人獣共通感染症としてのインフルエンザ
北海道大学大学院獣医学研究科長・獣医学部長 喜田宏教授
根絶出来ないインフルエンザ
1980年、WHO(世界保健機関)は人類が有史以来苦しめられてきた痘瘡の根絶を宣言しました。一方、インフルエンザは、根絶どころか、いまだに効果的な予防・治療の方法も確立されていません。これは、新型インフルエンザウイルスが出現するためです。
インフルエンザは、地球上に最も広く分布する、人獣共通感染症であり、新型ウイルスの遺伝子は動物の世界から持ち込まれることがわかってきました。
したがってインフルエンザはヒトからヒトにしか感染しない痘瘡のように根絶することは不可能であり、その予防と治療法を確立することによって克服すべき感染症なのです。
香港や中国南部で、強力な感染力のある新型肺炎SARSが世界に広がり始め、4月下旬現在、数千人を超える感染者と、数百人を超える死者を出しています。動物の世界から侵入した新型のコロナウイルス感染症の疑いがあるとWHOが発表しました。
今月は、人獣共通感染症とインフルエンザについて、北海道大学獣医学部・喜田 宏教授(学部長)にお話を伺いました。
世界大戦による死者数より多くの死者を出したインフルエンザの大流行
喜田 日本では、毎年冬になると狭い部屋に多くの人が集まることが増え、インフルエンザが感染しやすくなります。香港など東南アジアでは暑い6月7月の雨期に感染のピークが来ます。高齢者、小児、慢性疾患の患者、あるいは免疫の機能が損なわれた人がこれにかかりますと、重症化して死亡することもある危険な感染症です。
このように、高いリスクを負っている人は、日本には2千万人以上います。世界で2千万人以上の人が死んだスペインインフルエンザも、アジアインフルエンザも香港インフルエンザも新型のインフルエンザウイルスが犯人でした。
「風邪症候群」とは、鼻、咽頭、喉頭、扁桃、気管、肺などの呼吸器に、細菌やウイルスなどの感染や寒冷などの物理的な刺激により急性カタル症状(一過性で比較的治るのが早い炎症)が出る症候群です。くしゃみ、鼻水、鼻づまり、声がれ、のどの痛み、発熱、頭痛、筋肉痛、関節痛、全身倦怠といった症状が現れます。
インフルエンザは「風邪症候群」の中でも死亡率が高く、最初に38度以上の発熱がきて、頭痛、だるさ、筋肉痛など全身症状が激しくおきることが多いのです。集団発生して、大規模な流行を起こすことが特徴です。
インフルエンザウイルス
喜田 インフルエンザはインフルエンザウイルスの感染によって起こります。毎年約1万人の人がこの感染で死んでいるといわれます。インフルエンザウイルスには、A型、B型、C型があります。A型ウイルスは年齢に関係なく強い感染力で流行し、B型ウイルスは主に子供に集団感染します。A型とB型を比べると、A型の方が流行の規模が大きい傾向があります。C型ウイルスは主に乳幼児と高齢者が感染するもので、流行の規模は限られます。
ウイルスは、動物や細菌などと違って自分で子孫を作り出す能力がなく、他の生物に寄生つまり感染することで生きているのです。ウイルスは、地球上で最も小さな生物で、大きさは、0・1ミクロン程度ですから細菌よりはるかに小さいのです。遺伝子DNAまたはRNAが周囲をタンパク質の殻で囲われただけの単純な構造をしています。
感染して細胞内に潜り込み、細胞の機能を借りて自分の遺伝子やタンパク質を大量に複製させ、これらを組み立てて自分のコピーをつくり、細胞の外に飛び出してさらに別の細胞に感染して増殖を繰り返します。
結局大量のウイルス増殖によって、人や動物、植物、細菌、カビなどの宿主は細胞が壊れたり、免疫機構により異物と認識されて排除されたりする過程で、さまざまな症状が出ます。病気を起こさず、宿主と共存していることも多くみられます。
抗生物質は細菌による感染症には特効的に効きます。これは細菌が栄養物と一緒に抗生物質を取り込み、その毒性で死ぬからです。ウイルスにはタンパク質の合成機能もないため、抗生物質が通用しないのです。
