あなたの免疫システムの一部は、700年近く前にヨーロッパの人口の半分近くを奪った疫病が「選び残した」ものかもしれない——そう聞いたら、にわかには信じがたいのではないでしょうか。
中世ロンドンの集団埋葬地に眠っていた206人分の古代DNAを解析した研究で、黒死病(ペスト)を生き延びやすくした免疫遺伝子の変異が特定されました。そしてその同じ変異は、現代人のクローン病をはじめとする自己免疫疾患のリスクにも関わっていると報告されています。つまり、祖先が疫病を生き延びるために手に入れた"武器"には、後々まで続く代償がついていた可能性がある、ということです。論文をもとに、その中身を見ていきましょう。
なぜ黒死病が人類史上最大級の"ふるい"だったのか
1346年から1353年にかけて、ペスト菌(Yersinia pestis)を病原体とする黒死病がアフロユーラシア大陸を襲いました。当時のヨーロッパの人口の30〜50%が命を落としたと推定される、記録に残る中でも最大級の死亡率を伴うパンデミックです。
感染症は人類の進化に強い選択圧(=生存や繁殖に有利・不利な形質をふるい分ける力)をかけてきたと考えられています。ある集団の半分近くが短期間で命を落とすという出来事は、裏を返せば「生き残りやすい体質の人の割合が、その後の世代で急激に増える」可能性を意味します。研究チームが注目したのは、まさにこの点でした。黒死病は、免疫に関わる遺伝子の"頻度"を、わずか数世代のうちに書き換えるほどの出来事だったのではないか——という問いです。
実験:206人の歯から読み取った"選択の証拠"
この問いに挑んだのが、Jennifer Klunkらが2022年に『Nature』誌に発表した研究です。研究チームは、ロンドンとデンマークという2つの地域で、黒死病の前・最中・後という3つの時期に埋葬された人々の歯から、合計206人分の古代DNAを抽出しました。歯の内部にある歯髄という組織は硬いエナメル質に守られており、数百年が経ってもDNAが比較的よく残っているためです。
抽出したDNAから、免疫に関わる遺伝子群を中心に、時期ごとにどのくらい変異の頻度が変化したかを統計的に比較しました。もし特定の変異が生存に有利(あるいは不利)だったなら、黒死病の前後でその変異を持つ人の割合が、免疫と関係のない遺伝子群に比べて大きくずれるはずだ、という考え方です。
結果:245個の変異、中でも際立った1つの遺伝子
解析の結果、免疫に関わる遺伝子群は、免疫と関係のない遺伝子群に比べて、時期による頻度の変化が明らかに大きいことが分かりました。ロンドンのデータだけで245個の変異が強く差を示し、そのうち4個はデンマークという独立した集団のデータでも同じ傾向が確認されました。これが「偶然のばらつき」ではなく「自然選択が働いた」証拠として最も有力視されたポイントです。
中でも際立っていたのが、ERAP2という免疫遺伝子の近くにあるrs2549794という変異でした。この変異は、ERAP2というタンパク質が「完全な長さで作られるか、途中で切れた短い形になるか」を左右します。完全な長さのERAP2を作れる型を持つ人は、ペスト菌に感染した際のサイトカイン(免疫細胞が出す伝達物質)の反応が異なり、マクロファージ(細菌を食べて排除する免疫細胞)の中でペスト菌の増殖をより強く抑えられることが実験で確かめられました。黒死病という"ふるい"を通過しやすかったのは、この型を持つ人々だった可能性が高いというわけです。論文では、この変異が受けた選択の強さ(選択係数)を0.39と推定しており、これは人のありふれた遺伝子変異としては桁外れに大きい値だと位置づけられています。
この"逆方向"のデータを示したのが、Fergus Hamiltonらが2022〜2023年にかけて発表した追跡研究です。英国バイオバンクなど大規模な現代人のゲノムデータを使い、同じrs2549794という変異と病気との関係を調べたところ、ある型(T型)を持つ人は肺炎のリスクがわずかに高く(オッズ比1.03)、集中治療を要するほどの重症肺炎ではさらに高く(オッズ比1.08)なる一方で、クローン病のリスクはむしろ低い(オッズ比0.86)という、正反対の関連が見つかったのです。
なぜこうなるのか
一見ちぐはぐに見えるこの現象は、免疫学では「バランス選択」「拮抗的多面発現」と呼ばれる考え方で説明されています。免疫というシステムは、外からの病原体を攻撃する一方で、自分自身の細胞を誤って攻撃しないよう、常にアクセルとブレーキのバランスを取っています。ERAP2が完全な長さで作られる型は、このアクセルを強めに踏む設定に近いと考えられます。
