科学者は文字通り自分の研究にアレルギー反応を起こすことがある

2021年2月13日午前8時

研究者は研究対象となる生物の周囲で長い時間を過ごします。その接触が、意図しない、そして場合によっては致命的な影響を及ぼすこともあります。

このストーリーはもともと Undark に掲載されたもので、 Climate Deskのコラボレーションの一部です 。

ブライアン・フライさんはヘビの檻から一歩下がって手のひらの噛み跡を調べた時、心臓が激しく鼓動していた。オーストラリアで最も毒の強いヘビの一種、デスアダーに噛まれたばかりだった。神経毒を含むこの毒は、嘔吐、麻痺、そしてその名の通り死をもたらす可能性がある。

当時大学院生だったフライは、何年もヘビを飼っていた。不思議なことに、神経毒は彼にとって最大の懸念ではなかった。近くの病院には必要な抗毒素があり、データは限られているものの、治療を受ければ大抵は生き延びるからだ。一方、アナフィラキシーショックなら数分で命を落とす可能性もあった。

「アナフィラキシーショックは、想像し得る限り最悪の感情です」と、現在オーストラリアのクイーンズランド大学で生物学者を務めるフライ氏は回想する。「正気とは思えません。体中の細胞が死の恐怖に叫び声を上げているのです。」

生涯を毒蛇への愛でに費やし、最終的には毒蛇を研究したフライは、毒蛇に対して致命的なアレルギー反応を示すようになった。

多くの場合、そこまで極端なケースではありませんが、事例報告や専門家の分析によると、科学者、学生、実験技師が研究対象の生物に対してアレルギーを発症することは決して稀ではありません。皮肉なことに、アレルギー研究者の中には、研究対象に対する研究者の情熱、つまり綿密な観察、毎日の長時間労働、そして長年にわたる研究プロジェクトへの献身こそが、彼らをこれほど高いリスクにさらしていると主張する人もいます。

「確かに、アレルギーの原因となる物質によってアレルギーの頻度は異なりますが、最も大きな要因は研究対象となる生物との接触頻度です」と、昆虫・ダニアレルギーを専門とするチューレーン大学の医師兼研究者、ジョン・カールソン氏は述べています。「研究対象が何であれ、アレルギーを発症する確率はおそらく30%程度でしょう。」データは限られていますが、この推定値は職業性アレルギーに関する研究結果と一致しており、研究によると、実験用げっ歯類を扱う人の44%、獣医師の約40%、昆虫を扱う人の25～60%に職業性アレルギーが見られることが示唆されています。

連邦政府のガイドラインでは、研究室には「適切に設計された空調システム」を備え、作業員はアレルギー発症リスクを低減するために適切な個人用保護具（PPE）を着用することが推奨されています。しかし、研究者や専門家へのインタビューからは、こうしたガイドラインの認知度や遵守度が極めて低いことが示唆されています。あまり一般的ではない種を扱う科学者やフィールドワークに従事する科学者にとって、適切なPPEとは何かに関する情報は非常に限られている可能性があります。

多くの研究者、特にフィールドワークを行う研究者は、研究のために不快な状況に慣れてしまっているとカールソン氏は指摘する。「多くの研究者は研究のプロセスにあまりにも関心を持ちすぎて、それが自分自身に及ぼす長期的な影響について真剣に考えていないと思います」と彼は言う。

一般的に、アレルギーは、通常は無害、あるいは比較的無害な物質に対して免疫系が過剰反応することで発症します。免疫系は、細菌、真菌、ウイルスといった潜在的に危険な侵入者を体内に監視しています。しかし、よく解明されていない理由により、花粉や動物のフケといった無害なものを免疫系が危険なものと認識してしまうことがあります。このようにして過敏になった人は、侵入者を識別するために抗体、つまりタンパク質の一種を産生します。

再びその物質に接触すると、抗体がそれを侵入者として認識します。その反応として、免疫細胞はヒスタミンなどの化合物を放出し、それが周囲の組織を刺激して炎症を引き起こし、アレルギー症状を引き起こします。

いくつかのリスク要因は特定されているものの、アレルギーを研究する研究者たちは、なぜ一部の人にだけ過剰反応が起こり、他の人には起こらないのかを正確に特定できないことが多い。しかし、一部の物質については、繰り返し曝露することでアレルギー反応の可能性が高まることは明らかである。

