【市民公開講座アーカイブ】佐藤裕徳『RNAウイルスの変異と新興感染症：世界感染拡大のメカニズムと備え』（2023年8月29日実施）

[音楽] 釣行者の皆様あ私あの用言体現解析研究センターの佐藤と申します今日はあの RNAウイスの変異と進行感染症世界感染拡大のメカニズムと備えというタイトルでお話をしたいと思いますでえ本日のメイントピックメインテーマはその備えるには何が大事かこれを皆さんと一緒に考えていければなと思います私あの大学時代までは毎日剣道をしておりましてそこで学んだうちの中から少なくとも2つその感染症対策にえ生かせるのでないかとそういう教えをここに書きました1つは相手をよく知るということですでもう1つは線を取るとまあの先手を取るということですねでこの相手をよく知るというのは研究者にとってはあの感染症や病原体の基礎研究に相当するかと思いますで皆さんの場合はもしかするとこういったあの公開口座を通じてそれでえそういう原体や感染症ののことを少しでもこう知っていただくというそういうことかもしれませんそれから線を取るの方はこれはむしろその基礎研究をベースにしての応用研究に相当するかと思いますでこれに関してはあの研究者以外でもやはりそのそれぞれの立場環境に応じてその備えることが考えていただければなと思っていますで今日の相手というのは進行感染症とそれからRNAウイルスですで進行感染症はこれは新しく出現した感染症で一般に知性が高いそれで大きな問題になり得る感染症ですでその大半がこのRNA ウイルスというのが病原となってえ生じますでこの2つについて今日はあの色々とお互いにその勉強していければなという風に思っておりますそれから今日の講義では皆さんから寄せられたその今後受行してみたいテーマこれに触れながらそれで話を進めたいという風に考えておりますで早速その1つ目の話題でウイルスとセルズ地球というタイトルでお話をいたしますこれあの普段ウイルスというと悪者という印象が強いかと思いますが実はあの最近の研究でウイルスっていうのはその地球生体系あるいは私たちの体の中の環境を作る一因で生物の進化あるいは健康それから地球の健康こういったものに貢献しているというそういうことが分かりつつありますウイルスはどこにでもいますその地球上の生物のその種類っていうのはま 500万から3000万子いう風に言われています生物が存在するところにはウイルスるで地球上で最もその反映してるメニは名和さんが反映してる生命体というのがウイルスですでどのぐらいいるかつうとおそらく星の数よりも多いだろうと海水面でえば大体あの 1あたり2.5個程度のそのウイルス用粒子が検出されますで生命が生物がもっといないその深海においてもやはりその 350万個のウイルス用流子が検出されますこういったことからおそらくは海には少なくとも4か10の30個というものすごい数のウイルスが存在するだろうと言われてますこの数は宇宙の星の数よりずっと多いだろうという風に推定されていますこれだけいるとウイルスはま生物や地球にいろんなことをやってるだろうという風に推測するわけですけど実際そうそういうことがだんだん分かってきていますこのウイルスってのはその新しい生物の新しい設計図の運び屋ですですからこの感染することによって新しい遺伝情報を生物に持ち込むとでもしその情報が生物が生きのみの有利だとその情報は子孫に伝わるということになりますそれで生物の進化のは設計図がだんだん変化してくことなんですがこの数十億年という長い時を経てそのウイルスの助けを借りながら生物は形や姿形を多様化していったという風に考えられてますこれはあの私たち人間にも当てはまりますその私たちのゲノムのおよそ10%前後はウイルス由来の配列とされていますでこれは過去にウイルスに感染した痕跡だろうという風に考えられていますそれからそれだけじゃなくてその中のあるものは単なる化石ではなくて今の私たちを作る上でのその大事な役割を果たしてるかもしれないとそういうことも分かってきています例えば皮膚核質層の水分量の補給に役に立つこのタパ質これは陸上進出の時に役立ってるだろうとそれからタバ形成機能維持に働く産物というのは哺乳類が出現した時にえこれ役に立ってからあるいは病原体から脳を守る自然免疫形の1つこういったものは脳の健康維持薬こを発達というのにおそらくは貢献してきたのではないかとということでそのおよそ 