伝染病予防のための新しいアイデア：野生動物にワクチンを投与する

新型コロナウイルス感染症のパンデミックから狂犬病ワクチンまで、人類はワクチンの研究開発と接種に莫大な経済的代償を払ってきた。野生動物にワクチンを接種するという作業を「事前に」行えば、状況を変えることができるでしょうか?

記者/王学英編集者/ディン・リン

ニューメディア編集者/陳玄志

14世紀の「黒死病」から今日の新型コロナウイルス肺炎まで、過去1世紀にわたって人類社会では数え切れないほどの大規模な感染症の流行が発生してきました。科学技術の継続的な進歩により、人類は、多くの致命的な病気の宿主である動物が、人類の伝染病の歴史においてますます重要な役割を果たしていることに徐々に気づきました。人間へのワクチン接種が「対症療法」に過ぎないのであれば、野生動物に病気を予防・治療するためにワクチン接種を行うことは、人間の伝染病予防活動における「根本治療」の新しいアイデアとなるのでしょうか？

野生動物のワクチン接種方法

毎年 1 月になると、テキサス州のいくつかの空港は大変混雑します。貨物機がここから離陸し、米国とメキシコの国境地帯に向かい、空中から郊外や野生地域に約 100 万個の「小さな茶色の餌ブロック」を散布します。

一見すると、これらは目立たないものです。魚の餌を圧縮して作った殻は四角形でマッチ箱の半分以下の大きさで、草の中に簡単に埋めることができます。しかし、これらの「汚い」見た目のものを侮ってはいけません。なぜなら、そこには大きな秘密が隠されているからです。野生動物が魚の餌の誘惑に抗えず、餌を積極的に噛むと、餌の中の「カプセル」に包まれたワクチン液が噛まれた瞬間に口の中に噴き出し、野生動物に狂犬病ワクチンを「接種」するという目的を間接的に達成するのです。

▲経口狂犬病ワクチンの餌ブロック。（出典：米国疾病予防管理センター）

人間はこのトリックを思いつくしかなかった。

ご存知のとおり、狂犬病は狂犬病ウイルスによって引き起こされる急性感染症です。犬、オオカミ、猫などの動物によく見られます。これは人獣共通感染症であり、人間における死亡率が非常に高い。科学の進歩により、狂犬病に対する人類の理解は飛躍的に向上しましたが、医学界には依然として効果的な治療法がありません。最も一般的な対応計画は、依然として受動的な予防と治療、すなわち「曝露後予防法」（PEP）です。狂犬病の蔓延をできるだけ根絶するために、人間も動物を狂犬病ワクチン接種の対象に挙げるようになりました。

しかし、たとえペットが飼い主の自主的な判断でワクチン接種を受けることができたとしても、放し飼いの野生動物はどうでしょうか？米国やオーストラリアなどの西洋諸国では、毎年報告される狂犬病症例の約90％が野生動物で発生しており、キツネ、スカンク、コヨーテ、アライグマを筆頭とする野生動物が飼い犬を上回り、狂犬病ウイルスの主な感染源となっている。

スイスの科学者たちは、野生動物へのワクチン接種の難しさという問題の解決に向けて第一歩を踏み出した。 1978年、彼らは野生のキツネを対象に、野生での経口狂犬病ワクチンの初めての大規模な投与を実施した。

しかし、ワクチン接種プログラムはうまくスタートせず、期待した成果は得られませんでした。当時は、野生動物に経口ワクチンを摂取させるには、対象動物のさまざまな食生活の好みや生活習慣に応じて、ワクチン餌ブロックのサイズ、パッケージ、さらには味を調整する必要があることに、人々は十分に気づいていませんでした。また、この改良型経口狂犬病ワクチンは主に（弱毒化した）生ワクチンであるため、その安全性について国民の懸念が高まり、プロジェクトは一時中断されました。

