百日ぜき菌：大恐慌から現在までの病原体の広がりを追跡

科学者たちは、新規に5つの大陸にまたがる何千もの細菌配列を含む珍しい研究を行い、百日咳を引き起こす細菌であり、病原体の進化をひた隠しにして1935年以来世界中に広まっている百日咳菌について追跡しました。

この細菌についての初めての理解を生み出すことに加えて、23か国からのサンプルの分析では、ワクチン政策の変更が、さまざまな百日咳菌株にどのように影響したかを示しています。

全細胞DTPワクチンからDtAP接種への切り替えが、細菌がどのように変異して拡散したかという点で明らかに役割を果たしていました。

フランス・パリにあるパスツール研究所の科学者が率いる国際チーム『Science Translational Medicine』での報告では、あらゆる病原体に対する集団免疫が、その感染性病原体の進化のダイナミクスを促進すると考えられていることを強調しています。

そして、百日咳菌に対する人間の免疫は、百日咳菌に対する免疫応答が、細菌のさまざまな菌株の遺伝子変化と、その世界的な広がりを形作るのにどのような役割を果たしたのかを示す代表的な例です。

予防接種を行っているにもかかわらず、依然として世界中で毎年16万人が百日咳により亡くなっています。

「この研究は、毎年何万人もの死者の原因となる病原体の空間構造の強さと地理的広がりの速度の詳細な様子を示し、百日咳菌の広がりが世界的に相互に関連する問題であることに焦点を当てています。」

とノエミー・レフランク博士と同僚は主張しています。

この研究の結果は、百日咳の管理に強力な影響を及ぼし、人間の集団免疫が病原体の遺伝的多様性にどのように影響するかを説明することにより、感染症研究の中心的な問題に取り組んでいます。

レフランク博士らは、大恐慌以来、百日咳菌株の蔓延と進化に影響を与えてきた主要な要因の特定を試みました。

研究者らは、1935年から5大陸23カ国からの3,344件の全ゲノム百日咳菌配列を調べることから始めました。

彼らは、地方においての平均28.1個の伝達鎖を特定し、細菌の特定の菌株が5年〜10年かかることが観察されました。そしてこれはヨーロッパと米国全体に均一に広がっています。

最初の百日咳ワクチンは1940年代に導入され、細菌全体から作られました。

そのため、全細胞ワクチン（whole-cell vaccine）と呼ばれています。

何十年にもわたって使用されていた形態は、百日ぜき菌に対する長期免疫を促進するDPTワクチン（ジフテリア、百日咳、破傷風）でした。

ワクチンの全細胞百日咳成分の問題は、発熱を引き起こす傾向があり、稀ではあるものの、一部の乳児に発作を引き起こすことでした。

1980年代には米国では、それに憤慨した両親が、子供に害を与えたとして『DTPワクチン』を非難しました。

彼らは訴訟を起こし、製薬会社のいくつかはワクチン事業から撤退しました。

この副作用の原因は、百日咳菌の細胞膜に含まれる『エンドトキシン』と呼ばれる強力な免疫系刺激剤にあるとされています。

その後、新しく「無細胞」タイプのワクチンが開発され、1990年代に初めて投与されました。

DtAPと呼ばれるワクチンの一部である無細胞接種（ジフテリア、破傷風、無細胞百日咳）の問題は、百日咳部分が古いDPTワクチンの百日咳成分ほど耐久性がないということです。

子供たちは予防接種後にも百日咳を発症しました。

さらに、20世紀の終わりに全細胞百日咳ワクチンから無細胞百日咳ワクチンに切り替えた結果、病原性因子であるペルタクチンを欠いた強力な百日咳菌株が増加しました。

この菌株の出現により、他の形態の細菌の耐性が低下しました。

これは、科学者が百日咳ワクチン接種方針を直接に追跡しました。

「私たちの調査結果は、毎年16万人の死亡の原因となる病原体の局所的な多様性を変えることにおけるワクチン政策の役割を浮き彫りにしています。」

とレフランク博士は記しています。

「他の病原体と同様に、百日咳菌株間の競合的相互作用が感染リスクを高めます。」

百日咳は、すべての年齢の人々に影響を与える深刻な、時には致命的な呼吸器疾患ですが、特に赤ちゃんの間では致命的です。

米国疾病予防管理センターによると、細菌は上気道系（繊毛）の内側を覆う小さな髪の毛のような延長部に付着し、繊毛に損傷を与える毒素を放出し、気道の腫れを引き起こす可能性があります。

影響を受けた大人は、振るのが難しい持続的なハッキング咳を発症しますが、エアロゾルで子供や乳児に細菌を渡すことができます。

赤ちゃんは咳がまったくないかもしれませんが、代わりに呼吸に苦労し、呼吸を止めることさえあります。

ワクチン接種が行われる前の時代には、百日咳は深刻な小児感染症であり死因となっていました。

百日咳菌は、新しい百日咳ワクチンプログラムの展開にもかかわらず、世界的な健康への脅威をもたらし続けています。細菌の伝染は過去数十年で上昇しました。

監視システムは細菌の蔓延についての洞察を提供しましたが、レフランク博士と同僚による新しい研究は、ワクチン接種プログラムの実施が循環株の遺伝子型の変化につながったことを示唆しています。

これは公衆衛生政策に潜在的な影響をもたらす発見です。

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