イングランドで新たな新型コロナウイルス変異株が見つかったことを受け、政府は一部地域に新たなロックダウン措置を適用せざるを得なくなりました。
この変異株は、感染伝播を約70%高めることが確認されています。
微生物ゲノム学の専門家ルーシー・ヴァン・ドープ氏が、新たな変異株に関する重要な疑問にいくつか答えます。ワクチンがこの変異株に対してどの程度有効かについても取り上げます。
新型コロナウイルスの原因となるウイルスであるSARS-CoV-2の新たな変異株が、英国の一部地域で感染拡大を引き起こしていると考えられています。政府はロンドンを含む一部の地域を、新たなより厳しい新型コロナウイルス規制の対象とし、「ティア4」と呼ばれる措置を適用しました。ティア4の地域の人々は、クリスマスに世帯外の人と集まることができません。一方、その他の地域の人々は、クリスマス当日にのみ集まることが認められています。
ボリス・ジョンソン首相と首席科学顧問らは、新たな変異株によって新型コロナウイルスの感染伝播が最大70%増加する可能性があり、再生産数（R）が0.4上昇する可能性があると述べました。
今回の新たな発見はどのような意味を持つのでしょうか。The Conversationは、微生物ゲノム研究者であり病原体の進化の専門家でもあるルーシー・ヴァン・ドープ氏に、現時点で私たちが知っていることについていくつかの重要な質問を投げかけました。
この新たな変異株について、私たちは何を知っているのでしょうか。
新たな英国の変異株は、VUI–202012/01として知られており、系統名はB.1.1.7です。12月14日にマット・ハンコック保健相が最初に発表し、その後、イングランド公衆衛生庁と英国の新型コロナウイルス・シーケンシング・コンソーシアムによって確認されました。SARS-CoV-2のデータベースを遡って調べたところ、最初の検体は9月20日にケント州で採取されていたことがわかりました。
この変異株には、14の特徴的な変異があり、そのうち7つはスパイクタンパク質に含まれています。スパイクタンパク質は、ウイルスがヒトの細胞に侵入する際に働くタンパク質です。これは、世界で現在流通している多くの変異株と比べると、比較的多くの変化があることを示しています。
現在までに、この変異株の遺伝子プロファイル（ゲノム）は、主に英国で解析され共有されていますが、デンマークでの一部の症例と、オーストラリアでの2件の症例も含まれています。また、オランダでの1件の症例の報告もあります。これらの国々はいずれもゲノム解析の取り組みが非常に大規模ですが、これらの観測結果がウイルスのこの変異株の実際の分布を反映していない可能性は十分にあり、この変異株は他の場所にも未検出のまま存在している可能性があります。より多くのゲノムが生成され共有されるにつれて、さらなる知見が得られるでしょう。
データ共有、ゲノムサーベイランス、そして英国における新型コロナウイルス検査結果の取り組みのおかげで、この変異株は既存のウイルス株を上回り始めており、特に症例数が急速に増加している地域を中心に、国内の一部地域で症例の増加割合を占めている可能性があるようです。
こうしたケースでは、原因と結果を切り分けることが常に非常に困難です。例えば、特定の変異の出現が増加しているのは、その変異を持つウイルス系統が、たまたま感染伝播が多い地域に存在しているために頻度が上がっている場合があります。その背景には、人間の活動や介入措置の選択などがあることもあります。
この可能性はまだ残っていますが、これまでの懸念すべき観測結果は、この変異株について、非常に慎重な特性解析、サーベイランス、そして感染伝播を抑制するための介入措置を講じるに足るものであることは明らかです。
より危険なのでしょうか。
クリス・ウィッティ首席医務官は、この変異株が、感染者の死亡率や新型コロナウイルス感染症の重篤度のいずれにおいても、疾患の重症度を変化させるという証拠は現時点ではないと明確に述べました。これを確認するための作業が進行中です。
ウイルスの変異はどのように起こるのでしょうか。
変異は自然なウイルス進化の一部です。SARS-CoV-2の場合、これらの変異はウイルス複製中のランダムなエラーに起因するほか、感染者体内の抗ウイルスタンパク質によって誘発されること、または遺伝子の組み換え（遺伝子のシャッフル、すなわち組換え）によって生じることがあります。組換えの兆候はSARS-CoV-2では現在検出されていません。
