特定の複数のウイルスサブタイプに由来するウイルス株を含有した季節性インフルエンザワクチンの接種を受けた多くの人は、1つのウイルス株に対する強力な免疫反応を得るが、他のウイルス株による感染は防げず、研究者たちはこうした免疫反応の違いにさらなる影響を及ぼすものは何なのか、宿主の遺伝的特性なのか、それともウイルス株への過去の曝露なのかについて、長年にわたって頭を悩ませてきた。今回研究者らは、インフルエンザワクチンへの反応におけるこうした個々の差をもたらすのは、宿主の遺伝的特性が最も強力な因子であると報告している。この研究はまた、新たなワクチンプラットフォームも提示しており、動物モデルやヒトオルガノイドで検証したところ、多様なインフルエンザサブタイプに対する防御作用を高めることが示されている。インフルエンザは、毎年世界で数十万人の命を奪い、数百万件もの入院の原因となっていることから、世界的に甚大な健康上の負担であることが示されている。ヒトにおける感染は、主にA型インフルエンザ（H1N1およびH3N2）およびB型（Victoria系およびYamagata系）の特定のウイルスサブタイプによって引き起こされ、それぞれ複数のウイルス株を含有している。しかし、ワクチン接種を受けた多くの人は、含有された複数のウイルス株のうち1つの株に対してより強い反応を示し、こうして他のウイルス株に対する反応は弱くなる。「抗原原罪（OAS）」として知られる現象は、最初に曝露されたインフルエンザ株に対する免疫系の記憶が、その後に受けたワクチンに対する反応をいかに歪め、その効果を低める可能性があるかを示すものである。さらに、ヒト白血球抗原（HLA）系における遺伝子変異は、個々の人においてワクチン抗原にいかに反応し、いかにこれを提示するかを決定することで、その後の免疫反応に影響を及ぼす。インフルエンザワクチンの効果に対して、ウイルス株への過去の曝露と宿主の遺伝的特性がそれぞれどのように寄与するのかについては、あまり理解されていない。この疑問に取り組むため、Vamsee Mallajosyulaらは一卵性双生児、ワクチン接種を受けた乳児、およびマウスモデルにおける抗体反応について分析した。その結果、インフルエンザサブタイプに対する反応の偏りは主として宿主の遺伝的特性、とりわけ主要組織適合性複合体（MHC）クラスII多型が引き起こすのであり、過去の曝露は二次的な役割を果たしていることが分かった。次いでMallajosyulaらは、CD4+ T細胞活性を増強し、より広い抗体反応を惹起するスキャフォールドを介して、異なるウイルス株に由来する異種抗原を組み合わせる方法を開発した。マウスとヒトの扁桃腺オルガノイドで検証したところ、複数のウイルス株に対する抗体の産生が増加することが示され、この結果から、上記のプラットフォームには、鳥インフルエンザウイルス株を含め、ワクチンの有効性を高める可能性があることが実証された。

先進的ツールと化石データセットの拡張のおかげで原生累代の真核生物の多様性はさらに明確になったものの、その定量化は難しい。今回の研究結果から、地球のクライオジェニアン紀における強烈な氷河作用が、25億から5億3,800万年前のこの累代に、初期真核生物の進化と多様性に極めて重大な変化を引き起こしたことが示された。この研究は、地球の環境変動と初期生物の進化軌跡の相互作用を強調している。全世界の化石多様性を定量化することで、地球上の生物の進化史、及び環境変化とのその関係を知る際の貴重な手掛かりが得られる。このことは、顕生累代（5億3,800万年前から現在まで）における有名な大量絶滅イベントとそれに関連した環境変動が例証している。原生累代にも、超大陸の形成・分裂から地球のほぼ全域を凍結させた広範囲にわたる強烈な氷河作用まで、地球上では重大な構造的及び環境的変化があった。しかし、原生代の生物、とりわけ真核生物の全世界の化石多様性に関する私たちの知識は、その化石データが一貫性に欠けるうえに年代制約も不明確なため、限られている。このことが初期真核生物の進化の軌跡を解明する研究の妨げになっている。最近、古生物学的及び地質年代学的データセットが向上し、加えて、制約付き最適化（CONOP）アルゴリズムのような新しいツールも活用することで、化石多様性はより正確に復元できるようになった。実際、これらの方法で、様々な層序学的データの統合が促進され、年代を測定できていない化石産出層という制限も回避できる。Qing TangらはCONOPプログラムと全世界的な化石真核生物データの編集を使って、原生代とカンブリア紀初期の真核生物の化石種の高分解能多様性曲線を作成した。その結果、地球の状態が安定し、生物学的激変がほぼないというのが特徴の「退屈な10億年」に、種の豊富さがゆっくりと増加したことが明らかになった。しかし、それに続くクライオジェニアン紀の氷河作用は真核生物に大きな影響を与えた。今回の研究結果によると、クライオジェニアン紀は生物多様性に変化をもたらした主要要因で、多様性が高まり、代謝回転の速度が上がり、多数の適応放散や絶滅も起こったエディアカラ紀への画期的な移行を示唆しているという。 研究インテグリティの問題に関心のある記者の皆様向けに、著者らは次のように述べている。「古生物学の分野では透明性あるデータ共有が主要優先事項です。古生物学は主に標本に基づく科学であるため、再現性は標本及びデータ（CTデータ、画像、データベースなど）の利用可能性に大きく依存しています。したがって、標本とデータの保管場所についての詳細なプロトコルが極めて重要で、大半の学術誌では、標本とデータの利用可能性についての要件が定められています。こういった事は、全ての査読付き学術誌で共通して実践されるべきでしょう。」

