デルタ変異株の蔓延の経緯

2021年6月21日午前1時

デルタ変異株は英国における新型コロナウイルス感染症の新規感染者の90%を占めている。科学者たちは、その世界的な蔓延が抑制されていないことを懸念している。

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毎日、冷蔵車の小隊がケンブリッジシャーの田舎にあるウェルカム・サンガー研究所に到着し、全国で実施された何千件ものPCR検査で出た廃棄物を、献身的で高度な訓練を受けた科学者の小さなチームに届けている。

これは英国の新型コロナウイルス感染症監視システムの心臓部であり、PCRスワブ検体を用いてゲノム配列を解析します。その目的は？新たな変異株の発生と拡散を監視することです。この情報は、ウイルスが集団内を移動し、ヒト細胞への適応を可能にする変異を獲得する中で、どのように進化しているかを特定するために活用されます。

過去1ヶ月間、いわゆるデルタ変異株（SARS-CoV-2のB.1.617.2株としても知られる）の急速な蔓延により、監視活動はかつてないほど重要になっています。デルタ変異株は、これまでに出現したウイルスの中で最も毒性が強く、感染力も高いものです。そのため、監視活動はかつてないほど重要になっています。「現在、私たちは1日に約4,000のゲノムを解析しています」と、ウェルカム・サンガー研究所のCOVID-19ゲノミクス・イニシアチブのディレクターで、この活動を主導しているジェフリー・バレット氏は述べています。「英国では感染者数が増加しているからです。」

デルタ株は今や英国で主流の株として定着しています。現在、英国における新型コロナウイルス感染症の新規感染者の90%を占めており、研究によると、デルタ株の感染力はアルファ株よりも60%高いことが示唆されています。アルファ株は、武漢発のオリジナル株よりも50%高い感染力を持っていました。この感染力の高さはすでに第三波の到来を促しており、先週水曜日には英国の1日あたりの感染者数が2月以来初めて9,000人を超えました。

デルタは昨年秋頃にインドで初めて出現し、3月下旬に英国に到達したと考えられているが、ここ数ヶ月の感染拡大の速度と威力は科学界を驚かせている。バレット氏は、ウェルカム・サンガー研究所を含むほとんどのゲノム科学者が、次の「スーパースプレッダー」変異株は、2020年9月にイングランド南東部で出現したアルファ（ケント）変異株の新たな進化型であると予想していたことを認めている。「しかし実際には、次に懸念されたのはアルファではありませんでした」とバレット氏は言う。「インドではかなり長い間流行していたデルタの祖先でした。インドではゲノム監視があまり行き届いておらず、私たちはそれを予期していませんでした。」

実際、科学者たちがインドでSARS-CoV-2の3つの新しい株（B.1.617.1、B.1.617.2、B.1.617.3）の存在を初めて特定し、懸念を引き起こし始めた当初、B.1.617.2（Delta）は当初、主要な注目を集めていませんでした。「3月と4月にはDeltaがインドで優勢でしたが、英国で本格的に普及し、拡大するまでには時間がかかりました」とバレット氏は言います。「当初はB.1.617.1の変異の方がより懸念されていたため、誰もがB.1.617.1に注目していましたが、今ではその懸念は薄れています。」

では、なぜデルタ変異株はこれほど急速に蔓延したのでしょうか？カリフォルニア大学サンタクルーズ校のゲノム科学者、ヤティッシュ・トゥラキア氏は、デルタ変異株にはSARS-CoV-2の元の株と比較して20の異なる変異が含まれていると説明しています。しかし、ヒト細胞に付着して感染力を高めるキノコ型のスパイクタンパク質には、特に重要な7つの変異が見られます。これらのスパイクタンパク質の変異は、ウイルスが細胞に侵入するための鍵穴であるACE2受容体タンパク質への結合力を高め、より多くの遺伝物質が細胞内に侵入することを可能にすると考えられています。

「ウイルスが細胞に侵入する方法は、鍵と鍵穴の仕組みに似ています」とトゥラキア氏は言う。「つまり、こうした変異が起こると、鍵が鍵穴にぴったり合うようになり、より効率的に細胞に侵入できるようになるのです。」

スパイクタンパク質の変異のうち2つは、既に他の変異株でも確認されている。スパイクタンパク質の681番目の位置にある変異はアルファ変異株にも存在し、452番目の位置にある変異はカリフォルニアで発見されたウイルス株で確認されている。しかし、残りの5つは全く新しいものであり、科学者たちはその生物学的機能を解明しようと競い合っている。「デルタ変異株は他の変異株と同じトリックを用いて、ヒト細胞にしっかりと吸着しますが、これまでに見られなかった変異を用いています」とバレット氏は述べる。ウェルカム・サンガー研究所の彼のチームは、これらの新しい変異の正確な機能を解明中だが、ウイルスにとって有利な形でスパイクタンパク質の形状を変化させる変異もあると考えている。

科学者たちは変異の解明を急いでいます。デルタ株は伝染力が強いだけでなく、以前の株よりも毒性が強いという証拠もあるようです。SARS-CoV-2の元の株は主に高齢者や基礎疾患のある人に感染を引き起こしましたが、デルタ株は若くて健康な人にも脅威となるようです。