▲一般的な経口狂犬病ワクチンのいくつかの種類。（写真提供：Plos One）

1995年までに、ヨーロッパ諸国は経口狂犬病ワクチンの導入と試験を開始しました。これを踏まえ、米国農務省も州政府や連邦政府と協力し、野生での大規模な狂犬病ワクチン接種キャンペーンを開始した。各州の実情に基づき、米国は毎年650万回分の経口狂犬病ワクチンを州都に配布し、特にアライグマなどの「高リスク」野生動物を保護する予定だ。ただし、この措置では、動物が餌ワクチンを食べた後抗体を生成することを保証するものではなく、また、ハイイロギツネ、スカンク、コヨーテなどのすべての野生宿主が「繁殖を誘発される」ことも保証できない。しかし、1995年にこのプログラムが実施されて以来、かつては被害が大きかったテキサス州での狂犬病症例の報告はほぼなくなり、野生動物の移動による米国での狂犬病の西方への拡大は効果的に抑制されました[1]。

▲1995年に経口狂犬病ワクチンが導入されて以来、米国における野生動物の狂犬病の症例報告数は大幅に減少し続けています。 (画像出典: AVMA Journals)

人間に殴られるのか、それとも獣に殴られるのか？経済計算

誰もが生涯のうちに狂犬病に罹るわけではありません。では、なぜ獣医用ワクチンの導入に大騒ぎするのでしょうか?人間用に、より効果的で安全なワクチンを準備した方が良いのではないでしょうか?

人々の実際の選択は経済的な観点から始めなければならないかもしれない。

世界保健機関が推奨する治療計画によれば、病気の動物に噛まれた健康な成人は、患者の命をできるだけ守るために、「5回接種法」または「2-1-1法」に従って複数回に分けて狂犬病ワクチンを接種する必要があります。同時に、患者は傷害の重症度に応じて追加の狂犬病免疫グロブリンを投与されるかどうかも選択する必要があります。生産場所の違いなどさまざまな要因により、狂犬病PEPワクチンの全コースの価格は国によって大きく異なります。

▲「5回接種法」と「2-1-1」PEPワクチン接種計画（画像出典：Researchgate）

中国疾病予防管理センターが2009年に発表した「中国における狂犬病予防管理の現状」によると、中国における人間用狂犬病ワクチンのフルコースの価格は、ワクチンの生産場所に応じて、250人民元（国産ワクチン）から350人民元（輸入ワクチン）の範囲です。受動免疫製剤の価格は300元（抗血清）から1,200元（抗狂犬病免疫グロブリン）の範囲です。レベル3の被ばく者が標準化された予防治療を完了するために必要な総費用は1,500人民元である[2]。

しかし、米国では、狂犬病PEPワクチン一式を接種するには費用がかかります。米国疾病予防管理センターのデータによると、費用は1,200ドルから6,500ドルの範囲であるものの、一般人が医療機関で狂犬病PEPワクチン接種の全コースを受ける場合の平均価格は3,800ドルにもなり、これには手作業によるケアの費用は含まれていない[3]。米国の医療保険制度が患者の費用の大部分を負担しているため、米国政府は毎年2億ドル以上を人間の狂犬病ワクチンに費やしている[4]。

一方、獣医用の経口狂犬病ワクチンは実際には安くはありません。そのコストは、餌ブロックのコストをカバーするだけでなく、さまざまな地域での放流密度、放流サイクル、播種方法など、複数の要素を考慮に入れます。

現在、欧米における経口狂犬病ワクチンのベイトブロックの原価は安くはなく、使用基準を満たすベイトブロックのコストは1ブロックあたり約1.27米ドルです。野生に放つ場合、期待される防疫効果を得るには、1平方キロメートル当たりの放数が75匹を超える必要がある。

同時に、パイロットの飛行経路の違いもワクチンの有効性に影響を与えるため、経口狂犬病ワクチンの餌ブロックを配送するコストも大きく変動します。固定翼飛行モードを使用する場合のコストは最も低く、1平方キロメートルあたり約8.62米ドルですが、マルチローター飛行モードを使用する場合のコストは最も高く、1平方キロメートルあたり33.30米ドルに達します。

▲飛行機内の餌ディスペンサー（写真提供：ontario.ca）

上記のすべての要素を考慮すると、米国農務省は最近の調査報告書で、野生動物の経口狂犬病ワクチンのコストは5,800万～1億4,800万米ドルの範囲であるが、20年間にわたって良好な予防・制御効果を維持できると指摘している[5]。コストは安くはないが、狂犬病に対する人間の予防接種にかかる財政的投資と比較すると、経口狂犬病ワクチンは確かに「経済的で手頃な」選択肢である。

