2010年01月07日

●インフルエンザウイルスはどのように細胞内に入り込むか

 空気中に漂うインフルエンザウイルスはそれを吸い込んだ宿主の気道
の粘膜に付着します。そして宿主の細胞内に侵入してRNAを送り込ん
で代謝機構を乗っ取るのです。そして、大量の「子ウイルス」を排出す
るわけです。
 インフルエンザにかかった人が咳やくしゃみをすると、鼻や口からウ
イルスを含んだ分泌物が大量に放出されます。ちなみに、一回の咳で飛
散する飛沫の数は約5万個、くしゃみにいたっては、約10万個の飛沫
が飛び散ることになります。ウイルスはそれらのひとつ一つの飛沫の中
にたっぷりと含まれているのです。
 しかし、ウイルスが宿主の細胞に吸着するためには、外被膜から飛び
出しているスパイクタンパク質HAが正常に機能する必要があります。
もし、HAが物理的に破壊されたり、化学的に変性したりすると、ウイ
ルスは細胞に吸着することはできないのです。ウイルスがこのような状
態になることを「不活化」といい、これはウイルスの死を意味します。
 ところで、体内に侵入したインフルエンザウイルスは、組織細胞の中
にどのようにして、入り込むのでしょうか。次の順序で侵入するのです
が、かなり専門的な話になりますが重要ポイントに絞って解説します。
――――――――――――――――――――――――――――――――
       1.細胞膜表面に吸着
       2.細胞内への侵入
       3.脱殻
       4.ウイルスRNAとタンパク質の合成
       5.粒子の形成と放出
――――――――――――――――――――――――――――――――

●ウイルスの立場で増殖までのプロセスを見る

 感染とは何でしょうか。これをインフルエンザウイルスの立場から見
ていくことにします。まず、1の「細胞膜表面に吸着」です。
 感染というのは、インフルエンザウイルス粒子と細胞との物理的な衝
突により、スタートします。この衝突は偶然の産物ですが、吸着できる
かどうかは、衝突した細胞とウイルスの相性によるのです。
 HAが「鍵」の役割、これに対して侵入される方の宿主細胞の膜の表
面にはさまざまな受容物質が並んでいます。これが「鍵穴」に該当する
のです。HAの鍵と受容物質の鍵穴が合致する場合だけ、ウイルスは細
胞表面に吸着できるのです。ちょっと専門的になりますが、インフルエ
ンザウイルスが吸着できるのは、シアル酸を末端に持つ糖タンパク質や
糖脂質なのです。
 続いて、2の「細胞内への侵入」です。
 生物というのは、細胞膜によって閉じられた空間で、さまざまな化学
反応を行いそこで生まれた産物によって生命活動を営んでいるのです。
そのために細胞は、生命活動の材料となる物質を細胞外から定期的に取り込もうとするのです。インフルエンザウイルスは、この生命活動のシ
ステムを利用して細胞内に入り込むのです。
 3の「脱殻」とは何でしょうか。ここからがちょっと専門的になりま
す。
 細胞内に取り込まれたインフルエンザウイルスは、宿主の細胞膜でで
きたエンドソームという小胞の膜に取り囲まれていて、宿主の細胞質成
分とは隔絶されているのです。増殖を果たすためにはエンドソームを破
壊して、RNP(RNAタンパク質複合体)を細胞質内に送り込む必要
があるのです。
 そのかぎを握っているのが「M2タンパク質」なのです。M2タンパ
ク質は、水素イオンをウイルス内部に導入するチャネルの働きをするの
です。宿主細胞のエンドソーム内部は酸性に保たれているので、ウイル
スがエンドソームに取り込まれると、M2タンパク質のイオンチャネル
が活性化するのです。
 ウイルス粒子内に水素イオンが流れ込み、内部が酸性になると、RN
Pとウイルスの殻(外被膜)との結合が進むのです。ここでもうひとつ
のタンパク質であるHAはエンドソーム内の酸性の条件下でその立体構
造が変化して、宿主細胞のエンドソームとウイルスの外被膜を融合させ
ようとします。この膜融合によって、宿主の細胞質とウイルス粒子の内
部がつながり、ウイルスのRNPが細胞質内に放出されるのです。これ
を「脱殻」というのです。
 続いて4の「ウイルスRNAとタンパク質の合成」です。
 ここからウイルスは大活躍を始めるのです。宿主細胞の細胞小器官を
使って自分のRNAやタンパク質を作っていくのです。このとき子孫ウ
イルスを構成する部品だけでなく、その製造に必要な道具――酵素など
も作るのですが、すべて宿主細胞の中にあるものを拝借してそういう作
業をするのです。これらがウイルスRNAとタンパク質の合成のプロセ
スです。
 最後に5の「粒子の形成と放出」です。
 この最後の段階で、インフルエンザウイルスは増殖され、細胞表面に
次々と作られていくのです。しかも、それらのインフルエンザの子供が
細胞表面から遊離するさい、細胞膜を引きちぎって行くので、細胞は傷
つき、最終的には死にいたるのです。インフルエンザにかかると、発熱
や激しい咳やくしゃみをしますが、これはウイルスと宿主細胞との激し
いせめぎ合いの副産物なのです。
               ―― [インフルエンザの話/04]
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2010年01月14日

