ポリオ（ポリオ脊髄炎/ ˌ p oʊ l i oʊ ˌ m aɪ ə ˈ l aɪ t ɪ s / POH -lee -oh- MY -ə- LY -tiss ）は、一般的にポリオと略され、ポリオウイルスによって引き起こされる感染症です。[1]症例の約75％は無症状です。[5]軽度の症状には、喉の痛みや発熱などがありますが、一部の症例では、頭痛、首のこわばり、知覚異常などのより重篤な症状が発生します。[1] [3]これらの症状は通常1～2週間で治まります。まれに永久麻痺の症状があり、極端な場合は死に至ることもあります。[1]回復後数年で、ポリオ後症候群が発生する可能性があり、最初の感染時と同様の筋力低下がゆっくりと進行します。[2]

ポリオは自然感染でヒトにのみ発生します[1] 。感染力は非常に強く、糞口感染[1] [6]（例：不衛生な衛生状態、またはヒトの糞便に汚染された食品や水の摂取）、または経口感染によってヒトからヒトへと広がります。感染者は、症状が現れなくても最大6週間にわたり感染を広げる可能性があります。ポリオは、糞便中のウイルスの検出、または血液中のウイルスに対する抗体の検出によって診断されます[1] 。

ポリオは数千年にわたって存在し、古代の芸術にもその病気が描かれている。[1]この病気は1789年にイギリス人医師 マイケル・アンダーウッドによって初めて明確な症状として認識され、[1] [7]その原因となるウイルスは1909年にオーストリアの免疫学者 カール・ランドシュタイナーによって初めて特定された。[8] [9]ヨーロッパとアメリカ合衆国では19世紀後半に大規模な流行が始まり、[1] 20世紀には最も心配される小児疾患の1つになった。[10] 1950年代にポリオワクチンが導入されて以来、ポリオの発生率は急速に減少した。[1] 2023年10月現在、野生型ポリオウイルス（WPV）が風土病となっているのはパキスタンとアフガニスタンのみである。[11]

一度感染すると、特別な治療法はありません。[3]この病気はポリオワクチンで予防できますが、生涯にわたって予防するには複数回の接種が必要です。[3]ポリオワクチンには、不活化ポリオウイルスを使用する注射ポリオワクチン（IPV）と弱毒化（弱毒化）生ウイルスを含む経口ポリオワクチン（OPV）の2種類があります。 [1] 両方の種類のワクチンを使用することで、野生型ポリオの発生率は1988年の推定35万件から[3] 2022年にはわずか3カ国で確​​認された30件にまで減少しました。[12] まれに、従来のOPVが毒性のある形態に戻ることがありました。遺伝的安定性が向上した改良経口ワクチン（nOPV2）が開発され、2023年12月に世界保健機関（WHO）によって完全な認可と事前認定が付与されました。[13] [14]

ポリオのビデオ概要（スクリプト）

兆候と症状

「ポリオ」という用語は、ポリオウイルスの3つの血清型のいずれかによって引き起こされる疾患を指すために使用されます。ポリオ感染には2つの基本的なパターンがあります。中枢神経系（CNS）を侵さない軽度の疾患（不完全型ポリオと呼ばれることもあります）と、中枢神経系を侵す重度の疾患（麻痺性または非麻痺性の場合があります）です。[15]成人は小児よりも症状（重症を含む）を発症する可能性が高くなります。[1]

正常な免疫系を持つ人のほとんどは、ポリオウイルス感染しても無症状です。約25%の症例では、喉の痛みや微熱などの軽度の症状が現れます。[3] [5]これらの症状は一時的なもので、1～2週間で完全に回復します。[1] [3]

感染者の約1％では、ウイルスが消化管から中枢神経系（CNS）に移動することがある。[1] CNSが侵された患者のほとんどが、頭痛、首、背中、腹部および四肢の痛み、発熱、嘔吐、胃痛、無気力、易刺激性などの症状を伴う、非麻痺性無菌性髄膜炎を発症する。[ 16 ] [17] [18] 1,000例中約1～5例が麻痺性疾患に進行し、筋肉が衰弱してだらりと動き、制御が困難になり、最終的には完全に麻痺する。この状態は急性弛緩性麻痺と呼ばれる。[19]筋力低下は脚に最もよく現れるが、頭部、首、横隔膜の筋肉が現れることもまれにある。[1]麻痺の部位によって、麻痺型ポリオは脊髄型、球麻痺型、球脊髄型に分類される。麻痺を発症した人のうち、呼吸筋に麻痺が及ぶため、2～10％が死亡する。[3]

