スペインのバレンシア地方の海辺に暮らす麻酔医Juan Maesoは、見たところ社会的地位のある立派な人生を送っていた。ところが彼には秘密があった。2つの病院で少なくとも10年にわたって、患者に投与するモルヒネの一部をかすめ取っていたのだ。彼は日常的に、患者にモルヒネを注射する直前に自分に少しだけ注射し、注射針を変えずに残りを患者に注射していた。

2007年にMaesoは、少なくとも275人の患者にC型肝炎を感染させた罪で有罪判決を受けた。その患者のうち4人は、C型肝炎の合併症のためにすでに亡くなっていた。Maesoは禁錮1933年の刑を受けたが、スペインの法律の下ではわずか20年の服役になると予想されている。

Maesoは現在まで無実を訴えており、患者の1人が自分にC型肝炎ウイルス（HCV）を感染させたのだと主張している。しかし、2013年になってようやく、事件の科学的証拠が完全に公開され¹、彼が無実ではないことが明確に示された。この事件の調査に当たったバレンシア大学のFernando González-Candelasらが、約4200個のウイルス塩基配列を解析して分類し、法医系統学（phylogenetic forensics）と呼ばれる手法を使ってHCVの感染経路を解き明かしたのである。

この手法は、古典的な進化生物学の方法と現代の塩基配列解読技術を組み合わせたもので、刑事および民事事件の捜査や、バイオテロなどからの防衛策（バイオディフェンス）のために徐々に普及しつつある。例えば、2014年2月にドイツ連邦軍微生物学研究所（バイエルン）が発表した論文²によれば、2009年以降に欧州各地で炭疽菌入りヘロインが出回りヘロイン使用者に死者が出た事件について、この手法を使って、出所と思われる起点までたどり着くことができたという。

しかし、この科学的手法と法制度の交わりは多くの人々を不安にさせている、とルーヴァン大学（ベルギー）の進化遺伝学者Anne-Mieke Vandammeは言う。彼女は、2002年以降19件の刑事事件を調査しており、そのほとんどは弁護側のためだった。世界中の法廷で日常的に使われているDNA鑑定とは異なり、法医系統学では決定的な結果はめったに得られない。「これで有罪を確定することはできないのです」と彼女は言う。

また、社会的な懸念もいくつかある。民事や刑事の事件で感染経路が追跡されることで、エイズなどの感染症がさらに白い目で見られてしまうのでないかと心配する患者も少なくない。現在この分野は、塩基配列解読の技術革新や分析装置の向上のおかげで十分成熟している。Vandamme率いる専門家チームは、こうした技術の進歩を受け、この捜査法の専門的技術と法廷での証拠提出の両面で最良の結果を出すための指針を練ろうとしている。Vandammeは、「弁護士や裁判官、検察官に、これらの手法の威力と限界を知ってほしい」と考えている。

ある「共通因子」

Maesoの不当な行為が明らかになったきっかけは、スペインの公益事業会社に勤める医師たちが、労働者の間でHCVへの集団感染が発生していると気付いたことだった。その医師のうちの1人であるManuel Beltranは、労働者たちの医療記録を見ていて、全ての感染者が、数カ月前にバレンシアにあるカーサ・デ・サルード（Casa de Salud）病院で簡単な手術を受けていることに気が付いた。

Beltranは地元の公衆衛生当局に連絡し、それが発端となって、大規模な調査が行われた。2つの病院にまたがる6万6000人以上の患者の記録が徹底的に調べられ、調査の早い段階で、肝炎症例の多くにMaesoが「共通因子」として関わっていることが明らかになったが、検察はさらに証拠が必要だと考えた。

そこで系統発生解析の出番である。HCVやHIV、インフルエンザウイルスなど一部のウイルスは、驚異的な速さで変異していく。そのため、複数の人から採取したウイルス試料の塩基配列を解読し、それらのゲノムのわずかな違いを比較することで、ウイルスの進化を追跡して、採取した個々のウイルスが進化系統樹のどこに位置するかを明らかにできる（「感染の法医学」参照）。「我々がやっていることは、ウイルスの系図作りです」と、オックスフォード大学（英国）で進化と感染症について研究しているOliver Pybusは説明する。