アクセルを強く踏めば、ペスト菌のような侵入者に対してはより強力に反応でき、生存率が上がります。しかし同じ"強めの反応"は、平時には自分の腸の組織を誤って攻撃してしまう方向にも働きやすく、クローン病のような自己免疫疾患のリスクを押し上げる——という構図です。たとえるなら、警備会社を"警戒レベル最大"の設定にするようなものです。泥棒(病原体)はほぼ確実に撃退できますが、誤報(自己免疫反応)で家族(自分の細胞)にまで警報が鳴ってしまうことが増える、というイメージに近いでしょう。
この話、こう使える
この研究から持ち帰れるのは、特定の食事法や生活習慣のテクニックではありません。むしろ、「自己免疫疾患や原因のはっきりしない体質は、自分の努力不足や"悪い遺伝子"のせいだと単純に片づけられるものではない」という視点です。
私たちの免疫システムは、過去数百〜数千年のあいだに祖先が生き延びてきた感染症との"取引の記録"でもあります。ペスト・天然痘・結核……それぞれの疫病が、そのつど免疫遺伝子の頻度に爪痕を残してきました。現代で増えている自己免疫疾患やアレルギーの一部は、かつて感染症から身を守るために築かれた"強すぎる防御反応"が、衛生環境の整った現代では行き場を失い、自分自身に向かっているという仮説でも説明されます(いわゆる「衛生仮説」とも関係が深い領域です)。体質の謎に直面したとき、「今の自分」だけでなく「何百年もの進化の積み重ね」という時間軸で見てみると、受け止め方が少し変わってくるかもしれません。
注意点:この研究の限界
この話を"確定した事実"として鵜呑みにするのは早計です。正直に限界を書いておきます。
- 古代DNAのサンプル数は206人と、現代的な遺伝統計学の基準では決して大きくない。 大規模な現代人のゲノム研究(数十万人規模)に比べると、統計的な"ゆらぎ"の影響を受けやすい規模です。
- 現代人を対象にした肺炎・クローン病との関連は、あくまで相関関係。 「この変異があるから必ず病気になる・ならない」という単純な因果関係ではなく、他の無数の遺伝的・環境的要因と組み合わさった結果の一部です。
- この記事は医療上の助言ではありません。 クローン病をはじめとする自己免疫疾患の診断・治療は専門的な医学的判断が必要です。気になる症状がある場合は、自己判断せず医療機関にご相談ください。
よくある質問
今日の3行まとめ
その同じ変異は現代人の自己免疫疾患のリスクとも関わっており、感染症への抵抗力と自己免疫のリスクは表裏一体と考えられています。
ただし統計的な解釈をめぐって専門家の論争は今も続いており、確定した結論ではありません。
進化と現代人の体質のつながりをもっと知りたい人は、ネアンデルタール人のDNAと新型コロナ重症化の関係もあわせてどうぞ。異なる"遺伝的な遺産"が現代の病気と結びついている、似た構造の話です。
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- Klunk, J., Vilgalys, T. P., Demeure, C. E., et al. (2022). Evolution of immune genes is associated with the Black Death. Nature, 611, 312–319. 論文を見る
- Hamilton, F., Mentzer, A. J., Parks, T., et al. (2022/2023). Variation in ERAP2 has opposing effects on severe respiratory infection and autoimmune disease. American Journal of Human Genetics. 論文を見る
- Cheng, X.-H., Barton, H. J., et al. (2023/2024). Insufficient evidence for natural selection associated with the Black Death. Nature. 論文を見る
- Vilgalys, T. P., Klunk, J., et al. (2023). Reply to Barton et al.: signatures of natural selection during the Black Death. bioRxiv. 論文を見る