ウイルス表面の突起
喜田 A型インフルエンザウイルス粒子表面には、HAとNAと呼ばれる2種類の蛋白質でできた突起が林のように沢山立っています。HAは鍵にたとえられますが、鍵穴にあたる細胞側のレセプター(受容体)と接触し、型が合えばこのウイルスは細胞の中に入り込み、そこで一つのウイルスがおびただしい数に増え、細胞から出てきて別の細胞に感染して驚異的に増えます。一方、生体はそうはさせじと免疫システムが働き、死闘を繰り広げる過程で生体は傷害を受けるのです。インフルエンザウイルスが細胞にとりつくか否かを決定するのがレセプタ
ーで、シアル酸を末端にもつ糖鎖で出来ています。
HAはウイルスが細胞の中に入り込む時に必要な鍵であり、NAは細胞の中で増えたウイルスが細胞の中から出るときに必要な鍵に当たります。
A型ウイルスの場合、この鍵にあたるHAとNAの突起には、それぞれ15種類、9種類のサブタイプ(亜型)があります。HAとNAの組み合わせが順列組み合わせで考えると135通りあるわけです。
HA突起はH1からH15まで、NA突起はN1からN9までありますが、これまで人間も感染したのはこのうちHは1〜3、Nは1〜2です。順列組み合わせで考えるとH1N1、H1N2、H2N1、H2N2、H3N1、H3N2の六種類ということになりますが、過去に大流行し、多くの人が免疫を持っていると考えられるのはH1N1、H2N2、H3N2の三つです。世界的大流行を起こしたのは1918年のスペインインフルエンザで、これはH1N1ウイルスがひき起こしました。6億人が感染し、少なくとも2千万人が死んだといわれ
、日本でも約40万人の死者を出しました。
1957年のアジアインフルエンザはH2N2が起こしました。日本人の死亡者は約11万人。
1968年の香港インフルエンザはH3N2ウイルスがひき起こしました。日本人の死者は約40万人といわれています。
一昨年香港でニワトリを150万羽殺して人間への感染を防いだのは記憶に新しい事件です。本来人間には感染しないと思われていたH5N1亜型の強毒インフルエンザウイルスに感染した人が出て、死者も相次いだための処置で、生鳥マーケットでこのウイルスに感染したニワトリに接触した人だけが感染したケースで、もし人から人に感染するような変種になっていたら、人々には免疫がありませんから、大惨事になることが予測されたのです。香港のニワトリを皆殺しにして人類の安全を優先させたのです。
ウイルスに新種が発生するのは
喜田 ウイルスの集団は全部が完全に同じ単一のコピーではなく、その中に様々な変異ウイルスがまじっているのです。その中で免疫抗体が結合しない変異ウイルスが優勢になります。これが抗体の選択圧力です。
もともとのインフルエンザウイルスは野生のカモにあります。野生のカモにはすべての種類の亜型ウイルスがあります。
野生のカモの繁殖地はシベリアとかアラスカといった極北の湖沼です。そこで夏を過ごして秋になると南方に渡るわけです。北から南に移動するカモからはインフルエンザウイルスが分離されますが、南から北に帰るカモからはウイルスはほとんど分離されません。カモの体内では、インフルエンザウイルスは呼吸器ではなく消化器の腸にとりついて増えますが、悪さはせず、増殖したウイルスは糞便とともに排泄されます。一週間位でウイルスはいなくなります。それなのにウイルスが消滅せず、沢山の亜型が長年生き延びていられるのは何故でしょう
か。彼らが南に飛び立った後の湖水を調べてその秘密がわかりました。湖水に排泄された糞便の中にウイルスは安定して保存されているので、湖水にもかなりの濃度のウイルスが検出されたのです。湖水はやがて凍りますが、ウイルスも冷凍保存されるのです。春が来て湖氷が溶けると、また、戻ってきたカモの腸でウイルスが増え、湖水にウイルスが放たれます。カモとインフルエンザウイルスの間にはこのように共生関係がなりたっているのです。
