4月9日（木）読書ノート:ウイルスとヒトと生命進化①

2020年04月09日 23:11コロナ・感染症全体に公開

4月9日（木）読書ノート:ウイルスとヒトと生命進化①

武村政春「生物はウイルスが真化させた」（ブルーバックス、2918）

ウイルスに関してはまだわからないことだらけとは思いますが、一般にウイルスと自然宿主と関係は敵対的でなく、共存していると言われます。
ウイルスが宿主の細胞内で増殖するときに宿主に害を与えて死滅させては、細胞内のウイルス自体も生き残れないはずですからーー。ではなぜ、ウイルスが時として宿主を殺すほど強毒性を持つように至るのか？

　ウイルスはもともと野生動物などに寄生し、それが家畜に移ると、家畜の抗体形成への対抗措置として抗体との闘いの中で毒性を持つに至ったとの記述が、予防衛生学会の生命科学の雑記帳に出ていましたが、このような「家畜との関係」の中で強毒性ウイルスが進化してきたと考えてよいのでしょうか？

　またウイルスは生物か，非生物かの問題は、諸説ありますが、武村氏によれば、これまで非生物とされたんおは、「ウイルス粒子」をウイルスの本体と考えたためで、ウイルスが宿主のアメーバや微生物、野生動物などの細胞に入って増殖をはじめて活性化するヴァイロセルという「ウイルス工場」状態こそ、ウイルスの本体であり、一部の微生物が胞子など休眠状態になることになぞらえ、またウイルスが宿主の細胞核内で増殖を始めるとウイルス粒子が一時的に消滅し、見えなくなった後にウイルス粒子が増殖されて外に出されるプロセスを真核生物の生殖で精子が卵子に到達したとたんに消えてしまう現象になぞらえています。ウイルスは粒子状では休眠期、宿主に入ってからが活性期という形で生活を繰り返す特殊な生物という考えです。
　
　またヒトのDNAの中で遺伝子本体に該当するのは２％程度で、４０％は何らの役割もはたしていないことなどから、こうした意味不明のDNAは、かつてのウイルスのDNAの名残りだという説もあるようです。いずれにせよ、38億年あるいはそれ以上の長い生命進化の過程でウイルスが果たした役割は想像以上に大きいようです。
　
　ウイルスの起源に関しては、
① 病原微生物が退化したもの説
② DNA生物が出現する以前のRNA生物の名残り説
③ さまよえる遺伝子説：細胞内にあった遺伝子が飛び出して出現したさまよえる生物説＝獣医学会の講演の記録によれば、現在ではこれが有力なのだそうです。

参考資料
　
（予防衛生学会HP生命科学雑記帳）
https://www.primate.or.jp/serialization/12%EF%BC%8E%E3%80%8C-%E3%82%A6%E3%82%A4%E3%83%AB%E3%82%B9%E3%81%A8%E5%85%B1%E3%81%AB%E7%94%9F%E3%81%8D%E3%82%8B%E3%80%8D/

参考：日本獣医学会講座資料の一部です。

またウイルスの起源やキラーウイルスの出現については、日本獣医学会HP
https://www.jsvetsci.jp/veterinary/zoonoses/151.php

等参照。

人獣共通感染症　連続講座　第151回（11/15/2003）

● ウイルスと現代社会
フランスのパスツール研究所を支援する団体として「パスツール研究所支援協会」というのがあります。この協会の主催　により、11月5日に日仏会館で「境界なき感染症！病気は時間・空間・種の壁を越えて」という講演会が開かれ、パスツール研究所の細菌学のムハメド＝ヘイール・タハ（Muhamed-Kheir Taha）博士が「さまざまの病原体と生体のかかわり」、私が「ウイルスと現代社会」という講演を行いました。
　以下はその際の講演原稿をもとに整理してみたものです。なお、エマージング感染症の背景など、本講座でこれまでにとりあげた内容は割愛してあります。

