omicron（B.1.1.529）という名前の新しい亜種が、2021年11月24日に南アフリカの研究者によって報告され、2日後に世界保健機関によって「懸念の亜種」に指定されました。オミクロンは、 COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2のこれまでで最も変異が激しい変異体であるという点で、非常に珍しいものです。
オミクロン変異体は全体で50の変異があり、スパイクタンパク質だけで32の変異があります。スパイクタンパク質（SARS-CoV-2ウイルスの外側に突き出たノブを形成する）は、ウイルスが細胞に付着するのを助け、ウイルスが侵入できるようにします。また、米国で現在利用可能な3つのワクチンすべてが防御抗体を誘導するために使用するタンパク質でもあります。比較のために、デルタバリアントには9つの変異があります。オミクロン変異体の突然変異の数が多いということは、それがより伝染しやすく、および/または免疫防御を回避するのに優れている可能性があることを意味する可能性があります。これは非常に懸念される見通しです。
私はウイルス学者であり、新興感染症ウイルスと人獣共通感染症ウイルスを研究して、新しい流行性ウイルスまたはパンデミックウイルスがどのように出現するかをよりよく理解しています。私の研究グループは、動物への波及効果など、COVID-19ウイルスのさまざまな側面を研究してきました。
なぜ新しいSARS-CoV-2バリアントが出現し続けるのですか？
オミクロン変異体の突然変異の数が異常に多いことは驚くべきことですが、さらに別のSARS-CoV-2変異体の出現は予想外ではありません。
自然淘汰により、ランダムな突然変異があらゆるウイルスに蓄積します。このプロセスは、SARS-CoV-2を含むRNAウイルスでスピードアップされます。一連の突然変異が前任者よりもバリアントに生存上の利点を提供する場合、そのバリアントは他のすべての既存のウイルスバリアントを凌駕します。
オミクロン変異体の突然変異の数が多いということは、デルタよりも危険で伝染性が高いことを意味しますか？まだわかりません。変異体の出現につながった条件はまだ明らかではありませんが、明らかなことは、オミクロンの突然変異の数と構成が異常であるということです。
複数の変異を持つウイルス変異体がどのように出現するかについて考えられる説明の1つは、免疫系が抑制されている患者の長期感染によるものです。これは、急速なウイルスの進化につながる可能性のある状況です。研究者たちは、アルファ変異体などの初期のSARS-CoV-2変異体のいくつかは、持続的に感染した患者に由来している可能性があるとの仮説を立てました。しかし、オミクロン変異体の異常な星座と多数の変異により、他のすべてのSARS-CoV-2株とは大きく異なり、それがどのようにして起こったのかについて疑問が生じます。
変異体の別の可能なソースは、動物の宿主を介する可能性があります。COVID-19を引き起こすウイルスは、ミンク、トラ、ライオン、猫、犬など、いくつかの動物種に感染する可能性があります。まだ査読されていない研究で、私が率いる国際チームは最近、米国の自由生活および飼育下のオジロジカにおけるSARS-CoV-2による広範囲の感染を報告しました。オジロジカの亜種は、急速な進化を通じて動物の宿主に出現しました。
デルタバリアントが世界的に支配的になった経緯
デルタはアルファバリアントよりも40％から60％伝染性が高く、中国で最初に同定された元のSARS-CoV-2ウイルスのほぼ2倍の伝染性があります。デルタ変異体の高い伝染性は、研究者が他の変異体を打ち負かして優勢株になることができたと研究者が信じる主な理由です。
ウイルスの適合性の重要な要素は、その複製率、つまりウイルスが自分自身のコピーをより多く作成できる速度です。デルタ変異体は以前のSARS-CoV-2変異体よりも速く複製し、まだピアレビューされていない研究では、前任者の1,000倍のウイルス粒子を生成すると推定されています。
さらに、デルタバリアントに感染した人々は、より多くのウイルスを作成および放出しています。これは、ウイルスの拡散能力を高めるためのもう1つの潜在的なメカニズムです。研究によると、デルタ変異体の複製能力の向上について考えられる説明は、スパイクタンパク質の変異が、ACE-2受容体を介したスパイクタンパク質の宿主へのより効率的な結合につながったことです。
デルタ変異体はまた、侵入するウイルスに対する体の防御に重要な役割を果たす中和抗体を回避することを可能にする突然変異を獲得しました。これは、複数の報告が示しているように、COVID-19ワクチンがデルタ変異体に対していくらか効果が低い理由を説明する可能性があります。高い伝染性と免疫回避のこの組み合わせは、デルタ変異体がどのように成功したかを説明するのに役立つ可能性があります。
研究はまた、デルタ変異体に感染した人々は、元のSARS-CoV-2および初期の変異体に感染した人々と比較して入院するリスクが高いことを示しています。デルタ変異体のスパイクタンパク質の1つの特定の変異であるP681R変異は、細胞に侵入してより重篤な疾患を引き起こす能力の改善に大きく貢献していると考えられています。
オミクロンはデルタに取って代わりますか？
オミクロンの亜種がデルタよりも適切であるかどうか、またはそれが優勢になるかどうかを言うのは時期尚早です。オミクロンはデルタ変異体といくつかの変異を共有していますが、まったく異なる他の変異も持っています。しかし、私たち研究コミュニティが特に懸念している理由の1つは、オミクロン変異体が受容体結合ドメイン（ACE-2受容体と相互作用して細胞への侵入を仲介するスパイクタンパク質の一部）に10個の変異があることです。デルタバリアントの場合は2つだけです。
オミクロンのすべての突然変異の組み合わせが、デルタよりも伝染性が高いか、免疫回避が優れていると仮定します。その場合、この亜種の世界的な広がりを見ることができました。ただし、異常に多数の変異がウイルスに悪影響を及ぼし、ウイルスを不安定にする可能性もあります。
オミクロンの亜種は終盤ではなく、SARS-CoV-2の亜種がさらに出現する可能性が高いです。SARS-CoV-2が人間の間で広がり続けるにつれて、自然淘汰と適応は、デルタよりも伝染性が高いと思われるより多くの変異をもたらすでしょう。
インフルエンザウイルスから、ウイルス適応のプロセスは決して終わらないことがわかっています。多くの国でワクチン接種率が低いということは、ウイルスに感染しやすい宿主がまだたくさんいることを意味し、ウイルスが広がる可能性がある限り、循環し、変異し続けることを意味します。オミクロン変異体の出現は、SARS-CoV-2のさらなる拡散と進化を阻止するためにワクチン接種する緊急性をさらに思い出させるものです。
Suresh V. Kuchipudiは、ペンシルベニア州立大学の新興感染症の教授です。彼は、米国国立衛生研究所、米国農務省、および米国国立科学財団から資金提供を受けています。
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