●豚由来の新型インフルエンザ――A型、H1N1亜型

 2009年以降世界的に流行している新型インフルエンザ――A型、
H1N1亜型は、豚由来のインフルエンザですが、豚由来のインフルエ
ンザが流行したのは今回がはじめてではないのです。
 今から34年前の1976年2月5日のことです。米国東海岸のニュ
ージャージー州にある米軍の陸軍基地フォート・ディスクで19歳の二
等兵が病院に担ぎ込まれたのです。ところが、懸命な治療のかいなく、
この兵士は急死してしまったのです。
 しかし、事態はこれにとどまらなかったのです。彼の周辺にいた4名
の兵士が次々に同じ症状を訴えて入院する騒ぎになったのです。原因不
明の感染症と判断した州の公衆衛生担当者は、検体をCDC――アメリ
カ疾病管理予防センターに送付して調査を依頼したところ、死亡した兵
士から豚由来のH1N1亜型インフルエンザウイルスが発見され、基地
内にいた500人以上が感染していたことが判明したのです。
 当時ヒトの間で流行していたインフルエンザウイルスはH3N2亜型
(香港型)だけだったので、H1N1亜型は新型ウイルスであり、この
まま放置して感染が広がると、パンデミックに進展する危険があったの
です。
 そこで、CDCは、当時のフォード大統領に対してパンデミックを未
然に食い止めるために、国民全員を対象にワクチン接種の必要性を訴え
たのです。その結果、大統領はこの勧告を受け入れ、前例のない規模の
ワクチン接種計画が実施に移されたのです。
 そのために1億人分のワクチンが用意され、約4000万人にワクチ
ンが接種された段階で予想外のことが発生したのです。予想外のことと
は、インフルエンザの感染は思ったほど広がらず、その代わりワクチン
接種者の一部から、ギランバレー症候群を発症するケースが続発したの
です。
 ギランバレー症候群とは、筋肉を動かす運動神経が障害され、四肢に
力が入らなくなる難病で、昨年亡くなった女優の大原麗子さんがかかっ
た病気です。結局、このギランバレー症候群で32人が死亡し、数百人
に後遺症障害が残ったのです。そのため、インフルエンザの予防接種は
中止に追い込まれることになったのです。
 結局、この豚由来のインフルエンザ騒ぎは、死者1名、数名の重傷者
と、それをはるかに上回るワクチン禍の犠牲者を出して終わったのです。