多くの国では、経口狂犬病ワクチン接種の基準は確かに少し高いです。しかし、感染した患者に対処することに比べれば、注射可能な獣医用狂犬病ワクチンを推進することさえも有益だろう。

アフリカを例に挙げてみましょう。アフリカは狂犬病の発生率が高い地域ではありませんが、サハラ以南の多くの国では狂犬病による死亡率は一般的に高くなっています。主な理由の一つは、地元の野良犬や飼い犬の狂犬病予防接種率が低すぎることであり、被害の大きい地域の中でも田舎町が最も大きな打撃を受けている。地元の村民が病気の犬に噛まれた後に狂犬病の予防接種を5回受けようとする場合、1人当たり少なくとも60米ドルを支払う必要がある。これは地元の一般農家の年間収入の25％に相当する。さらに悪いことに、地元の家畜も狂犬病に感染しており、毎年病気の犬によって殺される家畜の数は、アフリカに年間最大2億8000万ドルの損失をもたらしています。

▲野良犬は怖がりな犬が多く、素直にワクチン接種を受けさせることは容易ではありません。犬の捕獲者にワクチン接種を実施するための訓練を行っている人もいる（画像出典：nytimes.com）

ワクチンの輸送コストが高いため、アフリカでは犬に狂犬病の予防接種を行うコストは犬1匹あたり7.3～11.27ドルにもなります。しかし、総合的に検討した結果、獣医用狂犬病ワクチンを推進する方がより良い選択であるように思われます。

成功体験を真似る：「隣人」を守ること＝自分を守ること

今年の流行により、私たちは厳しい現実に直面せざるを得なくなりました。私たちの毛むくじゃらの動物たちの「隣人」が、人間を病気にさらすリスクを高めているのです。人間に病原性があると知られている 1,415 種の感染性微生物のうち、61% は人間と動物の両方に病気を引き起こす可能性があり、これらの病原体のうち約 175 種は、過去 20 年間に発生したさまざまな新興疾患に関連していると考えられています。同時に、現在知られている新興病原体の中で、人間が人獣共通感染症を引き起こす可能性のある病原体は約132種類特定されています[6]。

米国疾病予防管理センターは報告書の中で、「（現在）人間に病気を引き起こす可能性のある既知の病気10件中6件以上が動物から感染しており、新興感染症の場合、この割合は75％にも上る」と指摘した。世界中で毎年平均270万人が人獣共通感染症で亡くなっています[7]。

経口狂犬病ワクチンの成功を、より多くの種類の人獣共通感染症の治療に再現できるでしょうか?少なくとも、抗体や生化学試薬の有名なアメリカのサプライヤーであるUS Biologicは、この考えは信頼できると考えています。

▲USバイオロジック社が製造した経口ライム病ワクチン。（写真提供：テネシアン）

ライム病はダニによって伝染する感染症で、主な宿主は野生のシロアシネズミです。ライム病に感染すると、人体は神経系に損傷を受け、心臓や関節に問題が生じます。近年、自然生態環境の急激な変化により、シロアシネズミが大量に増加し、ライム病の蔓延により人間社会は苦しみ続けています。現在に至るまで、市場には長期間にわたり大量に供給できるヒト用ライム病ワクチンがまだ不足しています。

これを踏まえ、USバイオロジック社は経口狂犬病ワクチンのアイデアを借用し、ライム病ワクチンを餌パックに偽装し、野生のシロアシネズミが頻繁に出現する観察区域に大量に散布した。研究者らは、シロアシネズミの嗜好にさらに合うように、ワクチンの形状と大きさを調整し、ワクチンカプセルを包む原材料を骨粉と魚骨粉を主成分とするペットフードにアップグレードした。

科学者たちは、より「適切な」形状と味に加え、このワクチンの安全性もさらに向上させました。このワクチンは宿主ではなく病原体のみを標的とします。たとえリスやシマリスが誤ってそれを食べたとしても、経口ライム病ワクチンはこれらの動物の健康に影響を与えません。多数の実地試験を経て、USバイオロジック社が最近ワクチンの成功を公式に発表したことは喜ばしいことだ。

