集団免疫がデング熱ウイルスの進化を形作る

インドでの研究は、地域的な株に対抗するためにデング熱ワクチンを現地で開発することがなぜ有益であるかを示している。

AsianScientist (2023年6月7日) –政府の統計によると、デング熱はインドで流行しており、2022年だけで感染者数は20万人を超えている。 人口の半数以上はデング熱ウイルスに対してある程度の免疫を持っていますが、それは感染したウイルス株に特異的です。 これにより、他の株が蔓延するにつれて、デング熱の症例が地域的に数年ごとに急増します。

デング熱ウイルスの進化を複雑にする現象は、異なる株による二度目の感染がさらに重篤な疾患を引き起こすという事実です。 抗体媒介増強と呼ばれるこの手法は、ワクチン自体がウイルスの感染率が高い集団におけるより重篤な二次感染として機能する可能性があるため、ワクチン開発の作業を複雑にしています。 これは2017年にフィリピンで学童がデング熱ワクチンを接種したときに起こったことです。 これまで感染したことがなかった多くの子供たちがワクチン接種後に重篤な症状を発症し、多くが死亡した。

ウイルスの蔓延を制限することと、ウイルスに対するワクチンを開発することの両方にとって、さまざまなデング熱株が集団内でどのように進化しているかを知ることが重要です。 インド国民では、デング熱ウイルスの 4 つの株すべて (DENV-1、-2、-3、-4) が流行しています。 ジャーナルPLOS Pathogensに掲載された研究では、バンガロールの複数の研究所の科学者がそれらの進化を調査しました。

筆頭著者でインド科学大学の大学院生であるスラジ・ジャグタップ氏は、アジアン・サイエンティスト・マガジンのインタビューで、デング熱の進化は複雑でほとんど理解されていないと語った。 研究チームは、デング熱株が他のウイルス株と類似することを見て驚いたが、これは他のウイルスではあまり見られないことである。 「2016年以前は、DENV-4はDENV-1、DENV-2、DENV-3とは異なっていました。そして2016年の流行後は、DENV-4の配列はDENV-1、DENV-2、DENV-3に近づいています。」ジャグタップは言った。

この研究のために研究者らは、1956年から2018年の間に国内で収集されたデング熱の遺伝子配列を調べた。 これらの大部分は、2012年以降のデング熱ウイルスのゲノム配列決定に関する著者らの以前の研究から得られたものである。チームは、4つの株すべてが2000年以来集団内に同時に存在していたことを発見した。

研究者らはまた、特定の領域において、後続のスパイクが異なる系統のものであるという証拠も発見した。 2006 年、2010 年、2013 年のデリーにおけるデング熱症例の急増は、それぞれ DENV-3、DENV-1、DENV-2 が大半を占めていました。 国内のその他の地域では DENV-2 が優勢ですが、近年、南インドでは DENV-4 が優勢な株となっています。

かなりの割合の人々が以前の感染による抗体を持っている集団内で 4 つの株すべてが流行しているという事実は、ウイルスの進化に影響を与えます。 進化のダイナミクスを調査するために、研究者らは、デング熱ウイルスのエンベロープタンパク質をコードする E 遺伝子が時間の経過とともにどのように変異するかを調べた。

エンベロープはウイルスがヒト細胞に感染する能力を媒介しており、ウイルスが進化するにつれて、以前の感染で得られたウイルスに対する抗体の防御力が低下します。 研究者らは、この遺伝子はすべての系統で祖先配列から離れる方向に変異しており、これは集団内に存在する免疫による選択圧力を受けて進化していることを意味すると指摘した。

現在、インドおよびその他の地域の両方で、いくつかのデング熱ワクチンが開発中です。 しかし、研究者らは、インドのデング熱株は、これらのワクチンの開発に使用された株から分岐するように進化していると指摘した。 これは、風土病のワクチン開発においてウイルスの進化を考慮する必要があることを示しています。

デング熱への取り組みは世界的な取り組みですが、単発の解決策はありません。 科学者は、さまざまな遺伝子型株や系統の多様性を完全にサンプリングし、それらがさまざまな集団でどのように進化しているかをサンプリングする必要があります。

「世界中で見られるデング熱の変異種は同じではなく、大陸に非常に局地化している。したがって、私たちが提案するのは、ワクチンは世界規模ではなく地域的に設計されるべきだということだ」とジャグタップ氏は強調した。

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出典: インド科学研究所; 画像: シャッターストック

この論文は、インドにおけるデング熱ウイルスの進化のダイナミクス | でご覧いただけます。 PLOS病原体

免責事項: この記事は、必ずしも AsianScientist またはそのスタッフの見解を反映しているわけではありません。

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サチン・ラワットは、インドのバンガロールに拠点を置くフリーランスのサイエンスライター兼ジャーナリストです。

サチン・ラワットは、インドのバンガロールに拠点を置くフリーランスのサイエンスライター兼ジャーナリストです。