103.西アフリカのエボラ大流行は感染力が増加した変異ウイルス

2014年3月中旬、西アフリカ・ギニアの都市ゲケドゥでエボラウイルス病の最初の患者が見つかった。疫学調査の結果、最初の患者は、2013年12月6日にゲケドゥ近くのメリアンドゥ村で死亡した2歳の男の子と推測された。ここは、リベリアとシエラレオネの3カ国の国境の近くに存在する。エボラは、シエラレオネとリベリアにも広がり、大流行を起こして、2016年に制圧された。この大流行はエボラウイルスの表面の糖タンパク質(GP)の1個のアミノ酸が変異したウイルスによると考えられている。

 

一般にはエボラ出血熱と呼ばれているが、出血熱の症状はほとんど見られないため、現在はエボラウイルス病が正式名称になっている。

 

流行ウイルスの遺伝子解析は、この3カ国の国境から約140キロメートル離れたシエラレオネのケネマ政府病院と米国ハーバード大学などが中心になって行われた。その経緯を紹介する。

 

ケネマ政府病院では、1976年以来、CDCがラッサ熱プロジェクトを行っていた。1991年、内戦が起きてCDCチームが撤退したのちも、シエラレオネの医師たちがラッサ病棟を運営してきていた。ここの主任医師シェイク・フマール・カーンはハーバード大学のパルディス・サベティ准教授とラッサウイルスについて10年にわたって共同研究を続けていた。

 

シエラレオネで最初のエボラ患者が見つかってから、サベティとカーンは共同で、患者の調査を開始した。5月末から6月中旬にかけて見いだされた78名のエボラ確認例の血液は、1滴ずつマイクロチューブに入れられ、ウイルス不活化剤が加えられてハーバードに送られてゲノム解析が行われた。これらのウイルスは1976年、ザイール(現・コンゴ共和国)で最初のエボラ発生の際に分離されたメインガ株と約400塩基に変異が見られた。このうち、55の塩基置換は西アフリカの流行の際に起きた変異だった。このウイルスは、流行が最初に起きた3カ国の国境近くを流れる川の名前をとって、マコーナ株と命名されている。なお、カーンはエボラに感染して死亡した。

 

これまでのエボラの発生での感染者は、最初の1976年のザイールでは318名、全世界に衝撃を与えた1995年ザイール(キクウイト)で317名と、限られていた。流行も一部地域にとどまっていた。それに対して、マコーナウイルスの場合は2万8000人以上に感染が拡がった。このかってない大規模な流行には、社会的、疫学的要因がもっとも重要だったことは間違いないが、以下に述べるように、ウイルスの変異が流行を促進させたと推測されている。

 

2016年11月に、この流行で分離された1489株のウイルスのほぼ完全なゲノムの配列を解析した結果が報告された。それによると、2014年3月31日にギニアで分離されたウイルスのGPに82番目のアミノ酸アラニン(A)がバリン (V)に置き換わった変異(GP-A82V)が見いだされた。この変異ウイルスは、シエラレオネでも5月に分離され、6月にはふたたび、ギニアで分離された。リベリアとシエラレオネでは夏から秋にかけて、爆発的に増加した患者から分離されたウイルスはほとんどが、この変異ウイルスで占められていた(図)。

 

 

 

エボラウイルスのGPはウイルス粒子表面に存在する唯一のウイルスタンパク質で、これを介してウイルスは細胞に吸着し、一方、中和抗体はGPにして感染を阻止している。感染に重要な役割を担う部分に変異を起こしたウイルスがGPに結合して感染を阻止している。感染に重要な役割を担うこの部分に変異を起こしたウイルスが、ヒトからヒトに伝播されるうちに、出現して流行を拡大したと考えられたのである。

 

この可能性を確認するために、危険性が高いエボラウイルスによる実験の代わりに、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)粒子の表面に変異したエボラウイルスGPを発現させたハイブリッドウイルスを作成して、ヒト細胞への感染性を調べた結果、流行ウイルスに見られたいくつかの変異のうち、GP-A82V変異ウイルスは4倍以上高い感染力を示した。

 

この結果から、変異ウイルスのヒトに対する感染力も増加して、急速な伝播の原因になったことが推測された。さらに、患者の病歴を見ると、変異ウイルスに感染したヒトの方が死亡するリスクが高い傾向が見られた。

 

Gire, S.K., Goba, A., Andersen, K.G. et al.: Genomic surveillance elucidates Ebola virus origin and transmission during the 2014 outbreak. Science 345, 1369-1372, 2014.

 

Diehl, W.E., Aaron E.L., Grubaugh, N.D. et al.: Ebola virus glycoprotein with increased infectivity dominated the 2013-2016 epidemic. Cell 167, 1088-1098, 2016.