この解析プロセスによって、複数の感染例が互いに関係している確率はどの程度なのか、また、その関係はどんなものなのか、予測することができる。さらに、この技術は着々と改善されているため、得られた情報の有効性はますます高まっている。検察側がこの技術を意図的感染の調査に使った事例はすでにいくつもある。その1つがRichard Schmidtの事件だ。Schmidtは元ガールフレンドに、ビタミンB₁₂の注射と偽って、HIVやHCVで汚染された血液を注射していた。彼は1998年に、米国ルイジアナ州の裁判所で第二級殺人未遂の判決を受けた。その後この調査法は、2001年に米国の複数の政治家や報道機関に炭疽菌胞子（芽胞）が送りつけられた「米国炭疽菌事件」でも、起源を突き止める際の補助的手法として使われた。また、レイプ事件の告訴や、児童性的虐待事件（事件発覚の数年前に感染症の伝播が見つかっていた）の捜査でも、証拠を得るために使われている。

ただし実際のところ、系統発生解析による証拠は、陪審員にとってなじみのある「DNA鑑定」による証拠とは大きく異なるものだとVandammeは説明する。DNA鑑定は多くの場合、犯行への容疑者の関与をかなり確実に認定もしくは排除することができる。一方、系統発生解析では、人物Aで見つかったウイルスが人物Bから来たものである確率が非常に高い、という補助的証拠であり、この解析だけで直接感染を証明することは決してできないとVandammeは話す。例えばMaesoの事件では、検察側は、疫学調査で得られた証拠を補強するためにウイルスの系統発生図を使った。

González-Candelasの調査チームはまず、HCVゲノム内の極めて変異しやすい領域の変化パターンを使って、このウイルスをいくつかの分岐群（進化の類縁関係を表す系統樹の枝に相当）に分類した。次に、Maesoが感染させたと思われる322人と、地元のHCV感染患者で事件と関係のない42人の対照群から、ウイルスゲノム中の変異しやすい領域の塩基配列を1人当たり平均11カ所解析した。研究チームが復元したウイルス進化の系統樹をプリントアウトしたところ、その長さは11 mにも及んだ。

調査チームは、データを全て利用して、感染した個人それぞれの「尤度比」を決定した。これは統計学的な数値のことで、この数値をもとに、ある前提条件の下では2つのうちのどちらの事象が起こる確率が高いかを判断する。例えば、ある感染者のウイルスが、Maesoや彼が感染させたと考えられる他人のウイルスと関係している確率と、事件とは無関係な発生源に由来するウイルスと関係している確率との比として表される。この事例では、サンプル数が非常に多かったため、系統発生学的な関連を示す強力な情報が集まり、調査チームが得た尤度比は高い値になった。大半が10⁵を超えており、最高値は 6.6×10⁹⁵で、この種の解析としては驚異的に強い裏付けとなった。

バレンシア大学チームの調査は、個々の感染者がHCVといつ接触したかを、「分子時計」技術を使ってピンポイントで明らかにしようとした点でも際立っていた。この技術は、DNAの塩基置換速度が一定であることを「分子時計」として利用して、進化系統樹の分岐がいつ起こったかを推定するものだ。これを応用するために、調査チームはまず、個々の感染者が持つウイルスの遺伝的多様性をサンプリングして、この集団発生におけるHCVの変異速度を求めた。次に、それを使ってそれぞれの感染がいつ起こったかを見積もったところ、それらの感染推定日のうち約3分の2は、患者がバレンシアの2つの病院を訪れた時期とぴったり一致した。これで、Maesoが感染源だったことを示す証拠がさらに増えた。

ただし、この種のデータを証拠として法廷に持ち出すことは容易ではなく、相当な準備を要した。González-Candelasと同僚のAndrés Moyaは、裁判官や弁護士が進化に関する用語や概念になじめるよう、2日間かけてレクチャーする必要があったし、その後の裁判での科学的な証言には3週間を要した。

難題の1つは、裁判官や弁護士に、従来のDNA鑑定法と今回使った系統発生学的な解析手法の違いを理解してもらうことだった。また、裁判所書記官などの裁判所職員にも、この解析法が本質的にDNA鑑定よりも大ざっぱなものであることを理解してもらう必要があった。つまり、HCVは高速で進化するため、感染している期間が長いほど、感染者の体内のウイルスの遺伝的多様性はより大きくなる、ということを知ってもらわねばならなかったのだ。

感染者が別の人にウイルスを感染させるときには、新しい変異ウイルスのいずれかが伝わると考えられ、また、法医学調査では必ずしも全ての変異ウイルスが試料として採取されるわけではない。従って、つながりが見逃される可能性や、近縁度の強さが誤って把握される可能性がどうしても残ってしまう。「接触のあった個人同士、あるいは単一の個人の生体内であっても、ウイルス株同士が完全に一致することは決してありません」とVandammeは言う。複数の個人に由来するウイルスが明らかに近縁な場合であっても、「考えられる系統樹は数種類あります。系統樹がどのような形になるかは、試料が採取された時期や、感染時に受け渡された変異ウイルスが何種類あったかによって決まります」と彼女は説明する。

