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健康しっかり。距離しっかり。 新型コロナウイルスと免疫の重要性

世界各地に感染が広がる新型コロナウイルス(COVID-19)について、
医学博士佐藤良也先生にお話を伺いました。

琉球大学元副学長・名誉教授
医学博士佐藤良也先生

1975年 国立新潟大学大学院医学研究科博士課程終了 / 1981年 国立琉球大学医学部 助教授 / 1987年 国立琉球大学医学部 教授 / 1993年国立琉球大学医学部附属 地域医療研究センター 主事併任 / 1997年 国立琉球大学医学部附属 ラジオアイソトープ実験施設長併任 / 2001年 国立琉球大学遺伝子実験センター長併任 / 2002年 学長特別補佐併任 / 2003年 国立琉球大学研究推進戦略 室長併任 / 2005年 国立琉球大学 亜熱帯島嶼科学超域研究推進機構 機構長併任 / 2008年 国立琉球大学 医学部長 / 2011年 国立琉球大学 理事・副学長

「新型コロナウイルスと免疫の重要性」について、長年、感染免疫の研究に従事しローヤルゼリーの免疫機能に及ぼす効果についても研究を進めた琉球大学名誉教授(元理事/副学長・医学部長)の佐藤良也先生にお話を伺います。
先生、本日はよろしくお願いいたします。
よろしくお願いいたします。
有効な治療法が確立されていない新型コロナウイルスですが、先生はどのようにお考えでしょうか?
新型コロナウイルスのキーワードは「新型」と「ウイルス感染」であると考えています。
それでは、まず「新型」について教えてください。
新型というのは、文字通り人類がこれまでに闘ったことのない新しい病原体であることを意味しています。
病原性や症状が未知であり、有効な治療法やワクチンによる効果的な予防法も確立していないということが問題ですが、もう一つ重要な問題として我々の免疫力がこのような新しい病原体に対してまだ有効に働けないという事もあります。
免疫力が有効に働けないとはどういうことでしょうか?
我々の免疫力は、過去に闘ったことのある相手に対して、その後、速やかに各段に強い反応でこれに対処することができます。
子供にいろいろな予防接種を実施するのは、その子供が将来、その病原体と遭遇することがあっても初めての経験とならないようにするためのものなのです。
また、インフルエンザの流行期に合わせてワクチン接種を受ける方が多いと思いますが、これも流行に備えて免疫力をつけることが目的です。その意味では、“新型”の病原体に対して我々はまだ殆ど免疫力を体質として備えていないことになり、重症化する傾向が強くなってしまいます。
わかりました。では、もう一つのキーワード「ウイルス感染」について教えてください。
ウイルスは、細菌などとは根本的に異なる病原体です。
新型コロナウイルスの基本構造をみてみると、ウイルス自体の遺伝子とそれを包み込み保護しているタンパクの膜で構成されており、膜の所々にスパイクといわれる構造物があるだけです。このことが、細菌など、自ら増殖することができる他の病原体と基本的に異なる点です。
新型コロナウイルスの基本構造
ウイルスは自分の遺伝子、それを保護するタンパク膜、宿主の細胞に付着するためのタンパク分子のみで構成される。
新型コロナウイルスは自ら増殖ができないということですね。
ウイルスは生き物としての基本を備えておらず、単なる感染性を有する粒子に過ぎません。
ウイルスは宿主であるヒトの細胞内に侵入し、その細胞の働きを利用しない限り数を増やすことができません。ヒトの細胞に侵入しなければ何もできない物質に過ぎないということができます。
それでは、どのようにして感染、増殖をするのでしょうか?
ウイルス粒子が細胞内に侵入するためには細胞の表面に付着する必要があり、コロナウイルスの場合、そのためのスパイクという突起物を備えています。スパイクによって細胞表面に付着したウイルス粒子は細胞のなかに取り込まれ、感染が成立することになります。
ヒトの細胞内に侵入したウイルス粒子はいったん分解され、その後、細胞の遺伝子複製機能を利用して自分自身の遺伝子をコピーします。さらに、細胞のタンパク合成機能を利用してエンベロープといわれる膜タンパクを合成し、それらを組み合わせて多数の新しいウイルス粒子を細胞内で作ります。それが細胞を破って細胞外に放出され、それぞれがまた新しい細胞に侵入して同じように細胞内でウイルス粒子を増やしていくことになります。これが感染の広がりとなります。
また、細胞内にウイルス粒子が侵入し、多数の新しいウイルス粒子が構成されるまでの間は細胞内からウイルス粒子が姿を消すことになります。このように、ウイルスが数を増やし、感染を広げていく過程はすべて宿主の細胞内で行われます。
ウイルスの感染と増殖
ウイルスは宿主の細胞内に入り込み、宿主細胞の遺伝子を利用して自分の遺伝子をコピーし、必要なタンパクを宿主の細胞に作らせることで多数のウイルス粒子を宿主の細胞内で合成する。
このようなウイルス感染に対して我々の免疫機能はどのように対処できるのでしょうか?
ポイントがふたつあります。ひとつはウイルスが感染した細胞をすみやかに取り除くことと、増殖したウイルスの体内での感染を広げないことです。先ほども述べましたが、厳密には生き物とはいえないウイルスを“殺す”という表現は適切ではありません。