このように大自然の環境の中でインフルエンザウイルスはカモを宿主としつつ絶えることなく存続しているのです。
中国南部のブタの鼻の中で
喜田 アヒル、ブタと人間が混然と生活している環境の中国の南部で新型ウイルスが出現するメカニズムを提案しました。極北から渡って飛んでくる野生のカモのインフルエンザウイルスがアヒルを経て接触したブタの鼻に感染します。ブタの鼻の内部表面にはカモのインフルエンザウイルスのHAに対する受容体があるので、ブタはカモ由来のインフルエンザウイルスに感染します。ブタの鼻にはヒトのインフルエンザウイルスが感染する受容体もあるのです。同じブタがカモとヒトのインフルエンザウイルスに同時に感染することもあります。両種のウ
イルスがブタ体内で遺伝子を交換し、合の子の亜型ウイルスが生まれることがあるのです。これがブタからブタへ、ブタからヒトへ感染を繰り返すと新型ウイルス誕生ということになります。H4〜H15亜型のHAに対する免疫力を持たないヒトが多いので大流行が起こる危険があるわけです。一度インフルエンザが流行した後、このウイルスに対する免疫が多くの人々の体にできても、突起の形が変わり新種の亜型になると以前の免疫は効かなくなるため流行がくり返し起こるのです。
また、どうも人間の中にも、ブタの鼻のような鼻を持っている人間がいるという仮説もあります。
ウイルス感染と肺炎
喜田 インフルエンザウイルスもSARSのコロナウイルスも、表面に突起が並び、形状は似ています。コロナウイルスという名前は、皆既日食の時に見える光に似ていることから命名されました。インフルエンザウイルスと似たパターンで新種を作っている可能性があります。
インフルエンザはウイルスに感染してから、1日から3日後に、急激に症状が現れます。A型とB型どちらのウイルスに感染した場合も、症状・経過は似たようなものですが、A型の方が症状の現れ方が強い傾向があります。寒気と震えとともに発熱し、しかもすぐに高熱になります。
38度から39度に達し、場合によっては、それ以上に高い熱が数日間続きます。この期間が長く続くほど重症になります。ワクチン接種を受けているとこの期間が短くなるので軽く済ますことが可能になります。発熱にともなって、頭痛、全身の筋肉痛や、関節痛、だるさ、食欲不振などが起こります。
続いて、鼻水、鼻づまり、のどの痛み、咳などの呼吸器の症状が起こり、症状の程度は普通の風邪よりも激しくなります。
数日たつと熱が下がり始めます。合併症が起きない限り熱が下がるに連れて、全身症状は軽くなります。咳などが完全に治るまでには、さらに日数がかかります。この間、全身のだるさが取れない場合もあります。
このほかに腹痛、むかつき、嘔吐、下痢などの消化器の症状もでることがあります。また、目の結膜が充血したり、顔が赤くなったり、咽頭が赤くはれる、扁桃や頚部のリンパが腫れて、押すと痛みを感じることもあります。
風邪症候群の原因となるインフルエンザウイルスやコロナウイルスなどに感染すると、気道表面に密生している繊毛細胞が変性しはげ落ちます。繊毛は口の中やのどの内側の粘膜表面に生えていて、その上に粘液が広がっています。外から異物が落ち込んでくると、この粘液はそれを取り込みタンとなります。タンは1秒に1〜2回ほど口の方に向かって波打つ繊毛に運ばれ、咳とともに体の外に出されます。
ところが、ウイルスに侵されて繊毛細胞がはがれ落ちると、組織がむき出しになるので、気道の上皮に肺炎球菌、黄色ブドウ球菌などの細菌や、インフルエンザウイルスなどがつきやすくなり組織の奥まで入り込みます。
普段は病原性のウイルスや細菌が体の中に住みついても、繊毛運動や免疫の働きによって増殖が抑えられていますが、組織がむき出しになると増殖が盛んになります。
このような状態になって起こる病気が二次感染症で、特に怖いのは肺炎です。もともと、慢性の呼吸器疾患などの病気を持っている人は、肺炎を合併しやすいうえ、重症に陥りやすい傾向にあります。