Maesoの事件では、この手法によって、彼と一部の患者との間に何らかの関連がある確率が非常に高いことが分かった。その一方で、47の感染例については、それを証明できなかった。その結果、関連がはっきりしなかったこの患者たちは、補償の対象から外されてしまった。「我々の解析は諸刃の剣となったのです」とGonzález-Candelasは言う。

明快な説明

法医系統学の最大の強みは冤罪を明らかにできる点だと、多くの科学者が考えている。2004年5月、リビアのベンガジにあるアルファテ（al-Fateh）病院で426人の子どもにHIVを感染させたとして、5人のブルガリア人看護師と1人のパレスチナ人医師が死刑判決を受けた（Nature 2004年７月15日号、277ページ参照）。この「ベンガジの6人」は1999年から拘留され、報道によれば拷問を受けていた。

系統発生解析から、事件に関係した特定のHIV株は、容疑をかけられた外国人医療従事者たちが着任する前の数年間、ベンガジで流行していたものであることが示唆された。その結果は、2006年の再審の直前にNatureのオンライン版で発表された（その後Nature 2006年12月14日号、836〜837ページに掲載された）³。この解析結果によって、当時のリビア最高裁判所の死刑判決が変わることはなかったが、外交関係には「かなり大きく」影響を与えたようだと、解析チームの一員だったPybusは話す。2007年になって死刑判決は終身刑へと減刑され、医療従事者たちはブルガリアに引き渡された後にブルガリア大統領の恩赦によって釈放された。

これらの事件が重大な転換点となり、その後、法医系統学は発展を遂げた。2010年には、テキサス大学オースティン校（米国）の進化生物学者David Hillisらが、ウイルスの感染方向の補強証拠（ある証拠の証拠能力を強める別の証拠）を提供する手法を初めて報告した⁴。

この手法では、感染者たちが保有するウイルスの集団を詳しく調べる。1人の感染者は多くの変異ウイルスを保有しているので、その感染者が誰かに新しく感染させる際には、遺伝的に多様なそれらの変異ウイルスのうち全部ではなく一部だけが受け渡される。この変異ウイルス群は、感染後に増殖して、高速で進化し続ける。つまりウイルスは、感染が起こったときに被感染者に株分けされる一方で、感染源の人の体内では変化し続ける。その結果、感染源の人が保有するウイルスの一部は、この人が保有する他のウイルスよりも、被感染者が保有するウイルスに近いと考えられる、とHillisは説明する。こうした近縁度を明らかにすれば、誰が誰に感染させたかという仮説を裏付けるのに役立つわけである。

塩基配列解読の新技術も、系統発生解析による捜査の威力向上を支えている。「サンプル数が多いほど、空白部分を埋めることができます」と、ベンガジ事件でPybusとともに調査に当たったエディンバラ大学（英国）のAndrew Rambautは言う。また、米国連邦捜査局（FBI）で研究者として26年間過ごしたBruce Budowleは、高速自動化した塩基配列解読法のおかげで膨大な量の情報が得られると話す。彼は現在、北テキサス大学保健科学センター（米国フォートワース）の応用遺伝学研究所（IAG）の所長を務めている。

ただし、問題が1つある。それは、得られた大量のデータを、法医学という目的に耐えられるやり方で処理する必要があることだとBudowleは話す。もし、系統樹を構築するためのソフトウエアや手法の正当性が確認されていない場合、調査結果が法廷で反証されてしまう可能性があるのだ。

捜査に有用そうなアプリケーションであっても、学術分野で開発されたものの多くは手法の正当性が確認されていないと考えられる。実際、そうした正当性の確認は研究の優先事項ではないため、科学捜査に用いられることになって初めて、正当性の有無を確認しなければならなくなる。「まず我々研究者が、系統発生解析法の素晴らしさに魅了されて研究を重ねるわけです。そのうち社会で何か事件が起こって、この技術を使う必要が出てくるという展開ですから、仕方ないことですが」とBudowleは言う。

Budowleらは、2001年の炭疽菌テロ事件でまさにそうした状況に置かれた。問題の炭疽菌の進化系統樹を組み立てるため、彼らは、北アリゾナ大学（米国フラグスタッフ）の微生物学者Paul Keimが開発した、まだ正当性が確認されていない手法を使う必要に迫られた。「結局、その手法を使うことで、何が起こったかをつかむことができました。自然界にある細菌株ではなく、実験用の株であることが明らかになったのです」とBudowle。