アレルギー研究者の逸話は数多くある一方で、この問題に関する研究は乏しい。最もよく記録されているのは、生物医学研究で広く扱われているげっ歯類アレルギーである。しかし、一部の科学者は、ほとんど研究されていないアレルギーについて報告している。これは、アレルギーの原因となる微生物に日常的に接触する人が比較的少ないためと考えられる。少なくとも、アレルギー研究が数多く行われている裕福な国々では、その可能性が考えられる。

例えば、ほとんどの人がヒルとの日常的な接触を避けている一方で、トロント大学の博士課程学生であるダニエル・デ・カールは、ヒルを探しに出かけます。デ・カールは、ヒルの遺伝学を研究し、異なる種間の近縁関係や吸血行動態の進化を解明しようとしています。ヒルを研究するためには、まずヒルを捕まえなければなりません。そして、同じ分野の他の研究者と同様に、彼女も自分の体を餌として使います。

「沼地などに足を踏み入れると、ヒルが体に吸い付いて血を吸うんです」と彼女は言った。ほとんどの人にとって、ヒルの刺されは比較的痛みを伴わない。デ・カールは研究室でヒルを生かしておく必要があった時、その時もヒルに血を吸わせていた。

1年半ほどこうして過ごした後、彼女は症状に気づき始めた。最初は刺された部分がかゆくなったが、接触する時間が長くなるほど悪化した。「最後にヒルに餌を与えた時――今はもうしないようにしているが――手全体が腫れ上がり、握りこぶしを握るのがやっとだった」と彼女は言う。「ひどくかゆかった」。デ・カール氏によると、現在ヒル狩りに出かける際は、ヒルが体に取り付いてから吸血を始める前に取り除けばアレルギー反応を避けられるという。研究室で飼育しているヒルには、自分の血を吸わせるのではなく、精肉店で豚の血を与えるように切り替えた。

スタンフォード大学で生物学の博士課程に在籍するニア・ウォーカーさんも、研究対象の生物に反応を示し始めました。ウォーカーさんは、遺伝子がサンゴの白化抵抗性と回復にどう影響するかを研究しています。南太平洋の島国パラオでサンゴのフィールドワークを行うため、3回目の渡航中に、手の発疹に気づき始めました。「その後も渡航を重ねるごとに、症状はどんどんひどくなっていきました」と彼女は言います。「顔が腫れ上がり、触ると手にミミズ腫れができるほどでした。」

ウォーカーさんの症状は特に激しいものの、研究室のメンバーの中で過敏症を発症したのは彼女だけではないという。今では研究室の全員が「サンゴに軽い刺激を感じています」とウォーカーさんは言う。ウォーカーさんは防護服と市販の抗ヒスタミン剤を使うことでアレルギー症状を管理できている。「悲しいことですが、とても面白いですね」と彼女は言った。

科学者が研究室で発見したアレルギーが、日常生活に波及することもある。10年以上前、進化生物学者のカール・グリーショップ氏は、バナナがショウジョウバエの主要食糧である研究室で働いていた。それ以来、バナナを食べるたびに喉がかゆくなると彼は言う。オクラホマ大学で植物生物学の博士課程に在籍するジョン・ギデンズ氏は、イースタンレッドシダー（アメリカの一部地域に広く分布する小型の常緑樹）の研究を始める前は、アレルギー症状は全くなかったという。しかし今、フィールドで最後にこの樹種を研究してから1年以上が経った今でも、一年中鼻のアレルギー症状に悩まされている。空気中のレッドシダー花粉が原因だと考えている。

同様に、トロント大学で生態学と進化生物学の博士号を取得したブレチャン・マッゴーイさんも、大学院研究を始める前は花粉症の経験はなかったと言います。しかし、実験中にブタクサの花粉に繰り返し曝露した後、後鼻漏やしつこい咳などの症状が現れました。現在はブタクサの研究をしていませんが、毎年秋のブタクサの季節になると花粉症に悩まされます。「博士号のおかげなのよ」と彼女は冗談めかして言いました。

獣医師の職業性アレルギーに関する過去の研究を反映して、アンダークと話した研究者のほとんどは、アレルギーに関して医師の診察を受けなかったり、正式な診断を受けていなかった。

多くの場合、科学者はアレルギー症状が厄介ではあるものの、対処可能だと報告しています。しかし、アレルギーが原因で研究者が研究に大きな変更を迫られることもあります。

昆虫学者チップ・テイラーは、コネチカット大学の博士課程に在籍し、キバタフライの研究でキャリアをスタートしました。1969年にカンザス大学で自身の研究室を設立した時、彼はキバタフライの研究を続けるつもりでいました。しかし、「1973年になる頃には、自分がキバタフライにひどいアレルギー反応を起こしていることに気づきました」と彼は言います。テイラーは、キバタフライと仕事をするたびに、喘息のような症状に悩まされるようになりました。