　今年の春、全世界に大きな衝撃を与えた重症急性呼吸器症候群SARSは未知の新型のコロナウイルスが原因とみなされています。一方、昨年、米国で大きな広がりを示したウエストナイル熱は、1930年代に分離されたウエストナイルウイルスによるもので、1999年に突然米国大陸に出現したものです。
　このような新興・再興感染症の原因としてのウイルスが社会に与える影響があらためて認識され、ウイルスについての関心が急速に高まってきています。しかし、一般の人の間ではウイルスについて十分な理解が得られているとは思えません。
　ウイルスは動物や植物などの細胞の中でのみ子孫を増やすことができる究極の寄生性微生物とみなせます。そのようなウイルスの実態、そしてSARSのようなウイルス感染症が出現してくる背景となっている現代社会について、お話してみたいと思います。
　
（1）ウイルスの起源
　ウイルスがどのようにして生まれたか、その起源については、オーストラリアの偉大な免疫学者でウイルス学者でもあったマクファーレン・バーネット（Macfarlane Burnet）が1940年代に3つの仮説を提唱しています。なお、バーネットは細胞免疫学の樹立の業績に対してノーベル賞を1960年に与えられています。その後、議論はほとんどなく、1994年に「Evolutionary Biology of Viruses, Raven Press」で、スティーブン・モース（Steven Morse）がバーネット説について、あらためて詳細な解説を加えています。なお、モースはエマージング感染症という名称の提唱者で、ProMEDの創立者です。モースの解説を参考にして、この問題に触れてみたいと思います。
　バーネットの説の第1は、ウイルスは病気の原因となる大きな微生物（たとえば細菌）が退化して生まれたものというものです。しかし、この微生物の退化説は最近ではほとんど否定的になっています。第2の説はDNA生物が出現する以前のRNAワールドの時代の面影を残したものという考えです。地球ができたのが46億年前で、一番古いDNA生物が出現したのは38億年前といわれています。それまではRNAの世界と考えられています。現在の生物はすべて遺伝情報としてDNAを持っていますが、ウイルスだけは例外でRNAを遺伝情報としているものが数多くあります。たとえば、エボラウイルス、ニパウイルスなど、エマージングウイルスのほとんどはRNAウイルスです。そこで、これがRNAワールドの遺物ではないかというわけです。第3の説は、細胞の遺伝要素の一部が細胞から飛び出したものという考えです。ウイルスはさまよえる遺伝子というわけです。この説が現在ではもっとも受け入れられています。とくに白血病などの原因となるレトロウイルスにはガン遺伝子があり、これに相当するものが動物の染色体に見つかります。

（2）ヒトのウイルスは動物由来
　人類の祖先は100万年くらい前にアフリカに出現し、現在の人類ホモサピエンスが出現したのは20万年くらい前と考えられています。地球上にネズミが出現したのはおよそ6000万年前、ウシやブタの祖先が出現したのは5400万年前と考えられています。これらの哺乳類は人類よりはるか以前から地球上で生活していたわけです。人類が誕生する以前に、これらの動物にウイルスは寄生していたと考えられます。ホモサピエンスがアフリカからメソポタミア、インダス地域などに出てきて農耕生活を始め、家畜の飼育などにより動物と接触するようになったことで、動物のウイルスがヒトに感染し、ヒトの進化とともにウイルスがヒトに適応してヒトの間で広がるようになったと推測されています。
　たとえば、麻疹ウイルスは今から8000年くらい前にヒツジやヤギから感染して、ヒトに適応した結果、ヒトの間でだけ増えるようになったものと推測されています。天然痘ウイルスは4000年くらい前に、ウマかウシからヒトに感染したものが、ヒトに適応して、ヒトにだけ感染するように変わったものと推測されています。
　最近の例では、エイズの原因であるヒト免疫不全ウイルスがあります。これには2つのタイプ、HIV-1とHIV-2があり、エイズの最大の原因はHIV-1です。これは1930年代にチンパンジーからヒトに感染したと推測されています。チンパンジーからヒトに感染し、ヒトの間でひそかに広がっている間に現在のHIV-1になったということになります。HIV-1はもはやチンパンジーのウイルスではなく、ヒトのウイルスです。一方、西アフリカなど限られた地域ではHIV-2によるエイズも起きていますが、このウイルスはチンパンジーではなく、別のアフリカ産サルである、スーティマンガベイから20世紀のある時期にヒトに感染したものと推測されています。
　現在、人獣共通感染症として動物由来ウイルスが問題になっていますが、ヒトの間でのみ存在しているウイルスも、もとは動物由来であってヒトに完全に適応したものと考えられます。

（3）究極の寄生性微生物であるウイルス
　ウイルスは核酸としてDNAまたはRNAを持っています。核酸には遺伝情報が含まれており、この情報にしたがってウイルスは自分の子孫を複製できます。細菌は単一の細胞からできた微生物で細胞膜に包まれています。細胞の中には遺伝情報としてのDNAのほかに、タンパク質の合成に必要な代謝機構が含まれています。栄養分などは細胞膜を通して外界からとりいれます。細菌が増殖するのは、細胞分裂によるもので、これで子孫が増えていきます。一方、ウイルスには細胞膜はなく、代謝機構も持っていません。遺伝情報としての核酸といくつかのタンパク質だけです。ウイルスは子孫を作るための遺伝情報を持っていますが、その情報にしたがって子孫を作るための代謝系は、ウイルスが寄生する細胞に依存しています。しかも、細胞膜がないため、寄生している細胞の中で急速に子孫を増やすことができます。
　ウイルスが細胞内に侵入すれば、子のウイルスが急速に増えてきます。試験管内で培養した細胞で調べてみると、ポリオウイルスの場合、1個の細胞の中に侵入した1個のウイルスは条件がよければ、10時間くらいの間に10万個くらいの子のウイルスを産生します。身体の中では天文学的な数のウイルスが短時間で産生されることになります。
　ウイルスは生物か無生物かという議論が時にあります。私は、ウイルスは究極の寄生性微生物とみなすべきと、考えています。

以下略、全文は学会HPをご参照のこと。

2020-04-08 4月8日（水）都知事頑張れ！！

2020-04-09 4月9日（木）読書ノート:「ウ

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