調査チームはこの方法の助けを借りて、事件の炭疽菌を「Ames」という名の実験用炭疽菌株までたどることができた。その後、この株の変異菌の1つが、米軍感染症医学研究所（メリーランド州フォートデトリック）の微生物学者Bruce Ivinsと関連付けられた。ただし、この事件の裁判は行われなかったので、系統発生解析のデータがどれくらい重要だったか知ることはできない。FBIが2008年にIvinsの捜査を始めた後、彼が自殺してしまったからだ（Nature 2008年8月7日号、672ページ参照）。

系統発生解析を使う事例には大きな利害関係が関わっている場合が多いため、他にも懸念が持たれている。中でも大きな懸念は、この手法がHIV感染者を非難したり、他人へのHIV感染を犯罪と見なしたりすることにつながりかねないという点だ。いくつかの国では、HIVをパートナーに意図せず感染させたり、HIV保有（感染だけでなく薬害などによるものでも）を公開しなかったりすることに対して、殺人、もしくは殺人未遂や身体的危害の罪で告発・起訴される。人々が検査や解析に対して前向きの姿勢をとれない理由はこうしたことにある、と一部の研究者は考えている。

上述の理由から、系統発生解析の分野にいる研究者の中には、刑事事件についての調査を全くやらないか、もしくは事件を慎重に選んで調査を引き受けている人もいる。1990年代初め、史上初めて法医学のために系統発生解析を使った調査研究が行われ、HIVの進化を研究するエディンバラ大学のAndrew Leigh Brownはその手伝いをした。しかし彼は今では、その種の事件に関する調査を引き受けていない。

Leigh Brownは、2013年5月に国連合同エイズ計画（UNAIDS）が発表した方針文書の作成に関わった。この文書では、故意であることが明らかな事例以外のHIV感染を刑事訴追することをやめるよう呼び掛けている。故意だと思われる場合でも、法医系統学の適用は慎重に行い、他の補強証拠も併用すべきだと同文書は勧告している。検察側の立証責任は重くあるべきなのだ。

期待と落とし穴

Vandammeが残念に思っているのは、法医系統学に関わる研究者に対する指導や助言がまだ全く足りないことだ。彼女は、自分や他の懸念を持つ専門家たちが現在作成しているガイドラインが、誤った解釈を避けるのに役立ってほしいと考えている。解析で得られた知見を法廷で提示するための方法を教えるだけでなく、対照群の見つけ方や、ウイルスのどの遺伝的領域を検証すべきかなどの技術的問題についてコンセンサスを得たい、というのがVandammeの今の思いだ。「系統発生解析の専門家が法廷に呼ばれる事例は増え続けています。この指針は、法医学という枠の中で系統発生の専門的知識を生かすために役立つでしょう」と彼女は言う。

研究者が今後、事件の調査に取り組む際には、関わる事例を慎重に選ぶことになるだろう。「我々は確かにウイルスの類縁関係を明らかにできますが、だからといって、そうすることが必ずしも社会に最大の利益をもたらすわけではないのです」とHillisは話す。「私自身は、偶発的なウイルス感染ではないことが明らかな犯罪を検証する場合にのみ、この種の解析を使うことにしています。例えばレイプや殺人未遂などの事件ですね」。

バレンシアの事件は数年前の出来事であるにもかかわらず、そのデータが公表されると、法医系統学の利用法や落とし穴の可能性に関する議論は、裁判に用いたいと考える人々の間でも、バイオディフェンスに用いたいと考える人々の間でも、再び活発になった。これを受けてGonzález-Candelasは、2013年10月にクロアチアのザグレブで開催された会議の招聘講演で、この研究分野が直面する重要な難問について取り上げた。

この会議の中で、米国科学アカデミーと英国王立協会が主催したワークショップは、調査結果を今なお発表していない。Budowleによれば、それには理由があるという。バイオセキュリティーおよび諜報の分野ではデータへのアクセスをめぐって大きな利害の対立があるため、リスクを懸念してデータを機密扱いにする意向なのだ。

調査結果が誰かの人生を左右するような場合には、中途半端でなくきちんと解決することが重要だとBudowleは言う。法医系統学で得られた答えが、個人を刑務所に送ったり、ある患者集団を排斥したりすることにつながる場合もある。生物兵器に関わる事例ともなれば、調査の結論が、どこかの国に対する制裁措置や、最悪の場合には戦争につながることもあるだろう。それだけに、ウイルス並みに速く進化するこの分野で、ツールや検査法の正当性を評価することは一層難しい。「法医系統学は、まだできたての分野なのです。現在使われている手法でも、2年後には使われなくなっているかもしれません」とBudowleは話す。

翻訳：船田晶子