●「種の壁」を超える感染が広がる

 豚におけるインフルエンザは、1918年にもイリノイ州の農場での
発生が報告されています。ちょうど同時期にヒトとヒトの間で「スペイ
ン風邪」によるパンデミックが発生したので、ヒトで大流行したスペイ
ン風邪が豚にも伝播したのか、それとも逆に豚のウイルスがヒトに伝播
し、スペイン風邪を引き起こしたのかはわかっていないのです。
 はっきりしているのは、2009年にパンデミックを起こした豚由来のインフルエンザウイルス――A型、H1N1亜型は1918年に豚で
流行したウイルスの流れを組んでいることです。
 A型インフルエンザは、ヒト、豚、鳥のほかに、猫、馬、犬、虎、ミ
ンク、アザラシなどの幅広い生物種がかかる人獣共通感染症であり、鳥
→豚、ヒト→豚、豚→ヒトというように種を超えた感染を引き起こして
さまざまな遺伝的バックグラウンドを持つインフルエンザウイルスが絶
えず登場しています。
 最近米国では、馬に感染したインフルエンザウイルスが、ドックレー
ス用の競争犬に感染しそれがペット用の犬にも感染が広がっています。
今のところ日本では感染が広がっていませんが、日本でも流行する可能
性があります。犬の場合、ヒトとは濃密な接触をするので、犬→ヒトと
いう、新たな種を超えた感染が起きる可能性も高いのです。
 「種の壁」を超える感染は容易には行ないのです。とくにヒトのよう
な高等生物では、気の遠くなるような長い歳月を経るうちに遺伝子変異
が少しずつ蓄積して、はじめて新しい形質が生まれる。しかし、インフ
ルエンザウイルスは非常に早く進化できるのです。
 インフルエンザウイルスは、他の生物種であれば、何百万年もかかる
ような進化を、年単位、月単位でやり遂げてしまうのです。なぜ、イン
フルエンザウイルスはそんなに速く進化できるのであろうか。
 この「変異」について、専門家は次のように解説しています。
――――――――――――――――――――――――――――――――
 鍵を握るのが遺伝物質の違いだ。高等生物は遺伝情報をDNAに記録
しているのに対して、インフルエンザウイルスは<遺伝情報をRNA
に記録している。生物やウイルスはDNAやRNAを複製しながら子
孫を増やしていくが、その際に一定の割合でコピーミスが生じる。D
NAの場合は、DNAを複製するDNAポリメラーゼという酵素にコ
ピーミスを修復する機能があるのだが、RNAを複製するRNAポリ
メラーゼにはそれに相当する機能がない。そのためRNAウイルスで
はヒトに比べて1000倍から1万倍の確率で遺伝子変異が生じる。
                   ――河岡義裕・堀本研子著
『インフルエンザパンデミック/新型ウイルスの謎に迫る』/講談社刊
―――――――――――――   ―― [インフルエンザの話/05]
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2010年01月21日

●遺伝子変異には2つの種類がある

 ウイルスは絶え間ない遺伝子変異を繰り返しているのですが、実はイ
ンフルエンザウイルスで怖いのは、この「変異」なのです。遺伝子変異
には、次の2つがあります。
――――――――――――――――――――――――――――――――
  1.マイナーモデルチェンジ型の変異 ―― 抗原の 連続変異
  2.フル  モデルチェンジ型の変異 ―― 抗原の不連続変異
――――――――――――――――――――――――――――――――
 インフルエンザウイルスは、車のモデルチェンジに例えることができ
ます。「マイナーモデルチェンジ」は、エンジンやシャーシーなどの骨
格部分はそのまま使って、オプション部品を付けたり、塗装の色を変更
したりする――いわゆるマイナーな変更ですが、インフルエンザウイル
スにもそういう変化はあるのです。これを「抗原の連続変異」と呼んで
いるのです。
 人間がインフルエンザウイルスに感染すると体内に抗体ができます。
これがあるので、次にウイルスが入ってきても獲得免疫が働いて、ウイ
ルスを撃退してくれるのです。
 しかし、抗原の連続変異で生まれた基本構造は変わらないものの、周
辺が少し違うウイルスが入ってくると、用意した抗体では対応できない
ことが起きるのです。したがって、人間の抗体防御網をすり抜けたウイ
ルスが生き残り、増殖することになります。
 われわれが抗体があっても毎年インフルエンザウイルスに感染してし
まうのは、この「昔と少しだけ形の異なるウイルス」のせいなのです。
したがって、毎年感染予防のためにワクチンを打ち続けなければならな
いのです。
 問題は、フルモデルチェンジ型の変異です。これが起きると、ウイル
スの抗原性はがらりと一変するのです。このような劇的な変異のことを
「抗原の不連続変異」といいます。
 ここで少し専門的な説明を理解していただく必要があります。インフ
ルエンザウイルスを電子顕微鏡で見ると、ウイルスの外被膜から釘のよ
うなものが出ているのがわかります。この釘状のものはタンパク質であ
り、「スパイクタンパク質」というのです。「スパイク」とは「釘」と
いう意味です。
 スパイクタンパク質は次の2つで構成されています。これら2つは、
インフルエンザウイルスの性質を決定づける重要な役割を果しているの
です。
――――――――――――――――――――――――――――――――
      1. ヘマグルチニン ・・・・・ HA
      2.ノイラミニダーゼ ・・・・・ NA
――――――――――――――――――――――――――――――――
 人間のゲノム――ある生物をその生物たらしめるのに必須な遺伝情報
は2本鎖のDNA(デオキシリボ核酸)であるのに対して、インフルエ
ンザウイルスのゲノムは1本鎖のRNA(リボ核酸)で、しかも8本に
分かれています。
 HAは抗原性の違いにより、16の亜型に分類されます。「H5N1
亜型」の「H5」はHAの亜型が「5」という意味になります。これに
対してNAはNAの抗原性の違いにより、9つの亜型に分類されます。
「H5N1亜型」の「N1」とはNAの亜型が「1」という意味です。

