同友会メディカルニュース

2021年6月号
新型コロナワクチン開発が照らす私たちの未来

先進国の中では後発組となってしまいましたが、現在日本でも新型コロナワクチンの接種が急ピッチで進められています。皆さんの周りでも医療従事者や高齢者、基礎疾患のある方を中心に、御自身が接種を受けた、あるいはそうした方を見聞きする機会が少しずつ増えているのではないでしょうか。

ワクチンというとインフルエンザや風疹、肺炎球菌などを連想する方が多いと思いますが、新型コロナワクチンはその社会的使命の大きさや開発の経緯などにおいてこれまでとかなり異なる側面を有しています。私たちは現在に至るまで科学の力で多くの感染症を克服してきましたが、これからも感染症と人類の戦いは続きます。この機会に今回の新型コロナワクチン開発の社会的意義について少し考えてみましょう。

1.ワクチンの役割と分類

ワクチンはウイルスや細菌などの病原体から作られた抗原を敢えて自らに投与することで、体内で病原体の抗体産生を促し、結果として感染症に対する免疫(抵抗力)を獲得する手段であることは御存知の方も多いでしょう。その効果としてまず感染を防ぎ、またもし感染しても発症や重症化を抑制することが期待できます。一口でワクチンといっても実はその作成法はさまざまで、免疫反応をもたらす成分の種類によって表のように分類されます。

〔表〕 主なワクチンの種類と特徴
種別 特徴 長所 短所
生ワクチン 感染性を低下させた病原体そのものを利用する BCG
麻疹・風疹・流行性耳下腺炎・水痘
抗体ができやすい効果が長期間持続しやすい 稀にワクチンで感染を起こす
作成に時間がかかる
不活化
ワクチン
病原体を処理して感染性を失活させたものを利用する インフルエンザ゙
日本脳炎
ヒトパピローマ
肺炎球菌
ワクチンで感染することはない
保存しやすい
抗体産生が弱い
持続時間が短い
複数回接種が必要
作成に時間がかかる
トキソイド 病原体から放出される毒素を処理して無毒化したものを利用する ジフテリア
破傷風
ワクチンで感染することはない
保存しやすい
病原体自体の感染は防げない
遺伝子 病原体の遺伝子を直接接種し、体内で病原体の抗原タンパクとそれに対する抗体を産生させる 新型コロナウイルス(mRNA)※ ワクチンで感染することはない
抗体ができやすい
短期間で作成可
不明(まだ見つかっていない)

※新型コロナウイルスに対してはmRNAワクチン以外にも組み換えウイルスベクターワクチン、DNAプラスミドワクチン、組み換えタンパク質ワクチン、組み換えウイルス様粒子ワクチンといった様々な新しい作成法で開発が進められている

2.ワクチン開発の歴史とmRNAワクチンについて

これまで人類はワクチンの語源となった天然痘をはじめ、コレラ、破傷風、ポリオなど様々な感染症にワクチンを開発して克服してきましたが、新しい感染症に対するワクチンの開発にはどうしても膨大な時間がかかり、病原体の分離からワクチンの承認まで最も短期間であったムンプス(流行性耳下腺炎)ワクチンでも約4年を要しています。そうした中で新型コロナウイルスの世界的な大流行に対して何年も座視することは許されず、これまでにない画期的な開発手法が求められたのは必然でした。世界の命運をかけて2020年初頭から官民総力を挙げた取り組みがなされた結果、1年未満という驚異的に短い期間で、同年12月に最初の新型コロナワクチンが承認を受けるに至ったのです。

これまでのワクチンの多くがウイルスを構成するタンパク質の一部や不活化したウイルスそのものを使用しているのに対して、今回開発されたのはウイルスのm(メッセンジャー)RNAという遺伝情報(設計図)そのものを接種し、私たちの体内でウイルスの構成タンパクの一部とそれに対する抗体を作り出すという、全く新しいタイプのワクチンです。

〔図〕 mRNAワクチンの仕組み

アテ

3.今回のワクチン開発がもたらすもの

「ワープスピード」とも称される今回のワクチン開発はこれまでの常識を覆すものであり、ほぼ確実にワクチン科学の未来を変えるだろうと言われています。

新しい病原体に対してワクチンが開発された後も、病原体は一定の確率で絶えず変異を起こし、変異が大きければ都度それに応じたワクチンの改良(改変)が必要になります。不活化ワクチンであるインフルエンザワクチンはこれまで日本では鶏卵を使ってウイルスを培養する手法が主流で、将来の流行を予測してワクチン製造に取り掛かったとしても出荷まで1年以上かかり、もし想定外の流行が発生した場合に速やかな対応は難しいのが実情でした。

今回新型コロナワクチンで用いられた製法であるmRNAはウイルスが変異しても容易に複製が可能で短期間でワクチンを製造できることから、今後開発と製造環境の整備が進めば、新たな変異株にも数か月で対応出来るのでないかと考えられています。過度な期待は尚早かもしれませんが、コロナ禍を通じて人類は将来の新たなパンデミック(世界的大流行)に対して強力な武器を獲得しつつあるかもしれません。

