鶏伝染性気管支炎のIBウイルスとの共通項はあるか(写真:写真AC)

前回から鳥インフルエンザについて紹介していますが、新型コロナウイルス感染の影響が増大していることから、予定を変更してお届けします。

中国湖北省で始まった今回の新型コロナウイルス性肺炎(COVID-19)は、アジア、北アメリカ大陸からヨーロッパ、南アメリカ大陸まで地球規模で広がっています。日本国内でも発病者数が増加、発生地域も広がっており、大流行が起きるのではないかと心配される状況をきたしています。

経済及び社会活動の障害が顕著になっていますが、本疾病の病態、疫学に関する情報は十分ではなく、原因ウイルスの性状も遺伝子性状以外の詳細な解析は進んでいません。

伝染性気管支炎ウイルスの電子顕微鏡写真(出典:ウィキペディアおよびアメリカ疾病予防管理センター)
https://phil.cdc.gov/default.aspx

このウイルスは人に感染し続けてきた人の病原体ではなく、本来の宿主はSARSウイルスやMERSウイルス同様、野生動物(コウモリが有力視)である可能性が高いといわれています。病原体であるコロナウイルスは、動物から人への感染が成立してから時間を経ていないウイルスです。そのため人に感染したウイルスの動態の詳細は分かっていません。効果的な防疫対策を立てるのが難しい感染病です。

筆者は、たまたま1970年代初めから鳥類のコロナウイルス感染による「鶏伝染性気管支炎(IB)」の研究に取り組み、20年間近くさまざまな実験を行ってきました。その結果、興味ある実験成績を得ています。

IBウイルスはコロナウイルス亜科ガンマコロナウイルス属に分類されるため、ベータコロナウイルス属に分類される今回の新型コロナウイルス(COVID-19)とは近縁ではありません。お互いに異なる性状を持っていることが考えられますが、ただし、同じコロナウイルスであることからいくつかの共通点が見られるようです。

現在COVID-19に罹患した人で見られる現象のいくつかを、私たちのIBウイルス実験から得られた成績をもとに考えてみたいと思います。

すでに不顕性感染を引き起こしていた鶏も

大阪府でCOVID-19に罹患し入院した人が、いったん回復してPCR反応も陰性を示したけれど、再び発病してPCR反応も陽転したという報道がなされています。中国でも多くの罹患者で認められている再発です。

これらの人に別のウイルスが新たに再感染したのか、それともウイルスが体内から完全に消滅していなかったために何らかのストレスが回復者に加わり、再びウイルスが活発な増殖を始めたのか、原因はいろいろ考えられますが、この点について、筆者は興味ある所見をIBウイルス研究で得ています(40年以上前の成績になりますが)。

養鶏産業におけるIB予防に向け、IB生ワクチンの製造・販売・使用が国内で最初に認可される直前の1972年春、筆者は鳥取県内の養鶏場をめぐりました。そして外見上健康な産卵中の鶏から採血し、血清中のIBウイルス抗体保有状況を、抗原性の異なる4株のIBウイルス株を用い、ウイルス中和試験(※)によって調べました。つまりIBワクチンが使用されていない時代に、IBウイルス野外株が養鶏場内の鶏にどの程度侵入して感染を起こしていたのか、その実態を調べたのです。

検査したいくつかの養鶏場では不顕性感染の鶏も(写真:写真AC)

結果、検査したいくつかの養鶏場では、飼育されている鶏がIBウイルス抗体陽性を示しました。すなわち、野外株のIBウイルスはいくつかの養鶏場にすでに侵入しており、不顕性感染(またはそれに近い軽微な感染)を引き起こしていたことが判明したのです。

1970年代当初、IBに罹患した鶏に発現する臨床症状は、重篤な呼吸器症状をともなう産卵率の激減が典型的なものでした。筆者も実際にIB発生に遭遇し、公的機関から診断を依頼された経験を持っていますが、肉眼所見でも、呼吸器のほか泌尿器(腎臓)、消化器(腸管)、生殖器(卵巣)に明らかな病変が認められ、IBは単なる呼吸器性疾患ではなく、病原体のIBウイルスも複数の臓器に親和性を持ち、複雑な病原性を示す全身性の疾病で、制圧は容易ではないという認識を持っていました。

また、いったんIBウイルスが養鶏場内に侵入すると、瞬く間にほとんどすべての鶏にIBが発生してしまうのが常でした。このウイルスは、少なくとも狭い空間では、鶏から鶏への伝播力が極めて強い特徴を持っています。発生の起きた養鶏場は、大きな経済的損害を被っていました。

※ウイルス中和試験:ウイルスと抗体を反応させたあと、鶏などに接種し、ウイルスが抗体によって不活化されたか否かを調べるもの。未知のウイルスがどのウイルスグループに属するかを決めたり、ウイルス感染によって鶏などの血清中にどのくらいの中和抗体が出現したかをみたりするために用いられる。

コロナウイルス感染病は2度罹り、3度罹りする

筆者たちが鳥取県内の養鶏場で実施したIBウイルス抗体調査成績は、野外に分布するIBウイルスの鶏に対する病原性の強さに、重篤な臨床症状を引き起こすものから不顕性感染に終始するものまで、大きな幅があることを示唆しています。

