プレ・コロンブス期のボリビアのミイラから得られた化膿性連鎖球菌（Streptococcus pyogenes）の古代ゲノム

古代の喉の感染が今日にとって重要な理由

多くの人がStreptococcus pyogenesを扁桃炎（いわゆる溶連菌性咽頭炎）や、まれには壊死性筋膜炎や毒性ショックの原因菌として知っています。本研究は一見単純ながら広範な含意を持つ問いを投げかけます：この微生物はどれほど長く人類と共生してきたのか、そして近代医療やグローバルな移動が世界を変える前にそれはどのような姿をしていたのか？プレ・コロンブス期のボリビアのミイラに保存されたDNAを読み取ることで、研究者たちはこの病原体としては知られている最古級のゲノムのひとつを再構築し、古代の健康状態、人々の移動、感染症の深い起源に光を当てます。

ミイラと歯、そして隠れた感染

物語は、ボリビア高地で自然にミイラ化した若い男性に始まります。彼は1283年から1383年の間に埋葬されており、ヨーロッパ人がアメリカ大陸に到達する何世紀も前の人物です。遺骸はラパスの博物館コレクションに収蔵されています。放射性炭素年代測定で年代が確定され、歯の化学的指標からはトウモロコシ中心の食事で肉は少なかったことが示されており、高地で定住的に農耕していた生活様式と一致します。科学者たちは歯の内部、かつて血液が流れていた歯髄を慎重に削り取り、体内を循環していた微生物がそこに閉じ込められて保存されている可能性を狙いました。

長く失われていた微生物の再構築

わずかな試料から、研究チームは存在するすべてのDNAを抽出し、特定の生物を標的とせずにそれを配列決定しました。得られた遺伝物質の大部分は細菌由来で、いくつかの疾病を引き起こす種が含まれていました。その中にStreptococcus pyogenesがあり、古代試料としては異例に高い割合で検出されました。高度なアセンブリ手法を用いて、研究者たちはこの細菌のほぼ完全なゲノムを組み上げ、現代の微生物ゲノムに対して求められる品質基準に近い水準を達成しました。さらに、そのDNAは埋葬による何世紀もの化学的損傷パターンを示しており、真に古代由来であることを裏付けています。

古代株が持っていた機能

ゲノムを手に入れた研究者たちは、それを現代のS. pyogenes株の大規模な世界的コレクションと比較しました。古代の微生物は、今日の株が喉に付着し免疫を回避し宿主組織を損なうために用いる多くの遺伝的装置を備えており、特徴的なMおよびT表面タンパク質、ヌルヌルした糖性カプセル、強力な細胞溶解性毒素などが含まれていました。その遺伝的プロファイルは“喉の専門家”を示唆しており、皮膚感染よりも咽頭炎を引き起こしやすい傾向があるとされます。これは寒冷で乾燥し、混雑しがちなアンデス高地の環境が溶連菌性咽頭炎の流行を助長したという状況に合致します。興味深いことに、この株は特定の抗生物質を排出するポンプに関連する遺伝子も保有しており、耐性の仕組みは近代の薬剤使用よりずっと前から存在し、微生物間の自然な競争によって形作られていた可能性が高いことを示しています。

欠けていた毒素と穏やかな流行

広範な武器庫を備えつつも、この古代株は現代において猩紅熱や重篤な侵襲性感染と関連するいくつかの強力な毒素を欠いていました。これらの毒素は通常、細菌ゲノムに自身を挿入するウイルスによって運ばれます。ボリビア株はそのようなウイルス性要素を含んでいるものの、当該の毒素遺伝子は欠けているように見えます。これは、この細菌が病気を引き起こす能力を明確に持っていた一方で、今日私たちが恐れるような強烈で毒素駆動型の病状は、細菌とウイルスの後の遺伝子交換を経て一般化した可能性を示唆します。

身近な病原体の深い歴史

古代株とその近縁種、関連種を含む系統樹を構築することで、研究者たちは既知のS. pyogenesが共有する共通祖先をおよそ1万年前に遡ると推定しており、大部分の現代系統は人類集団が増加し、集結し、つながりを持ち始めた過去約5,500年の間に多様化したと考えられます。ボリビアの株は今日の多様性の基部に位置しており、絶滅したか未だサンプリングされていない系統の存在を示唆しています。専門外の読者への結論は明快です：溶連菌性咽頭炎や関連疾患は、植民地接触よりずっと前から人類史に深く根ざしており、古代DNAは身近な微生物が私たちとともにどのように進化してきたかを明らかにし、私たちの変化する生活様式と共に形作られてきたことを示します。

引用: Valverde, G., Sarhan, M.S., Cook, R. et al. An ancient genome of Streptococcus pyogenes from a pre-Columbian Bolivian mummy. Nat Commun 17, 4516 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71603-9

キーワード: 古代DNA, Streptococcus pyogenes, プレ・コロンブスのアメリカ大陸, ミイラのマイクロバイオーム, 病原体の進化