1. その まちで、なにが おきたの?
1. 100年以上ぶりにデング熱がほぼ見られなくなった町
1. ケアンズ周辺で、デング熱の国内感染がほぼ見られなくなった
ケアンズは、オーストラリアの きたの ほうに ある まちです。ここでは、蚊が うつす デングねつが、長い あいだ 出て いました。
ところが、ある 取りくみの あと、この あたりで うつる デングねつが ほとんど 見られなく なりました。ちいきの おいしゃさんは、「100年いじょうぶりに、ほぼ デングねつが ない」と 話しました。
ただし、「ゼロ」では ありません。外国で かかって 帰って くる 人は、ふえつづけて いました。
つかった ほうほうは、蚊を ころすことでは ありません。では、なにを したのでしょう。
ケアンズはオーストラリア北部の町です。この周辺では、取り組みが進んだあと、ボルバキアが定着した地域でデング熱の国内感染がほとんど見られなくなりました。研究者たちの報告では、過去5年ほどのあいだ、ほぼ国内感染が起きていません[3]。地元の医師は「100年以上ぶりにほぼデング熱なし」と表現しています[2]。
ただし、これは取り組みを進めたプログラム側の発表を含む表現で、「ゼロ」ではなく「ほぼなし」です。国外でかかって持ち込まれる症例は、同じ時期に増え続けていました[2]。外からウイルスが入ってきても、町の中で広がりにくくなった、ということです。
使われたのは、殺虫剤で蚊を減らす方法ではありません。蚊そのものを入れ替える方法でした。それはどんな方法なのでしょうか。
ケアンズ周辺では、ボルバキアが定着した地域で、デング熱の国内感染がほぼ見られなくなった。研究者らは過去5年ほどのあいだ国内感染がほぼ途絶えたと報告し、モデルによる推定では発生率が96%減(95%信頼区間84〜99%)と見積もっている[3]。この96%は統計モデルの推定値であり、「ゼロになった」という意味ではない。
地元の医師は、この地域を「100年以上ぶりにほぼデング熱なし」と表現した[2]。ただしこれは取り組みを進めたプログラム側の発表に載った言い方で、一次資料の数値とは分けて読む必要がある。しかも同じ時期、国外で感染して持ち込まれる症例は増え続けていた。外からウイルスが入ってくる状況は変わらないのに、町の中での広がりが抑えられた、というのがこの結果の核心である。
では、何をしたのか。実は、蚊を駆除したのではない。次章で見るように、蚊の「中身」を入れ替えたのである。
2. 蚊を ころさずに、どうやって?
2. 蚊を殺さず、「入れ替える」という方法
2. 駆除ではなく置き換え:ボルバキアがデングウイルスの増殖を妨げる
つかったのは、ボルバキアという 細菌です。これを もたせた 蚊は、デングねつの ウイルスを、からだの なかで ふやしにくく なります。
この 蚊は、ふつうに 生きて、ふつうに 子どもを うみます。みじかい いのちに なる わけでは ありません。
だから、ボルバキアを もつ 蚊を まちに はなすと、もともと いた 蚊と まざって、だんだん もつ 蚊が ふえて いきます。蚊の かずを へらすのでは なく、デングねつを うつしにくい 蚊に 入れかえる、という かんがえ方です。
答えを先に言うと、ボルバキアを持たせたネッタイシマカは、デングウイルスを運びにくくなります。ネッタイシマカは、デング熱をうつす主な蚊です。2011年に、研究グループが発表した2本の論文で、ボルバキアを持つ蚊ではデングウイルスの媒介が大きく減ること、そして野外の蚊の集団に広がることが示されました[6]。
ボルバキアは、蚊の体の中でデングウイルスが増えるのを妨げます。この方法で使う株では、蚊の寿命を縮める影響は確認されていません。ふつうに生きる蚊が、細菌を次の世代へ運び続けます。定着した地域では放出をやめても続くことがある「自己維持型」の方法だと、World Mosquito Programは説明しています[1]。
つまり、蚊を減らすのではなく、「ウイルスをうつしにくい蚊」が町の中で多数になるようにするのです。ただし、ウイルスを妨げる細かな分子の仕組みは、この記事で使った資料では説明されていません。
鍵になるのは、ボルバキアを持たせたネッタイシマカ(Aedes aegypti)である。2011年に発表された2本の論文(O'Neillらの研究グループ)は、この蚊ではデングウイルスの媒介が大幅に減ることと、野外の蚊の集団に感染が広がることの両方を示した[6]。
ボルバキアは蚊の体内でデングウイルスの増殖を妨げる。この方法で使う株(wMel)では蚊の寿命を縮める影響は確認されておらず、通常に生きる蚊が母から子へ細菌を伝え続けるため、定着した地域では放出後も維持されることがある「自己維持型」の方法とされる[1]。駆除型の対策では、蚊が減ってもウイルスを運べる蚊が残れば、卵から再び増える。入れ替え型は、残る蚊の質を変える発想である。
ここには限界がある。ウイルスの増殖を妨げる細かな分子レベルの仕組みは、本稿の資料では説明されていないため、断定しない。分かっているのは、蚊の中でウイルスが増えにくくなるという現象と、それが集団に広がるという性質である。では、そもそもこの細菌は新しい発明なのか。
3. ボルバキアは、あたらしく つくった ものなの?
