進化医学は、ヒトの健康とウェルビーイングを改善する大きな可能性を秘めた、新興の学際分野です。
進化と生態学から得られる知見を応用し、生物医学のイノベーションを促すとともに、効果的な公衆衛生政策の策定に役立てます。
このアプローチは、抗菌薬や化学療法への耐性からパンデミック、肥満などの「現代的な」健康問題、さらには健康ガイドラインの遵守率の低さまで、幅広い主要な健康課題に取り組む可能性があります。
医師の診察を受けるとき、進化はまず頭に浮かばないかもしれません。しかし、進化のプロセスは日々、私たちの健康に影響を及ぼしています。がん細胞が化学療法に、細菌が抗生物質に耐性を持つようになるのも、そのためです。動物ウイルスがヒトの集団に入り込み、世界的なパンデミックを引き起こすのも、進化の働きです。肥満など、現代の健康問題の増加さえ、進化の原理にさかのぼることができます。例を挙げればきりがありません。
こうした課題をどう克服できるでしょうか。従来の戦略は反撃です。たとえば、効果が失われた抗生物質や化学療法薬に代わる新薬を開発します。しかし、この終わりのない創薬競争では、根本的な問題、つまり進化のプロセスそのものに対処できません。
さまざまな分野の同僚とともに、私たちは最近、進化医学の新たなロードマップを学術誌「Frontiers in Science」で発表しました。進化医学が生物医学のイノベーションを促し、公衆衛生政策を改善する方法を探り、私たちが直面する最大の健康脅威の多くについて、理解し、予防し、治療する助けとなる道筋を示します。
1. 進化の多様性を調べ、生物医学のイノベーションを促す
ゾウはがんになることがまれです。キリンは動物の中で最も血圧が高いにもかかわらず、腎障害や脳卒中など、高血圧の影響に苦しみません。これらは、進化によって獲得した特性のおかげで、ヒトに深刻な病状をもたらすものに影響されにくい動物種の例です。私たちはまだ、その全容を探り始めたばかりです。自然界の生物多様性の中には、病気への抵抗性をもたらす仕組みが、目の前にありながら見過ごされているかもしれません。こうした仕組みを体系的に探し、その背景にある生物学的な仕組みを調べれば、糖尿病から老化、さらにはそれ以外まで、影響の大きいさまざまなヒトの病気や症状の克服に役立つ可能性があります。
2. がん治療を一新する
従来のがん治療は効果がある一方で、薬剤耐性を促すこともあり、患者に毒性をもたらす場合もあります。がん細胞は適応する生物であり、進化によって化学療法やほかの治療を回避することがあります。治療中に少数の化学療法耐性がん細胞が生じた場合、薬剤感受性のがん細胞をすべて死滅させると、耐性細胞群が競争上有利になります。やがて腫瘍が薬剤に完全に耐性を持ち、治療が失敗したり、健康に悪影響を及ぼす可能性のある別の治療法が必要になったりすることがあります。
この問題に対処する戦略として、根絶療法と適応療法があります。根絶療法では、耐性が生じる時間を与えない短い間隔を置いて、相補的な2種類の治療で腫瘍を標的にします。一方、適応療法は、長期間にわたり低用量の薬剤を用いて薬剤感受性細胞群を維持し、腫瘍の大きさを安定させることを目指します。この種の治療は、腫瘍を完全に消失させるのが難しい進行がんの患者に希望をもたらすかもしれません。
3. 抗菌薬耐性の発生に対処する
抗生物質や殺虫剤などの抗菌薬は、感染症を治し、食料供給を確保することで、人々の健康に大きく貢献してきました。しかし、抗菌薬が標的を殺す効果の高さは、同時に弱点にもなります。化学療法と同じく、耐性株の進化と優勢化を促す条件を生み出すからです。
進化医学は、いくつかの代替策を提示します。たとえば、微生物が短期間に起こせる遺伝的適応の回数には限りがあります。そのため、複数の抗菌薬を併用すれば、少なくとも1つの薬剤には感受性を保たせることができます。
もう一つ考えられる戦略は、進化のプロセスそのものに対抗する抗進化薬の開発です。細菌は、水平遺伝子伝播と呼ばれる過程で、ほかの細菌と自らDNAを共有できます。これにより、耐性遺伝子が集団内だけでなく、異なる種にまで急速に広がることがあります。この遺伝子共有の仕組みを標的にする薬を設計すれば、その過程を遅らせたり、止めたりできる可能性があります。
微生物が耐性を獲得する進化のプロセスをより深く理解すれば、さらなる戦略を生み出せるかもしれません。すでに開発が進んでいるアイデアもあります。たとえば、院内感染の一部を防ぐ解決策となりうる抗抗生物質や、ファージと呼ばれるウイルスの治療への利用です。
4. 人新世に関連する病気に対処する
人類の遺伝子は、現在の世界とは大きく異なる環境で、生存と繁殖を最適化するよう進化してきました。逆説的ですが、かつて繁栄を助けた適応の一部が、今では健康を損なっています。この現象は「進化的不一致」と呼ばれます。たとえば、脂肪としてエネルギーを蓄える能力は、食料が乏しかった過去には強みでした。しかし、食料が豊富な現代社会では、これが肥満、2型糖尿病、心血管疾患の増加につながっています。
進化の視点から見ると、人新世に関連するこうした病状は、誤った生活習慣の選択だけが原因ではなく、環境や社会の要因によって体系的に引き起こされていることが分かります。運動や食事の改善など、個人に焦点を当てた介入は、効果がないことも少なくありません。進化のアプローチでは、関連する生態学的条件そのものを変えることを目指します。たとえば、食品への課税、食品広告の規制、健康的な食生活や運動を促進する政策などが挙げられます。
5. より健康的な行動を促す
多くの人が、勧告に反して喫煙や安全でない性行為など、健康に良くない行動をとっていることは周知の事実です。進化医学は、その理由を説明し、解決策を示す助けとなります。
考えられる説明の一つは、進化における3つの主な目標、すなわち成長、繁殖、生存能力の間で絶えず競合が起きていることです。私たちの体は、これらすべてを同時に同程度まで支えることができないため、健康上のトレードオフが生じます。たとえば、基本的なニーズを満たせない人は、長期的な健康への配慮が薄くなり、リスクを取る傾向が強まるかもしれません。一部の若い男性がコンドームを使わないことを選ぶ理由も、これで説明できる可能性があります。特に死亡リスクが高い環境では、HIV感染の危険よりも繁殖を無意識に優先しているのかもしれません。
進化の原理を通して人々の行動を見ることは、より効果的な公衆衛生政策の形成に役立ちます。そうした政策は、人々の見通しを改善して健康的な行動を促すことを目指します。誰もが教育や就業の機会を得られるようにし、食料不安、差別、犯罪をなくすことが含まれます。
6. パンデミックへの対応を改善する
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックは、進化が現実に作用することを示す壊滅的な例でした。世界中に広がるなかで、SARS-CoV-2ウイルスは絶えず変異し、新たな変異株を生み出しました。進化モデルは、こうした変異株を追跡し、その特性を予測して対応策に役立てるうえで不可欠でした。進化に基づくアプローチは、ヒトに危険をもたらす新たな動物由来病原体を含め、将来の感染症流行を予測、監視、管理するうえで重要な役割を果たすでしょう。
今後に向けて
進化医学には大きな可能性がありますが、その導入には多くの課題もあります。「記事ハブ」（Frontiers in Science）で取り上げられているとおりです。人、動物、そして地球の健康に役立てるため、その洞察を生み出す力を体系的に活用するには、より大きな学際的連携が不可欠です。