30億年ぐらい前に最初の生物が誕生したと考えられていますがそれでずっと海の中でどこう多様化してったこういう生物進化の時代ここにはおそらくはウイルスが新しい遺伝情報に運びとして深く関与していただろうという風に考えられていますでそのウイルスはあその私たちの健康にももしかしたら関係してるかもしれないと私たちの体の中にはウイルスはいっぱいいますこれは大抵があの常在菌に感染するバクテリアには感染するウイルスですそれでえ例えば腸内環境というのはこれはあの人の健康や病気と深く関わるというされていますがそこでのそのウイルスの自転作りっていうのは始まっていますで2020 年の時点で 3万3000円児は少し多いんですがそれが一旦子供の時代で減って大人になるにつれてまた増えてで年をに連れてまた減ってくとこの誰もがこういう傾向にあるということが分かってきていますこれは今んとこ何を意味するのかよく分かっておりませんがま将来その謎は解けていくと考えていますまあ要するに腸内に上代するウイルスは腸内のそういう美生物も腸内フローラを制御することによって人の健康や病気と深く変わる可能性があり将来的にはこういうことが明らかにされていくものと思われますでスは地球の合にも関与します例えばこのプランクトンが増えすぎてこう使市場が発生するこれやがて急速に消失していくんですがその消失にはウイルスによる妖怪それが関与してだろうと言われていますそれから海洋中に大量に存在する微生物これをその20から40% ぐらいはこうウイルスが溶かしてるそっから出る炭素窒素素が膨大な量でこの地球の物質循環に貢献してるだろうという風に考えられていますでえ今あのウイルスのポジティブな面をご紹介しましたがえ今日の本題はその負の側面ですそれで時々なんですがこの地球規模の薬剤をもたらすとこれはあの皆さんから寄せられたこうテーマこうワンヘルスとか気候変動と感染症次の感じるこういったテーマに触れながら紹介したいと思いますその歴史上の大きな薬剤というとやはり世界中巻き込んだ戦争ですで感染症との時にはこの世界大戦を上回るような被害を人類にこうもたらしますで例えばこのエズが流行した時これはあのアフリカの話ですがそれまで順調に平均余名が伸びていたのがエズのが流行すると共に劇的にその平均要がこう低下したと一方で同じアフリカでもエズが流行しなかったような地域では順調に伸びていったとこにあの人間社会に非常に大きな影響をもたらしよそこであの各国の色々な衛生甲子衛生機関は新しく説明した感染省っていうのはやっぱり問題にしましてこれを進行最高感染症として各え公衆衛生機関に注意環境をしている状況にありますでこの新しい感染書がなぜ問題になるかというと基本人類が明持たないとだから一気にその流行が拡大する恐れがあるわけですそれからそもそも病原体と感染症の基礎情報の乏しい情報が乏しいんで論理的な対策が非常に難しい非常に厄介な感染症でありますで実はそういう進行感染症がこうエズが始まって以降その保護される数がどんどん増えておりますこれはあのNH の元所長にトニファウチアンソニファウチがあ2017年に公開したその注意関係ですこの赤で記されてるのが進行感染症の病原体ですねそれでえここでちょっと注意していただきたいのはこの2020年から流行してる新型コロナウイルスの感染症 covid19はここにはリストアップされてないよけですつまりあの世界の先端を行くような研究所においても事前にその流行を察知するのは非常に難しい非常に厄介な感染症ですでそれはその進行感染症がこの動物合のウイルスで生じることからそういうことが起こりますそのウイルスというのは感染できる生物これをと言いますがそれは基本限定されていますこのため多くのその動物ウルスってのは人には感染しませんしかし時にこの縮の意の壁を乗り越えて人に感染することがありますで今動物ウイルスの大半がこう未知でこのためにこのあらかじめ進行ウイルスの出現を探知し対策になるとが非常に難しい状況にあるわけですでこういう状況であの昔からある概念でありますワンヘルスというのがこ見直されていますつまり全ての生物の生体系の中でお互いに密接につながり強く影響し合ってるんだとだから人動物生体系これバラバラに考えるんじゃなくてこの3つの健康を1つのみなして守っていくことが大事だろうで人間っていうのはまあの生まれた時からその利便性を追求する生物ですそれでその過程でちょっと産物としてま自然破壊が大き地球温暖化気候の変動で動物の生息位とか生息数の変化というこういうのが今生じてる状況かと思いますそでそこで人と動物ウイルスの新しい出会いがあってまた新しい感染症が発生するとここうして考えるとまあ進行感染症の増加というのはま必然の流れなんですが今更その産業革命以下以前の生活戻るのはもうできませんので何らかの対策を立ててこれに立ち向かう必要がありますでえそのためにはまずその進行感染症がどうやって発生してどうやって広がっていくのかとでそういっことをちょっとまず理解していく必要があるかと思いますでここではあの 