●遺伝子の再集合によって誕生する新型インフルエンザウイルス

 さて不連続変異が起きると、インフルエンザウイルスの抗原性を決め
るHAとNAの両方、あるいはどちらか一つが別の型に変化してしまう
のです。これによって、季節性インフルエンザとは抗原性の異なる新し
いインフルエンザが生まれることになります。
 そのため、以前に感染したときにできた免疫も、現行のワクチンも全
然効果がなくなります。1957年のアジア風邪や、1968年の香港
風邪の原因になった新型インフルエンザウイルスは、こうした仕組みに
よって誕生したのです。抗原の不連続変異をまとめると次のようになり
ます。
――――――――――――――――――――――――――――――――
   ≪抗原の不連続変異≫
    1.遺伝子再集合によりウイルスの抗原が大きく変化
    2.HA亜型のみ、あるいはHA、NA両亜型が変化
    3.パンデミックの一因/現行のワクチンは効果なし
――――――――――――――――――――――――――――――――
 現在世界中で感染が拡大している豚由来の新型インフルエンザウイル
ス――A型、H1N1亜型も遺伝子再集合によって発生した、まったく
新しい顔を持つウイルスなのです。このように、抗原性が著しく異なる
新型のインフルエンザウイルスは、遺伝子の再集合によって誕生するの
です。
 遺伝子の再集合とは、ひとつの細胞に異なるインフルエンザウイルス
が同時に感染することによって、従来とはまったく異なる組み合わせの
RNA分節を有する遺伝子が誕生することをいうのです。
 このウイルスは高病原性インフルエンザに比べて病原性が弱いとされ
ているので、季節性インフルエンザの仲間ではないかと思われています
が、まったくの別物なのです。
――――――――――――――――――[インフルエンザの話/06]
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2010年01月28日