イングランド公衆衛生局の最新報告書（6月3日までのデルタ航空の監視を網羅）によると、新型コロナウイルス感染症の新規感染者の大部分は、ワクチン未接種の若年層に集中していることが明らかになった。スコットランドでは、ランセット誌に掲載された4月1日から6月6日までの入院に関する分析で、デルタ航空による入院件数はアルファ航空の2倍であることが示唆されている。このことから、英国の国境政策に疑問が生じており、労働党党首のキア・スターマー氏を含む一部の人々は、インドから英国へのデルタ航空の感染拡大を助長したのは英国の国境政策だと非難している。英国民間航空局によると、4月にインドと英国間を移動した人は約4万2406人だった。

バレット氏によると、デルタウイルスの変異がどのように感染力を高めたのかについては、複数の仮説が立てられている。一つは、変異株がヒト細胞内での増殖に成功しているため、咳や呼吸のたびにウイルス量が増えるというものだ。もう一つは、感染者がより長い期間、生きたウイルスを排出している可能性があるというものだ。「これらすべてが感染力を高め、より多くのウイルスが体内に入り込み、結果として重症化につながると考えられます」とバレット氏は言う。

デルタウイルスが、新型コロナウイルス感染症の一般的な症状を変化させた可能性も指摘されています。つまり、感染に気づくまでの期間が長くなったということです。人々は発熱や嗅覚・味覚の喪失といった症状を新型コロナウイルス感染症と関連付けるようになりましたが、ZOE COVID Symptom Studyによる初期分析では、頭痛、鼻水、喉の痛みがデルタウイルスの初期症状としてより一般的であることが示唆されています。

「それが決定的な要因になるかもしれません」とバレット氏は言う。「頭痛や鼻水が出たら、最初はCOVID-19ではなく、風邪やアレルギーだと考えるでしょう。そして、平均して隔離される前に、一般の人々よりも1～2日多く外出をすれば、それが感染拡大を促進するでしょう。」

デルタ航空の台頭を受け、ボリス・ジョンソン政権は2つの措置を講じた。1つは、英国における公衆衛生上の制限の終了を記念する「フリーダム・デー」の延期、もう1つはワクチン接種の加速である。NHS（国民保健サービス）は、今週末までに18歳以上の全員がワクチン接種の予約をできるようになると発表した。

ワクチンはデルタウイルスに対する予防手段として依然として非常に有効ですが、変異によってその有効性はわずかに低下しています。ファイザーとビオンテックのワクチンは、ワクチン接種を完了した人において、デルタウイルスによる症状発現の予防効果が88%であることが分かっています。これは、アルファウイルスに対する93%の有効性からわずかに低下したものです。しかし、1回接種後では、デルタウイルスに対する有効性は33%にとどまり、アルファウイルスに対する有効性は51%です。

その理由の一つは、ワクチンはデルタ型ウイルスに対して有効なT細胞免疫を生成するものの、防御抗体の濃度が低下する傾向があるように見えることです。「これらの変異の一部は、ワクチンによって生成される抗体がもはや適切な形状ではなくなったことを意味している可能性があります」とバレット氏は述べています。「つまり、抗体はウイルスにうまく付着しなくなり、ウイルスは抗体をすり抜けて細胞内に侵入しやすくなります。」

しかし、英国民は国家ワクチン接種プログラムの効率性によりデルタ株の最悪の影響から守られているものの、今後数カ月で世界の他の地域でデルタ株が新型コロナウイルス感染症による死亡率の大幅な上昇を引き起こす可能性があるという懸念が高まっている。インドとシンガポールで優勢な変異株であるだけでなく、すでに70カ国以上に広がっている。米国全体の症例の6％を占めるが、その数字は一部の州では最大18％に上る。また、デルタ株は、変異株を発見するための世界で最も効率的なシステムの一つを有する英国では十分に監視されているが、同じ程度に追跡できる国はほとんどなく、つまり、デルタ株は気付かれずに、世界の他の地域ですでに勢いを増している可能性がある。

科学者たちはデルタ株の複雑な仕組みを解明しようと努める一方で、次の主要な変異株にも目を光らせています。懸念されるのは、ワクチンの有効性に深刻な影響を与える変異株です。「予測は難しい」と、ニューヨーク大学医学部の微生物学教授で、新たな変異株を研究しているナサニエル・ランドー氏は言います。「問題は、ウイルスが今後も新たな変異を起こし続けるのか、それとも、ウイルスが可能な限りの変異を起こし、いわば飽和点に達しつつあるのかということです。」

しかし、SARS-CoV-2には依然として進化の秘策が隠されている兆候がある。バレット氏は、デルタ株の新しい型が既に存在し、ベータ型または南アフリカ型で最初に発見されたK417Nと呼ばれる変異が加わることで抗体結合がさらに低下すると指摘している。この変異株の症例は今のところ非常に少ないものの、厳重な監視が行われている。

「こうした問題をできるだけ早く発見できるよう、ゲノム配列解析を続けています」と彼は言う。「ここ数ヶ月で生成した10万個のゲノムすべてを分析し、どのような変異が生じているかを確認しています。そして、変異体が成長し、深刻な問題を引き起こす可能性のあるパターンを探すため、毎日データを更新しています。しかし、こうした予測を立てるのは言うほど簡単ではありません。ウイルスは私たちを驚かせ続けるからです。」

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