AI 技術で新型コロナウイルスの進化メカニズムを分析 ～ウイルスの進化予測を踏まえた感染症対策の第一歩～

北海道大学大学院生命科学院生命科学専攻 博士後期課程の砂川純也氏、同大学大学院先端生命科学研究院の山口諒助教らの研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の岩見真吾教授らの研究グループとの共同研究で、 AI 技術を活用することで新型コロナウイルスの進化が潜伏期間や無症候率などの臨床的な症状やヒトの行動と複雑に関連していた可能性を明らかにしました。

武漢株、アルファ株、デルタ株、オミクロン株に感染した合計 274人の臨床データを順番に解析していくと、変異株の出現に伴い、生体内におけるウイルス排出量のピークは増加し、早まる傾向に進化する様子が見られました。さらに、AI 技術を組み込んだシミュレータを開発し、詳細に分析した結果、この進化の傾向は、変異株の出現に応じてヒトが感染症から身を守るための行動（自宅待機、３密回避、感染者隔離など）を克服するウイルスの生存戦略として成立したものである可能性が示唆されました。また、変異株の出現とともに短くなった潜伏期間や高くなった無症候率も、変異株を進化させる選択圧と密接に関連していることが判明しました。

これまでの研究では、抗菌剤や抗ウイルス薬が病原体進化を駆動してきたことが知られていましたが、本研究からは、ヒトの行動自体もウイルスの進化を理解する上で重要な原因であることが明らかになりました。新たな変異株の出現が懸念される中、本研究の成果および AI 技術を組み込んだシミュレータは、将来のウイルス進化を予測し、ポストコロナ時代の感染症対策を確立する上で重要な一歩となることが期待されます。

本研究成果は、2023年11月21日19時（日本時間）付国際学術雑誌「Nature Communications」に掲載されました。

詳細は北海道大学HPのプレスリリースをご覧ください。

朝日新聞にも記事が掲載されました：
コロナ感染対策、ウイルス進化引き起こしたか　名大・北大など研究（朝日新聞サイト・会員限定記事）