1番古くに始まってその一番よく調べられてるエイズのパンデミックをにとちょっと紹介したいと思いますこういって拡大のメカニズムを調べに理解するにあたって前提となるのはこのRNAウイルスの変異の問題ですこのRNAウイルスその要するに振興感染症の多くはこのRNAウリスが原因となりますこ青で示したのが大体そうですがえこれはマスコミにしばしば登場するこういったウイルスの感染症ですでこのRLウイルスっていうのは地球上で最も高速に進化する生命体という風に考えられていますでこのウイルス粒子の中にはウイルスの部品を作るこの設計図これゲノムこれが囲まれてるんですがこのゲノムにはこのDNAとRNAの2種類ありますでこのRNAを能として持つウイルスのことをRNAウイルスと言いますでこれはあのこのウイルスの遺伝子というのは私たちの遺伝子の100万倍以上の速度で変することが分かっていますでその辺りのことをこのAHIVを例にとってちょっとご紹介いたしますこのエズってのは1980年代初頭に検索がしたあ最初は何が原因だかよくわかんなかった感染症ですでえ一旦感染するとそのウイルスを取り除くのは不可能で映像を発症しますともうほぼ100%死に至るというおおしい病気ですそれでなんでその治療薬の開発っていうのがこれが世界各国で進められましたでそのエズの発を抑える薬は今できておりますしかしその体の中に入ったウイルスを取り除く方法は未だ存在しておりませんで今んとこ感染者が4000万人ぐらいいて毎年130万人前後が感染しそれで60万人以上がなくなるとでそれは大人子供に関わらずあるいは女性男性関わらず誰にでもこのそのリスクはあるというそういう病気ですでなぜこのウイルスまこのウイルス大たRNAウイルス一般ですがその素早く変化できるのかとそのトリックの11つ目はこの設計図をすらく変えることができるからですその生物は全てその子孫のゲノムを作るためにポメスという酵素を持っておりますでそのR このポメスというコースはここでこう示したようにこの人の手のような形をしていて親指と指と手のひでこうゲノムを挟んで新しいゲノムを作ってくというそういう装置ですでこのアレノリスのポリメチルメタクリレート [音楽] に1回こう間違えますこれを取り込むとでウイルスのゲノムは大体1万ベースですのでつまり新しく作られる子孫ゲノは1箇所前後この変異が入るそういう感情になりますつまり子孫は大体その変異ウイス親とはちょ少しだけ違ってるウイルスそういうものが作られるですもう1つのトリックはその短時間で大量の子孫を作ることができるこういう能力ですこれはあのが染3 日後のチィリンパ球の電子研鏡写真ですがこの表面に見える小さいつぶつぶこれがウイルスですもうとにかくいっぱいえ作られますそれで治療をしない場合は1日に大体100億個のウイルスが作られるとされてますそれからま治療してない時はこの感染者の数だけ変異ウイルスがいっぱいこうできるわけですつまり膨大な変異ウス群との単間に比較的短期間に作ってしまう能力にたけてはそうしますと元々こいろんなレパートリーを持ってるわけですね変異のでその中には薬剤体制変異まウイルスの場合は1つ2つの変異で性質を劇的に変えられますんでそういった変異が元々存在してる可能性がま非常に高いこのウイルス軍の中にあですねそこに薬を使えばそういう効かない効きにくいウイルスがだると出てでこういっった変化しやすいウイルスでえ今どういう状況にあるかというとこのHi HibにはそのHib1と2の2種類が存在していますそれで今世界で流行してるのはHib1というやつですこれもさらにこう2003年の時点ですでに26種のこういろんな系統が見つかっていますこれサブタイプてんですこれエンベロップ定子の配列はもう1/3から1/4ぐらいこうお互いに違うんですねただこのそのうちの 