Has Omicron shifted receptor binding specificity away from deep lung tissue?
Could this be why it appears that Omicron is less severe than other variants?
オミクロンは、受容体の結合特異性を肺の深部組織から遠ざけてしまったのだろうか?
オミクロンは他の変異株より重症度が低いように見えるのはこのためだろうか?
ロバート・W・マローン医学博士、MS
SARS-CoV-2のオミクロンは、ヒト気管支ではデルタより速くよく感染するが、肺ではそれほど重症化しないことをHKUMedが発見
HKUMedからのプレプリントの公開:この論文は現在査読中である。
著者名 Dr Michael Chan Chi-wai, John Nicholls, Dr Kenrie Hui Pui-yan, Malik Peiris, Tam Wah-Ching, Leo Poon Lit-man 教授, John Nicholls 教授
現在の報告によれば、オミクロンは3つの大まかな特徴と関連しているようである。ワクチンからの逃避(耐性)ウイルス複製の増加、疾患の減少である。一方、先行する優性変異株(デルタ)もまた、先行する優性循環変異株と比較して、ワクチンからの逃避、ウイルス複製の増加、疾患の重症化に関連している。
一体、何が起こっているのか?オミクロンウイルスの複製レベルの上昇が、どうして病気の軽減と関連するのだろうか? オミクロンの受容体結合ドメインに、どのようにしてこれほど多くの突然変異が、明らかに自然に生じたのだろうか? 進化の木プロットが、オミクロンは現在流通しているウイルスとは別の枝であることを示しているのはなぜか? ワクチン耐性を与えるこれほど多くの突然変異が、どうして突然出現したのであろうか? ボツワナ(および南アフリカ全般)のワクチン接種率はそれほど高くはないのに、なぜこの地域でワクチン耐性のウイルス株が発生したのであろうか?誰かが別のウイルスを設計して放出したのだろうか? 疑問は山ほどある。 答えはほとんどない。 そして今日、香港大学から新しいプレスリリースが届いた。オミクロンは伝導性の高い気道細胞(気管支)でより高度に複製され、肺細胞ではあまり複製されないことが示されている。 上記の論文は、このパズルを解明するための重要な手がかりを与えてくれていると思う。
時々、ウイルスの突然変異はワクチン未接種者に起こるのか、それともワクチン接種者に起こるのか、という質問を受けることがある。 SARS-CoV-2は一本鎖の呼吸器系RNAウイルスで、高い自然変異率を持っている。 これは、多くの “ファクトチェッカー “にとって忘れ去られた事実のようだ。答えは、突然変異はどちらにも起こるということだ。 SARS-CoV-2で観察される高い突然変異率は、ワクチン接種の有無とは無関係に起こる。なぜなら、それはウイルスゲノムをコピーして新しいゲノムを作るウイルスタンパク質の結果であり、SARS-CoV-2は一本鎖であるという事実の結果である。
一本鎖のRNAウイルスでは、ポリメラーゼ(新しいウイルスRNAゲノムを作る酵素)が間違えて間違ったヌクレオチド(A、U、G、C)を付加したときに、それを識別できる二本鎖(RNA「遺伝子」)が存在しないのである。 つまり、新しいウイルスゲノムを製造するために、その時使われているRNA鎖の2本目のコピーがないため、ポリメラーゼの「エラーチェック」の能力は限られているのである。どれが「良い」遺伝子で、どれが「悪い」遺伝子、あるいは変異した遺伝子なのかを見極めるために、比較するものがないのだ。この結果、感染した細胞はそれぞれ、互いに異なるウイルス粒子の「群れ」を放出することになる。このようなことは、ワクチンを接種しているかどうかにかかわらず起こる。なぜなら、ワクチンは、あなたが感染することや、あなたが感染した後にあなたの細胞がウイルスを複製することを防ぐことはできないからである。
問題は、ワクチン接種の有無にかかわらずウイルスの突然変異が起こるかどうかではなく、どのウイルスが生き残り、他の細胞に感染し、さらに自分のコピーを作るかを選択する自然淘汰圧が存在するかということである。 ワクチンや感染症の経験がない場合、我々の体、自然免疫系(自然抗体やナチュラルキラー細胞)適応免疫が、どのウイルスが生き残り、他の細胞に複製され感染するかを「選択」する方法はさまざまある。 このように、体内で最も生き残ることができるウイルス粒子の選択と複製を繰り返すことで、あなたに感染しているウイルスの「群れ」の遺伝的特性が、遺伝学的に言えば少しずつ変化していくのである。これは適者生存と呼ばれるもので、DNAやRNAを使って情報を次の世代に伝えるものすべてに起こるプロセスである。 これが、我々が「進化」と呼ぶ漸進的な変化を生み出すプロセスなのである。 しかし、ウイルスの場合、各世代が非常に短期間に膨大な数の子孫を残す。 ウイルスの進化は、非常に速いスピードで起こる可能性があるのである。 特に一本鎖のRNAウイルスでは。そして、ウイルスの群れが人から人へと「ジャンプ」するたびに、ジャンプした群れのメンバーは新しい宿主に遭遇するのである。 「宿主」とは、生物学で寄生虫のことを言うときに使われる用語である。 SARS-CoV-2ウイルスは寄生虫であり、あなたと私はその宿主である。