3. 1924年に蚊の体で見つかった、ふつうの細菌
3. 1924年にイエカで見つかった細菌が、入れ替えの主役になるまで
いいえ。ボルバキアは、むかしから しぜんに いる 細菌です。1924ねんに、ふたりの 研究者が、イエカという 蚊の からだの なかで 見つけました。
その後、ほかの 昆虫にも たくさん いる ことが わかりました。昆虫の 4わりから 7わりに いる、という 見つもりも あります。はっきりした かずは、見つもりに よって ちがいます。
この 細菌は、ふつうの 昆虫の からだに すんでいる なかまです。それを うまく つかう ことを、人が かんがえたのです。
ボルバキアは、新しく作られた細菌ではありません。1924年に、昆虫学者のハーティッヒと病理学者のウォルバックが、イエカという蚊の体の中で見つけました。正式な記載が出たのは1936年です[4]。
その後の研究で、ボルバキアは昆虫など節足動物に広く感染していることが分かりました。感染している昆虫の割合は、推定で約25〜70%と幅があります。World Mosquito Programは「最大50%」と説明していて、「昆虫の半分」と言い切れる数字ではありません[4][1]。
身近な昆虫にもいるありふれた細菌が、人間にとって役に立つ性質を持っていた、というのがこの方法の出発点です。では、どんな性質が、入れ替えを可能にしたのでしょうか。
ボルバキアは、1924年に昆虫学者ハーティッヒ(Hertig)と病理学者ウォルバック(Wolbach)がイエカ(Culex pipiens)の体内で見つけた細菌で、正式な記載(Wolbachia pipientis)は1936年である[4]。つまり、蚊の中にいること自体は100年前から知られていた。
感染している昆虫の割合には幅がある。ある総説的な資料は約25〜70%と推定し、World Mosquito Programは「最大50%」と説明する[4][1]。調べ方や対象で数字が変わるため、「半分の昆虫」と断定するのは適切でない。
それでも、昆虫に広く存在するありふれた細菌であることは確かだ。だからこそ、この細菌が持つ独特の性質を利用すれば、新しい生物を作らずに対策に使える。その性質が、次章の細胞質不和合である。
4. どうして ふつうの 蚊に かわっていくの?
4. 放した蚊が、野生の蚊の中に広がるわけ
4. 細胞質不和合と母から子への伝わり方:入れ替えが自分で進む理由
たとえば、赤い ぼうしの えの カードと、なにも かいて いない カードが あると します。赤い カードの おとうさんと、なにも ない カードの おかあさんの 組み合わせでは、赤ちゃんが 生まれにくく なります。でも、赤い カードの おかあさんの 子は、みんな 赤い カードで 生まれます。すると、赤い カードが だんだん ふえます。
ただし 本当は、カードでは なく、からだの 中に いる 細菌の はなしです。
ボルバキアを もつ おすと、もたない めすが いっしょに なると、たまごから 子どもの 蚊が 生まれにくく なります。ボルバキアは、おかあさんから 子へ、たまごを つうじて つたわります。だから、もつ 蚊が まちの なかで ふえて いくのです。
広がるわけは、細胞質不和合という性質にあります。ボルバキアを持つ雄が、持たない雌と交配すると、胚が死んでしまいます。一方、ボルバキアを持つ雌は、卵を通して細菌を子に伝えます。そのため、世代を重ねるうちに、集団の中でボルバキアを持つ雌の割合が上がっていきます[5]。
放出の仕方の一例も、研究計画に書かれています。卵とえさと水を入れた2リットルの容器に、産卵用のシートを1枚(卵100〜150個)入れ、家の外に置きます。容器の壁の上のほうに穴があり、成虫になった蚊がそこから出ていきます。この容器は2週間ごとに交換されました[9]。これはインドネシアでの先行研究の例で、地域や時期で方法は違います。
ケアンズでは、放出は2011年から2017年にかけて地域ごとに順に行われました[1]。放した蚊が野生の蚊と交配しながら入れ替わっていく、その様子を、研究者たちは数字で確かめようとしたのです。
入れ替えが自分で進む理由は、細胞質不和合という性質にある。ボルバキアを持つ雄が持たない雌と交配すると胚が死ぬ。一方、持つ雌は卵を通して細菌を子に伝える。したがって、持つ雌のほうが次世代に残りやすく、集団中の感染雌の割合が上がる[5]。2017年には、この性質の原因にプロファージWOの遺伝子が関わることも報告された[5]。
放出方法の一例として、AWED試験の計画書には、卵100〜150個の産卵シート1枚と、えさ、水を入れた2リットルの容器を家の外に置き、容器の壁の上部に開けた穴から成虫が出る方式が記されている。容器は2週間ごとに交換された[9]。この記述はジョグジャカルタの先行研究に基づく例であり、地域や時期によって方法は異なる。
ケアンズでは、放出は2011年から2017年にかけて地域ごとに順に行われ、放出期間は平均11週間だった。ボルバキアを持つ蚊の割合は、最長8年にわたって安定していたと報告されている[3]。少しの期間放しただけで、そのあとは野生の蚊との交配で維持されるという点が、入れ替え型の特徴である。では、病気そのものは本当に減ったのか。
