オミクロン死、前兆は「毛細血管の損傷による毛根や男性器の壊死」

　HiP-CTは、2人のドイツ人病理学者が、新型コロナウイルスの人体への影響を調べようとしたことから始まった。新型コロナのパンデミック（世界的大流行）が始まって間もない頃だった。

　ハノーファー医科大学の胸部疾患病理学者ダニー・ヨーニク氏とマインツ大学医療センターの病理学者マクシミリアン・アッカーマン氏は、肺炎の患者が中国で続出しているというニュースが流れはじめた当初から警戒を強めていた。2人とも肺疾患を専門としていたため、これが普通の肺炎でないことはすぐにわかった。なかでも気がかりだったのは、呼吸苦がないのに血中酸素濃度が非常に低い「無症候性（サイレント）低酸素症」についての報告だった。

　新型コロナウイルスが肺の血管を何らかの形で攻撃しているのではないかと考えた2人は、2020年3月にドイツで感染が拡大すると、死亡した感染者の解剖を始めた。そして、自分たちの仮説を検証するため、組織標本に樹脂を注入してから組織を酸で溶かし、もとの血管構造を忠実に再現した型を取るという手法で血管を調べた。

　新型コロナ感染症による死者の組織と、その他の死者の組織を同じ方法で比較したところ、前者では肺の最も細い血管がねじれて変形していることがわかった。この重要な知見は2020年5月21日付けで医学誌「The New England Journal of Medicine」に発表され、新型コロナ感染症が厳密には呼吸器系の疾患ではなく血管系の疾患であり、全身の臓器に影響を及ぼす可能性があることを示した。

https://news.yahoo.co.jp/articles/6b8624bdead7ef6c1cd16734a856968617657ef0

　ヨーニク氏とアッカーマン氏は、これまでにない技術を必要としていた。それは、同一の臓器に対して連続でX線撮影を行い、臓器の一部にズームインして細胞のスケールまで拡大できるようにする技術だ。2020年3月、2人は長年の共同研究者である英ユニバーシティー・カレッジ・ロンドン（UCL）新興技術部門の主任ピーター・リー氏に相談をもちかけた。リー氏の専門は、強力なX線を用いた生体材料の研究だ。

そんなリー氏の頭に、フランス南東部にある加速器が浮かんだ。

　欧州シンクロトロン放射光研究所（ESRF）は、フランスのグルノーブル北西部にある粒子加速器で、2本の川が合流する三角形の土地に立つ。周長844メートルの円形のリングの中で、電子を光速に近い速さまで加速する。電子を周回させる際、電子の軌道を強力な磁石で曲げると、世界最高輝度のX線が放射される。

　この強力なX線を使えば、数マイクロメートルから数ナノメートルのものが見えるため、合金や複合材料の研究や、たんぱく質の分子構造の解析、岩石の中に埋もれた化石の撮影などに利用されている。アッカーマン氏、ヨーニク氏、リー氏の3人は、この巨大な装置を使って、世界一詳細なヒトの臓器のX線スキャンができないかと考えた。

　ESRFのポール・タフォロー氏は、シンクロトロンの放射光を利用して見えるものの限界を広げてきた人物で、これまでにも恐竜の卵の中身やミイラの包帯の下にあるものを明らかにしてきた。氏は、シンクロトロン放射光を利用して肺葉の全体の詳細なスキャンを撮影することは、理論的には可能だと考えた。

しかし、実際にヒトの臓器の全体をスキャンすることは、氏にとっても難しい挑戦だった。

X線画像をズームインできるように撮影するには、臓器を自然な形に固定し、そのたわみやずれを1000分の1ミリ以下に抑えなければならない。それ以上動いてしまうと、同じ臓器を連続して撮影しても位置が合わなくなってしまう。しかし、言うまでもなく、臓器は非常にたわみやすい。そこで、リー氏とUCLの研究チームは、シンクロトロンのX線に耐えられ、なおかつX線をなるべく多く通せるような容器を作製した。

　フランスではタフォロー氏が、スキャン方法の改良や、リー氏のチームが作製した容器の中で臓器が動かないようにする方法の考案を担当した。氏は高濃度のエタノールを含む寒天を使って臓器を固定する方法を考えたが、ちょうどロックダウン（都市封鎖）の時期だったため、自宅の台所を改造した実験室に作業の場を移し、地元の食料品店や食肉加工場で材料を入手して実験を進めなければならなかった。

　2020年5月中旬、タフォロー氏はブタの肺を使った最初のスキャンを行うために、許可を得てESRFに戻った。そして、ドイツのアッカーマン氏とヨーニック氏から、新型コロナ感染症で死亡した54歳の男性の左肺葉が送られてきたので、5月から6月にかけて撮影の準備をし、スキャンを行った。

「最初の画像を見て、プロジェクトに参加している全員に送ったメールには、『申し訳ない。失敗だった。スキャンの品質はあまりよくなかった』と書きました」とタフォロー氏は言う。「2枚だけ送った画像は、私にとっては不本意なできばえでしたが、彼らにとってはすばらしいものでした」

　研究チームは2021年11月4日付けで学術誌「Nature」にHiP-CT法に関する最初の論文を発表した。また、新型コロナ感染症が肺の血液循環に及ぼす影響に関する論文も同年8月31日付けで医学誌「American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine」に発表した。

　彼らのスキャン画像は、予期せぬ恩恵ももたらした。研究者が友人や親戚にワクチン接種を受けるよう説得するときに役立ったのだ。新型コロナの重症患者では、肺の血管の多くが膨張し、小さいスケールでは、小さな血管の異常な束が形成されているのが見えた。

「新型コロナで死亡した人の肺の構造を見ると、肺とは思えないほどひどい状態です」と　タフォロー氏は言う。

HiP-CTチームは現在、米メタ（旧フェイスブック）のマーク・ザッカーバーグ最高経営責任者（CEO）と、ザッカーバーグ氏の妻で医師のプリシラ・チャン氏が設立した非営利団体「チャン・ザッカーバーグ・イニシアチブ」から100万ドル（約1億1500万円）以上の資金提供を受け、「ヒト臓器アトラス」を構築している。