IBウイルス抗体陽性を示したC採卵養鶏場における成績をまとめたものが図1です。この結果を血清疫学的に分析したところ、大変興味深い所見が認められました。

写真を拡大 鳥取県内C養鶏場で飼育されている鶏の血清中の鶏伝染性気管支炎ウイルス中和抗値測定(1972年春)。すべての鶏は鶏伝染性気管支炎ワクチン未接種

図1のグラフは、ウイルス中和試験に用いたウイルス株4株のうち、国内で分離されたKH株(グラフの▲)を中心に作成したもの。KH株に対する抗体が認められなかった鶏から、最も高い抗体価を示した鶏まで、順番に並べています。そこに、各鶏の血清中に認められた他の3株のIBウイルス株に対する抗体価を重ねて書き入れました。

これを見ると、それぞれの鶏の血清中のKH株に対する抗体価と他のウイルス株に対する抗体価は、必ずしも連動していません。むしろ、それぞれ独立していることが分かります。また、残りの3株間の抗体価も連動していません。以上のことから下記に示す事柄が推察され、同時に疑問も生じました。

【推察されたことと生じた疑問】
(1)この養鶏場には、過去に、抗原性の異なる病原性の弱いIBウイルスの侵入が度々起きていた。
(2)この養鶏場に侵入したIBウイルスは、そのつど鶏に感染することができ、侵入したIBウイルスごとにそのウイルスに対する抗体を感染鶏は産生した。すなわち、この養鶏場で飼育されている鶏には、IBウイルスの2度罹り、3度罹りが起きていた。
(3)それでは、過去に感染したIBウイルスに対して産生された鶏の血清中の抗体は、次に侵入したIBウイルスに対する感染防御作用を示すことはなかったのか? このような2度罹り、3度罹りが起きる奇妙な現象は、鳥類のコロナウイルスであるIBウイルス以外のウイルスでも、通常起きるのであろうか?
(4)近々使用が解禁になるIB生ワクチンに期待されるワクチン効果は何か? IB生ワクチンが有す、野外から侵入する病原体のIBウイルスに対する感染防御には、どのようなメカニズムが働くのか?しかし、ワクチン効果の程度は? 野外株による2度罹り、3度罹りが起きていることを勘案すると、IB生ワクチン接種によるワクチン効果はあまり期待できないのではないか?

40年以上前に筆者たちが得た結果から、今回大阪で起きたPCR再陽転化の理由として別のコロナウイルスの再感染があったことは、可能性は低いものの完全には否定できません。もっとも、COVID-19ウイルスの持続感染が起きていたため再発があったと考えるのが最も自然ではありますが。

感染に有効なワクチンは開発できるのか

これまで述べてきたように、筆者たちは1970年代当初より、鳥類のコロナウイルス感染病であるIBの予防に用いられるIB生ワクチンの有効性に疑念を持っていました。

一方、今回のCOVID-19の予防に対してワクチン開発の道が開かれ、実用に向けた研究が急いでなされているという報道が出ています。アメリカのワクチンメーカーでは、mRNAワクチンの開発研究が急ピッチで進められているようです。

COVID-19ワクチンの開発に、筆者には気がかりなことがあります。2003年に同じコロナウイルス感染によるSARSが流行した時にも、予防のためのワクチン開発が中国で鋭意なされているという報道があったことを記憶していますが、ワクチン開発に成功したという話を現在まで聞いていません。

コロナウイルス感染病のワクチン開発は難しいのか(写真:写真AC)

さらに昨年暮れ、SARSに類似した呼吸器病(COVID-19)が中国で発生したという報道があった時にも、SARSワクチンを使用して予防対策が実施されたという情報はどこからも出てきませんでした。少なくとも中国では、SARSワクチンの開発にはいまだ成功していないと筆者は推測しています。もし成功していれば、肺炎が発生し病原体がSARSウイルスに類似したコロナウイルスによるものであることが判明した時点で、SARSワクチンが広く用いられてもよかったはずです。

コロナウイルス感染病のワクチン開発には困難がともない、容易には成功しないのではないかと筆者は推測しています。

養鶏分野でも新しいコロナウイルスワクチンの開発研究が進められているが(写真:写真AC)

コロナウイルス病ワクチンに関して筆者は、印象深い思い出があります。1988年に文部省(当時)長期在外研究員として英国のHoughton Laboratoryで1年弱IB研究に従事したのですが、そこでは、新しいタイプのIBワクチン開発を行っていました。端的にいえば、IB遺伝子を持った鶏痘ワクチンの開発です。養鶏界では孵化直後のヒナに必ず鶏痘ワクチンを接種することになっているため、IB遺伝子を組み込んだ鶏痘ウイルスをヒナに接種すれば、IBウイルス抗体も同時に接種ヒナの体内で産生されることになるのです。

しかし、この画期的なワクチンの開発に成功したという報告を、現在に至るまで聞いていません。同じRNAウイルスであるパラミクソウイルス科のニューカッスル病ウイルス遺伝子を組み込んだ鶏痘ワクチンの開発は成功したのに、なぜコロナウイルスであるIBウイルスではできなかったのか、長い間不思議に思っています。

一方、従来型のIB生ワクチンはさまざまな種類が世界中で開発され、販売されています。しかしワクチン接種によるIB発生の予防効果は依然として十分ではなく、いまだIBは制圧されていません。その理由として、生ワクチンに使用されているIBウイルスの抗原性と野外でIBを引き起こしているウイルスの抗原性の不一致、あるいはウイルス遺伝子の相同性の低さがあげられています。

ただ、筆者は以前からこの理由づけに疑問を持ち、IBウイルスの性状をより明らかにするために独自の角度から研究を実施しました。その結果、IBウイルスがさまざまな変異を起こすことを最初に実験的に証明し、IBウイルスが持続感染を起こすことも明らかにしました。鳥類のコロナウイルスであるIBウイルスは、他のウイルスと異なるユニークな性状を持っているのです。