その年の夏、アリゾナ州中部への研究旅行中、テイラーと同僚は蝶の羽のサンプルを処理するためのワークステーションとしてトレーラーを借りました。「トレーラーの中に入ることはできませんでした」と彼は回想します。「鼻腔と喉の排水のために、木に背を預けて外で寝ました。」症状を管理するため、彼は強力な抗炎症薬であるプレドニゾンを定期的に服用していましたが、これは深刻な副作用を引き起こす可能性があります。「蝶の研究から抜け出す必要があると決心しました」とテイラーは言います。「何か別のことに取り組むために、キャリアを再調整する必要がありました。」

テイラー氏はその後数十年にわたり、殺人蜂の研究に取り組みました。1992年に蝶の研究に戻り、オオカバマダラの保護プログラム「モナーク・ウォッチ」を立ち上げました。テイラー氏によると、オオカバマダラの研究中に何らかの症状を経験したことは一度もないとのことです。おそらく、オオカバマダラとオオカバマダラが異なる種類の色素を生成するためだろうと彼は推測しています。

ヘビ毒アレルギーを発症した生物学者のフライ氏は、アレルギーが自身のキャリアに影響を与えたとも述べています。フライ氏によると、ヘビの毒は様々な種類のヘビの毒に共通する成分を持っているため、ある種類のヘビにアレルギーがある人は、他の多くの種類のヘビにもアレルギーがある可能性が高いとのことです。このアレルギーのため、フライ氏は通常は人間にとって危険ではない毒ヘビに対しても、細心の注意を払わなければなりません。

「今、これらの動物たちと仕事をする時は、まるで『ハート・ロッカー』の世界に入り込むような気分です」と彼は言った。これは、イラクで爆弾処理を行った米軍の専門家たちを描いたオスカー受賞映画を引き合いに出したものだ。「だから当然、熱帯の太陽の下では、本当に溶けてしまうんです」。こうした制約のせいで、ヘビと仕事をする楽しみが薄れてしまったと彼は言う。「たとえ普段は医学的な問題にならないヘビであっても、いつ死が訪れるか分からないと分かっていると、こんなにも魅力的な動物たちと、平気で触れ合うことはできないんです」

フライさんは、注射用アドレナリンと抗ヒスタミン剤が入ったヘビ咬傷キットと、機転を利かせて病院へ駆けつけた友人のおかげで、デス・アダーとの遭遇から一命を取り留めた。彼によると、このアレルギーが原因で、コモドドラゴン、スローロリス（世界で唯一の毒を持つ霊長類）、ジョウゴグモ、ハコクラゲなど、他の動物の毒の研究に研究の多くを集中させるようになったという。「なんとか良い方向へ向かわせることができましたが、それでも非常にフラストレーションを感じています」と彼は語った。

アレルギーの専門家は、曝露を減らすことがアレルギー発症を防ぐ鍵だと述べています。曝露をどの程度減らす必要があるのかは明確ではなく、保護を強化することは研究機関にとってコストがかかり、研究者にとって不便になる可能性があります。

マウスやラットを使用する研究室の中には、アレルゲンへの曝露を減らすための設備や方針を備えているところもあります。これらの研究室では、ケージに換気システムを設置し、ロボットシステムで清掃し、1部屋あたりの動物数を減らし、アレルゲンに汚染された衣類を着替えるための場所を設けています。マスク、手袋、ガウンなどの個人用保護具（PPE）も、研究者の曝露を減らすのに役立ちます。

しかし、実際にそうした予防措置を実施するのは難しいかもしれないと、インペリアル・カレッジ・ロンドンの上級臨床研究員として職業性肺疾患を研究しているジョアンナ・フィアリー氏は述べた。

2019年、フェアリー氏と数名の同僚は、マウスを用いた研究を行った英国の7つの研究機関を対象とした研究を発表しました。その結果、開放型ケージではなく個別換気式ケージを用いた施設では、空気中のアレルゲン濃度が劇的に低下していることが分かりました。しかし、それでも技術者のマウスアレルゲンへの感作を防ぐには不十分でした。感作レベルが最も低かった施設は、作業員が適切にフィットしたマスクも着用していた施設でした。フェアリー氏によると、この研究は、少なくとも英国では、実験動物アレルギーの発症は「ほぼすべてのケースで予防可能である可能性が高い」ことを実証したとのことです。

