Journal Current Biology誌に掲載された新しい研究によると、東アジアの複数の集団のゲノムには、およそ900世代前、つまり25,000年前（1世代あたり28年）に発生したウイルス伝染病の痕跡があることがわかった。
ホモ・サピエンスの進化の歴史を通じて、自然淘汰はウイルスと物理的に相互作用するタンパク質、例えば免疫に関与するタンパク質や、ウイルスが宿主の細胞機構をハイジャックするために利用するタンパク質を頻繁に標的としてきた。
数百万年にわたるヒトの進化の過程で、淘汰はウイルスと相互作用するタンパク質（VIP）をコードする遺伝子の変異体を、他のクラスの遺伝子で観察される3倍の割合で固定化させた。
VIP遺伝子は、適応的に導入されたネアンデルタール人の変種に富んでおり、また選択的掃引シグナル（すなわち、ある集団において有益な変種をかなりの頻度まで増加させる選択）、特にコロナウイルスを含むウイルスクラスであるRNAウイルスと相互作用するVIPの周辺に富んでいることからも明らかなように、VIPに対する強力な選択は、過去5万年の間、ヒト集団において続いてきた。
蓄積された証拠から、古代のRNAウイルスの流行は人類の進化の過程で頻繁に起こっていたことが示唆される。しかし、コロナウイルスとより特異的に相互作用するヒト遺伝子の進化に淘汰が大きく寄与したかどうかは、現在のところわかっていない。
CSIRO-QUT合成生物学アライアンスとクイーンズランド工科大学ゲノミクス・パーソナライズドヘルスセンターの研究者であるキリル・アレクサンドロフ教授は、「現代のヒトゲノムには、樹木の年輪を研究することで、その樹木が成長する過程で経験した条件を知ることができるように、何万年もさかのぼる進化情報が含まれています」と語った。
この研究では、アレクサンドロフ教授らは、1000人ゲノムプロジェクトのデータを使用した。1000人ゲノムプロジェクトは、ヒトの遺伝的変異の最大規模の公開カタログである。
研究チームは、26のヒト集団において、コロナウイルス（SARS-CoV-2など）と相互作用する420のVIPに選択シグナルが濃縮されているかどうかを調べた。
これらのコロナウイルスVIPは、ハイスループットマススペクトロメトリーによって同定された332のSARS-CoV-2タンパク質と、文献から手作業でキュレートされた88のタンパク質で構成されている。
解析の結果、東アジアの複数の集団において、コロナウイルスVIPのスイープシグナルが強く濃縮されていることが明らかになった。
このことは、東アジア人の祖先において、古代のコロナウイルスの流行、あるいは同様のVIPを使用する別のウイルスが適応反応を引き起こしたことを示唆している。
研究者らは、42種類のコロナウイルスVIPが、約900世代前（2万5,000年前）に淘汰され、協調的な適応反応を示すようになった可能性があることを発見した。
「我々は、ヒトゲノムデータセットに進化解析を適用し、東アジア人の祖先がCOVID-19に似たコロナウイルス誘発性疾患の流行を経験したという証拠を発見しました」とアレクサンドロフ教授は語った。
「その流行の過程で、適応的な変化を持つ病原体関連ヒト遺伝子の変異体が選択され、おそらくより重篤な疾患には至らなかったと思われます。
“古代のウイルスの敵についてより深い洞察を深めることで、我々は、異なるヒト集団のゲノムが、ヒトの進化の重要な原動力として最近認識されるようになったウイルスにどのように適応したかを理解することができます。”
“この研究のもう一つの重要な成果は、遠い過去に流行を引き起こし、将来も引き起こす可能性のあるウイルスを特定できることである。”
“このことは、原理的には、潜在的に危険なウイルスのリストを作成し、そのウイルスの再来に備えて診断法、ワクチン、薬剤を開発することを可能にする。”
- Yassine Souilmi et al. An ancient viral epidemic involving host coronavirus interacting genes more than 20,000 years ago in East Asia. Current Biology, published online June 24, 2021; doi: 10.1016/j.cub.2021.05.067