慢性気管支炎、気管支拡張症、肺気腫、気管支ぜんそく、肺結核などの呼吸器疾患や心不全などがある人、糖尿病で状態のよくない人、他の病気治療のために副腎皮質ホルモン(ステロイド剤)や、免疫抑制剤を用いている人は、肺炎などの合併症に対する警戒が特に必要です。
インフルエンザの症状が激しく1週間たっても症状が治まる傾向が見られない、その間、発熱も続いたり、一度下がった熱がぶり返す、咳やタンがひどくなり、タンに膿が混じる、胸痛や呼吸困難、チアノーゼ(唇、頬、爪の色が紫がかった、ぶどう色になる血行障害)などの症状が現れた場合は肺炎を合併している可能性があります。
その他の合併症としては、耳管を通して細菌感染が起こり、急性中耳炎になる場合もあります。また感染が副鼻腔に及んで、副鼻腔炎を起こし粘りの強い膿性の鼻汁が出るようになることもあります。
時には、心房膜炎、心筋炎など心臓のトラブルを起こすこともあります。
また、脊髄炎、ギランバレー症候群など神経系の病気を伴うこともあります。最近関心が高まっているのがライ症候群です。ライ症候群は2歳から16歳の子供に起きる病気で、インフルエンザなどが発症して、3日から10日たったころ、中枢神経の症状として、吐き気や嘔吐、けいれん、ウトウトしたり、昏睡に陥るなどの意識障害などが起こります。また、肝臓などにも機能障害が現れることがあります。
乳幼児がインフルエンザにかかり、長引く場合は、深刻な合併症を起こす恐れがあります。
インフルエンザワクチン
喜田 今はインフルエンザに感染したかどうかは15分程度で調べられるベットサイドの抗原検出キットがあり、A型かB型かも簡単に判定できるようになりました。また、NA突起の働きを妨害して、感染して細胞の中で増えたウイルスが細胞から出られないようにする薬も開発されています。将来はHA突起の働きを妨害して感染出来ないようにする薬も出来るでしょう。カモやブタ、ニワトリを絶滅することは出来ないのでインフルエンザウイルスを根絶することはできません。
しかし、有効なワクチンは野生のカモを調べてその時点で優勢なウイルスをみつけ、もしかしたら来るシーズンにはやる可能性のあるウイルスのワクチンを先回りしてつくることは可能です。感染は防げなかったとしてもワクチン接種を受けていれば症状は軽く済ますことができます。
20年近く前には、インフルエンザワクチンが学校生徒に徹底して行われ、児童だけでなく、それを通して地域社会全体に蔓延することも防ごうとしていましたが、ワクチン注射した直後に脳炎を起こす子が出たときに、一部医師会とマスコミが、ワクチンが原因だ、ワクチンは効かないだけでなく、受けた子供に取り返しのつかない脳炎を起こさせたと魔女狩り報道をしたり、ワクチンメーカーに賠償責任をとらせたりしたために、メーカーがワクチンを作らなくなっただけでなく、設備を廃棄したため、今やワクチンを大量に急速に確保する手だてが
なくなってしまいました。これは危険な状況です。ところがワクチンをだれも接種しない年にも、子供の脳炎・脳症が増えてきたのです。それでやっと脳炎の犯人はワクチンではなく、インフルエンザの重症化だということがわかりました。
家庭内での注意
喜田 家庭内で患者が出た場合は、ウイルスの粒子が咳・くしゃみなどによって空気中に飛び散るので患者にマスクをさせ、可能ならば部屋を別にするとよいでしょう。飛沫感染というのはツバなどが空中に漂い、それが別の人に吸い込まれて感染することです。インフルエンザは空気感染するといわれますが、これは水分がなくても感染力をもったウイルスが飛沫核にのり空気中に漂って、それを吸い込んだ人にうつるということです。
また、鼻水や、タンをとったティッシュペーパーなどは焼き捨てる、患者が使った手ぬぐいやハンカチなどは熱湯をかけて洗うなどの注意を守るようつとめてください。
人獣共通感染症
国の研究機関がない!
