ヒトサル痘ウイルスのウイルス学

Review: The Virology of Human Monkeypox Virus (hMPXV): A Brief Overview. Image Credit: Dotted Yeti / Shutterstock


ヒトサル痘ウイルス (hMPXV) の最初の症例は、2022 年 5 月 7 日にナイジェリアから帰国した個人で、英国保健安全保障局 (UKHSA) によって確認されました。この患者は、入院中に英国に旅行する数日前に発疹を発症しました。彼が英国に到着したときに起こりました。 hMPXV は、小胞スワブ サンプルを使用した逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応 (RT-PCR) の助けを借りて確認されました。 これに続いて、45カ国で1,500人以上の症例が疑われるか確認されたため、世界保健機関(WHO)はウイルスの急速な拡散を抑えるために緊急会議を招集しました.

MPXV は、オルソポックスウイルス属およびポックスウイルス科に属する二本鎖 DNA ウイルスです。 これは、パンデミックまたは流行の可能性があるウイルスの WHO のリストに存在する人獣共通感染症ウイルスです。 これは、グリコサミノグリカンへの結合を介して宿主細胞に侵入できる、200 ~ 250 nm の大きさのエンベロープを持つ細胞質ウイルスです。 ただし、hMPXV の起源、病因、および治療に関する研究は限られています。

Virus Research ジャーナルの新しいレビューは、hMPXV ウイルス学に関して報告された最近の進歩の概要を提供することを目的としています。

レビュー: ヒトサル痘ウイルス (hMPXV) のウイルス学: 概要。 画像著作権: 点線のイエティ / Shutterstock

ウイルスの起源

ウイルスの最初の分離は、デンマークで輸入されたサルに現れた天然痘様の小胞膿疱性病変から行われました。 次の数年間、サルでの同様の発生が他の場所で観察されました。 1966 年にロッテルダムの動物園で大流行が起こりました。このウイルスは、最初に南米のオオアリクイに感染し、その後、さまざまな類人猿やサルに感染したと推測されました。 最初のヒト感染は、1970 年にリベリアとコンゴ民主共和国の個人で確認され、hMPXV が別個のウイルスであることが確認されました。

その後、ウイルスは 1970 年から 2003 年にかけて、アフリカ西部および中央部の地域に固有であることが判明しました。アフリカ以外での最初のアウトブレイクの報告は、2003 年にガーナ​​から 9 種類の哺乳類が輸入された際に米国で報告されました。 3歳の女の子がプレーリードッグに噛まれて救急搬送された際にオーバーイベントが確認されました。 これに続いて、アフリカの流行地域にまで遡ることができる散発的なアウトブレイクが世界中で観察されています。 ただし、その自然貯水池の正確な検出はまだ調査中です。

MPXVクレード

オルソポックス ウイルスは、遺伝的および抗原的に類似しており、そのメンバー間で 90% 以上の配列類似性を持つオープン リーディング フレーム (ORF) で構成されています。 ウイルスの進化的変化は、ゲノムの末端での遺伝子喪失と遺伝子コピー数の変動によるものであると報告されています。 hMPXV ゲノムのサイズは約 197 kb で、約 190 個の重複しない ORF と、両端が逆方向末端反復配列 (ITR) に隣接する中央コード領域配列 (CRS) で構成されます。

最も記述されている hMPXV クレードは、西アフリカ (WA) および中央アフリカ/コンゴ盆地 (CA) クレードです。 WA クレードは死亡率が低く軽度の感染症を引き起こすことがわかっていますが、CA クレードはワクチン接種を受けていない人の死亡率が 10% で、より深刻な感染症を引き起こすことがわかっています。 以前の研究では、CA クレードは 173 のユニークな機能遺伝子を含み、WA クレードは 171 を含むことが示されています。さらに、56 の病原性遺伝子のうち 53 が両方のクレードで観察されました。 両方のクレード間の病原性の違いは、COP-C3L、BR-209、および BR-203 遺伝子オルソログの違いにより観察されました。 さらに、D14R 遺伝子は、WA クレードには存在せず、毒性の違いにも寄与する別の重要な抗炎症因子であることがわかりました。

2022年のアウトブレイクからのhMPXVゲノムの最近の分析は、塩基シトシン(C)からチミン(T)へ、およびグアニン(G)からアデニン(A)への突然変異を示しました。これは酵素APOBEC3によって引き起こされる可能性があります。 また、2022年の分離株のゲノムの中央に30T塩基長の配列が観察されており、その役割はまだ決定されていません。

病因

hMPXV の病因には、ウイルスの侵入、融合、複製、および放出が含まれます。 ウイルスの 2 つの感染形態、細胞内成熟ビリオン (MV) および細胞外エンベロープ ビリオン (EV) が生成されることが観察されています。 MV は単一の膜結合であることがわかっていますが、EV は別個の三重膜で構成されています。 EV抗原を標的にして産生することができない抗体とワクチンは、より低い保護を提供することがわかっています。

