中国では、新型コロナウイルスによる感染症が猛威を振るっている。世界保健機関はこの病気を正式に COVID-19 と命名し、コロナウイルス研究グループは基礎となるウイルスを重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2、または SARS-CoV-2 と命名しました。異常な肺炎患者の集団発生は 12 月下旬に最初に検出され、1 月 8 日に正式に新型コロナウイルスが原因であると特定されました。現在までに、主に中国の湖北省で 78,000 人以上の確定症例と 2,445 人の死亡が確認されています。これまでに 29 の国または地域に感染が拡大しており、その中には 14 人の症例が診断された米国と、感染後に米国に帰国した個人の 21 人の症例が含まれています。中国の武漢で米国市民1人がウイルスで死亡した。当然のことながら、この病気はその後に多くの疑問を残しました.
これまでにこのようなものを見たことがありますか?
はい。実際、SARS-CoV-2 は、過去 20 年間に出現した 3 番目の病原性新規コロナウイルスです。 2003 年に発見され、SARS-CoV と名付けられた最初のものは、深刻な非定型肺炎である SARS を引き起こしました。 2 番目の MERS-CoV は、10 年後に中東で出現し、中東呼吸器症候群 (MERS) と呼ばれる同様の呼吸器疾患を引き起こしました。その特定以来、2,494 例の MERS-CoV 感染と 900 人近くの死亡が報告されています。 SARS-CoV の流行はより大規模であることが判明しましたが、致死率は低く、約 8,000 件の症例と 800 人近くの死者が出ました。
これらのウイルスはどこから来たのですか?
MERS-CoV と SARS-CoV は動物に由来するようであり、同じことが SARS-CoV-2 にも当てはまる可能性があります。これにより、人畜共通感染症、つまり人間と他の動物の間を行き来できる病気になります。 MERS-CoV と SARS-CoV はもともとコウモリのウイルスで、媒介動物 (それぞれラクダとジャコウネコ) に感染し、その後人間をウイルスにさらしました。 SARS-CoV-2配列の遺伝子解析は、それらの最も近い遺伝的近縁種がコウモリコロナウイルスであるように思われることを示しており、センザンコウが中間種の役割を果たしている可能性があり、センザンコウはウロコと肉のために中国で密売されている絶滅危惧種です。 HCoV-229E、HCoV-NL63、HCoV-OC43、および HCoV-HKU1 として知られる、ヒトに風邪を引き起こす 4 つのコロナウイルスがあり、これらも人獣共通感染症の起源を持っているようです。
これらのウイルスはどのようにしてこれらの種間ジャンプを達成するのですか?
詳細は異なりますが、メカニズムは同じ基本的な前提、つまりアクセスと能力に依存しています。ウイルスは宿主の細胞に到達できますか?また、ウイルスのタンパク質は、それらの細胞上の受容体として知られる構造を認識して結合できるのでしょうか?もしそうなら、それだけで十分です。ウイルスは細胞に侵入して複製を開始し、宿主に感染します。
コロナウイルスは、これらの受容体を使用して宿主細胞に侵入する方法を理解することに非常に長けています.ウイルスは、スパイク (S) タンパク質と呼ばれる表面糖タンパク質 (糖が結合したタンパク質) を使用して、宿主細胞に結合します。 （このタンパク質は、ウイルスに王冠のような外観を与えます。これは、その名前の「コロナ」の由来です。）S1サブユニットと呼ばれる実際の結合を行うタンパク質の部分は、ウイルスが結合できるように、かなり変化する可能性があります。多くの異なる哺乳類の宿主種
ヒトに感染するほとんどのコロナウイルスは、哺乳動物細胞上の 3 つの特定の宿主受容体の 1 つにラッチするようです。 SARS-CoV と NL63 はアンジオテンシン変換酵素 2 (ACE2) と呼ばれるヒト受容体を使用し、MERS はジペプチジルペプチダーゼ 4 (DDP-4) を使用し、229E はアミノペプチダーゼ N (APN) を使用します。これらのタンパク質はすべて、人間の気道の上皮細胞または表面細胞に存在し、空中浮遊ウイルスの標的になりやすい. SARS-CoV-2 に関する最近の 2 つの研究は、SARS-CoV と同様に、ACE2 を受容体として使用することを示唆しています。
他に心配すべき人獣共通感染症はありますか?