感染してしまったら、免疫力がどのようにして増殖を防ぐことができるのでしょうか?
我々の免疫機能では、感染したウイルスと反応する「抗体」という特殊なタンパク質が作られるようになります。この抗体がウイルスのスパイクと反応することで、ウイルスが細胞に付着するのを邪魔し、結果としてウイルスが細胞内に侵入するのを防ぐことができます。
ただ、この抗体といわれるタンパク質が十分な量作られるまでには少し時間がかかります。特に“新型”といわれる病原体の場合、十分な量の抗体が体内に出来上がってくるまでに時間(日数)がかかってしまい、その間に感染が広がってしまって重症化するということが問題です。
また、高齢者では、このような抗体を作る機能が加齢によって相当低下してしまっているため、時間がたっても十分な抗体が作られてこないことが考えられます。
今回の新型コロナの場合、高齢者でリスクが高いというのは、そういうことなのですね。
ほかに何か期待できるものはないのでしょうか?
もう少し詳しく免疫システムを見てみると、我々の免疫系は「自然免疫」と「獲得免疫」という2つの免疫システムで成り立っています。前者は先天性免疫ともいわれ生理的に常在している免疫系ですが、後者は後天性免疫といわれ病原体などが侵入した後になってから誘導される免疫機能ということになります。先ほど述べた抗体という特殊なタンパク質が作られるのは後者の獲得免疫ということになります。
自然免疫というのは、後から強力な獲得免疫が誘導されるまでの初期段階で感染を抑え、獲得免疫が出来上がってくるのを待つという役割を果たしていると考えることができます。
自然免疫とは、あまり聞き慣れない言葉なのですが、これと今回の新型コロナウイルス感染に何か関わりがあるのでしょうか?
個人的には感染初期の段階で自然免疫に期待するところが大きいです。先ほども述べましたが、ウイルスはヒトの細胞内に入り込んで、細胞の中でも一時的に姿を消してしまいます。我々の免疫システムは自分の細胞を攻撃しないように厳密に制御されていますので、細胞内に逃げ込んだウイルスに対しては基本的に無力だということになります。この間にウイルスは爆発的に数を増やし、感染を増悪させていく訳ですので、感染初期の段階でウイルスが感染した細胞をうまく処理できれば、と考えられます。
幸い、ウイルスの感染を受けたヒトの細胞にはウイルスが感染したことを示すシグナルが細胞表面に表れることがあります。我々の免疫系はこのウイルス感染シグナルに反応してウイルスに感染している細胞を見つけ出し、これを攻撃することができると考えています。結果としてウイルスの急激な増殖を抑え、感染の拡大を防ぐことを期待しています。
ウイルスの感染に対する防御免疫の仕組み
細胞内でウイルスが増殖しウイルス感染を示すシグナルが細胞表面に表出することで、免疫細胞がウイルスを排除する行動を開始する。
自然免疫によって、体内でのウイルスの感染拡大を抑えられるということですね!
ただ、手放しで期待ばかりすることはできません。自然免疫というのは獲得免疫のようにしばらく時間が経ってから現れてくる免疫力ではありませんが、獲得免疫に比べて免疫力が強くないのが難点です。獲得免疫は時間が経つほど、また繰り返し感染を受けるほど免疫としての力は増強されますが、自然免疫にはそのような効果が期待できません。
その一方で、獲得免疫は加齢によって顕著に低下してしまうことが知られていますが、自然免疫は加齢による影響を獲得免疫ほどは受けないといわれています。
自然免疫を高めるために何かあるのでしょうか?
私は自然免疫を担う細胞の中で、NK細胞(ナチュラル・キラー細胞)というのに注目しています。NK細胞というのは、もともと体内で生じる老廃細胞や変異を起こした細胞を取り除く細胞といわれており、発がんリスクを抑える細胞として注目されています。ウイルスに感染した細胞をいち早く見つけ出し、これを排除するうえでも重要な役割を果たす細胞と考えています。
同じような働きをする細胞としてキラーT細胞と言われる細胞が知られていますが、これは獲得免疫のひとつでありますから、特にウイルス感染シグナルが弱い場合には効果的な獲得免疫が誘導されにくく、誘導までに時間がかかります。
このため、ウイルス感染細胞の数がまだ少ないうちに、素早くこれを押さえ込むようなNK細胞の働き「First Attack」が感染制御という点でより重要ということが言えます。
NK細胞の活性を高めような研究報告は数多く見られますが、そもそも自然免疫というのは生まれながらの生理的機能ですので、それを低下させないような生活スタイルに心がけることが肝要かと思います。
自然免疫とNK細胞によるファーストアタックの重要性がよくわかりました。
免疫力は年齢とともに低下するので、適度な睡眠、バランスの取れた食事など体調管理に気をつけたいと思います。
病原体の種類にもよりますが、今回のような集団感染は、人口の約3割から6割が集団免疫を獲得して初めて終息するといわれます。まだ先の長い闘いになりますので、自分の命は自分自身で守るということを心がけていただきたいですね。
本日はお忙しい中、ありがとうございました。
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