二世紀にわたる停滞:アメリカ大陸を荒廃させたウイルスが変化を止めた理由

南北アメリカ大陸でこれまでに回収された最初の古代天然痘ゲノムは、記録に残っていない流行のさなかにチリ北部に埋葬された2人の人々に由来する。このゲノムは、欧州の植民地化がウイルスを大西洋を越えて運んだことを裏付けるだけではない。天然痘の原因ウイルスである痘瘡ウイルス(variola virus)が、自らの進化の奇妙な瞬間を捉えている。植民地時代の流行の最盛期に約2世紀にわたって遺伝的変化の速度が数倍に鈍化し、その後、ワクチン接種の普及と時期を同じくして加速したというのだ。サイエンス誌に発表されたこの発見は、病原体の進化が、その生物学的性質と同じくらい力強く人間の人口動態によって形作られうることを示す証拠である。

歴史家たちは長くその大枠を知っていた。天然痘は1518年までにカリブ海地域、1520年までにメキシコ、1525年までにインカ帝国の北辺境に到達した。チリでは1561年の発生が、この病気の最初の確認された侵入と一般にみなされている。その後ウイルスは波状に再発し、アメリカ大陸全体で推定300万〜400万人、場合によってはそれ以上を死亡させた。犠牲者の大半は、事前の免疫を持たない先住民だった。しかし文字による記録はほぼ完全に植民者によって作られたものであり、偏りがある。そこに映っているのは植民地当局者の目に映ったことであって、必ずしも先住民コミュニティの内部で起きていたことではない。このため数十年にわたり、もやもやとした空白が残っていた。研究者たちはこれまで、アメリカ大陸の植民地時代の埋葬遺体からサルモネラ菌(Salmonella enterica)、パルボウイルス、B型肝炎、ヨーズ病の古代ゲノムを回収していたが、天然痘は一度もなく、分子学的証拠の欠如は、大流行の真の原因を歴史家たちが正しく特定したのかという静かな疑問を育てていた。

新たな研究は、チリ最北端のアリカ近郊にあるカマロネス9墓地で見つかった自然ミイラ化した2体の遺体によって、この空白を埋めた。この墓地はインカ圏と初期の欧州の影響に関連する遺跡である。チームは、トリニティ・カレッジ・ダブリンの博士課程学生ブルーノ・ロメロ・ゴンサレス氏が率い、チリ大学とタラパカ大学の研究者が参加した。チームは13の骨試料を古代病原体について調べ、2つが痘瘡ウイルス陽性と判定された。死亡時年齢30〜35歳の成人女性と、18〜20歳の若い男性で、いずれも大腿骨の断片から特定された。ゲノムは平均カバレッジ84.851倍と3.206倍で回収され、99.912%一致した。これは2人が同じ流行で、同じ流行株に感染して死亡したことを強く示す証拠である。

ミイラ自体が、犠牲者が誰だったかを裏付けている。彼らのミトコンドリアDNAはハプログループA2とB2に属し、いずれも現在も大陸全体に広く見られる汎アメリカ系の系統である。統計的検定でも、検出可能な欧州系祖先は見つからなかった。つまり感染は、新たに到着した入植者の間だけでなく、先住民の間でも局地的に広がっていたのである。1人の個体の毛髪の放射性炭素年代測定(沿岸部の食生活に由来する海洋成分の補正で較正)と、ウイルスゲノム自体からの分子時計推定を組み合わせると、2人の死亡は1492年から1631年の間に位置づけられ、初期植民地時代にぴたりと重なる。研究者たちは、CAM9と呼ぶこの絶滅系統の分岐を1296年ごろと推定し、中世初期の欧州株と、17世紀から20世紀の天然痘を生んだ系統の間に進化的に位置づけた。ウイルスは植民地主義とともに到来し、その最も近い親類は欧州系だった。