必ずしも心配する必要はありませんが、動物の保有宿主から一般的に出現する別のウイルスがあります。それはインフルエンザです。ほとんどすべての既知のインフルエンザウイルスは、アヒル、ガチョウ、アジサシ、カモメおよび関連種などの水鳥に由来します。多くのウイルスは、鳥から他の種（人間を含む）に移動します。多くの場合、新種は行き止まりです。たとえば、鳥インフルエンザウイルスは、鳥から人間に感染することはできますが、人間の間では感染しません。しかし、時折、新しいウイルスが人々の間で効率的に広がることもあります.ごく最近では、2009 年に H1N1 豚ウイルスが人間の間で広がり、最終的にパンデミックを引き起こしました。そして、鳥類の H1N1 ウイルスが 1918 年の世界的大流行の原因でした。
インフルエンザは、宿主の細胞にアクセスするために、独自のウイルス糖タンパク質であるヘマグルチニン (H) を使用します。コロナウイルスのスパイクタンパク質のように、H はウイルスから突き出ているとがったように見える表面タンパク質です。これは、シアル酸残基 (タンパク質や脂質の末端に結合した糖鎖) を持つ上気道の細胞に結合します。これらのシアル酸は、さまざまな種類の結合 (シアル酸の原子が糖に結合する方法) を備えたさまざまな形で存在する可能性があります。鳥インフルエンザは、シアル酸が特定の炭素原子を介して糖ガラクトースに結合する、α2,3 結合として知られる結合を好みます。このタイプの結合により、シアル酸とガラクトースがまっすぐにくっつきます。ヒトに適応したインフルエンザウイルスは、異なる炭素原子を使用し、より曲がった外観を持つα2,6結合を好むようです.このシアル酸の好みは、ウイルスが感染できる種を決定する主な要因であると考えられており、純粋なトリインフルエンザウイルスがヒト集団に感染して広がる能力を制限しています.
人間に感染する動物の病気に影響を与える他の要因は何ですか?
最近の研究では、宿主とウイルスの相互作用が宿主プロテアーゼ (タンパク質を分解する酵素) によっても変更される可能性があることが示されているため、どの宿主がどのウイルスに対して脆弱であるかを決定するのは、スパイクタンパク質の構成だけではありません。これらのプロテアーゼは、スパイクタンパク質の一部を切断し、宿主細胞への結合方法を変更することができるため、通常はヒト細胞に感染しないウイルスが、プロテアーゼ処理後に感染する可能性があります.
中間種の役割は、科学者が当初考えていたよりも複雑かもしれません。研究者は当初、コロナウイルスが主要な保有種から人間に移動するためにそのような種が必要であると考えていました。おそらく、ウイルスは進化して中間種に適応し、ヒト細胞への結合をより効率的にしました。しかし、最近の研究では、一部のコウモリコロナウイルスが中間宿主を通過せずにヒト細胞に感染できることが示されています。つまり、未発見のコロナウイルスの重要な貯蔵庫がそこに潜んでいる可能性があります.同様に、ブタは気管の細胞に α2,3- 結合型シアル酸と α2,6-結合型シアル酸の両方を持っているように見えるため、鳥インフルエンザ株が哺乳類によりよく適応するようになる「混合容器」としてブタが機能する可能性があると考えていました。ヒト株と鳥株を混合して、ヒトに適応した新しいウイルスを生成できるようにします。しかし、豚はこの機能を果たしているかもしれないが、そのような混合は必要ないこと、そして鳥のウイルスは豚の中間体なしで人間に感染できることが今ではわかっている.
したがって、両方のウイルス種は、その多様性と宿主をジャンプする傾向があるため、進行中の課題を提示します。実際、その多様性は、そもそもこれらのジャンプを可能にする可能性が高いです。なぜなら、大規模で多様な集団は、より均一な集団よりもさまざまな宿主受容体に結合できるウイルスを含む可能性が高いからです.このため、コロナウイルスとインフルエンザはどちらもパンデミックの可能性があります。
身を守るために何ができますか?
まず第一に、手を洗って安全を確保し、顔や目に触れないようにします。これは、どちらのウイルスへの感染も防ぐのに役立ちます.空気中のウイルスを含んだ飛沫を直接吸い込むか、汚染された表面に触れて鼻や目に感染し、その粘膜が侵入部位として機能することで、ウイルスを捕まえることができます.
研究者は毎年インフルエンザワクチンを開発しており、科学者はインフルエンザ研究の聖杯、つまりウイルスのすべての株から保護する普遍的なワクチンに取り組んでいます.コロナウイルスでは、私たちはそれほど進んでいません。深刻なアウトブレイクの散発的な性質は、資金と専門知識が最小限であることを意味します。現在、多くの研究所が SARS-CoV-2 ワクチンを考案していますが、動物およびヒトの臨床試験を実施するには時間がかかります。
研究者はまた、新興インフルエンザとコロナウイルスの監視を継続し、それらのゲノムを人間への適応の特徴について調べます。 SARS-CoV-2 に感染するには遅すぎたかもしれませんが、次の感染症に備えることはできます。
