なぜ彼は無敵の免疫力を持っているのでしょうか?科学者たちは新たな研究発見をしました!

コウモリは素晴らしい生き物です。持続的に飛行できる唯一の哺乳類であるだけでなく、驚くべき免疫力も備えています。エボラ出血熱、マールブルグ熱、狂犬病など人間にとって致命的なウイルスに感染したとしても、安全かつ健康に過ごすことができ、病気になることはほとんどありません。この不思議な現象は常に科学者を魅了してきました。

コウモリにはなぜこのような能力があるのでしょうか?私たち人間は彼らからどんなインスピレーションを得ることができるのでしょうか？まずはコウモリそのものから始めましょう。

影の中の大家族

致死的なウイルスを運ぶ

コウモリについて話すとき、私たちはすぐに「吸血鬼」やゴッサム・シティの夜を歩く姿を思い浮かべるかもしれません。しかし、コウモリがどんな姿をしているかと聞かれると、私たちは「一対の翼を持つネズミ」という漠然とした印象しか持たないことが多いかもしれません...これはおそらく、コウモリを間近で観察する機会が通常ないためです。結局のところ、コウモリは飛ぶことができ、そのほとんどは夜間に活動し、昼間は休眠しているため、コウモリは「ニッチな生き物」であるという錯覚を与えます。

画像はウィキより

実際、コウモリ科は非常に大きいです。現在までに、 1,400 種を超えるコウモリの種が知られています。哺乳類の種は全部で約6,400種しかありません。コウモリだけで哺乳類全体の5分の1以上を占めています。コウモリは翼を持っているため、北極、南極、一部の遠く離れた孤島を除く世界中で見られます。

コウモリは見た目が魅力的でなく、夜間に活動し、昼間は休眠しているという事実から、吸血動物として分類されることが多い。しかし、実際には血だけを餌とするコウモリはごくわずかです。ほとんどのコウモリ種の食性は、肉食性と草食性に分けられます。そのうち、肉食性の種は昆虫を捕食し、少数の種は魚、カエル、その他の脊椎動物を捕食し、草食性のコウモリの種は花の蜜、花粉、果実を食べます。コウモリの多くの種は蚊などの害虫を駆除することができ、また他の種は植物の受粉を助けることができます。

コウモリを感染症リスクの観点から見ると、コウモリは生きた「ペトリ皿」となる。コウモリは少なくとも60種類のウイルスを保有していることが知られており、恐ろしい狂犬病を含む多数の人獣共通感染症病原体の自然宿主であるが、コウモリ自身がそれらの病原体によって病気になることはめったにない。さらに重要なのは、これらのウイルスは他の動物、さらには人間にまで広がる可能性があり、コウモリ間の交差感染により、人間の免疫システムをより簡単に突破できる新しいウイルスの出現につながる可能性があることです。

どのような「神の加護」

コウモリがあらゆる毒に対して耐性を持つのはなぜですか?

そこで疑問なのは、なぜコウモリはこれほど多くのウイルスを運びながらも、自分自身は無傷でいられるのか、ということです。

一般的な説明は、コウモリが飛ぶと体温が上昇するというもの。この見解は理にかなっているように思われます。なぜなら、「発熱」は私たちの免疫システムが病原体の侵入に抵抗するために使用する一般的な武器であり、体温の上昇は私たちの体内の多くの病原体の増殖を抑制できるからです。

しかし、コウモリの場合、飛んでいるときは確かに体温が高くなりますが、大きな翼には血管が密集しており、優れた放熱装置となっているため、熱が逃げやすいのです。このため、コウモリは休んでいるときに、羽を「マント」のように体に巻き付けることが多いのです。さらに、飛行には多くのエネルギーを消費するため、コウモリは活動を減らして休眠状態に入り、その間体温は周囲の温度と同程度まで下がることがあります。この場合、ウイルスは「その機会を利用して侵入する」のではないでしょうか？さらに、多くのウイルスは熱をそれほど恐れないので、コウモリがあらゆる毒物に対して免疫を持っていることを、単に体温が高いという理由だけで説明するのはあまり説得力がありません。

木の上で休んでいるコウモリ。画像はウィキより

最近、トップクラスの学術誌「ネイチャー」に興味深い論文が掲載され、非常に斬新な考えが提示された。コウモリの超免疫力は、まさに飛べるからこそのものであるかもしれない、というものだ。

