台湾の鳥インフルエンザとの戦い：徹底分析

動物から来る新たな病気、いわゆるズーノティックウイルスは、世界中の公衆衛生にとって大きな脅威になってる。特に心配されてるのがA/Goose/Guangdong/96-like (GsGd) H5ウイルスで、これは初めて南中国で見つかった鳥インフルエンザの一種。2003年から2006年の間に、このウイルスは多くの国に広がって、アジアやヨーロッパの家禽に感染した。ほとんどの国はこのウイルスを排除できたけど、2010年以降、バングラデシュ、中国、インド、インドネシア、ベトナムなどの国々は、家禽の継続的な感染や時折の人間の感染に悩まされてる。これらのウイルスの遺伝的背景や広がりに関する研究はたくさん行われているけど、特定の地域でどうやって持続的に存在しているのかはまだ不明だ。

#ウイルスの特徴

GsGdウイルスは出現以来、特にヘマグルチニン(HA)の表面タンパク質に変異を蓄積して進化してきた。この進化によって、いくつかの抗原的に異なる亜系統、つまりクレードが形成された。クレード2.3.4.4のウイルスには、N1以外のさまざまなノイラミニダーゼ(NA) サブタイプが含まれてる亜クレード2.3.4.4aから2.3.4.4hがある。「H5Nx」ウイルスは、2014年以降、急速に世界中で増加して、アメリカ大陸など以前は影響を受けてなかった地域の家禽や野生動物に感染を引き起こしてる。また、ヨーロッパから中国への予期しない移動も見せていて、ミンクや牛の間での感染も確認されてる。

クレード2.3.4.4cウイルスは、2014年初頭に韓国の家禽農場で深刻な感染を引き起こした。その後、同年末には日本、アメリカ、台湾に広がった。2015年には台湾で家禽に対する大流行が発生し、500万羽以上の鳥が処分された。このクレード2.3.4.4cウイルスは、他の国では2017年以前に排除されたけど、台湾では少なくとも2019年までH5N2亜型として循環し続けた。地元の低病原性鳥インフルエンザウイルスとの再配列によって、多くの遺伝的変化が認められ、台湾でのHPAIクレード2.3.4.4cウイルスがエンデミックであることが示された。しかし、このクレードが台湾でどう広がったのか、また持続的に存在する要因はまだ不明のままだ。

#GsGdウイルスの世界的持続性

GsGdウイルスがどのように世界中に広がっているのかを理解するために、研究者たちは感染のアウトブレイクを数量化し、新たに出現した亜系統を特定した。彼らは2022年9月までのGsGdウイルスのHA遺伝子のデータセットを基に約400の亜系統を発見した。これらの亜系統は78カ国に見られたが、ほとんどは短期間の循環で、平均して約0.6年だった。3年以上持続した亜系統の中で、15の持続型が主に東南アジア、南アジア、中東で特定され、台湾のクレード2.3.4.4cウイルスも含まれている。

#台湾での出現と広がり

2015年1月、台湾では10の県でクレード2.3.4.4cの600件以上のアウトブレイクが報告された。この初期の波の後、アウトブレイクの数は減少し、2016年7月と8月の間に3件だけ記録される sporadic な状況になったが、2016-2017の冬に活動が再開された。研究者たちは、2015年1月から2019年3月までに収集されたウイルスのHA配列の遺伝子データセットを編纂し、報告されたアウトブレイクと照らし合わせてウイルスの広がりを評価した。

台湾でのクレード2.3.4.4cウイルスの広がりを分析するために、研究者たちはフィロジオグラフィック手法を用いてウイルスの拡散の地理的および生態的ダイナミクスを推測した。結果は、2015年には西部の県の間でウイルスが広範囲に広がり、遠距離の拡散イベントは通常西部の主要クラスターから始まったことを示していた。しかし、これらの北向きの拡散イベントは持続的なアウトブレイクにはつながらなかった。2016年以降、拡散イベントの数は大幅に減少し、2017年には雲林県が短距離および長距離の拡散の主要な源となった。

#リスク要因の特定

台湾でのクレード2.3.4.4cの拡散を促進する要因を理解するために、一般化線形モデル(GLM)を使用してさまざまなリスク要因の影響を時間経過に伴い推定した。分析の結果、サンプルのサイズが初期のアウトブレイクの間にウイルスの拡散と正の相関関係にあることがわかった。エンデミックなフェーズの家禽農場の数は顕著な包含確率を示したが、これは統計的には有意ではなかった。各場所特有のランダム効果をモデルに調整したところ、高い発生率の県と雲林県からのウイルスの移動との間に明確な関連性が浮かび上がった。

#アウトブレイクの再発のホットスポット

調査結果は、雲林県が国内のアウトブレイクを促進する重要な役割を果たしていることを示している。これをよりよく評価するために、エンデミックフェーズのHPAIアウトブレイクの再発のホットスポットとされる地域が、フィロジオグラフィック手法から推定されたノードの近くで重複するバッファーゾーンによって特定された。2019年から2022年の間に雲林県で発生した新たなアウトブレイクは、これらの定義されたホットスポット内で頻繁に発生していた。新たに報告されたケースの集中は、この県での感染の伝播を止めることがウイルスの拡散を中断するために重要であることを示唆している。

#家禽間の感染伝播ダイナミクス

台湾での最初のアウトブレイクは、主に鶏よりも広く影響を受けた家禽の中でも水鳥、特にアヒルやガチョウの間でのウイルスの伝播と密接に関連していた。研究者たちは、さまざまな種類の家禽の間で感染がどのように循環しているかを調査した。最初の波では、80%の伝播は水鳥から来ていた。しかし、エンデミックフェーズでは、ウイルスの主なキャリアとして地上性家禽、特に鶏に伝播がシフトしていった。

#選択圧と宿主適応

研究者たちは、ウイルスがエンデミック性に移行する際に宿主に適応したかどうかを、ウイルス遺伝子の選択信号を調べることで探索した。結果は、宿主適応からの実質的な圧力が伝播パターンの変化を促進していないことを示唆していた。むしろ、鶏の飼育ネットワーク内の未知の要因が、ウイルスが持続的に循環するのを可能にしていることを示す兆候が見られた。一方で、水鳥の集団からの感染は主に抑制されていた。

#ウイルス制御の影響

台湾の状況は、ウイルスが持続できる地域、特に雲林県のような場所に焦点を当てる重要性を示している。これらのエンデミックホットスポットにおける家禽農場のバイオセキュリティを改善するための対策を強化することで、アウトブレイクを制御し、他の地域での新たな感染を抑えることができる。さらに、ウイルスの広がりのパターンを理解するために、地域的にも世界的にも継続的な監視努力が必要だということも強調されている。

#結論

台湾におけるGsGd系統の鳥インフルエンザの調査は、ウイルスの広がりのダイナミクスがいかに複雑であるかを示している。効果的な制御策は、単にアウトブレイクを排除するだけでなく、エンデミックな伝播を促進する根本的な要因を理解することに依存している。この台湾での教訓は、他の地域での同様のウイルスの脅威に対抗するための戦略に生かすことができるだろう。