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この発見は、部分的には保存の偶然によるものだった。骨試料は病原体探しではなく人類祖先研究のために1990年代に採取され、含まれるヒトDNAはひどく劣化していた。ウイルスDNAははるかに良く生き残っていた。この偶然は、この遺跡の長年の謎にも及ぶ。カマロネスの一部のミイラに見られる、直径1〜5mmで体幹部に集中する皮膚病変は、この地域の水と土壌に常在する慢性ヒ素曝露によるものとされてきた。著者らは、そうした病変の一部は実際には天然痘の膿疱だった可能性があり、このコミュニティは両方の曝露を同時に経験したと示唆する。

より深い驚きは、ウイルスの進化のテンポにある。痘瘡ウイルスの系統樹全体を通じて、宿主特化は遺伝子の不活化によって進む。ヒトにだけ生息するウイルスでは不要になる遺伝子に、機能を損なう変異が蓄積する。著者らは、初期の枝に沿ってそうした事象が1世紀につきおよそ1〜2件起きていると数えている。このテンポは16世紀半ばから17世紀初頭までCAM9系統で保たれた。その後、16世紀後半から18世紀後半までの約2世紀間、変化のペースは崩壊した。分子時計の中立的な刻みである同義置換は、他の枝と比べて3.1倍から3.8倍低下し、タンパク質を変化させる置換は低下の度合いが小さく、両者の比は上昇した。16世紀半ばから17世紀初頭以降、新たな遺伝子不活化事象が固定されることはなかった。著者らはこれを進化的停滞と解釈する。ヒトの宿主との高度に最適化された関係に達したウイルスが、免疫学的に無防備な何百万人もの人々の間にあまりにうまく広がったため、変化する圧力がほとんどなかったというのである。19世紀にワクチン接種が広がり始めると免疫は高まり、置換率は回復した。

この解釈には異論がある。本研究には関与していないマクマスター大学の進化遺伝学者ヘンドリック・ポイナー氏は、ウイルスは実際には進化を止めることはなく、絶えず宿主の防御に適応していると主張する。同氏は、チリの株は後に出現した天然痘ほど病原性が高くなかった可能性があるとし、比較的穏やかなウイルスであっても、事前の曝露がない集団には極端な影響を与えたはずだと指摘する。いずれにせよ、ミイラたちは公文書が記録できなかった何かを物語っている。植民地の年代記に記された流行からは遠く離れた、インカ圏の先住民コミュニティを、文字による痕跡を残さずに駆け抜けた発生である。

この発見はまた、天然痘がどうしてそれほど早くチリ最北端に到達したのかという疑問を提起する。研究者らは、CAM9系統の正確な地理的起源は推定できず、20世紀の全株の祖先も同じ時期に大西洋を渡った可能性を排除できないと述べる。拡散は、欧州人の到着よりずっと前から存在した先住民の交易ネットワークに沿って起きたかもしれない。それは植民地の記録には映らない経路である。現代の感染症研究にとって、この研究は、人口移動、免疫、公衆衛生対策がそれ自体として進化の力であり、アメリカ大陸で何百万人もの命を奪ったウイルスにとってそうだったのと同様に、インフルエンザ、COVID-19、エムポックス(mpox)にも当てはまることを思い起こさせる。誰も書き残さなかった流行のなかで埋葬された2体のミイラが、答えを携えていたことが判明したのである。

参考文献

Bruno Romero González et al., The genomic identity of early smallpox in South America. Science 393, 504-508 (2026). DOI: 10.1126/science.aee6957.

Lizzie Wade, Ancient DNA confirms historical accounts of how smallpox got to the Americas. Science, 30 July 2026.

Trinity College Dublin, Ancient smallpox genomes reveal how European colonisation brought the disease to the Americas. EurekAlert! press release, 30 July 2026.

Adithi Ramakrishnan, Ancient mummy DNA connects smallpox to European colonization. Associated Press, 30 July 2026.

雅子 訳

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