Worldwide diversity of hepatitis A and E viruses in urban wastewater
本研究は、38カ国62都市における下水メタゲノミクスを活用して、A型およびE型肝炎ウイルスの世界的な多様性をマッピングし、ネズミによる広範な人獣共通のHEV伝播を明らかにするとともに、ヒトおよび動物の肝炎株の両方を監視する上での下水サーベイランスの価値を実証した。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは査読を受けていないプレプリントのAI生成解説です。医学的助言ではありません。この内容に基づいて健康上の判断をしないでください。 免責事項の全文を読む
世界の都市を、巨大で賑やかなミツバチの巣箱として想像してみてください。この巣の中では、何百万人もの人々、ペット、そして害虫が暮らし、食べ、絶え間ない廃棄物の流れを残しています。もし、都市から流れ出る下水をほんの少しだけ飲んだとしたら、それは単に臭いだけでなく、遺伝的な秘密が詰まった、光り輝く混沌とした図書室のようなものになるでしょう。これが「下水ベースの疫学（Wastewater-based epidemiology）」の世界です。人々が病気になり、医者を訪れるのを待つ代わりに、科学者たちは都市の排水システムを、全人口に対する巨大で継続的な血液検査として扱うのです。
この図書室には、常にトラブルを探している2つの特定の「悪役」がいます。それはA型肝炎ウイルス（HAV）とE型肝炎ウイルス（HEV）です。これらのウイルスを、汚染された食べ物、水、あるいは密接な接触を通じて移動する、目に見えないスパイだと考えてください。A型肝炎は古典的なヒトからヒトへのスパイですが、E型肝効はもう少しトリッキーです。なぜなら、動物（豚など）からヒトへと飛び移ることができる「人獣共通感染症」の側面を持っているからです。しかし、この物語には3人目の、ずる賢いキャラクターが登場します。それが「ネズミ」です。長い間、科学者たちは、特定の種類のE型肝炎ウイルスはネズミの中にのみ存在し、決してヒトには関与しないと考えてきました。しかし、最近の噂では、これらのネズミのスパイたちが境界線を越えようとしていることが示唆されています。大きな疑問はこうです。これらのスパイはどれほど広く蔓延しており、私たちの想像以上に下水の中に潜んでいるのでしょうか？
大規模下水スパイ捜査
世界中の科学者チームは、探偵として動くことに決めました。彼らは単に一つの都市を見たわけではありません。6つの異なる大陸にまたがる38カ国、62の都市から下水サンプルを集めるという、巨大な網を投げかけました。彼らは「ハイブリッド・キャプチャー・メタゲノミクス」と呼ばれるハイテクな手法を用いました。これは、たとえ背景のノイズの中に隠れていても、強力な磁石を使って、下水の混沌としたスープの中からウイルスの微細な遺伝子断片を引き抜くようなものです。彼らは2017年から2019年の間に収集されたサンプルを調査し、さらに2020年から2021年のサンプルを含む5つのヨーロッパの都市を深く掘り下げました。
都市の「遺伝的図書室」で彼らが見つけたものは以下の通りです：
ネズミのスパイはどこにでもいる
最大の驚きは、ネズミのE型肝炎ウイルス（学名：Rocahepevirus ratti）でした。チームは、テストした都市の70%でこのウイルスを発見しました。この研究の前、このウイルスはごく限られた場所でしか知られていませんでしたが、今やオーストラリア、インド、アフリカの一部を含む12カ国へとその地図は広がりました。
しかし、ここで決定的なひねりがあります。科学者たちは、そのウイルスがどこから来ているのかを突き止めるために、巧妙なトリックを使いました。彼らは同じ下水の中に「アストロウイルス」（別の種類のウイルス）を探しました。異なる動物はそれぞれ固有のアストロウイルスを持っているため、アストロウイルスの混合具合は、パイプの中の糞便の指紋として機能します。彼らがネズミのE型肝炎を見つけたとき、そこには大量の「ネズミのアストロウイルス」が存在し、ヒトのものはほとんどありませんでした。このことは、下水に含まれるネズミのE型肝炎は、ヒトが感染したことによるものではなく、下水の中に住むネズミから来ていることを強く示唆しています。それは、まるでネズミの玩具の隣にネズミの糞の山を見つけるようなものです。ソース（発生源）はネズミであり、ヒトではありません。
ヒトのスパイ：E型肝炎
「ヒト」バージョンのE型肝炎（Paslahepevirus balayani）は、42%の都市で検出されました。ヨーロッパで見られた最も一般的なバージョンは、ジェノタイプ3、特にそのサブタイプである3cでした。これは、ヨーロッパには豚の飼育が盛んであり、豚がこのウイルスの主要なリザーバー（貯蔵庫）であることから理にかなっています。研究によると、ブダペストやウィーンのような都市では、豚の流通や移動に伴い、さまざまなE型肝炎のサブタイプが混在していました。興味深いことに、トーゴやマレーシアのような場所では、「ヒト特有」のジェノタイプ1が見つかりました。これは、それらの地域で知られている水系感染症の発生状況と一致しています。
古典的なスパイ：A型肝炎
A型肝炎は、37%のサンプルで検出されました。検出されたA型肝炎の型は、通常その地域で見られるものと一致していました。例えば、アフリカでは、その地域で一般的なジェノタイプIBが見つかりました。ヨーロッパでは、2016年から2017年頃に起きた、男性同性愛者（MSM）の間での既知の流行に関連するジェノタイプIAが見つかりました。これは、臨床医が、感染した人々が病院に行かなかったために見逃してしまうようなウイルスを、下水が捉えることができることを示しています。
「もしも」と「分かっていること」
この研究は、ネズミのE型肝炎は下水のいたるところに存在するものの、おそらくネズミと共に留まっていることを示唆しています。しかし、著者らは、まだ完全な全体像は見えていないと慎重に述べています。私たちは、ネズミが下水に住み、その糞が水に含まれていることを知っています。また、病院で報告されたネズミのE型肝炎のヒトの症例がわずかにあることも知っています。しかし、下水のデータは、現在のところ、ネズミのウイルスは主に管の中の「ネズミの問題」であり、広範なヒトへの感染ではないことを示唆しています。
研究者たちはまた、彼らの手法が標準的なラボテストよりも感度が低い可能性があることも指摘しています。例えば、ある都市（ヤウンデ）では、以前のテストで発見されていたにもかかわらず、ネズミのE型肝炎は見つかりませんでした。これは、彼らが一部のウイルスを見逃した可能性があり、真の多様性はさらに高い可能性があることを意味しています。
結論
この論文は、私たちの下水の中に存在する目に見えない世界を鮮やかに描き出しています。それは、ネズミのE型肝炎が、調査した都市の70%の下水システムを通じて、都市部のネズミ個体群のグローバルな居住者であることを裏付けています。また、下水監視が、臨床検査ではしばしば見逃されてしまうウイルスの「静かな」循環を捉えるための強力なツールであることを示しています。ネズミのウイルスは現在、その宿主である齧歯類と一緒に過ごしていますが、その存在は、動物とヒトの健康の境界線が私たちが考えているよりも薄いものであることを思い出させ、下水を監視し続けることが、スパイたちの一歩先を行く最善の方法の一つなのです。
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