ほとんどのウイルス変異は影響がないと予想されています。例えば、パンデミック初期の第1波における50,000を超えるゲノムで個々の変異置換を当チームが評価したところ、ウイルスの適応度（ウイルスが生存し増殖する能力）を有意に変化させるものは一つも検出されませんでした。
しかしながら、時折、ある変異、あるいは今回の場合は特定の変異の組み合わせが、幸運にもウイルスに新たな利点をもたらすことがあります。こうした変異の組み合わせを持つウイルスは、適切な疫学的環境の下で自然選択により頻度を増すことがあります。
この変異株はどこから来たのでしょうか。
現時点では分かっていません。現在までに、科学者たちは、この変異株が海外から持ち込まれたという説を裏付けるような近縁のウイルスを特定していません。観測された変異のパターンは、長期にわたる適応進化を示唆しており、現在のデータに基づけば、英国で起こった可能性が最も高いと考えられています。
同様の変異のパターンが、観察されており、SARS-CoV-2の進化において、免疫システムが弱い慢性感染患者に見られています。現在の仮説では、単一の患者における慢性感染のこのようなシナリオが、この変異株の起源に一定の役割を果たした可能性があるとされています。これについては今後も調査が続けられます。
SARS-CoV-2の変異はどれくらい見つかっているのでしょうか。
SARS-CoV-2には数千もの系統があり、平均してわずか少数の特徴的な変異によって。世界中で現在流通しているSARS-CoV-2は、ゲノムの多様性が依然として小さいままです。ただし、異なる系統が持つ変異の微妙な差異は、感染伝播のパターンを再構築するうえで有用となり得ます。
例えば、パンデミック初期の研究では、系統の割り当てを用いて少なくとも千件のSARS-CoV-2の英国への持ち込みを特定しました。
なぜ今回の変異株は異なるのでしょうか。
英国の変異株を定義する変異の多くは、以前からSARS-CoV-2で観察されており、パンデミックの初期段階においてさえ観察されることがあったという点に注意することが重要です。
しかし、英国の変異株、すなわち系統は、通常とは異なる数と組み合わせの変異によって定義されています。これらの変異の一つであるN501Yは、以前の研究で示されており、ウイルスの細胞内の受容体への結合を高めることが示されています。N501Yは2020年4月にブラジルのウイルスで初めて解析され、現在は同様に南アフリカで頻度が上昇しているSARS-CoV-2の変異株とも関連しています。これはB.1.1.7とは獨立した系統であり、これもまた懸念されるものです。
B.1.1.7のスパイクタンパク質で特定された特定の欠失は、ウイルスの他の複数の系統でも頻度を増して出現しており、慢性感染においても観察されています。これらの欠失は抗原性（免疫抗体による認識）を変化させる可能性があります。これらの欠失は、コロナウイルスのスパイクタンパク質の結合領域における他の変異とも関連している可能性があり、その中には養殖ミンクでの感染で観察されたものや、またヒトの免疫システムを回避するウイルスの能力に関与することが示された変異も含まれます。B.1.1.7はまた、切断されたORF8遺伝子を持っており、この領域の欠失は以前に疾患の重症度の低下と関連付けられています。
これらの変異や欠失の機能的影響、特にB.1.1.7で報告されている組み合わせにおける影響については、まだ明らかになっていません。変異の数が多いこと、この特定の変異株の有病率が最近増加していること、そして一部の変異候補の生物学的な関連性を考慮すると、詳細な研究の必要性が強調されます。
これはワクチンにとって何を意味するのでしょうか。
現時点では、私たちにはわかっていません。ただし、ワクチンはスパイクタンパク質全体に対する幅広い抗体反応を誘導するため、変異によってその有効性が大きく損なわれることはないと予想されている点は安心材料といえます。これはすでに検証が進められています。
しかしながら、季節性コロナウイルスの他の種が、ある程度の免疫を回避する能力を、より長い期間にわたって示すことを示す証拠が増えつつあります。
したがって、インフルエンザと同様に、その時点で流通している変異株を反映させるために、新型コロナウイルスワクチンを更新する必要が生じる時点に達する可能性も考えられます。現時点でそうなるかどうかを判断するのは時期尚早ですが、これらの取り組みを進めるためには、大規模なゲノム解析、データ共有、そして変異株の標準化された報告が不可欠となるでしょう。