5. ほんとうに へったの? 3つの まちの すうじ
5. 3つの町の数字と、読むときの注意
5. ケアンズ・ジョグジャカルタ・ニテロイの結果と、数字の読み方
インドネシアの ジョグジャカルタでは、まちを 24の ばしょに わけました。くじで えらんだ 12の ばしょに、ボルバキアを もつ 蚊を はなしました。その あとの 27か月、はなさなかった ばしょと くらべると、デングねつは 77%、へりました。
ブラジルの ニテロイでは、およそ 37万人が すむ ところで 放して、デングねつに かかった ひとの わりあいが、放さなかった ところより 69%、少なく なりました。
ケアンズの 96%は、すうじの けいさんで 出した 見つもりです。
どれも、場所も しらべ方も ちがうので、すうじを そのまま くらべる ことは できません。
ジョグジャカルタ(インドネシア)では、24の区域のうち12をくじで選び、ボルバキアを持つ蚊を放出しました。発熱で受診した3〜45歳の8,144人を27か月調べると、ウイルスで確認されたデング熱は、放出した区域のほうが77%少なくなっていました[7]。これは放出した区域と放出しなかった区域の比較です。
ブラジルのニテロイでは、放出した地域の人口が約37万3千人、面積は83平方キロメートルでした。2017年2月から2019年12月にかけて放出し、放出しなかった区域と比べると、届け出があった症例の発生率は、デング熱で69%、チクングニア熱で56%、ジカ熱で37%低くなりました。これは、くじで分けたのではない観察的な研究です。ジカ熱は、区域ごとには、はっきりした差とは言えませんでした[8]。ほかの病気にも効くと、強く言うことはできません。
ケアンズの96%は、統計モデルによる推定値で、95%信頼区間は84〜99%です[3]。3つの数字は、場所も、調べ方も、測った病気の種類もちがいます。「ケアンズが一番効いた」と並べて決めることはできません。
安全について、オーストラリアの公的研究機関CSIROは、2010年の独立したリスク評価で、この計画のリスクを最も低い「無視できる」と評価しました。ただし「安全が証明された」という意味ではなく、評価の結果の話です[1]。
3つの地域の結果は、調べ方がそれぞれ違うので、順に分けて読む必要がある。
ジョグジャカルタでは、24の区域のうち12をランダムに選んで放出する無作為化試験が行われた。発熱で受診した3〜45歳の8,144人を27か月調べ、ウイルスで確認されたデング熱の発生が77%少なかったと、World Mosquito Programは発表している[7]。無作為に分けているため、区域の条件の差が結果に混ざりにくい。ただし77%は、放出区域と未放出区域の比較である。
ブラジルのニテロイ(介入地域の約373,000人、83平方キロメートル)では、2017年2月〜2019年12月に放出し、対照区域と比べた。届出症例の発生率は、デング熱で69%(95%信頼区間54〜79%)、チクングニア熱で56%(同16〜77%)、ジカ熱で37%(同1〜60%)低かったが、無作為ではない観察的な準実験研究であり、ジカ熱は区域ごとには有意でない[8]。デングウイルス以外にも効くとは強く言えない。
ケアンズの96%は、統計モデルの推定値(95%信頼区間84〜99%)である[3]。3つの数字は、地域も研究デザインも測った病気も異なるため、「96%のほうが77%より優れている」とは比べられない。
なお、2010年のCSIROの独立リスク評価は、この計画のリスクを「無視できる」とした。これはリスク評価の結果であり、「安全の証明」ではない[1]。
6. か の かずを けいさんして みよう
6. 数字を自分の手で「残る割合」にしてみる
6. 「減った割合」を「残る割合」に直すと見えること
「77%へった」と 聞くと、ピンと こない ことが あります。ボルバキアの 蚊を ださなかった ばあいを 100と して、のこる わりあいは いくつでしょうか。
やってみよう。かみと えんぴつで、100から へった かずを ひいて みましょう。
ジョグジャカルタは 100−77で 23、ニテロイは 100−69で 31、ケアンズは 100−96で 4です。
おなじ 「へった」でも、のこる わりあいは、これだけ ちがいます。でも、先に 言った とおり、まちも しらべ方も ちがうので、すうじだけで 「どっちが すごい」とは 言えません。
ボルバキアが ウイルスを どうやって ふせぐのかは、この メモでは わかりません。それは、まだ しらべる ことが ある、ということです。
「96%減」「77%減」と聞くと、減った量に目が行きます。そこで、100から引いて、残る割合に直してみてください。ケアンズは100−96で4、ジョグジャカルタは100−77で23、ニテロイは100−69で31です。放出しなかった場合を100としたとき、残るのはそれぞれ4、23、31ということになります。
やってみよう。紙に3つの数字を書いて、残る割合を計算し、「これは何を比べた数字か」をそれぞれの横に書き足します。ケアンズはモデルの推定、ジョグジャカルタはくじで分けた試験、ニテロイは観察的な研究、と書けるはずです。数字の大きさより、数字の出どころが分かると、読み方が変わります。
