パンデミック初期に亡くなった患者の組織サンプルは、新型コロナウイルス感染症が最初にどのように広がったかの秘密を解き明かしている。

ゲッティイメージズ/WIRED
セルビアのベオグラードにある病院に到着した時点で、男性の容態はすでに深刻でした。咳、息切れ、そして39.2度の高熱が出ていました。医師と看護師はすぐに血中酸素濃度を検査しましたが、著しく低下していました。挿管を行い、人工呼吸器を装着しましたが、わずか数時間後に亡くなりました。
悲しいことに、パンデミックの間、何度も繰り返されてきた一連の出来事です。ただ、この男性が亡くなったのは2020年2月5日、ヨーロッパで新型コロナウイルス感染症による死亡者が公式に確認される前でした。「COVID-19」という名前さえ存在していなかったのです。当時、医師たちは彼の死因を全く把握していませんでした。原因不明の肺炎と診断したのです。
当時、科学者たちは、中国で新型コロナウイルスが発生し、少数の海外旅行者を通じてヨーロッパに広がっていることを認識していました。しかし、ベオグラードにいた男性には最近の渡航歴はなく、年齢はわずか56歳で、持病もありませんでした。現在、セルビアの研究者たちは、この男性が入院中に採取した組織サンプルから、後にSARS-CoV-2と命名された、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)を引き起こすウイルスの証拠を発見した経緯を詳述した論文を発表しました。
「この患者の死因は間違いなくCOVID-19だった」と、セルビア臨床センターの共著者アレクサンドラ・バラッチ氏は語る。
2020年の春が過ぎ、パンデミックがヨーロッパ全土に猛威を振るう中、科学的な調査の焦点となったのは、初期の症例の最初の数件ではなく、急増する新規症例だった。しかしその後の数ヶ月間、英国、イタリア、フランスなどの研究者たちは、過去の組織サンプルを遡って検査したり、症例履歴を再調査したりする機会に恵まれてきた。
セルビアのように、いくつかのケースでは、これらの調査員らは、これまで診断されていなかった新型コロナウイルス感染症の感染者や、現在ではこの病気との関連が判明している死亡者を発見し、2020年1月と2月当時には誰も認識していなかったほど、このウイルスがヨーロッパに大きな影響を与えていたことを明らかにした。
遡及的な分析は必ずしも可能ではない。医師は入院中に患者から組織サンプルを採取するとは限らず、採取したとしても数日または数週間しか保存できない場合もある。しかし、検体が長期保存され、数ヶ月後に分析が可能になった場合、科学者たちは、愛する人がCOVID-19で亡くなったのかどうか疑問に思っている少数の遺族に、心の整理をつけることができた。
もっと広い意味では、このような事例を特定することで、パンデミックの恐ろしい初期のぼんやりとした認識を鮮明にすることができ、新たな病気の次の大規模な流行が来たときに(来るかどうかは別として)戦うのに役立つ洞察が得られる可能性がある。
セルビア人の患者の眼球から採取されたゼリー状の硝子体こそが、彼に何が起こったのかの秘密を握っていた。バラッチ氏によると、セルビアでは入院後24時間以内に患者が死亡した場合、臨床剖検を行い、血液や尿などの様々な検体を保管して更なる検査を行うのが標準的な手順だという。
男性の硝子体は死後翌日に摘出され、マイナス20℃で凍結された。3か月後、欧州での新型コロナウイルス感染症の流行が4月のピークを過ぎた直後、ベオグラード大学医学部の職員は男性の症例を思い出し、検体の中に彼が新型コロナウイルス感染症に感染していた証拠があるのではないかと考えた。
研究チームは病院の冷凍庫から硝子体を取り出し、解凍した。検体にSARS-CoV-2が含まれているかどうかを確認するため、PCR検査を含む2つの遺伝子検査を実施した。それぞれの検査では、ウイルスに含まれることが知られている異なる遺伝子配列を探した。2つの異なる検査を行うことで、偽陽性の結果が出る可能性を実質的に排除した。
