意を払わないと決められてきました。関連する研究は数少なく、主に霊長類、大型飼育動物、絶滅危惧種、ペットに焦点を当てており、野生動物の病気の長期にわたる科学的モニタリングは比較的少ない。一方、人間から動物への病原体の流出によって引き起こされる連鎖反応の研究や、動物病原体の遺伝子配列の解析は、まだあまり人気のない研究です。

流出は「二次的氾濫」を引き起こし、人間の健康を危険にさらす可能性があるだけでなく、流出の影響を受ける野生生物の個体群（特に脆弱な種）も、より大きな、時には壊滅的なリスクに直面する可能性があります。

例えば、マウンテンゴリラは世界に約1,000頭しか残っておらず、絶滅の危機に瀕している希少種です。この絶滅の危機に瀕した個体群をよりよく保護するために、一部の科学者は長期にわたる科学的監視を続けています。 2009年、ルワンダ野生生物保護公園のマウンテンゴリラの群れがヒトメタニューモウイルス（hMPV）感染の症状を示していることがわかり、人々は驚きました。 hMPVウイルスは、死んだゴリラの組織サンプルからも検出され、南アフリカの感染患者の組織サンプルと一致した。

呼吸器病原体であるhMPVは、一般的には人間にインフルエンザのような感染症を引き起こすだけですが、ウイルスが拡散すると、マウンテンゴリラの健康と生存に深刻な脅威をもたらします。感染が発生した公園では、マウンテンゴリラがhMPVに感染し、死亡した。

(画像出典: vox.com)

人間は独立した生き物ではありません。私たちの周りの生態環境は人間の健康と密接に関係しており、切り離すことはできません。地球規模の気候変動が激化するにつれ、ますます多くの種が「気候移民」となることを余儀なくされている。かつては「互いに交流せず」、互いに危害を加えることを避けていた種も、新たな「危険な関係」で衝突することになるだろう。自然の「盲箱」は次回、どんな「新たな驚き」を明らかにするのでしょうか？誰も答えを知りませんし、知りたいとも思っていません。

制作：サイエンス・セントラル・キッチン

制作：北京科学技術ニュース |北京科学技術メディア

友達の輪にシェアしましょう

無断転載は禁止です