5種類このABCDAEっていうこれだけで感染者の約90%を占めていますでこういったあの色々なまウイルス系統のウイルスがいるんですがこれがどこで生まれたかということに関してはウイルス危険節というのが有力です複数の根拠がありますまずはそのHIVに非常に良く似たウイルスがチンパンジーで見つかるそれからチンパンジーが生息してるところはそのアフリカの赤道付近の熱帯ウリなんですがそこではその資料等でその人がチンパンジと濃厚接触する機会があったとされていますそれからスリムディジーズあのエズ用の症状を示す風道病があってその一部はHIV感染症と関連付けられていますさらにはそのアフリカ中部では世界中につかるHIVのサブタイプがアフリカ抽選で見つかるつまりそこで対応化した後世界にえ拡散してったんだろうという風に考えられていますいつ頃それじゃあその祖先がチンパンジから映ってきたのかということについてもおよその年代が分かっていますその今から60年ぐらい前にこの今後民主共和国の禁謝差ここで立のその原因不で亡くなった方の検体からHIVの遺伝子が増幅されましたこの赤と青ですねでこれをその当時ま2008年当時ですけど流行した他の株の遺伝子の配列と一緒にこう系統時を書いていますとこの2つは全然別のとこにこう分布するとつまりもう1960 年頃には遺伝子の多が随分進んでいたとでそれをずっと遡っていくとですね大体いつ頃その共通祖先が誕生したのかという推測できるんですがそうすると大体20 世紀初頭であろうとでもう1960年頃までにその少なくともこの品射さこういったとこではもうですがどんどん多様化していたということが分かりましたでえこれがどう風にその世界に広がったかということもおよそそのこれも推計なんですが分かっています当時1900年初頭のこの時そのアフリカで何が起きてったかていうとその産業革命への影響で星がどんどん進んでいたそうするとその農村部で森林地帯で感染した方で症状があんまり出ないような方が支部に移動してそこでその感染が広がるそういう環境がこの間にどんどん作られていてでここでまずそのアフリカと支部でどんどん大学が進んでその後20世紀こ反のいわゆるグローブアの波に乗って世界に拡散していきたんだろうとそうに考えられていますで現代社会をちょっと考えますと今はその当時よりさらにその人工未周知の間が短時間で連結されますでグローバル化も進んで一物の流動性が高まっていますさらにはその気候変動こういうのが進んで動物の生息域の変化が進むこういった状況っていうのは地球のどっかで発生した動物由来の感染症がもう短時間で全世界に拡散するそういうリスクが勝ってないほどに高まってると言いますそれに備えるためにどうすればいいかとこれはあの1研究者がやられることではなくてもおそらく全員が取り組むべきことではありますがここでは一応私たちの研究室のでやってることを中心にしてそういう備たの土台作りというを紹介いたしますまあの1つはウイルスの生存戦略を知るということとそれから流行の調をなるべく早期にする方法を開発するとそのこれまでのお話でまあ進行感染症っていうのはこの動物で維持されていたウイルス中にまあの人に感染の持つような変態これは常時発生してと思いますがそれがたまたまその人との濃厚接触で感染する機会があったでえ人で増えてるうちにちょっと人で増えやすい形に変異が蓄積してえそれで流行するとこういうシナリオで進むという風に考えれますでまず大事なのはこういった進行感染者の元になあるその病原体や感染症の基礎言及このどういう動物ウスがいてそれがどういうライフサイクルで増えてウイルスを維持してるのかどういう病気を引き起こすのかこういうこれを普段からいろんな人がいろんな研究者が行うことでこういった基礎の部分感染症対策をする時の基礎の部分これを厚みを持たせることが大事じゃないかというに考えますそれから同時にこういうちょっとまずいあ怖い病原体あるサーベ感染症これをサーベイランスシステムあるいは新しいの出てきたらそのリスクを評価するシステムそれからワクチン治療とこういったあのことを進める体制これも大事かと思いますそれでえ今日はちょっとこの水で書いたこのウイルスの基礎の製造戦略の部分ですね基礎研究の部分とこのリスク評価の部分これを紹介いたしますえそのウイルスはこの細胞のまず表面の需要体にくっついてこの細胞に接着しますその後こう侵入していろんなステップを得てこれはウイルスごとにちょっと違うんですが最終的にはウイルスの子孫をすとでこのステップのメカニズムをこう研究するのをこの不正研究と言いますでその不正研究の成果というのは当然この狙ったところの薬を作るそういったものに出しますそれからなんか変異ウイルスが出てきた時にそれがどういう性質変化が起きるかそういうことを調べるのにも役に立ちますこの複製研究に興味最初に興味を持ったのがあのもう大ぶ前ですね30年ぐらい前でアメリカの地でえこのマカマーチン先生のところで研究してよ時ですこれはあのいろんな国からいろんなバックランド持った方が来て非常に刺激的な環境でウイルスの複製研究をに興味を持ちましたでそこでやった仕事の1つはこのえセルトセルスプレーとま感染細胞を返した感染連敗用紙これが非常に効率的な電波様式であそれを少し定量的にえどのぐらい粒子で完成する時にも効率がいいのかということをこう明らかにしていきましたでこれはあのこちらの式はこのドガレから来てたこのリンターディミトロフさん彼が作った式なんですが測定化の実験で可能なこういうパラメーターこれを代入することでその感染効率をこう求めるそういった式をミそで実験をしてその結果そのセルトセルのスプレッドの感染効率っていうのはウルス粒子を返した場合よりも100倍から 