「確認検査があるのは本当に素晴らしいことです」と、ケント大学のウイルス学者ジェレミー・ロスマン氏は言う。ロスマン氏は今回の研究には関わっていない。「本当に確かな安心感を与えてくれます。」
バラック氏と同僚らは、ウイルスRNAは明らかに良好に生存していたため、硝子体サンプルが保管されていた場合、死後数カ月経って新型コロナウイルス感染症の証拠を探している他の研究者にとって、硝子体サンプルが重要な情報源となる可能性があると主張している。
しかし、病院がこのような標本を長期間保管することは稀です。NHS(国民保健サービス)のオンライン文書によると、英国では患者から固形組織標本を採取した場合、4~6週間保管してから破棄されます。患者が生前、あるいは死後、死因が不明な場合などを除き、標本採取自体が禁止されています。
イングランド公衆衛生局(PHE)の広報担当者は、「2020年2月と3月に発症した時点では検出されていなかった症例が、遡及的な検査によって確定例として特定された事例を認識しています。これには残念ながら亡くなった1名も含まれます」と述べています。広報担当者は、遡及的な分析によって、これまで検出されていなかった症例が何例特定されたかについては明らかにしませんでした。
しかし、最近になって、英国で確認されている最も初期の新型コロナウイルス感染症による死亡例が、これらの方法を用いて発見されたことが明らかになった。2020年1月下旬、ケント州在住の84歳のピーター・アトウッド氏は、数週間にわたり肺炎のような症状に苦しみ、医師らを困惑させていた。入院中に容態はさらに悪化し、2020年1月30日に亡くなった。これは、英国で最初の新型コロナウイルス感染症症例2件が公式に確認される前日である。アトウッド氏は生涯で一度も英国を離れたことがなく、中国や欧州大陸での感染拡大との関連を示す渡航歴はなかった。医師らは、彼が気管支肺炎と二次性心不全を患っていたと結論付けた。
しかし、娘のジェーン・バックランドは納得しなかった。新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の症状について聞いた時、彼女はそれと見覚えがあり、父親の組織サンプルを検査してSARS-CoV-2の証拠がないか調べてほしいと依頼した。7ヶ月後、病理学者が検査を実施し、父親が実際にウイルスに感染していたことが確認されたという手紙を受け取った。病理学者たちは、アットウッド氏の肺組織からウイルスRNAを発見した。このRNAは、死後も体内に残っていたのだ。
「それを見たのはある意味ショックでした」とバックランドはスカイニュースに語り、「娘として、あれが最後だとほぼ確信していました。そう確信していました」と付け加えた。
バックランドさん以外にも、新型コロナウイルス感染症の検査がほとんど、あるいは全く行われていなかった時代に、愛する人が新型コロナウイルス感染症で亡くなったのではないかと疑問を抱く人はいる。匿名を条件に取材に応じたスコットランド在住の女性は、2019年12月に入院した父親が新型コロナウイルス感染症にかかっていたと強く信じていると語る。父親は2020年1月14日に亡くなった。
ロスマン氏は、生物学的証拠がなければ確実なことは言えないと指摘する。COVID-19の症状は他の病気と非常に似ている場合があるからだ。だからこそ、保存されている組織サンプルから特定の患者に何が起こったのかを再評価できる場合、確認のための遺伝子分析が非常に重要になる。しかし、当時私たちが認識していたよりもはるかに多くの人がウイルスに感染していた可能性はどれほどあるのだろうか? キングス・カレッジ・ロンドンの研究者であるマーク・グラハム氏は、その数は数千人ではないかもしれないが、2020年の最初の数週間には、当時考えられていたよりも多くの感染者がいたことはほぼ間違いないと言う。
「(2020年)1月に1件や2件以上の症例が出回っていたとしても驚きません」と彼は言う。彼と、昨年3月に英国でリリースされた症状追跡アプリ「Zoe」の開発に携わる同僚たちは、昨年4月に新型コロナウイルス感染症(COVID-19)関連の症状が急増したことがデータから明らかになったと述べている。