▲ダニに噛まれたネズミ（写真提供：lymedisease.org）

「これらの毛むくじゃらの生き物とその仲間を守ることで、私たちは自分たち自身を守ることになる」と、米国地質調査所国立野生生物保健センターの疫学者トニー・ロック氏は語った。彼の意見では、中間宿主にワクチンを接種する方が、感染源を直接「狙撃」するよりも効果的で、操作も簡単な場合がある。ロック氏はヘンドラウイルスを例に挙げた。

人間に重篤な呼吸器疾患を引き起こすヘンドラウイルスは飛翔コウモリが起源だが、飛翔コウモリがかじった果物を食べることで馬も感染する可能性がある。人が病気の馬と接触すると、その馬の分泌物を通じて健康な人にウイルスが感染する可能性があります。

▲オーストラリアのクイーンズランド州でヘンドラ熱が流行した後、地元の馬数頭が検疫された（smh.com.au）

飛翔コウモリの生活習慣と果樹の生態における重要な役割を考慮して、科学者は経口狂犬病ワクチンの考え方を変えました。飛んでいるコウモリを「狙撃」する代わりに、予防のために馬にワクチンを接種することを選択した。飛来するコウモリが中間宿主に感染する経路を遮断することで、馬の健康を守るだけでなく、間接的に人間の健康も守ったのです。この考え方に従うと、人間は「毛むくじゃらの隣人」を守ることで自分自身の健康を守りたいだけでなく、自分の財布、さらには自分の食べ物をより良く守りたいと願うようになります。

ご存知のとおり、アフリカ豚コレラは非常に伝染力の高い出血性疾患です。人間には感染しませんが、イノシシや家畜の豚にとっては非常に致命的です。このウイルスは非常に安定しており、生存しやすいです。感染後、病気の動物の病気の経過は短く、死亡率は高くなります。生産・飼育環境では、アフリカ豚コレラを特定することは難しく、診断は実験室でのモニタリングに大きく依存します。さらに、アフリカ豚コレラウイルスには多くのサブタイプがあり、それらは絶えず変異しており、アフリカ豚コレラは養豚業界の頭上にぶら下がっている鋭い剣となっている。

アフリカ豚コレラは、国際獣疫事務局によって届出義務のある動物疾病としてリストされており、我が国でもクラス I の動物疾病です。豚肉価格の高騰、一夜にして莫大な損失を被る養豚農家、無差別に殺処分される家畜豚…国民の財布と食卓の両方を守るために、家畜豚に病気の予防接種をすることが最善の選択肢となっている。

現在、世界市場で大量生産できるアフリカ豚コレラワクチンはないが、その日が近づいている。最近、中国農業科学院ハルビン獣医研究所（以下、ハルビン獣医研究所）は、同研究所が独自に開発したアフリカ豚コレラワクチンが大きな進歩を遂げたと発表した。同社の科学研究チームは、アフリカ豚コレラの弱毒生ワクチンを人工的に選抜することに成功し、このワクチンが家畜の豚にアフリカ豚コレラを予防する安全な免疫を効果的に提供できることを実験で確認した。最大量を投与した場合でも、ワクチンは毒性が回復するリスクはなく、妊娠中の豚や出産後の子豚に健康上の影響を与えることもありません。

動物を救うことは自分自身を救うことよりも悪いことですか?

人類は野生動物にもっと効果的にワクチンを接種する方法を研究してきたが、このアイデアの実現可能性と費用対効果については学界内で常に異論があった。

近年、何度も流行を引き起こしているコロナウイルスは、コウモリとの関連が繰り返し確認されている。一部の専門家は、「移動するウイルスの貯蔵庫」であるコウモリを発生源で制御できれば、新たな感染症の発生を減らすことができるかもしれないと指摘した。しかし、餌ワクチンを直接与えることができるアライグマやシロアシネズミとは異なり、コウモリには科学者が媒介物（昆虫など）を介してしかワクチンを接種できず、野生のコウモリ自身の社会的な習性に頼らざるを得ません。これにより、ワクチン開発の作業と不確実性が増すだけでなく、ワクチンのコストも大幅に増加します。