1000倍高いとそういうことを示しましたでこれは当然想像されることではあるわけですそのウイルスがこの自由拡散で細胞表面の重要体探すのはこれは波た低ではないだけどこの接着したところでこう感染すればずっと効率が言えますただしどのぐらいそれを定量的に扱った研究というのはなかなくてえ実際私たちの仕事がそれが最初でその結果やはりこれは非常に効率的な伝搬様式ですそれから体内では細胞は密に存在していますんでむしろこういったセルトセルので感染を拡大してる可能性があるとそういう風に考えられるようになりますそれでいろんな人がやり出してそれでえいろんなメカニズムがなってで今では例えばこの接着点に集中的にウイルスがこう出てきてで効率よく完成するこういうバイオロジカルシナプスとかインフシナプスっていう構造体を作ってこういうとこから集中的にごでるそういったメカニズムがあることも分かってきていますで日本に戻ってきてエズ研究センターっていうとこに行っててここではあのフィールドのウイルスをあるいは感染者のウイルスを色々研究する機会をりましたでそこでやったのは分子疫学研究とそのウイルスの性質決定というます当時アジアにはそれまでこのエズ流行しなかったんですがエズが急増しましたこの1990年所とで欧米とはどうも違う系統のウルスが流行してるってことが分かってきましたそれがま日本でもの流行でちょっとこの欧米の流行株とは違うルートでが主体になってるんでなんか遺伝子も随分違うし性質が違うんじゃないかということで色々やったんですがま私を含めてえ現時点までにその生物学的な性質が違うという職は出ておりませんつまりほとんど同じ遺伝者大違うんですが同じなんですでその頃日々ちょっと考えしたことというのはまRNAウイルスとのは自然界ではもう膨大なヘウス集団もう素早く作ってで環境陛下に適用しての能力に非常に優れてるんだとこういうことを体感しましたでもしそのこれ対抗するにはどうすればいいのかとそんでエウイスの性質変化をまなるべくスしたいわけですがそれによってまこう感染能を維持しながらこういろんな選択圧を返すメカニズムの理解が進むでしょうし変しやすいウイルスの制御法を開発したり全員ウイルスのリスクを評価したりそういったことに貢献できるとだからこの素早く知るというのが難問で当時の実験技術実験だけの技術では解析に非常に時間がかかってどうしても合点に回ってしまうと何かいい方法はないだろうかということを考えていましたで思考作を色々してるうちにちょっと注目したのがこの計算科学の手法ですこれはあの計算機を用いて科学上の問題の解決を目指す学問領域で計算機シミュレーションの適用というのがあのもっぱらですそれでパクの第3の形態という風に言われていて実験観測それから理論こういったののはの間を保管するそういうものと考えられていますその20年前の当時もうすでに気象気流自動車こ消した時の車体の状星の動きなどのシミュレーションに応は始まっておりましたしかしその生命科学分野の応はまだあまりなかったこのシミュレーションの技術っていうのは変の解析に使えないであろうかという風に考えましたで色々な技術を導入したんですがその中で特に注目したのはこの分子道立学シミュレーションのま立体構造解析の技術ですこれは後にノーベル科省を取っていますこの与の物質は決しのカチカチではなくこう非常に柔軟で動いていることがこの当時分かってきていましたこれタパ質が溶液中ではその熱運動や水分子の衝突によってランダムに動いておりますそれがタパ質がこうある分子とくっついたり離れたりして機能を果たすのに大事な役割を果たしてるということは分かってきましたですのでこの分子道理シュミレーションを使えばえこれを使えばそのの効果まこれによってタンパク質のこういうゆらぎというのがどういうに変化していくのかそれによってくっつく能力がどういう風に変化するのかそれによって機能がどう変化するかで最終的には需要体にくっつく能力とか薬剤にくっつく能力あるいは交代にくっつくこういったものが色々変化して性質が変化していくだろうとそういうことが色々調べられるんですこれちょっとこういう感じで領中では色々とこ動いてるけですこういう動きがそのタパ質の機能を果たすことに非常に大事だということは分かってきていてそれを解析できるのがこのMD分子道理比較シミュレーションという技術ですで当時その感染権に行原体ゲノセンターとの新しく発足しましたそこであのこの4人 