喜田 人間の感染症については、厚生労働省管轄の国立感染症研究所が対応していますが、人間の感染症についての研究ですから、ひろく動物についての研究までは手をひろげられません。また、馬や牛、ニワトリ、ブタやミツバチなどの病気については、農林水産省管轄の動物衛生研究所が研究していますが人間の病気との関係までは研究していません。西ナイル熱ウイルスを媒介する蚊を含む野生の昆虫については、環境庁が管轄していますが、これは希少野生動物を如何に保護するかということをやっているところですから人の感染症との関係は研究
していません。
結局人獣共通感染症について、一貫して専門に研究しているところも、管轄している官庁も無いというのが実情です。
そこで、北海道大学は、従来の国際的な協力関係もありますから、人獣共通感染症対策センターを立ち上げたいと考えておりますが、大学は文部科学省管轄ですので、新しい研究・教育センターの設置を提案しています。
エイズを起こすHIVウイルスも猿からヒトへ感染したといわれております。また、BSE(ウシ海綿状脳症)も、多分、羊から牛、そして人にうつった人獣共通感染症です。狂犬病も、イヌから人間にうつります。アメリカでは、蚊が媒介する西ナイル熱がアフリカからアメリカ・カナダに広がり、去年だけでも約200人が死んでいます。
これらは、皆、インフルエンザや、多分SARS同様、人獣共通感染症です。これらの被害と危険性には大変なものがあります。
野生生物と共生している微生物を根絶やしにすることはできないし、意味がないので、ウイルスの趨勢を観察研究して、先回りしてワクチンを作り、感染を予防したり、また感染しても軽く済ます工夫をして、人に大きな被害がでないような対策を立てる以外に道はないと思います。
カバノアナタケ
──北海道ではシラカバの木に寄生するカバノアナタケというキノコが人間の様々なウイルス病に効くと聞いていますが、これはインフルエンザやSARSウイルス対策にも使い道はあるのでしょうか?
喜田 私どもの研究室でも、カバノアナタケについて、試験管内の試験と、マウスを使った実験をしましたが、マウスでは細胞にウイルスが感染するのを阻止することはできませんでした。
しかし、ウイルスが細胞の中で数を増やしたあと細胞から出てきて悪さをするということにはブレーキをかけることが試験管の中の実験で観察されました。これは、カバノアナタケが、NA突起の働きを阻害したためです。
昨年から臨床でつかわれている抗インフルエンザウイルス薬は、NA突起の機能の阻害剤として働き、ウイルスの爆発的な増殖を防ぐ薬が臨床医から切れ味が良い薬と評価されています。
カバノアナタケはこれと同じ原理で働く可能性が考えられます。カバノアナタケを混ぜた水でウガイをすると風邪に良いといわれているというのは、このようにウイルスを抑えているのかも知れません。カバノアナタケの成分がウイルスにペタペタつきまくる結果、それがウイルスの増殖を妨害するというのであれば、インフルエンザウイルスだけではなく、他のウイルスやSARSの原因ウイルスについても、同じようなことが考えられますが、これはまだ実験していませんのでわかりません。しかし夢のある話だと思います。
(インタビュー構成本誌主幹・仙石)