さらに、ウイルス感染サイクルの完了に重要な 2 つのマルチサブユニット複合体、保存オリゴマー ゴルジ (COG) およびゴルジ関連逆行性タンパク質 (GARP) 複合体が特定説(推定)されています。 GARP 複合体は、エンドソーム輸送の逆行を助け、4 つの液胞タンパク質選別 (VPS) 遺伝子を含みます。 COG複合体は、ゴルジ構造の維持とゴルジ内交通規制に役立ちます。 それは 2 つの葉で構成され、それぞれが 4 つの関連するサブユニットで構成されています。

バイオインフォマティクス分析により、ORF 17 から 32 (R1) および ORF 179 から 193 (R2) の 2 つの異なる領域が特定説(推定)されました。 一方または両方の領域を削除すると、マウスの罹患率と死亡率が低下し、ウイルスの複製が弱まることがわかっています。 さらに、hMPXV はコア ヒストンをアップレギュレートし、ヒストン発現調節因子と宿主細胞周期に関連する細胞膜イオン チャネルをダウンレギュレートすることが観察されています。

サイトカインストーム

COVID-19 と同様に、サイトカイン ストームが hMPXV 感染の場合に観察され、高レベルのインターロイキン IL-4、-5、-6、および -10 と低レベルの腫瘍壊死因子-α、インターフェロン α、およびガンマ、IL-2 および -12 とともに。 hMPXV 感染は、相補的な B 細胞応答のカスケードも誘発しました。 さらに、A33、B5、L1、D8、H3、および A27 を標的とする 6 つのモノクローナル抗体が同定され、オルソポックス ウイルスの気道感染および全身感染から保護されました。

hMPXV の診断法

hMPXV の診断は、ウイルスの培養と分離、PCR、IgM/IgG 血清学的検査、特定説(推定)の抗原の免疫組織化学、および発疹の陰性染色電子顕微鏡検査によって行うことができます。 さらに、すべての人獣共通オーソポックス ウイルスを検出するために、分析プロセス用抗体免疫カラム (AICAP) 免疫ろ過ツールとして知られる高感度の診断ツールが開発されました。 最近、ウイルスの G2R 遺伝子を 7 分以内に検出できるリコンビナーゼ ポリメラーゼ増幅 (RPA) アッセイが開発されました。 代謝活性は、リンパ節の大きさとともに、hMPXV 感染の存在を決定することもできます。 また、陽電子放出断層撮影/コンピューター断層撮影 (PET/CT) イメージング [18F]-フルオロデオキシグルコース (FDG) は、非ヒト霊長類モデルの hMPXV 疾患の経過を正確に予測することがわかっています。

治療と予防

シドフォビルまたはその他の関連する非環式ヌクレオシド ホスホネート アナログによる抗ウイルス治療は、天然痘ワクチン接種と比較して、暴露の 24 時間後のサルにおける致死 hMPXV の治療においてより効果的であることが観察されています。 ただし、PAV-164 として知られる新しい抗ウイルス剤は、MPXV の複製を阻害し、利用可能な抗ウイルス剤に対する耐性を克服するために開発されました。 天然ポリフェノールであるレベステロールも、両方のクレードに対する in vitro hMPXV 複製を大幅に減少させることがわかっています。

予防接種諮問委員会 (ACIP) は、2022 年に ACAM2000 ワクチンの代替として JYNNEOS ワクチンを使用することを推奨しています。投与間隔は 28 日です。 毒性の強いオルソポックスウイルスに接触した人は 2 年ごとに追加接種を受けることが推奨され、毒性の低いオルソポックスウイルスに接触した人は 10 年ごとに追加接種を受けることが推奨されます。

最近では、4pox として知られる DNA ワクチンも開発され、ウイルスの排出を阻害し、感染の悪影響を防ぎます。 さらに、組換えワクシニア ウイルス免疫グロブリン (rVIG) と 2 つのヒト キメラ モノクローナル抗体、c8A と c7D11 も MPXV に対して有効であることがわかっています。 さらに、CRISPR/Cas9 ベースの標的抗ウイルス薬は、オルソポックス ウイルスのウイルス力価を約 90% 低下させることも観察されています。 英国、米国、カナダなどの国でリング ワクチン接種が開始されたことで、重症度を軽減し、hMPXV 感染を防ぐことができる、より安全で、より強力で、配布が容易なワクチンを開発することが不可欠です。

2022年の流行

2022 年の世界的な大流行は、アフリカ西部または中央アフリカとのつながりがないため、興味深いものです。 さらに、主に男性と性交渉をする男性 (MSM) コミュニティの間でのウイルスの伝染は、非常に興味深いものです。 WAクレードは、軽度の感染を引き起こし、ヒトの間での感染が少ないことが知られている2022年の流行に関連しています。 人間と動物の相互作用の増加と気候変動は、人獣共通感染症の波及イベントを加速することが示唆されています。 疫学機関と公衆衛生当局は、将来の人獣共通感染症を検出し、治療の選択肢を提供し、一般の人々を導くために、意識と警戒を怠らないようにする必要があります。

結論

ヒトサル痘ウイルスは、何年も前に発見された、無視されてきた人獣共通病原体です。 しかし、最近の 2022 年のアウトブレイクは、ウイルスを継続的に監視し、新しく効果的な治療法を開発する必要性を浮き彫りにしています。 さらに、hMPXV の世界中への急速な拡散を管理および封じ込めるために、さらなる研究を行う必要があります。



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