3人の仲間と一緒に小さいチームを作ってそれで立体構造解析をこ開始しましたその際に色々な感染源の色々な部署とそれから大学との研究機関と共同で研究するそういう体制を作りましたで共同研究をしてそのコンピューターを用いた構造解析を取り取り入れた共同研究をしましてえまあ 70以上報告することでえコンピューターを持ちた構造解析というのがこのウイルスの理解とあるいは変異の効果の予測こういったものに使えるということを立証してありましたこれは記念すべきその最初の構造解析を取り入れた論ですがこれは多体制機構の仕組みを調べたら思うんですこの構造の情報を取り入ることでここに変異が生じるんですがえどうして多体制になるのかということを考察することができましたでえこういったあの計算科学の土台を使って相手をよく視線が来るということでえ実際にま色々な応用があるんですが実際に実がどのように細胞に入っていくか需要体は何なのかで感染拡大のリスクを予測できないかこういうことをちょっと紹介します実際にえウイルスがどのように細胞に入っていくかとこの吸着してしがみついて中に入ってくというのは全てこの感染症の始まりですでその情報というのはま先ほども述べたように創薬ワクチン開発それから変ウイルスのリス評価にえ役立ちますでこれHIVの場合でちょっと説明をいたしますHIVの場合はこの有子場のこのエンベロープと呼ばれるこういうタパ質で細胞に取り付きますしかしこのエンベロープタンパク質はこの交代の格好の標的となりますだからいっぱい感染者こ交代を作るわけですところがこのHIV っていうのはそのいっぱい交代のあるのに感染増殖サイクルをちゃんと維持して感染を進めますこれは自感染と言いますそと Hiはどうやってこの交代がいいっぱいあるのに持続感染を維持できるのかというのが当初の疑問でしたそのその頃の一応理解というのは変異で逃げてんだろうとところが感染者のにいるウイルスを調べてみるとその交代のチアエトの部分はずっと保存されたまま維持してるんですねだから変異で逃げるってのはちょっと説明つかないとなんかより本質的なメカニズムがあるんじゃないかと考えただ構造が分からないとちょっと何とも言えないという状況でその先ほどの構造回構造情報が増えてくるとそのエンベロープのこれエンベロープと同じ分子がこう3つ集まってできてるんですがこのの精度の高いモデルを作れるようになりましたでこれ先ほどの分子取りが計算をするとこの本来こう由来でるこういうこれ中和交代のエピトープですの部分ですがそこが内側に入って割と安定でし色がなくなるとつまり標的がこの内側向いてこう交代がアクセスできないような状況にウイルスのウイルス粒子場ではなっているとこれで交代が逃れる仕組みというのが分かったんですがけどまた新しい疑問があましてこのvというのはなぜ中和で交代が中和できるかつうとこれ侵入に使われる大事な領域なんですねここをこうやって内側に隠しちゃったらどうやって細胞に入るかという問題があ出てくですでそれを解決するのはこのウイルスは2種類の需要体を利用することで解決してきで1つ目の需要体がCD4と言われるこれがくっつくと大きな構造変化がきて先ほどのV3ってのが飛び出るんです隠されですがそうするとこれが第2の需要体のとにぐさっとこう刺さるとでこのエンベロープの素水性部分がこの支出膜と相作用できるになって膜融合化して枠がくっついて中に入るというそういうステップが進むということが分かってきましたでそういう感染機構が分子レベルで分かってくるとエンベロップに変異ができた生じた時にその効果というのをこう調べることができるわけですこれはあの2つの需要体がくっついた状態の GP1002ですが徳島台の野口先生たちのグループがこのv