残された問いもあります。ウイルスの増殖を妨げる分子レベルの仕組みは、この記事で使った資料には書かれていません。ケアンズで8年間安定した割合が、その先も続くのかどうかも、今後の報告を見る必要があります。World Mosquito Programは、2022年に1,000万人超を守ると説明しています[1]。この方法が、どの町でも同じように通用するかは、地域ごとの結果で見ていくことになります。
減少率は大きく聞こえるが、「残る割合」に直すと別の見え方をする。放出しなかった場合を100とすると、ケアンズ(モデル推定)は4、ジョグジャカルタ(無作為化試験)は23、ニテロイ(観察研究)は31である。ただし、これは効果の大小を並べる計算ではない。研究デザインが違えば、同じ「減った」でも意味が違うからだ。数字を読むときは、「何と何を比べた数字か」を必ず確認する必要がある。
では、さらに確かめたいとき、何を読めばよいか。ケアンズの結果は Ryan ら(2019, Gates Open Research)の論文、ニテロイは Pinto ら(2021, PLoS Neglected Tropical Diseases)の論文に、数値と信頼区間、研究の方法が書かれている[3][8]。どちらも出典欄から開ける。読むときは、グラフの「対照」が何なのか、ランダム化されているのかを最初に見ると、数字の重みが分かる。
残された問いは二つある。一つは、ウイルスの増殖を妨げる分子レベルの仕組みで、本稿の資料では説明されていない。もう一つは、安定の長さである。ケアンズでは最長8年安定が報告されたが[3]、それ以降や、別の気候・都市で同じように保たれるかは、これからの報告を待つことになる。蚊を殺さない対策は、結果を出すまでに長い観察が必要な方法でもある。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
本文で使った資料です。
- World Mosquito Program, Our story. https://www.worldmosquitoprogram.org/node/91 (昆虫での割合・自己維持型・ケアンズの放出期間・CSIROの評価)
- World Mosquito Program, Far North Queensland is essentially dengue free. https://www.worldmosquitoprogram.org/en/news-stories/stories/far-north-queensland-essentially-dengue-free (ケアンズの「ほぼなし」の表現と、国外からの持ち込み症例)
- Ryan et al., Gates Open Research 3:1547 (2019). https://gatesopenresearch.org/articles/3-1547 (ケアンズの96%減の推定と、ボルバキアの割合が安定した期間)
- WUSTL Profiles, The discovery of Wolbachia in arthropods and nematodes. https://profiles.wustl.edu/en/publications/the-discovery-of-wolbachia-in-arthropods-and-nematodes-a-historic/ (1924年の発見・1936年の記載・昆虫での割合)
- Nature ハイライト(2017年3月9日号). https://www.natureasia.com/ja-jp/nature/highlights/83856 (細胞質不和合の説明と、WO遺伝子の報告)
- Nature ハイライト(2011年8月25日号). https://www.natureasia.com/ja-jp/nature/highlights/31351 (2011年の2本の論文の紹介)
- World Mosquito Program, media release (2020). https://www.worldmosquitoprogram.org/en/news-stories/media-releases/world-mosquito-programs-wolbachia-method-dramatically-reduces-dengue (ジョグジャカルタの無作為化試験の結果)
- Pinto et al., PLoS Neglected Tropical Diseases (2021). https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8297942/ (ニテロイの結果)
- Gates Open Research 4:50 (AWED試験の計画). https://gatesopenresearch.org/articles/4-50 (放出容器の一例)
なおした ところ
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