4.mRNAワクチンについてこれまでに分かっていること

仮に開発が早くても効かなければ意味がありませんが、新型コロナウイルスに対するmRNAワクチンはその効果が高いことも明らかになりつつあり、有効率(ワクチン非接種者と比較して接種者が感染を防ぐことが出来る確率)はインフルエンザに対する不活化ワクチンが30~70%程度であるのに対して95%にも達すると言われています。また従来型のワクチンと比較して相対的に低コストと目されています。

筆者が学生時代にこよなく愛した牛丼屋ではありませんがまさに「早い、安い、上手(旨)い」の三拍子で、一見良い事尽くめのようですが、一方で登場してまだ半年にも満たない未知数のワクチンであることも事実です。その製造工程上、ワクチンとしては初めて「ポリエチレングリコール(PEG、別名マクロゴールとも)」という化合物を使用しており、アナフィラキシーショックなどの副反応を起こす確率がこれまでのワクチンより若干高いとされています。ウイルスから複製されたmRNAは、私たちの細胞の染色体に組み込まれることはなく数日から1週間程度で分解されるため、安全性も高いと考えられていますが、長期的な副作用についての検証はまだまだこれからです。獲得した免疫がどれだけ持続するかも分かっておらず(少なくとも3~6か月は大丈夫であろうと言われていますが)、私たちは世界中の人間を被検体とした壮大な実験の最中にあると言えなくもありません。

5.ワクチンによってもたらされる私たちの未来

未だ多くの苦難や紆余曲折の最中ではありますが、それでも人類は叡智を結集してまた一つ大きな危機を乗り越えようとしています。ワクチンの進歩はとどまることなく、現在も院内感染の主な原因であるMRSA(メチシリン耐性ブドウ球菌)や世界三大感染症の一つとされるマラリアに対するワクチン開発が進められています。胃がんの最大の原因であるヘリコバクター・ピロリ菌の感染を予防するワクチンも登場が予想されています。

ワクチンは自然界における感染症の予防という本来の枠を超えて、がんやアルツハイマー病の治療薬としての研究も行われています。アメリカではバイオテロ対策の一環として炭疽菌ワクチンが開発され、また実際に使用されているようです。また最新の研究では今回新型コロナワクチンで採用されたmRNAワクチンの手法が、多発性硬化症などの自己免疫性疾患の発症予防や治療にも応用できるのではないかと期待されています1)

技術面においても、既に一度に4~6種類のワクチンをまとめて接種できる混合ワクチンが増えており、現在は注射が主流の接種方法も経鼻型、噴霧型、経皮型などが登場し始めています。将来的には組み換えDNA技術を使って作物で抗原を作らせて接種する「食べるワクチン」も現実のものになるかもしれません。

6.最後に

今回の新型コロナウイルスの世界的大流行は、多くの試練や悲しみと共に、ワクチンがもたらす洋々たる未来の可能性も私たちに垣間見せてくれました。これから情報技術産業の飛躍的発展が見込まれる中で更なる成果を期待したいところですが、その一方で、かつては水痘ワクチンで米国に技術供与するなど高い技術力を誇っていたはずの日本が今回のワクチン開発では大きく後れをとり、「ワクチン敗戦」とまで揶揄されていることを残念に感じている方もいらっしゃるのではないでしょうか。

我が国では1994年に予防接種法が改正され義務接種ではなくなり、遺伝子組み換え実験を禁止する国際法を批准する際にも諸外国のように医薬品開発を除外せず、結果的に自らの手足を縛る形となりました。2017年には新技術でインフルエンザワクチンの開発に臨んだバイオ企業が認可申請を却下されて債務超過に陥るなど、日本では感染症対策において消極的とも思える施策が続いています。

もちろんこれらの施策にも相応の経緯や根拠はありますが、副作用のリスクがゼロではなくとも予防接種で得られる社会的メリットの方が大きい、という公衆衛生の理念に対する理解が浸透しなかったことも一因と思われます。為政者やメディアにはそうした理解を国民に求める確固たる決意と覚悟が、また国民側にも冷静に議論し受け入れる度量が今一歩必要であるかもしれません。

新型コロナウイルスは、現代社会でひとたびパンデミックが起きれば経済や社会を停滞させ壊滅的な打撃を与えること、またワクチンは国の存亡すら左右しかねない戦略物質であることを如実に示しました。今回のコロナ禍は奇禍(思いがけない災難)であったことは間違いありませんが、これからも新型感染症の出現が繰り返されることは避けられない中で、国民の生命と財産を守るためにあるべき国家戦略を見直す奇貨(利用すれば思いがけない利益が得られる機会)となってくれることを願ってやみません。

1) A noninflammatory mRNA vaccine for treatment of experimental autoimmune encephalomyelitis; January 2021Science 371(6525):145-153

参考文献

  • 新型コロナワクチンはいかに迅速に開発されたか ―わずか11カ月で承認されたmRNAワクチンの軌跡―(国際商業出版)
  • 今だから知りたいワクチンの科学 ―効果とリスクを正しく判断するために(技術評論社)
  • 日米で診療にあたる医師ら10人が総力回答! 新型コロナワクチンQ&A100(日経メディカル開発)
  • 感染症の専門家が教える新型コロナワクチンを打つ前に知ってほしい大切なこと(現代書林)
  • 新型コロナワクチンを打つ前に読む本(かや書房)

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