科学者らは、デング熱の繰り返し感染が最初の感染よりも重症化する理由を発見した

世界中でデング熱の症例が大幅に増加しており、複数の発生があり、この蚊媒介性疾患の重症化リスクが高いのは誰かという新たな疑問が生じています。

感染率は、中南米、サハラ以南のアフリカ、東南アジア、人口密度の高い島々がある南太平洋の広い地域を含む、いわゆるデング熱ベルトで桁違いに増加しています。世界保健機関によると、デング熱は最も一般的で最も急速に増加している媒介性疾患です。

汎米保健機構が4月に報告したところによると、南北アメリカだけで2024年の最初の3か月間に520万件以上の症例と1,000人以上の死者が記録され、2023年の同時期から大幅に増加しています。

デング熱の影響を受ける他の地域でも同様の状況が見られます。そこでは媒介動物の駆除の失敗と地球規模の気候変動が相まって、血に飢えた蚊の数が爆発的に増加し、その群れが以前はデング熱のないと考えられていた地域に移動しています。メスの蚊だけが血を吸います。卵を育てるために常に血から栄養分を必要とするからです。

タイでの 20 年以上にわたるデング熱の監視により、世界が最も指針を必要としているときに、多くの答えが得られました。

この研究の結果は、デングウイルスのさまざまなサブグループ (ウイルス学者はサブタイプと呼びます) が、将来の重症感染リスクにどのように影響するかを示しました。通常は軽症の初期感染の後に、その後の発生で感染した人は、その後の感染で重症化するリスクが非常に高いことが長年知られています。新たな研究では、ついに 15,000 件を超える症例を分析し、その理由を解明しました。

Science Translational Medicine に掲載された論文で、国際的な科学者チームが、デングウイルスの 4 つのサブタイプ (DENV-1、2、3、4) が、重度の感染を繰り返すリスクにどのように影響するかを説明しました。これらの結果は、疾病モニタリングの新たな基盤を提供し、新しいデング熱ワクチンが利用可能になったときのワクチン接種戦略の基礎を築くものです。

研究チームはまた、潜行性の熱帯病であるデング熱は、世界中で蔓延している他の一般的なウイルス性疾患の文脈で理解できると強調しました。

「SARS-CoV-2やインフルエンザなどのウイルスは、集団免疫からの選択圧に応じて遺伝子構造を継続的に変化させる能力があるため、制御の取り組みが複雑になります」と、デング熱研究の主著者であるリン・ワン博士は述べています。

「毎年1億人以上が感染するアルボウイルスであるデング熱ウイルスの場合、状況はさらに複雑です」とワン博士は続けました。 「デングウイルスに対する抗体価が高い人は、感染や重症化から守られています。

「しかし、抗体価が中和力以下の人は、抗体依存性増強など、いくつかの仮説上のメカニズムにより、重症化のリスクが最も高かった」と、英国ケンブリッジ大学遺伝学部の研究者であるワン氏は述べた。

デング熱感染は潜行性である可能性がある。感染したがその後の流行で再感染した患者の中には、2度目の感染でより重篤な症状を経験する人もいる。しかし、再発性デング熱感染のほとんどの研究では、各血清型を他の血清型と区別できないものとして扱っているとワン氏らは述べ、潜在的なリスクをよりよく理解するには、各血清型の遺伝的差異を評価する必要があると指摘した。

より明確な状況を把握するため、研究者らは15,000人以上の患者の各血清型を調査し、初期のデング熱感染が伝統的にその後の感染よりも軽症である理由を解明した。ワン氏は、タイのバンコクにある 2 つのセンター、米国の複数の研究機関、フランスの 1 つの研究機関と共同で研究を行った。

各ウイルス血清型が重症化リスクにどのように影響するかを判断するため、ワン氏と同僚はウイルスの遺伝子データを分析した。チームはまた、デング熱患者の入院状況を調べ、どのウイルスのサブタイプが感染の原因となったかを判断した。研究者らは、バンコクの小児病院で 1994 年から 2014 年までの 21 年間に及ぶデング熱監視から 15,281 件の症例を収集した。これにより、再発症例とすべての感染における各ウイルス血清型を特定することができた。

小児患者の病院記録に基づき、研究者らは入院と、患者がデング熱ウイルスの異なる血清型に感染した順序との間に関連性があることを発見した。また、どのウイルスサブタイプの組み合わせがデング熱の軽症型または重症型を示すかを判断することもできた。たとえば、DENV-3 と DENV-4 のように互いに非常に類似した血清型に感染した人や、DENV-1 と DENV-4 のように非常に異なる血清型に感染した人は、再感染した場合に重症化するリスクが低かった。

しかし、血清型が中程度にしか異なっていない患者は、その後の感染で重症化するリスクが高かった。このカテゴリで最もリスクが高いグループには、最初に DENV-2 に感染し、その後 DENV-1 に感染した患者が含まれていた。

新しい研究により、一般の人々には直感に反するように思える病気のリスクが明確になった。たとえば、デングウイルスに初めて感染した人のほとんどは、非常に軽い症状が出るか、まったく症状が出ない。しかし、病気になった人の主な症状は、高熱、頭痛、体の痛み、吐き気、発疹で、感染が重くなると症状が悪化する。

1 世紀以上にわたり、デング熱の重症発作は、その痛みの激しさとそれに伴う筋肉のけいれんから「骨折するほどの」熱として知られています。

このウイルスは、熱帯および亜熱帯で、デング熱流行地帯に固有のネッタイシマカとヒトスジシマカによって伝染します。しかし、北緯35度から南緯35度に広がるこの地帯は、伝統的にデング熱を媒介する蚊の生息地であったが、科学者らは、その生息範囲は気候変動とともに北方へと拡大していると述べている。

一方、ワン氏は、この共同研究は、その後の重度のデング熱感染における免疫システムの機能をより深く理解するための基礎を築くものだと述べている。

「これらの結果は、免疫刷り込みがデング熱疾患リスクの判定に役立ち、集団のリスクプロファイルの変化を監視し、ワクチン候補のリスクプロファイルを定量化する手段となることを示唆している」とワン氏は結論付けた。 「デング熱ワクチンが使用され始めると、これはますます重要になるでしょう。」

この研究の結果は、雑誌 Science Translational Medicine に掲載された記事で詳細に説明されています。