新型コロナウイルスワクチンについて①

[2021.01.11]

新型コロナウイルスの陽性者の急増により東京では２回目の緊急事態宣言となり、世間では重苦しい雰囲気に包まれています。
当院に定期受診されている方の方にはやはり新型コロナウイルスへの感染を心配されてワクチンのことを尋ねる方も多くなってまいりました。すでに新聞報道やテレビでもこのワクチンについてはすでに多くの情報が出回っていますが、ここでワクチンについて自分なりにまとめてみたいと思います。

ウイルス感染とは

ここではまずウイルス感染について考えてみたいと思います。
ウイルスはしばしば細菌と混同されますが、お互いに異なるものです。細胞は単独で増殖することができますが、ウイルスは細胞がないと単独では増えることができません。
ウイルスが生物なのか無生物なのかしばしば議論になる点はそこにあります。
ウイルスは単独で増えることはありませんので、物についたウイルスが勝手に増えていくことはありません。一方で細菌は条件によって増えていくことがあります。

ウイルスはまず、細胞（宿主細胞といいます）に入り込みます。ウイルスによって入り込む細胞は決まっていて、例えばインフルエンザウイルスであれば気道の上皮細胞という細胞で増殖しますし、新型コロナウイルスも気道の細胞や血管内皮細胞で増殖すると言われています。新型コロナウイルスの場合、ウイルスの表面にあるSタンパクというものが、宿主細胞表面にあるACE2受容体とくっついて細胞内に取り込まれて行きます。そして取り込まれたウイルスのRNAが複製されて、次々とウイルスが作られて細胞外へ放出されて周りの細胞に感染していく、これがウイルス感染のしくみです。

ワクチンについて

つぎにワクチンが効く仕組みについてまとめてみたいと思います。

ワクチンとして最初に思い浮かべるのは天然痘についてでしょうか？
天然痘は天然痘ウイルスを病原体とする感染症で、全身に膿疱を生じて、かつては致死率が20-50％と非常に高い感染症であり、治癒しても瘢痕を残す病として知られていました。天然痘が強い免疫性を持つことは近代医学の成立以前からよく知られており、紀元前1000年頃にはインドで人痘法が実践され、人の天然痘の膿を健康な人に接種し、軽度の天然痘を起こさせることで感染を予防していた。しかし、軽度とはいえ天然痘に感染させるため時には治らずに命を落とすものがいたり、強い瘢痕を残すこともあったようです。統計では予防接種をうけた2％ほどが死亡しており安全性には問題がありました。

牛痘を接種するジェンナー

イギリスの開業医であったジェンナーは、乳しぼりの女性は決して天然痘にかからないという事実に注目します。乳しぼりの女性はしばしば牛痘に感染し腕に水泡が確認され、多少発熱するものの軽症のうちに完治し、さらに牛痘にかかったものは天然痘に感染しないという言い伝えがありました。ジェンナーは牛痘に感染し回復する過程で獲得する免疫が天然痘に免疫を発揮すると考えました。

Sarah Nelmesの手にみられた牛痘

ある日ジェンナーは牛痘にかかった患者（Sarah Nelmes.絵参照）の膿疱内の液体を採取し、ジェンナー一家の使用人の息子のジェームズ・フィリップという男児に牛痘接種をおこないました。そしてその６週間後には今度は天然痘患者の膿疱から接種した液体、すなわち天然痘の接種を行いました。しかし、何度天然痘接種を行ってもジェームズは天然痘は発症しなかったのです。
その後息子ロバートを含む２３名にも同じように牛痘を接種しその後天然痘を接種しましたが、天然痘を発症する人はいませんでした。このことから牛痘が天然痘のワクチンとして働くことが示されたのです。

ところでワクチン（vaccine）という言葉の語源はもともと、ラテン語のVariolae vaccinae（牛の天然痘）からきています。Variolaeとは天然痘のこと。Vaccinaeとは牛のことです。全くの余談なのですが、2017年のLancet Infectious Diseasesという雑誌に面白い論文がでています。
ジェンナーが広めた「牛痘接種」の技術は世界各国に広がっていきます。しかし、1930年代以降の研究により各国で植え継がれてきた天然痘ワクチンは「ワクチニアウイルス」というウイルスで牛痘ウイルスとは違う種類のウイルスであったことが明らかになっています。
さらに最近のゲノム解析によって、18世紀末以来、全世界で使われてきた天然痘ワクチンは「牛痘ウイルス」ではなく「馬の天然痘ウイルス」であり、牛痘ウイルスは全く使われたことがなかったというのです！ワクチンの語源になったのが「牛痘」にもかかわらずです。