この研究では、コウモリの免疫の秘密をより詳しく説明するために、浙江大学・エディンバラ大学合同大学の比較免疫学者アーロン・アーヴィング氏とドイツのゼンケンベルク研究所の進化遺伝学者マイケル・ヒラー氏が率いるチームが、高度な配列解析技術を使用して10種のコウモリのゲノムを入手した。その後、研究者らは、その結果を、すでに解読が終わっているコウモリのゲノム10種と、さらに他の哺乳類95種のゲノムのデータと比較した。

比較の結果、コウモリは他の哺乳類に比べて免疫関連遺伝子が多いだけでなく、これらの遺伝子自体も何らかの変化を遂げており、病原体の特定、炎症反応の調節、ウイルス感染への対応に役立っていることがわかった。

典型的な例は、コウモリと人間の両方に見られる ISG15 遺伝子です。ヒトのISG15遺伝子は両刃の剣のようなものです。一方で、ウイルスと戦うのに役立ちますが、他方では、体が深刻な感染症にかかっている場合、過度に強い炎症反応を引き起こし、危険な場合があります。

しかし、コウモリのISG15遺伝子には、ウイルスに対する耐性を高める変化と、より安全にする変化など、適切な突然変異が起こっています。これによりコウモリは、人間によく見られる過度の炎症を引き起こすことなく、ウイルスを効果的にブロックできると研究著者らは指摘している。

仮説: 飛行は免疫力に依存するか?

コウモリは長い進化の過程で、いつからこうした免疫の「超能力」を獲得したのでしょうか?研究者たちは、時間を遡ってみると、免疫遺伝子に関連する適応的変化は、飛ぶことを学んだコウモリの共通祖先にまで遡ることができることを発見した。この結果は、コウモリの並外れた免疫力と飛行能力の間に何らかの関連がある可能性を示唆している。

画像はウィキより

この結論は一見すると不可解に思えます。空を飛ぶには強い免疫力が必要なのでしょうか?それは本当かもしれない。オーウェン教授は、飛行がコウモリの体に大きな負担をかけるからではないかと考えている。

コウモリは飛行中、長時間にわたって心拍数が毎分1,000回のままになることがあります。極端な代謝は活性酸素などの有毒な副産物を大量に生成します。これらの「代謝廃棄物」に対処するために、コウモリの祖先は飛行能力を進化させ、強力な免疫調節機能も進化させました。意図せずに、これらの免疫能力により、致命的なウイルス感染に対する耐性が向上します。

もちろん、この研究ではいくつかの疑問が未解決のまま残っています。例えば、一部の分子ウイルス学者は、この理論は合理的に思えるが、まだ仮説の段階に過ぎず、真に検証するのは難しいと指摘した。さらに、現在の結果の一部には、さらなる説明が必要です。例えば、研究者が選んだコウモリの異なる種のISG15遺伝子は同じ重要な変化をしていますが、これらの種がウイルスを阻害する能力には依然として違いがあります。これは、コウモリのいくつかの種では、他の免疫機能も働いていることを示唆しており、さらに調査する必要がある。

この研究の重要性はコウモリに限定されないことは言及する価値がある。研究者が選んだコウモリの種のほとんどが人間に感染する可能性のあるウイルスを保有しているため、コウモリのウイルスに対する抵抗力を理解することは、人獣共通感染症の発生と蔓延を減らすだけでなく、新薬の開発や人間の免疫反応の調節のヒントなど、人間の病気の治療に関する貴重な洞察も提供する可能性がある。これは科学者の将来の研究の方向性にもなります。

参考文献

[1]コウモリのゲノムがウイルス耐性と病気抵抗性への適応を明らかにする、https://www.nature.com/articles/s41586-024-08471-0

[2]コウモリ特有のゲノム微調整によりウイルス耐性が可能に、https://www.nature.com/articles/d41586-025-00081-8

[3]コウモリが飛翔能力によってウイルスに対して無敵になった経緯、https://www.nature.com/articles/d41586-025-00268-z

[4]Wong S、Lau S、Woo P、Yuen KY。コウモリは人間にとって新たな感染症の継続的な発生源となっている。 Rev Med Virol。 2007年3-4月;17(2):67-91.出典：10.1002/rmv.520. PMID: 17042030; PMCID: PMC7169091。

[5] 微生物はどこにでもいる

企画・制作

著者: イェ・シー ポピュラーサイエンスライター

レビュー丨黄成明、海南大学教授

陸軍医科大学基礎医学部微生物学科准教授、胡其文

企画丨Xu Lai

編集者: ディン・ゾン

校正：Xu Lai、Lin Lin