本記事は The Conversationとの協力により掲載されています。
アレルギー反応は人間にとって何の利益ももたらさないように思えます。それなのに、なぜ私たちの多くがアレルギーを持っているのでしょうか。その進化上の利点とは何なのでしょうか。実のところ、その答えは寄生虫にあるのかもしれません。
私たちの体の免疫系がアレルゲンに反応する仕組みは、寄生虫（蠕虫）感染に反応する仕組みと非常によく似ており、また 最近の研究 では、植物アレルゲンの分子が、実際に驚くほどよく似ており、 寄生虫（蠕虫）のゲノムにコードされた分子に似ていることが示されました。例えば、早春に多くのアレルギー症状を引き起こすシラカバの花粉に含まれるアレルゲンは、 ビルハルツ住血吸虫症（寄生虫によって引き起こされる熱帯病）の原因となる寄生虫に見られるタンパク質を模倣しています。このタンパク質は、 寄生虫に曝露された ウガンダ人において、アレルギー型の反応を引き起こしていることがわかりました。
寄生虫（蠕虫）と植物にこのような類似構造が存在すること自体は、驚くことではありません。すべての生命体は同じ構成要素から作られているからです。例えば、ヒトの遺伝子の約3分の2は、地球上の 最初期の生命体 に由来しています： 微生物 （バクテリアや古細菌、 真核生物など）。
寄生虫と植物が共有する遺伝子の数の推定値も、同程度になる可能性が高いと考えられます。しかし、アレルギー型の反応を引き起こす分子には、明らかに何か特別な要素があります。今回の新たな知見は、その正体を理解し、花粉症や喘息の新たな治療法を開発する上で、私たちを一歩前進させるかもしれません。
エネルギー収支のバランス
しかし、寄生虫感染がまれな現代社会において、なぜこれらの抗寄生虫メカニズムは、これほど活発に働いているのでしょうか。 一つの見方 は、寄生虫が存在しない状況では、免疫系の寄生虫と戦う部分が、本来その標的として進化してきた対象を探すために感度を高め、その結果、自然環境中にある類似しているが無害な物質を誤って標的にしてしまう、というものです。しかし、この議論には弱点があります。
免疫系は大量のエネルギーを消費します。発生生物学者は現在、進化における エネルギー収支 の中心的役割について論じています。免疫系に過剰なエネルギーが消費されると、成長、維持、修復に使えるエネルギーが減少します。十分な栄養を得るために苦労していた進化途上のヒトにとって、免疫系にエネルギーを浪費させることは深刻な結果を招いたはずです。寄生虫がいなければ、関連する免疫メカニズムはフル稼働ではなく、待機モードに入るはずです。
古い感染症
その答えは、進化生物学の別の分野にあります。そこでは寄生虫は 「古い感染症」と見なすことができます。これらの古い感染症は、私たちの祖先の小規模な狩猟採集集団の中で存続する能力を進化させてきました。一度寄生虫が定着すると、免疫系はそれを排除できず、排除を試みてもエネルギーを浪費し宿主を傷つけるだけです。そのため、寄生虫は宿主を危険にさらさずに存続するために、宿主の免疫反応を部分的に抑制します。この抑制は、象皮症のような炎症に起因する合併症を防ぎますが、こうした合併症は寄生虫と宿主の双方にとって不利益となるはずです。
免疫系を調節するため、一部の寄生虫は、 制御性リンパ球 の数を増やす分子を放出します。この制御性リンパ球は不適切な免疫反応を抑制し、免疫系の「平和維持役」として働きます。また、ほかの寄生虫は、免疫反応を開始する細胞の挙動を変化させることで、免疫系が攻撃するのではなく 制御するように仕向けます。さらに別の寄生虫は、腸内の 微生物 を増強し、これらの微生物が炎症を 軽減するのを助けます。
動物実験や、ヒトを対象とした少数の予備的研究から、寄生虫が抑制できるのは、 アレルギーだけではなく、アレルギーと並行して増加している多発性硬化症、1型糖尿病、クローン病などの他の慢性炎症性疾患も抑制できることがわかっています。
したがって、寄生虫は免疫系を鎮めますが、それは免疫系が アレルギー反応において用いる仕組みだけではありません。寄生虫は、他の慢性炎症性疾患に関わる全く異なる仕組みも鎮めます。寄生虫の働きには、実に多くの側面があります。
私たちは寄生虫を取り入れるべきか？
では、免疫系は寄生虫の継続的な存在を見越して進化したのかもしれず、免疫系を鎮めるために、私たちは皆、おそらく出生時に与えられる無害な量の寄生虫を保有すべきなのでしょうか。これは 一部の人々が考えていることであり、また、この方法の有効性を検証する 臨床試験 が、数種の慢性炎症性疾患を対象に進行中です。しかし、これはすべて、寄生虫の必要性が進化の過去に起因してDNAに遺伝的にコードされているのか、あるいは寄生虫が成長・発達の過程で存在する場合にのみ生じるのかに依存しています。
寄生虫の必要性が私たちのDNA配列にコードされているのであれば、私たちは確かに寄生虫を保有する必要があるか、少なくとも寄生虫が免疫系を調節するために用いる分子的な巧妙な仕組みを利用した薬を開発する必要があるかもしれません。一方で、寄生虫が妊娠中や幼少期に存在する場合にのみ、免疫系は寄生虫が存続すると「想定」し、重要な調節機能を担うようになるのかもしれません。もしこれが正しければ、数世代にわたって寄生虫がいない状態が続いた後、寄生虫のいない環境で発達した免疫系は、この要件を失うかもしれません。しかし、それを証明するにはさらなる研究が必要です。
本記事の掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：グラハム・ルークは、UCLの名誉スタッフメンバーです。
画像：道端でマンゴーを売りながらくしゃみをする露店商。REUTERS/Anindito Mukherjee.
