HIV, AIDS, 結核, 共進化、進化、チャールズ・ダーウィン、アニー・ダーウィン、ゲノム、複合領域、宿主、病原体、相互作用
Charles Darwinの娘Anne Elizabeth（「アニー」、写真1）が1851年4月23日に10歳で死んだとき、両親は大きな衝撃を受けた。 ダーウィンは父親として、10人の子供たちの健康を常に気にかけていた。 また、親族間の結婚がもたらす影響への不安も、彼の心配の種であった。 ダーウィンの妻エマ・ウェッジウッドは、ダーウィンのいとこだったのだ1。 1870年、ダーウィンは数学者の息子ジョージに、精神病院の患者に近親婚が多いかどうかを一般人と比較して調査するよう指示した。 この研究は、いくつかの解説とともに本誌に再録されている3。1875年に初めて発表され、「悪はしばしば大いに誇張されてきた」、「好ましい生活条件のもとでは、明らかな悪影響はほとんどないことが多い」と結論づけられた3
写真1
Daguerreotype photograph of Anne Elizabeth (‘Annie’) Darwin 1849. アニー・ダーウィンは1851年に結核のためか死亡。 © English Heritage Photo Library. 許可を得て転載
写真1
Daguerreotype photograph of Anne Elizabeth (‘Annie’) Darwin 1849年、アン・エリザベス（アニー）・ダーウィン。 アニー・ダーウィンは1851年に結核のためか死亡。 © English Heritage Photo Library. 1140>
実際、アニーは、結核菌による結核の可能性が高く、高い近親交配係数（ある解説で取り上げられているF係数）の結果ではなく、長引く病気の末に亡くなった6。 ダーウィンは、同時代のパスツールやコッホの研究を知っていたかもしれないが、自分の研究において微生物や感染症の役割を考慮することはなかった7,M. tuberculosisは、しかし、確実に関心を持たれていただろう。 HIVとの同時感染は結核の重要な危険因子であり、感染から活動性疾患への進行のリスクを生涯で5％から年率5％に増加させる11、特にサハラ以南のアフリカで問題になっている。 さらに、現在のほとんどの抗菌薬に耐性を持つ細菌株の出現により、結核は治療不可能になる恐れがある9。本号のEdmondsら12人は、コンゴ民主共和国のキンシャサにおけるHIV感染児童の結核発生率が驚異的に高く、100人年当たり20.4人であることを記録している。 抗レトロウイルス療法により結核の発生率は半減したが、BoulleとEleyが解説で強調しているように13、この集団における結核を制御するには、HIVと重複感染している小児の結核の診断を改善する努力を含め、さらなる介入が必要である。
生物のゲノムを研究するゲノミクスは、感染症の疫学と制御にとってますます重要となってきています。 感染症は、微生物、宿主、環境の複雑な相互作用から発生し、進化的な圧力や生態系の変化にさらされている（図1）。 遺伝学的および免疫学的研究は、宿主と病原体の相互作用、病原体形成、宿主の遺伝的感受性、治療への反応や予後に影響を及ぼす要因に関する基本的な疑問に答えることができる23。 例えば、HIV感染を制御する能力が異なる個人間のばらつきは、特定のヒト遺伝子多型によって説明される24,25。 例えば結核菌では、最近の研究で、活動性結核への進行速度が細菌の系統に依存することが示された26。他の研究では、結核菌の系統が結核の異なる臨床症状と関連することが示された27,28
人口学、生態学およびシステム生物学を統合する結核への「システム疫学」的アプローチ。 画像クレジット Koch R. Die Aetiologie der Tuberkulose.の図面。 Berliner Klinische Wochenschrift, 1882; Dens of Death(死の穴)。 写真：Riis JA. The Battle with the Slum. New York: MacMillan Company, 1902; Drawing of man with tuberculosis (source unknown).
人口学、生態学、システム生物学を統合した結核に対する「システム疫学」的アプローチ。 画像クレジット Koch R. Die Aetiologie der Tuberkulose.の図面。 Berliner Klinische Wochenschrift, 1882; Dens of Death(死の穴)。 写真：Riis JA. The Battle with the Slum. New York: MacMillan Company, 1902; Drawing of man with tuberculosis (source unknown).
HIV の出現というヒト宿主における最近の変化と薬剤耐性の出現という細菌における変化は、どちらも結核菌の進化の軌跡に影響を及ぼすであろう。 結核菌の遺伝的多様性と進化、そして疫学的・臨床的な影響について、早急に理解を深める必要がある。 サハラ以南のアフリカにおけるM.tuberculosisの遺伝的集団構造と進化に共感染がどのように影響するのだろうか？ これらの影響の臨床的および疫学的な意味は何か？ HIVの同時感染は，結核菌の抗菌薬耐性付与変異の頻度と分布に影響を与えるか？ 結核菌の遺伝的多様性の臨床的相関と結核菌の感染動態は、HIVの状態やHIVによる免疫不全の程度によって異なるのか。
変化する環境における遺伝的に多様な宿主と病原体の複雑な相互作用の理解を深めるには、新しい学問的アプローチが必要となる。 特に、「システム疫学」とでも呼ぶべき、システム生物学と集団科学および生態学の統合は有望である（図1）29。これには、宿主と病原体のゲノムおよび進化学的分析と、免疫学、分子および臨床疫学、数理モデリングとの融合が含まれる。 このような統合的なアプローチが成功すれば、新しい診断法、薬剤、ワクチンの開発に役立てられ、将来の公衆衛生への介入を導くことになるでしょう。 このように、チャールズ・ダーウィンは当時、感染性微生物の重要性を十分に理解していなかったかもしれませんが、彼の遺産は、HIVと結核の二重伝染病などの課題に取り組む上で重要な役割を果たすことでしょう。 None declared.
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