新しい研究によると、2014～2016年に太平洋で発生した海洋熱波により、アラスカに生息するウミガラス（Uria aalge）という海鳥の半数以上（約400万羽）が命を落としたという。これは、海洋温暖化による脊椎動物の個体激減としては史上最大のものである。「これまでも、地球温暖化が海鳥に及ぼす影響を調べた研究によって、種の分布範囲と個体数が大きく変化していることは明確に示されていたが、緩やかな変化（数年から数十年）しか確認されていなかった」と著者らは述べている。「我々の知る限り、気候の影響が急速に（1年）激しく（個体数の半分が死亡）現れる可能性を示したのは、本研究が初めてである」。著しい海洋温暖化が広範囲にわたって長期間続く現象を海洋熱波といい、気候変動のせいでますます頻繁に起こるようになっている。その結果、海洋生態系は地球規模で大きく変化している。こうした熱波は、ケルプやサンゴといった重要な生息地形成種に大量死をもたらし、栄養カスケード効果を引き起こす。つまり、生態系の生産性が変化し、下位栄養段階の種が姿を消し、頂点捕食者の食料不足が増大する。上位栄養段階の種は、海洋熱波による生殖成功率の低下、死亡率の上昇、さらには大量死に苦しんでいるものが多いが、より広範な集団への影響はほとんど分かっていない。Heather Rennerらは、2014年末から2016年にかけて北東太平洋で発生した史上最大の海洋熱波が、アラスカに生息するウミガラスという海鳥の集団に及ぼす影響を評価した。Rennerらがこの時期以前（2008～2014年）と以降（2016～2022年）におけるコロニー数を分析したところ、ウミガラスの13のコロニーで個体数が52～78%減少していた。2年足らずの間に400万羽が命を落としたことになる。著者らによると、これは現代における史上最大の野生生物大量死だという。さらに、この研究ではその後も個体数が回復した証拠が確認されていないことから、長期にわたり生態系が変化している可能性と、これまでのような数の海鳥を維持する能力が全般的に低下していることがうかがえる。「アラスカにおいて、広範囲に多数分布していた上位栄養段階の捕食者が、かつての半数未満に激減したということは、地球温暖化に対する新たな反応閾値に達した可能性がある」と、Rennerらは述べている。

過去50,000年間の300を超えるゲノムを網羅したゲノム研究により、初期現生人類への1回のネアンデルタール人の遺伝子流動がヒトの進化に消すことのできない痕跡をどのように残したのかが明らかになった。その他にも、本研究の成果として、現生人類は最終的には現生人類系統に有利になるネアンデルタール人のゲノム、例えば皮膚色素沈着、免疫反応、代謝に関与するゲノムなどを獲得したことも報告された。これまでに、ネアンデルタール人とデニソワ人のゲノム解読からこれらの古代ホミニンと現生人類の祖先の間で遺伝子流動が盛んに起こっていたことが判明しているが、科学者らの報告によると、ネアンデルタール人の祖先の分布はゲノム全体で均一ではない。さらに、特定の遺伝子領域 ―― 古代の遺伝子砂漠 ―― にはネアンデルタール人の祖先はまったく存在していない。一方、他の領域にはネアンデルタール人のバリアントは高頻度で存在しており、これは有益な適応変異だったためと考えられる。しかし、この古代混合がどのような混合であったかは、遺伝子浮動や自然選択のような進化力がこういったパターンの形成に果たした役割も含め、おおむね明らかになっていない。Leonardo Iasiらは、45,000年から2,200年前の古代人59人と世界の様々な地域の現代人275人、計334人の現生人類のゲノムデータを用いて、この50,000年にわたる現生人類におけるネアンデルタール人祖先の変異について総合的な評価を行った。その結果、Iasiらは、ネアンデルタール人の遺伝子流動は大部分が、50,500年から43,500年前に起こったと考えらえる現生人類と共有した1回の長い遺伝子流動期に起因することを発見した。これは、現生人類とネアンデルタール人がヨーロッパに同時に存在したことを示す考古学的エビデンスと一致する。さらに、今回の研究結果は、ネアンデルタール人の祖先は遺伝子流動から100世代以内に、特にX染色体上で、急速な自然選択 - 正の選択も負の選択も - を受けたことを実証している。

京都府立医科大学大学院医学研究科 医療フロンティア展開学 特任講師 足立剛也 、 ライデン大学 コンピューターサイエンス学部 修士課程 成松紀佳、 国立成育医療研究センター 免疫アレルギー・感染研究部 アレルギー研究室 室長 森田英明、 自然科学研究機構 特任教授 小泉 周らの研究グループは、 アレルギーおよび免疫学分野における研究チームの多様性が科学的成果に及ぼす影響を明らかにし 、 本件に関する論文が 科学雑誌 『 World Allergy Organization Journal 』 に 2024 年 12月 13日 付けで 掲載されま した 。 本研究は、日本の科学研究費補助金（ JSPS ）、米国国立衛生研究所 （ NIH ）、および英国医 療研究評議会（ MRC ）の資金を受けたチームを対象に、チーム構成の多様性と研究成果の関係を調査しました。各機関での研究成果とチームの多様性との関連を、今回新たに開発した多様性指標 である o-index (omnidisciplinary index) を 用いて 多元的に 解析した結果、 NIH や MRC では分野横断的な多様性が成果向上に関連している一方、 JSPS では専門性の高 いチームがより高い成果を上げる傾向が見られました。本研究成果をもとに、今後は各研 究領域や資金提供の目的に応じた最適なチーム構成の設計が期待されます。