しかし、フェアリー氏は、実験動物アレルギーは依然として多くの人々にとって問題となっていると述べた。「私たちはもっと改善すべきです」と彼女は言った。「改善できているかどうかは分かりません」。フェアリー氏によると、主な理由は、ロボットケージクリーナーなど、アレルゲンへの曝露を減らす機器の導入に費用がかかり、特に古い施設の改修が必要になる場合、その傾向が顕著になるからだ。

問題の規模を正確に評価することも難しいと彼女は述べた。特に、世界中で状況や慣行が大きく異なることを考えると、なおさらだ。適切に運営されている施設では労働者の曝露量と健康状態を監視しているが、「その対極には、衛生面と安全面が劣悪な不衛生な施設もある」と彼女は指摘する。そうした施設では記録管理が不十分で、アレルギーを発症した人は他の場所で仕事を探さざるを得ない状況に陥る可能性がある。「つまり、一見何も問題がなく、誰も症状が出ていないように見えるかもしれないが、実際には感染した人は全員去っているのだ」とフェアリー氏は述べた。

また、最も経営が行き届いている施設だけがデータを報告し、残りの施設は単に関与しない可能性もあると彼女は述べた。実際、数年前、デューク大学の研究者グループが米国における実験動物咬傷に関連するアナフィラキシーの発生率に関する全国調査を試みたとき、回答した施設はわずか16%だった。

アレルギーに関する研究があまり進んでいないため、その有病率や発症を防ぐのにどのような予防策が有効かに関する情報がほとんどありません。しかし、アレルギーを持つ科学者の中には、より多くの情報と意識を高めることで、研究において予防策を講じる科学者が増えると考えている人もいます。

フライ氏は、1990年代後半にヘビの研究を本格的に始めた頃と比べて、ヘビ毒アレルギーへの認識は高まっていると述べた。しかし、「まだ十分に認知されていない」とも付け加えた。フォローアップのメールでは、この分野の研究者は毒アレルギーについて話すことをためらう傾向があると述べている。しかし、「これは命を救う情報なので、私はかなり率直に話します」とも付け加えた。

サンゴ生物学者のウォーカー氏は、研究者によるアレルギーに関する研究がさらに進むことが有益だと述べた。「こうした問題の多くは、注意すべき点さえ知っていれば対処できるのです」と彼女は語った。

若手研究者は、バイオハザードや有害化学物質の適切な取り扱いについて、一般的に徹底的な研修を受けます。研究機関は、脱水、低体温、クマの襲撃など、様々なリスクに備えるため、フィールドワークに関する包括的な安全対策を研究者に提供することがよくあります。しかし、一見無害に見える生物に対してアレルギーを発症する可能性については、研究者はほとんど学んでいない可能性があります。

「防護服について、少し軽視しすぎているように感じます」と、ブタクサの研究後にアレルギーを発症したマゴーイ氏は言う。「特に植物や動物を扱っている場合、まるで自然物のように扱われ、実験室で化学物質を扱うわけでもないのに、人々は十分に注意を払っていないのかもしれません」

「馬鹿げているように聞こえるかもしれませんが、PPEの使用と、それを怠った場合の結果について、もっと重点的に取り上げてもらえたらいいと思います」と、ヒル研究者のデ・カール氏は述べた。「『ああ、手袋なんて必要じゃない。ただ花とかに触ってるだけだから』なんて考えてしまうのは、本当に簡単なことなんです」

アレルギー専門医のカールソン氏は、十分な知識を持つ研究者でも研究への熱意に駆られ、適切な予防措置を取らないことを正当化してしまうことがあると述べた。

2009年、カールソン氏は、世界中で何百万人もの人々の鼻や呼吸器系の問題を引き起こす微小な節足動物であるハウスダストダニに関するデータ収集プロジェクトに携わっていました。専門知識を持ちながらも、彼はPPE（個人用防護具）を軽視していました。「このことは分かっています」と彼は言います。「マスクを着用すべきだとは分かっていますが、暑くて汗ばむし、何をすべきかを指示する上司もいません。」作業を進めるうちに、鼻水と目のかゆみが出て、本格的なアレルギーへの第一歩を踏み出しました。「無理をしていたら、過敏症になってしまいました」とカールソン氏は言います。当時幼かった子供たちと地面に伏せて遊ぶことさえ「本当につらい」と感じるほどでした。

カールソン氏は、アレルギーのために大好きな研究を諦めざるを得ない科学者たちのことを思うと、胸が張り裂けそうになる。「研究を続けながらアレルギーを発症した方々のことを、本当に心が痛みます」と彼は言った。「このことをもっと世間に知ってもらわなければ、もっと良いことはありません」

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