のところにちょっとシングルミューテーションがこう入るとそうすると猿細胞に感染できるようになるとそういうことを見つけましたそでそれがどうしてそういうことが大きいのかってのま調べてこの複合体で実際こういう変異を持つとこの人の需要体だったり猿の需要体だったりどっちにくっつきやすくなるのかってのを調べてみたわけですで元々のやつはあこれちなみにに0よりこうこっち側の数値マイナス側に固てが傾くほど強くくっつくということにしますそうしますと元々のウイルスっていうのは人のCD4にはよくくっつきますけど猿のCD4にはまあんまり安定的にくっつけないところがこの先ほどの変異を持つとサのCD4にくっつけるようになるでえま実験の結果と非常によく説明できるということが分かりましたただその感染できるようになるからといってすぐにその例えばサロですぐ増えるようになるというわけではなくてその人でずっと増えてたウイルスは人の道具を使ってこう増えるようになっていますんでえその途中途中で猿の道具を使って効率よく増えてくってのは難しいつまりあの種が違うとやはり増えるのはなかなか難しいわけですで例えばこのH猿から来たHIV であですぐに人1感染っていうのはできるようになるっていうのはなかなか難しいでしょうそういうことをちょっと考えてもエイズパンデミックが始まった頃何が起きたかというのをもう1回考えてみくとま猿さの中で人細胞の需要体にくっつけるくようなヘスのはこれしょっちゅうてると思いますただそれが人に来るというのはこれは滅多に怒らないでただ一旦こう感染してその持続感染がし成立すればそこで感染増殖を繰り返すうちに人細胞でより増えやすいなるためのそういう変異な蓄積しこの過程を純化と言いますがこういった過程で人から人に感染する能力が高まったウイルスが誕生したんではないかという風に考えてますでこういった感染機構の研究というのは例えば鳥インフルエンザのリスク評価にも用可能と思っていますこのトリインフルエンザはやはりあのあの3つの分子このHA分子ってのが細胞に取りつくためのエンベロープタンパクですがやはり3つの分子からこうなっていましてそれでこのこれ等差等差がつつくんですがその等差がついてないこの空間に需要体がくっつきますでこの時にこのかここら辺の格好がやっぱり鳥のウイルスと人のウイルスは違うんでそこにくっつく相手方とのこれ色々好みがあって違いますだから鳥のインフルエンザウイルスは使うのはこの鳥型の自業体人のインフルが使うのは人型の自業体でもしこのトフに変異が生じて人型の需要体を作れるようになればこれは人に感染するリスクが生じるわけですでこれ答えが分かってるやつでちょっと実際シミュレーションできんのかちょっとこれ調べてみましこれはあの大イ加減の川先生たちのグループがメジャーに発表した論文ですがその元々の鳥インフルエンザはこの鳥型の需要体によくくっつくけど人にはあんまりくっつかないそこに2つの変異が入るとそうすると人の需要体にも鳥の需要体にも両方くっつけるようになこれをこの神和性をる計算機ですそのシミュレーションするいうことでこれがあの再現するってことが分かりましたつまりこの元々のウイルスっていうのは鳥の需要体によくくっつくとだけど人の方にはあんまりくっつかないところがこの変異が入ると両方によくくっつくようになるとということでこの辺りでまあの非常にその変異が生じた時のその効果っってのは結構調べられるんじゃないかという感触を持ちましたそれでえ走こしても2013年国でこの鳥インフルエンザの散発的な感染事例が報告されましたただしこれはあの人で急速に広がるようなウイルスではなくてで当時のそのインフルエンザウイルス研究センター庁からですね2次変異3次変異でひひ感染が行くようになっちゃうとちょっと危険なんでそういった変異を予測してくれないかとそういう依頼をちょうど年末に受けましてそれで2通りのそういうリスク編を予測しました1つはその自体結合部周辺症して人需要体の信和をより一層を高めるような変異これは44種類に使いましたそれからそういったとこに変異が生じますとこの分子としてちょっと不具合が生じますよねどっかに変異がで不安定化になるんですがそのそれを解消してこう安定化につがるような変異を予測しましたこれもやはりあの広まるリスクが固まるという風に考えますそれは14種類でこういった合計58種類の変異を予測してニフセンターに提供して監視リストに載せてちょっとあのまずいリスクの高いウスが出てこないかどうかということをモニタリングしていただいわけですでえ結果としては実は答えなくて幸いなことにそういう予測した変異ってのは今とこ報告されいませんそれと同時にそういうパンデミックも起きておりませんでえこう今後こういった事例を色々重ねることである変異ウルスが出てきた時にそれが広がるリスクが高いのが低いのかとそういったそれからどういう変異が蓄積するとよりえ危ないウイスになるのかとそういったことをあのシミュレーションできるのではないかという風に考えておりますでえ今日のお話しした結果はこの主にこの横山さん工学博生の横山