新型コロナウイルス　その１５　内在性ウイルス

　今日は新型コロナウイルスに世界が過酷な現実に直面している現在、ウイルスが人類の進化に深くかわってきたというお話をします。今から１００年以上前、１９世紀後半に、グレゴール・ヨハン・メンデルが遺伝の法則を発見しました。その頃まだ、遺伝子という概念はありませんでした。トーマス・ハント・モルガンらのショウジョウバエを使った研究で、遺伝子が染色体という細胞の核の中にひも状に見える構造物に、あたかも数珠つなぎになっているということがわかりました。染色体はタンパク質とＤＮＡで構成されていますが、遺伝子の本体がＤＮＡであると分かったのは２０世紀中ごろです。１９５３年にワトソンとクリックによってＤＮＡが二重ラセンで自己複製に都合のいい構造であることがわかりました。１９９０年に、アメリカのエネルギー省と厚生省によりヒトの全塩基配列を解析するヒトゲノム計画が発足し、２００３年には９９．９９％が解析され終了しました。ヒトの核ゲノムは約３１億塩基対あり、細胞核内で２４種の線状ＤＮＡに分かれて染色体を形成していることがわかりました。「新型コロナウイルス　その１３」にも触れましたが、生命とは「自己複製」と「物質交代」のできる物質です。ウイルスは「自己複製」はできても「物質交代」はできません。そのため他の宿主の助けがいります。入り込まれた宿主にとっては、ウイルスは厄介者で、病気を引き起こし、時には生命の危険にもさらされます。生物がウイルスをうまく排除できればいいのですが、レトロウイルスなどいくつかのウイルスは生物のＤＮＡに飛び込んで自らの遺伝情報を組み込んで居座ってしまいます。これを「内在性ウイルス」といいます。内在性ウイルスはヒトゲノムの約８％を占め、そのうち数％がヒトの生命活動に深くかかわっていると考えられています。哺乳類は母親が赤ちゃんという「異物」を、胎盤を使って栄養や酸素をおくって守り育てるという特徴があります。実はこれにレトロウイルスが深くかかわっています。約１億６０００万年前に哺乳類の祖先にウイルスが感染し「ＰＥＧ１０」という遺伝子を持ち込みました。ＰＥＧ１０をノックアウト（機能停止）させたマウスでは胎盤ができません。母親が赤ちゃんを産むためにはＰＥＧ１０は必須の遺伝子です。哺乳類でも卵を産むカモノハシにはＰＥＧ１０がありません。約１億５０００万年前に「ＰＥＧ１１」がもちこまれ、レトロウイルスのエンベロープタンパク質が胎盤の栄養膜細胞の合胞体形成に深くかかわっていることがわかっています。もし、レトロウイルスに感染していなければ、胎盤で赤ちゃんを育てる哺乳類の祖先は誕生していなかったことになります。過去５０００万年の間に１０種類以上のウイルスがさまざまな動物のゲノムに入り、それぞれの胎盤ができました。サルの仲間で見つかった「シンシチン２」は約４０００万年前に感染したウイルスが原因です。さらに約３０００万年前にヒトやゴリラに進化する道をたどった霊長類の祖先にはウイルスが「シンシチン１」を送り込んだことがわかっています。このように、人類の進化の節目・節目にウイルスの感染がかかわっています。ウイルスは胎盤だけでなく、脳や消化管などの臓器の形成、体の形や色など生物の進化の過程に深くかかわってきました。脊椎動物では特に内在性レトロウイルスが感染した動物のＤＮＡに組み込まれやすいことがわかっています。他にもボルナウイルス、パルボウイルス、フィロウイルスなどが見つかっています。このように、人類の進化の過程で、過去にたった一回だけジャンプしてヒトゲノムに入り込んだことが、幸運にも人類の誕生につながったと考えられます。ウイルスは人類の「進化の伴走者」ともいえます。

２０２０．６．３．　氷川台内科クリニック　院長　櫻田　二友