●インフルエンザに対するメディア論調の間違い

 新型インフルエンザをめぐる各メディアの報道で気になるというか誤解を与えやすい次のような論調があります。
――――――――――――――――――――――――――――――――
 新型ではあるが、弱毒性──低病原性であり、季節性インフルエンザ
 の危険性とさほど変わらない。
――――――――――――――――――――――――――――――――
 この論調は2つの点で間違っています。
 1つは、低病原性だからといって、新インフルエンザが季節性インフルエンザと同等の危険性しかないというのは間違っています。低病原性であっても、ひとたびパンデミックが起きると、低病原性であっても大きな被害が起きるからです。
 なぜなら、新型ウイルスは人類の大部分が感染したことのない抗原タンパク質を持っているので、その強力な「伝播力」によって、かなりの確率でほとんどの人が感染、発症してしまうのです。そのため致死率が低くても、分母となる感染者数が多いと、多くの犠牲者が出ることになります。
 もう1つは、新型インフルエンザの病原性が急に強くなることがあるということです。世界中で、現在大流行している新型インフルエンザは、スペイン風邪ウイルスと同じH1N1亜型なのですが、スペイン風邪の致死率も流行が始まった春頃はそれほど高くはなかったのです。しかし、第2波が流行した秋には致死率は5倍も高くなっていたのです。
 なぜ、これほどスペイン風邪の致死率は高くなったのでしょうか。
 スペイン風邪のウイルスは、ヒトの体で感染・増殖を繰り返しているうちに強い病原性を獲得した可能性があるのです。これと同じことが現在流行している新型ウイルスで起こっても不思議ではないのです。
 インフルエンザウイルスというものは絶えず変異を繰り返しているのです。そのため病原性が変化することはよくあることなのです。ごくわずかなアミノ酸変異で、突然病原性の強いウイルスに変化することがあるのです。
 ここで留意すべきことは、ウイルスを構成する物質には毒性がないということです。病原性の強いウイルスでも病原性の弱いウイルスでも化学的な組成はほとんど同じです。それでは、病原性の強弱は何によってもたらされるものなのでしょうか。
 『インフルエンザパンデミック』(講談社刊)の著者の一人である河岡義裕氏は、同書でこれについて次のように説明しています。
――――――――――――――――――――――――――――――――
 端的にいえば、ウイルスが増殖できる臓器の種類と増殖速度の違いで
 ある。低病原性鳥インフルエンザウイルスはニワトリの呼吸器や腸管
 でしか増えないのに対して、高病原性鳥インフルエンザウイルスはニ
 ワトリの脳を含む全身の細胞で増殖する。前者を「局所感染」、後者
 を「全身感染」という。ウイルスが増殖できる「組織」が多ければ多
 いほど、宿主がダメージを受けるのは当然だ。
 ――河岡義裕/堀本研子著『インフルエンザパンデミック/新型ウイ
 ルスの謎に迫る』(講談社刊)
――――――――――――――――――――――――――――――――

●スペイン風邪の恐ろしさを知れ

 スペイン風邪がどれほど恐ろしいものかという認識には温度差があります。何しろ今から90年前の出来事ですから、その体験者はほとんどおらず、伝承のみでしか伝わっていないからです。
 しかし、文書として遺されたものは多くあります。河岡義裕/堀本研子著の前掲書ではリチャード・コリヤー氏の次の文を掲載しています。
――――――――――――――――――――――――――――――――
 ケープ・タウンで、輸送軍団の運転手をしていたチャールス・ルイス
 は、休暇で、5キロメートル離れた海岸の両親の家へ行くために電車
 に乗ったが、その電車の車掌は、発車の合図をしようとして、プラッ
 トフォームに立ったとき、倒れて、そのまま死んでしまった。それで
 も、ルイス自身が発車係を務めて、電車は動き出したが、何分も経た
 ないうちに、次々に乗客が倒れて死んでいった。そのため電車は、ま
 だ生暖かい死体を市の馬車に渡すために5回も止まらなければならな
 かった。しかも、海岸までの道のりの4分の3まで行ったところで、
 運転手も前に崩れるように倒れて死んでしまい、結局ルイスは、まだ
 生きていることを感謝して、家まで歩いたのである。
                   ――リチャード・コリヤー著
   『インフルエンザ・ウイルス スペインの貴婦人/、清流出版刊
――――――――――――――――――――――――――――――――
 スペイン風邪にかかると、40度を超える高熱が出て重度の肺炎にかかって肺水腫を起こすのです。そして多くのケースでは、発症してから数日で呼吸困難に陥り、死にいたるのです。
 スペイン風邪の流行当時、第一次世界大戦の最中だったので、事実は伏せられ、それが被害を大きくしたのです。スペイン風邪にかかった兵士が戦場を転戦する過程で世界中に伝播したからです。
―――――――――――――― ―― [インフルエンザの話/07]
posted by キーヘルス at 01:00| Comment(0) | TrackBack(0) | インフルエンザの話 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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