論理的に考えれば、今回の感染拡大の数週間前からウイルスは蔓延していたはずですが、その規模を測る方法はほとんどありません。モデル化はその一つの方法です。
昨年5月、ロンドン衛生熱帯医学大学院のマーク・ジット氏とその同僚は、2020年春に集中治療室に入院した新型コロナウイルス感染症の患者数に関するデータを活用し、英国でパンデミック初期に広まっていた可能性のある感染者数を推定した方法を説明した論文を発表した。
「2月の最終週までは、毎日数件の新規感染者数を推定していましたが、その時点で感染者数は毎日数百件に急増し、3月初旬には数千件にまで増加しました」と彼は言う。
まだ確証はないものの、これが、その後に明らかになった、遡及的に確認された数件の新型コロナウイルス感染症の症例と死亡例の背景にある可能性が高い。モデルは有用ではあるものの漠然とした全体像を描くのに対し、組織サンプルの分析は個々の症例に焦点を絞り、ウイルスに感染して生き延びた人々、あるいはそうでなかった人々の物語を明らかにすることに成功している。
こうした分析は英国やセルビアだけではない。フランスでは、パリ北部の病院の病理学者が、2019年12月と2020年1月にインフルエンザ検査で陰性だった患者24人の検体を再分析した。そのうちの1人の患者は同年12月に入院し、後に回復したが、検体からSARS-CoV-2が検出されていた。医師らは、フランスで初めてCOVID-19の公式診断が下される約1か月前に、この患者から検体を採取していた。その後、病理学者らが検体にSARS-CoV-2が含まれていることに気づいたのは、数ヶ月後のことだった。
イタリアでは、さらに古い症例が明らかになった。研究者らは、2019年9月から2020年2月の間に39人の患者から採取した咽頭ぬぐい液サンプルを再調査した。ミラノ近郊に住む、渡航歴のない4歳の男児から採取したサンプルが、SARS-CoV-2の陽性反応を示した。サンプルは当初12月5日に採取されたが、男児の症状は前月の11月に初めて現れ、最初は咳と鼻水が出て、1週間後に呼吸器症状と嘔吐が出た。この症例は、イタリアで最初のCOVID-19症例が確認される約3か月前から市中感染が起こっていた可能性を示唆している。
古い組織サンプルからこれまで検出されていなかったSARS-CoV-2の証拠が見つかることがどれほど稀なことかを理解するには、1月に発表されたスイス、バーゼルの300人以上の患者の検体を対象とした研究を例に挙げましょう。病理学者チームは、2019年10月から2020年2月の間に検体から気管支肺炎が増加した証拠を発見しました。これは季節的な要因である可能性が高いと示唆しています。しかし、これらの患者がCOVID-19に感染していたことを示す証拠は一切見つかりませんでした。
世界保健機関(WHO)は、こうした研究を監視していると述べている。ロスマン氏は、今後数ヶ月でワクチンの助けを借りてパンデミックがより制御可能になれば、他の保管中の組織サンプルが検査されていないケースなど、更なる遡及的な分析が出てくる可能性があると述べている。「幸いなことに、このような事例は極めてまれです」とNHSの広報担当者は述べている。「NHSは現在、これらの事例について独自の調査を行っています。病院は当然のことながら、患者の安全を最優先に考えています。」
結局のところ、初期の症例に関するデータの改善は、パンデミックの影響を受けた家族の心の整理に役立つだけでなく、科学者がパンデミックの真の始まりについての再評価にも役立ちます。ロスマン氏は、この情報によって現在進行中のCOVID-19の感染拡大への対応が大きく変わることはないかもしれないが、初期の数ヶ月間にウイルスがどのように定着したかをより深く理解することは、将来に役立つ可能性があると主張しています。「次に何かが起こったとき、私たちはより適切かつ迅速に対応できるのです」と彼は言います。
この記事はWIRED UKで最初に公開されました。