さらに、さまざまなタイプの病気はさまざまな動物の個体群で異なる形で現れ、さまざまな病気の状況に対して人間が講じる予防および管理対策も大きく異なります。したがって、野生動物を「狙撃」して感染源を遮断することは、単純であり、ほぼ不可能です。

「真の宿主を特定するには何十年もかかるかもしれないことは言うまでもないが、蚊やダニなどの昆虫によって媒介される病気の場合、媒介者を直接排除する戦略の方が効果的な場合もある」と、米国の非営利団体エコヘルス・アライアンスの主任科学者メリンダ・ロスタル氏は述べた。彼は、野生動物にワクチン接種を勧めるよりも、人間に潜在的に危険な動物からできるだけ離れるよう呼びかける方が効果的だと考えている。

▲一般的な野生動物用ワクチン。（写真提供：コーネル大学）

しかし、動物用ワクチンの支持者も負けじと、動物用ワクチンの研究開発や承認手続きは人間用ワクチンよりも簡単で迅速だと指摘している。特に、いくつかの新しい感染症の場合、獣医用ワクチンは流行全体を迅速に制御するのに効果的である場合があります。

「人間用のワクチンを直接開発すれば確かにコストを削減でき、実施も容易だが、それは症状を治療するだけで、根本的な原因を治療するものではない。」家禽や家畜の感染症の検出と発症を専門とする段宇博士は、北京科技日報の記者とのインタビューでこのように語った。サイエンスプラスクライアント。長年にわたり家禽・家畜の病気検出キットの研究開発の最前線にいた彼は、「人と動物の健康コミュニティ」という言葉の意味をより深く理解しています。

「私たちは野生動物に経口ワクチンを提供しており、それが実際に人間の周囲に防御ネットワークを構築しているのです」とドゥアン・ユー氏は語った。「COVID-19のように、今後どのようなウイルスが出現し、それが人間社会にどの程度の影響を与えるかを人間が予測することは困難です。ですから、自分たち用のワクチンを作れば問題が解決するなどと安易に考えることはできません。結局のところ、他の種と比べて人間の力には限界があります。隣人を守ることによってのみ、長期的には自分たちをよりよく守ることができるのです。」

同じ見解を持つジョアン・マキ博士も、伝染病の予防と制御に関する人々の考え方を変える必要があると訴えた。「これまで、野生動物の病気の予防と管理は、主に特定の動物を狙って狩猟、監禁、駆除する大規模な駆除に依存していました。しかし、この方法は人道的でも科学的でもなく、特に生態環境全体に当てはめると、大きな悪影響を及ぼします」と、動物衛生会社の獣医および公衆衛生技術責任者である牧博士は語った。同氏は、防疫のための駆除には多大な労力がかかり、効果の持続も難しいため、経済と生態系にとって「二重の損失」だと指摘。「野生動物の『免疫の壁』（経口狂犬病ワクチンなど）を人工的に構築できれば、すべてが変わるだろう」と語った。

自然生態系の重要な一部である野生動物が人間社会に与える影響は年々増大しています。野生動物にワクチンを接種して病気を予防することは、人間が自らの健康を守るための新たなアイデアとなるかもしれない。

参考文献:

[1]aphis.usda.gov/aphis/ourfocus/wildlifedamage/programs/nwrc/research-areas/SA_Rabies/CT_Orv_vaccination

[2] 中国における狂犬病予防と管理の現状（2009年）

[3]cdc.gov/rabies/location/usa/cost.html

[4]aphis.usda.gov/aphis/ourfocus/wildlifedamage/programs/nrmp/ct_orv_vaccination

[5] 人間と野生動物の衝突：経済的考察。米国農務省、動植物検疫局、国立野生生物研究センター。 2000年。

[6]ルイーズ・H・テイラー、ソフィア・M・レイサム。ヒトの疾患発生の危険因子。王立協会出版局。 2001年7月、第356巻、第1411号

[7]emro.who.int/in-press/reviews/one-health-operational-framework-for-action-for-the-eastern-mediterranean-region-focusing-on-zoonotic-diseases.html

[8]who.int/狂犬病/ワクチン/経口免疫/en/

[9]avmajournals.avma.org/doi/full/10.2460/javma.253.12.1555

[10]sciencemag.org/news/2017/01/inside-global-campaign-get-rid-rabies