SARS-CoV-2のスパイクタンパク質をワクチンとして接種すると、新しい宿主に感染するウイルスの群れに「選択力」を与えることができる。 自然免疫」、つまり、感染し、その感染から回復した後に体に残される適応免疫と自然免疫の反応によって作られる免疫も同様である。 基本的に、ウイルスが宿主に感染し、複製し、別の宿主に移る際に障害となるものはすべて、その障害を回避するためにウイルスを進化させるのである。
スパイクは興味深いタンパク質で、ウイルスにとって不可欠な多くの仕事をこなしている。 スパイクが行う最も重要なことの一つは、細胞の表面にあるタンパク質につかまり、形を変えて、つかまった細胞にウイルスのRNAゲノムを注入する注射器のようなものになることである。 しかし、その前に何かをつかまなければならない。 その何かとは、ある種の細胞の外側にある受容体、通常はACE2(アンジオテンシン変換酵素II)タンパク質である。 スパイクがそれを行う部分は、受容体結合ドメイン(RBD)と呼ばれている。 スパイクの遺伝子ワクチンの主な目的は、スパイクのRBDがACE2と結合する能力をブロックする抗体をあなたの体に作らせることである。 しかし、ACE2は単なるタンパク質ではなく、糖の分子で覆われたタンパク質である(例:高グリコシル化)。 この糖分子のACE2への付着のパターンが変わると、SARS-CoV-2が細胞に感染できるかどうかに大きな影響を与える可能性がある。また、スパイクの受容体結合ドメイン(RBD)の変化は、ワクチン誘発抗体を回避する能力に影響を与えるだけでなく、ACE2との相互作用の仕方にも影響を与えるだろう。
オミクロンについてわかっていることは、RBDに多くの新しい変異があることである。 これらの変異は、ワクチン誘発抗体の効果に対する抵抗力の増加と絶対に関連している。 しかし、この新しい突然変異群の発生は、ワクチン接種による自然淘汰によってもたらされたのであろうか? 世界の中でワクチン接種率があまり高くない地域で? それは腑に落ちない。
もし、オミクロンが、デルタと競合するために、より効率的に複製・感染するように進化的に要求された結果だとしたらどうであろう? あるいは、ヒトと動物(ネコ、ウシ)の宿主の間を行き来した結果だとしたら? もし、本当に起こったことが、オミクロンが我々の体内で複製する場所を変えるように進化したのだとしたらどうだろう? もし、オミクロンが我々の上気道により多く複製し、肺組織の深部にはあまり複製しないように進化したとしたらどうだろう?
このようなことは、おそらく他の呼吸器系RNAウイルスでも起こったことがあるのだろうか? 例えば、A型インフルエンザのような? もちろんある。 一般に、より重症のパンデミックインフルエンザ株は、肺組織の深部への感染を可能にする受容体結合変異を伴うことが多く、一方、あまり病気を引き起こさないインフルエンザ株は、我々の呼吸器管の上部に感染することが多い。 しかし、一般に肺の深部に感染するウイルスは、他の人にはあまり感染しないかもしれない。
我々は、複雑な問題を考えるとき、しばしば単純な二項対立の思考に陥ってしまうようである。 政治は左翼か右翼か。ワクチン接種か未接種か、新しく進化したウイルスを選択するかどうか。 これでは、世の中を理解する能力が制限されてしまう。 しかし、もしオミクロンに起こっていることが、スパイクRBDに対する抗体によるものではなく、感染する気道の領域を変えるための選択によるものだとしたらどうだろう? あるいは、この変異株はヒトと他の種の間を行ったり来たりして、ACE2受容体の微妙な違いを利用した変異を蓄積してきたのかもしれない。
ウイルスの進化について(あるいは他の進化についても)私がいつも興味を惹かれることのひとつに、進化の島の存在がある。遺伝的最適化の領域は、最適解ではないかもしれないが、より最適な新しい遺伝的「島」に到達する前に、与えられた環境に対して適応性の低い遺伝的変化を必要とする可能性があるのだ。 ウイルスの集団(群)が進化の障壁を越えて新しい「島」に到達することができれば、その「島」の新しい最適値に適応するように進化するため、短期間のうちに多くの変化をもたらす一種の進化的バーストを起こすことができる。おそらくオミクロンは、このような進化的バーストの遺伝的帰結なのだろう。
だからこそ、香港大学の研究チームによるこの新しい発見は非常に重要なのである。 なぜなら、オミクロンで最も重要なのは、ワクチンによる免疫を回避する能力ではなく、感染と複製のために優先する組織の標的を、肺の奥ではなく上気道に移したことかもしれないことを示唆しているからだ。 このことは、オミクロンがより感染力が強く、より高いレベルで複製され、しかもそれほど重症化しない理由を説明できるかもしれない。
それが今年のクリスマスに最高の贈り物となることを祈ろう。
ロバート・W・マローン医学博士、MS
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