COVID-19:ワクチンが新たな変異株の出現リスクを下げる仕組み

A vaccine injecting a ball full of pins.
When the virus attempts to replicate itself, any failures during this process can lead to new variants.Image: Unsplash/Ivan Diaz
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  • ワクチンの世界的な接種が進んでいるにもかかわらず、新たな株のコロナウイルスが出現し続けています。

  • COVID-19ワクチンの真の有効性を測定することは困難です。正確な結果を得るためのプロセスが複雑だからです。

  • 英国の研究では、ワクチン未接種者はウイルスに感染する可能性が高いことが分かりました。

オミクロン株の拡大は世界中に混乱をもたらしました。以前にデルタ株やアルファ株が出現した際にも同様のことが起きました。6カ月ごとに新たな形態のコロナウイルスが出現し、世界がその対応に追われるという構図ができあがっています。新たな変異株が繰り返し出現するリスクを、どうすれば減らせるのでしょうか。

まず、変異株がどのように出現するのかを考えてみましょう。ウイルスは自身のコピーを作ることで増殖します。複製のたびに、ウイルスの遺伝配列のコピーに誤りが生じる可能性がわずかにあります。

この誤りによって新しいウイルスのコピーに変異が生じ、その結果は3つのいずれかになります。変異が何の影響も及ぼさないか、ウイルスを弱めるか、あるいは偶然にもウイルスに何らかの生存上の利点を与えるかのいずれかです。生存をより有利にする稀な変異は、その変異を持つウイルスのコピーがより多く複製されるため、時間の経過とともに一般的になっていきます。

ウイルスは複製のたびに変異する危険性があるため、ウイルスが複製されるほど、新たな変異株が出現するリスクは高まります。また、ウイルスは感染者の体内で複製されるため、人口におけるCOVID-19症例が多いほど、新たな変異株を生み出すリスクも高まります。

ウイルスに対抗するのがCOVID-19ワクチンです。ワクチンの最も重要な目標は重症化と死亡を減らすことであり、そのことは十分に証明されています。ワクチンはそれを実現してきました。何十万人もの命が救われています。

また、世界全体でCOVID-19ワクチンの接種率を高めれば、ウイルスの複製を抑えることで、新たな変異株の出現リスクを下げられると、よく言われています。ただし、この点を判断するのは、やや単純ではありません。

ブレークスルー感染

効果的なワクチンは、ワクチン接種者がウイルスに感染し、それを広めてしまう可能性も低減させるべきです。残念ながら、COVID-19ワクチンでは感染と伝播を完全に防ぐほどの免疫を生み出せないことが明らかになっています。

とはいえ、ワクチンは元の株やアルファ株など、コロナウイルスの以前の変異株の伝播リスクを低減する効果があったように見えます。その両方とも、低下させるリスクを、ワクチン接種者がウイルスに感染することを、また能力の他者への伝播を感染した場合に。(注:この研究の一部はまだプレプリント段階で、ほかの科学者による査読を待っている状態であることに注意してください。)これにより、ウイルスの複製率と変異の発生リスクを低下させるのに役立ったと考えられます。

ワクチン接種は、ウイルスの影響と感染性を抑えるうえで不可欠となっていますImage: Unsplash/CDC

しかし、デルタ株やオミクロン株といった新しい変異株はワクチンに対してより強い耐性を示し、ワクチン接種者への感染拡大リスクを高め、変異のリスクを維持しています。デルタ株はそれ以前の形態のウイルスよりワクチン接種者への感染力が高く、オミクロン株はさらに感染力が高くなっています。

また、英国のデータを分析したところ、昨年の時点で、ワクチン接種者と未接種者のCOVID-19患者におけるピーク時のウイルス量(感染のピーク時に体内にどれだけのウイルスがあるかを示す量)は、デルタ株の出現以降かなり近い値になっていることが分かりました。このことから、ワクチン接種済みのCOVID-19患者は、未接種者と同程度にウイルスを広めている可能性があると考えられます。

しかし、これらの測定は複雑です

とはいえ、こうした結果が必ずしも当てはまらないと考えられる理由もいくつかあります。考慮すべき重要な点は、ウイルス量を測定するタイミングです。多くの人のウイルス量は通常、17回しか測定されず、その時点は症状が現れた直後であることが多く、感染が最も活発な時期です。しかし、ワクチン接種者ではウイルスがはるかに速く排除されている場合、ほとんどの報告ではこれを見逃してしまいます。ワクチン接種者が感染力を持つ期間や、体内で進行しているウイルスの複製量は、予想よりもはるかに少ない可能性があります。

ワクチン接種者と未接種者の両方でウイルスの複製が同程度に見えるもう一つの理由は、ピーク時のウイルス量が一般的に測定される方法にあります。ピーク時のウイルス量は、多くの場合、定量PCR(qPCR)によって測定されます。これは、ウイルスの遺伝物質のコピーが何個存在するかを測るもので、実際に感染性を持つウイルス粒子の数を測るものではありません。

英国のデータは、個人がワクチンを接種しているかどうかにかかわらず、ウイルスの伝播力は影響を受けない可能性があることを示唆していますImage: Unsplash/Kelly Sikkema

ある人の体内に感染性を持つウイルスのコピーがあるかどうかは、ウイルスを抽出し、実験室で細胞に加えて、さらにウイルス粒子が生成されるかどうかを確認することでのみ、正確に評価できます。研究では、ウイルスの遺伝物質を検出しても、必ずしも感染性のウイルスが存在するとは限らないことが示されています。

実際、最近発表されたスイスのプレプリントによると、qPCRによって1回の時点でウイルス量を測定しても全体像はつかめないことが示唆されています。この研究では、384人の感染者を対象に、症状が現れた後5日間連続で試料中のウイルス量を測定しました。

その結果、ワクチン接種状況にかかわらず、検査を行った各日において、被験者の体内のウイルス遺伝物質のレベルは同程度であることが示されました。一方で、細胞での複製によってウイルスの感染性を測定すると、全体としてワクチン接種者のウイルス量ははるかに少なく、5日間でより速く減少していました。

ワクチンは依然として効果があります

結局のところ、ワクチン接種者と未接種者の間でウイルス量が同程度であったとしても、最も重要な要素は感染者の総数です。未接種者の感染と比べて、ワクチン接種者でブレークスルー感染はどれくらい起きているのでしょうか。

英国の研究では、デルタ株の陽性者が1人出た世帯を綿密に追跡し、世帯の他の構成員がその後感染したかどうかを観察しました。未接種の接触者の38%がその後ウイルスに感染したのに対し、接種済みの接触者では25%しか感染しませんでした。

明らかに、ワクチン接種は感染伝播を完全に止められるわけではありません。しかし重要なのは、ワクチン接種者の集団全体では、ウイルスの複製が少なかったという点です。デンマークからの新たな証拠(まだプレプリント段階)も、オミクロン株でも同様のことが当てはまる可能性を示唆しています。

ウイルスが以前よりもワクチンを回避するようになっている現在でも、世界的なCOVID-19ワクチン接種への継続的な取り組みは間違いなく依然として重要です。ワクチンを接種する一人ひとりごとに、ウイルスが複製される総回数はわずかずつ減少します。これこそが、今後の変異株の脅威に対処するための最善の選択肢であるに違いありません。

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