さんが中心になってやったお仕事ですそれでインフルセンターあるいは徳島大学と一緒になってやったお仕事ですそれからもちろん他の人たちも参加しておりますえこの前を借りてえ礼申し上げますでえ残り2つのスライドになりましたで今日のお話でその進行ウイルスの発生というのはこれはもう止められないともう常時生じてるだろうとただしそれが流行が拡大するその流行規模をこ縮小することは可能であろうそれからあ予防治療法の開発をもっと早くすることもおそらく可能であろうでそのためにはまず大事なのは色々な病原体これどっから来るかかありませんで色々な病原体の専門家がその病原体と感染症の基礎情報を集めてここの部分を熱くしていくことが土台を熱くしていくことがまずは大事じゃないですしかし当然研究者だけではもうできないことですやはり早期検知をしたりあるいはそのワクチン治療予防治療薬を開発していく人たちこう人たちの参加も当然必要ですしそれからそのそういうことを迅速にできるこう体性を作っていくそれも非常に大事になってくるかと思いますそれから最終的には1人1人の方ができるだけその病原体あるいは感染症の理解を深めてそれでえ1番いい行動をしていくとそれも非常に大事になっていくかという風に考えておりますでこれ最初に出したスライドです時にはあのこのスライドをちょっと思い出してそれで備える時これはおそらくは感染症対策だけでなくていろんな災害あるいは相手があるものでに通用することだと思いますがまずはとにかく相手をよくうとでそのためにいろんな人がこの研究基礎研究の厚みをそのあしっかりしたものにしていくことがやっぱり大事だと思いますそれから同時にそれをそういった法をベースにして線を取る方法これをやはりいろんな研究者がいろんな視点からやることが大事だとそれから研究者だけじゃなくそれぞれの置かれた立場に応じてそのこういったよく知るということとそれからどうしたら性を取れるのかということを考えることも大事になっていくのかと思いますえ以上でえ私の話を終わらせていただきます長ご清聴どうもありがとうございました [音楽]

令和4年～令和6年度に開催した感染研市民公開講座知らなかった、感染症の「へぇー、そうだったんだ！」の動画アーカイブです。

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概要
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近年、新たな感染症（新興感染症）の発生が相次ぎ、その脅威がこれまでになく高まっています。新興感染症の大半は、RNAウイルスと総称される一群の変異しやすいウイルスにより生じます。本講座では、まずウイルスが生物進化と地球生態系に果たす役割を紹介し、次いでRNAウイルスによる新興感染症の発生と感染拡大のメカニズムを概説します。最後に私たちの研究を紹介し、新興感染症への備えについて皆様と一緒に考えたいと思います。

講演名： RNAウイルスの変異と新興感染症：世界感染拡大のメカニズムと備え
開催日：2023年8月29日
講師：佐藤裕徳（病原体ゲノム解析研究センター主任研究官）

※必ずイベント実施日や掲載日を確認の上、最新の情報も参照してください。
※登壇者の所属、役職は講演当時のものです。
※アーカイブ作成にあたり、ライブ配信時の言い間違いなどを編集で補足・修正しています。また、動画を見やすくするための微細な修正を試行しています。

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禁止事項
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本チャンネルの内容を無断で編集・加工し、あたかも国立感染症研究所（以下、感染研）が作成したかのような態様で公表・利用することを禁止します。

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免責事項
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・感染研は、投稿時における掲載情報の正確性には万全を期していますが、科学的な知見は日々更新されていますので、それ以降の正確性、完全性、有用性等を保証するものではありません。イベント実施日や掲載日を確認の上、最新の情報も参照してください。

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