鳥インフルエンザウイルスが、本来の宿主である鳥から別の動物へと感染を広げるとき、一体どのような変化が起きているのでしょうか。乳牛の間で起きた異例の集団感染をめぐり、ウイルスが「肺」ではなく「乳房」を狙った驚きの生物学的理由が明らかになりました。
科学者がついに解明：H5N1型鳥インフルエンザが乳牛に潜伏したメカニズム
2024年初頭に米国でH5N1型鳥インフルエンザ（H5N1 bird flu）が乳牛に感染し始めたとき、獣医師たちはその原因特定に苦慮していました 。このウイルスは他の哺乳類における挙動とは大きく異なっていたため、認識するのが困難だったのです 。H5N1ウイルスは主に肺に感染するのではなく、呼吸器系にはほとんど影響を与えない一方で、乳房に深刻な感染を引き起こしました 。
今回、ピッツバーグ大学パブリックヘルス大学院（University of Pittsburgh School of Public Health）の研究者らは、この異例の感染パターンの背後にある生物学的な理由を突き止めました 。『Science Advances』誌に掲載された彼らの研究結果は、鳥インフルエンザがなぜ牛の体内でこのような予想外の形態をとったのかについて、初の詳細な説明を提供しています 。また、この研究は、H5N1ウイルスが将来的に新しい動物種に広がった場合、どのように振る舞うかを科学者がより正確に予測するのにも役立つ可能性があります 。
酪農場における鳥インフルエンザの異例の出現
このアウトブレイクは、テキサス州パンハンドル地方の乳牛の間で最初に発生しました 。そこでは、牛たちが乳腺組織に損傷を与える痛みを伴う炎症性疾患である「壊死性乳房炎」の重症例を発症していました 。
「乳房炎は採乳動物における古典的な疾患であり、獣医師たちは義務として細菌性病原体など、通常のあらゆる容疑者に原因を求めていました」と、ピッツバーグ大学パブリックヘルス大学院の感染症・微生物学科長であり、本研究のシニアオーサー（責任著者）であるスレシュ・クチプディ博士（Suresh Kuchipudi, Ph.D.）は述べています 。「本当の犯人が鳥インフルエンザであると判明したとき、この分野の誰もが完全に不意を突かれました。牛がH5N1ウイルスの宿主になり得るとは、微塵も考えていなかったのです」 。
ウイルスが特定される前、それは農場から農場へと広がり、牛に感染して周囲の環境を汚染しました 。「牛が感染すると、牛乳中に大量のウイルスを排出します」とクチプディ博士は語ります 。「これにより、農場労働者の職業的リスクに対する懸念が高まりました。また、猫などのペットに生の牛乳（生乳）を与える習慣があり、私たちが以前に研究したケースでは、猫が死亡する事例も発生していました」 。
クチプディ博士は、低温殺菌（パストゥリゼーション）によってウイルスが効果的に破壊されることを強調し、生乳の摂取を避けることの重要性を指摘しています 。
生物学的な説明の追究
クチプディ博士はそのキャリアを通じてインフルエンザウイルスを研究しており、受容体（レセプター）の生物学が、どの生物種や組織に感染できるかにどのように影響するのかに焦点を当ててきました 。インフルエンザウイルスは、鍵と鍵穴のような方式で細胞上の特定の受容体に結合します 。これらの受容体は、糖鎖（glycans）として知られる糖ベースの分子グループに属しています 。
他の研究グループによるこれまでの研究では、インフルエンザ関連の糖鎖受容体は牛の鼻、気管、肺に存在していることが示唆されていました 。それにもかかわらず、H5N1ウイルスに感染した牛は、研究者が予想していたような呼吸器疾患を発症していませんでした 。この矛盾は、より詳細な説明が必要であることを示していました 。
「糖鎖生物学は非常に複雑です」とクチプディ博士は言います 。「何が本当に起きているのかを理解するためには、より革新的な技術を使用し、ウイルスが細胞に結合することを可能にする微細で詳細な構造をマッピングする必要があると気づいたのです」 。
そのため、クチプディ博士は、糖鎖構造の包括的な研究である糖鎖科学（グライコミクス）の専門家であるハーバード医科大学（Harvard Medical School）の研究者、ローレン・E・ペピ博士（Lauren E. Pepi, Ph.D。）と提携しました 。
なぜH5N1ウイルスは牛の乳房を標的にするのか
研究チームは、結合実験、染色アプローチ、超高解像度イメージングなどの複数の技術を組み合わせ、H5N1ウイルスが異なる組織とどのように相互作用するかを調査しました 。
彼らの分析により、鳥インフルエンザの感染において、すべての糖鎖受容体が同じように機能するわけではないことが示されました 。ウイルスは、N結合型シアル酸受容体（N-linked sialic acid receptors）として知られる特定のサブタイプにのみ結合することができたのです 。この受容体は牛の乳房組織全体に見つかりましたが、気道組織にはほとんど存在していませんでした 。
クチプディ博士によれば、これが乳腺を「ウイルスの完璧な繁殖地」にしていたとのことです 。この発見は、なぜH5N1ウイルスが乳牛において呼吸器疾患ではなく重度の乳房炎を引き起こしたのかを説明するのに役立ちます 。
鳥インフルエンザの次なる動きを予測する
研究者らは、今回の知見が単に牛でのアウトブレイクを説明する以上の意味を持つと考えています 。同じアプローチを用いることで、将来のアウトブレイクが発生する前に、どの動物や組織がH5N1ウイルスに対して脆弱であるかを科学者が特定できるようになる可能性があります 。
「私たちは、異なる生物種やその中の異なる組織について、感受性があるかどうかを先制的にスクリーニングすることができます」とクチプディ博士は述べています 。「例えば、それらの生物種は呼吸器症状を示すでしょうか？ 牛のように乳房炎だけを示すでしょうか？ あるいは、私たちのチームが猫で示したように、神経疾患を示すでしょうか？ 今回得られた教訓は、私たちが再び不意を突かれるのを防ぐのに役立つ可能性があります」 。
なお、この研究の他の著者には、ピッツバーグ大学のスラビ・スリニヴァス氏（Surabhi Srinivas, M.S。）、シュバダ・K・チョーテ博士（Shubhada K. Chothe, Ph.D。）らが名を連ねています 。本研究は、論文「「Receptor basis of unusual tissue tropism of avian influenza H5N1 clade 2.3.4.4b virus in cattle（牛における鳥インフルエンザH5N1クレード2.3.4.4bウイルスの異例な組織向性の受容体基盤）」」として発表されました 。
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260620100315.htm