脳炎は脳組織自体の感染症であり、まれに発生することがあり、通常は乳児に限局します。脳炎は、錯乱、精神状態の変化、頭痛、発熱、そしてまれに発作や痙性麻痺を特徴とします。[20]

語源

ポリオミエリティス（poliomyelitis）という用語は、古代ギリシャ語 で「灰色」を意味するpoliós（πολιός）、脊髄の灰白質を意味するmyelós（µυελός 、「骨髄」）、そして炎症を意味する接尾辞-itisに由来する[16]。この語は1874年に初めて使用され、ドイツの医師アドルフ・クスマウルによって提唱されたとされている[21]。略語の polioが初めて使用されたのは、 1911年のインディアナポリス・スター紙である[22]。

原因

ポリオウイルスの透過型電子顕微鏡 写真

ポリオは、ヒト以外の種には感染しません。[23]この疾患は、ポリオウイルス(PV)として知られるエンテロウイルス属のウイルスによる感染によって引き起こされます。このグループの RNA ウイルスは、消化管[24]  、具体的には中咽頭と腸に定着します。その構造は非常に単純で、カプシドと呼ばれるタンパク質の殻に包まれたシングル(+) センスRNAゲノムで構成されています。[23]カプシドタンパク質は、ウイルスの遺伝物質を保護するだけでなく、ポリオウイルスが特定の種類の細胞に感染することを可能にします。ポリオウイルスには、野生型ポリオウイルス 1 型 (WPV1)、2 型 (WPV2)、3 型 (WPV3) の 3 つの血清型が特定されており、それぞれがわずかに異なるカプシドタンパク質を持っています。[25]これら 3 つはすべて非常に毒性が強く、同じ疾患症状を引き起こします。[23] WPV1 は最も一般的に見られる型であり、麻痺と最も密接に関連しています。[26] WPV2は2015年に根絶が認定され、WPV3は2019年に根絶が認定されました。[27]

潜伏期間（感染から最初の兆候と症状が現れるまでの期間）は、非麻痺性ポリオの場合3～6日です。病気が進行して麻痺を引き起こす場合は、7～21日以内に発症します。[1]

感染またはポリオワクチンによる免疫によってウイルスに曝露された人は、免疫を獲得します。免疫を獲得した人では、扁桃腺と消化管にポリオウイルスに対するIgA抗体が存在し、ウイルスの複製を阻害します。また、ポリオウイルスに対するIgG抗体とIgM抗体は、ウイルスが中枢神経系の運動ニューロンに拡散するのを防ぎます。[28]ある血清型のポリオウイルスに感染またはワクチン接種しても、他の血清型に対する免疫は得られず、完全な免疫を得るには各血清型への曝露が必要です。[28]

同様の症状を示すまれな疾患である非ポリオウイルス性ポリオは、ポリオウイルス以外のエンテロウイルスの感染によって発生する可能性がある。 [29]

1961年から使用されている経口ポリオワクチン[30]には、複製可能な弱毒化ウイルスが含まれています。稀に、ワクチン接種を受けた人から他の人に感染することがあります。ワクチン接種率の高い地域では、感染は限定的であり、ウイルスは死滅します。ワクチン接種率の低い地域では、この弱毒化ウイルスが循環し続け、時間の経過とともに変異して毒性の強い形態に戻る可能性があります。[31]この原因によるポリオは、自然発生または「野生型」ポリオウイルス（WPV）と区別するために、循環型ワクチン由来ポリオウイルス（cVDPV）または変異型ポリオウイルスと呼ばれます。 [32]

伝染 ; 感染

ポリオは非常に感染力が強い。この病気は主に糞口感染で、汚染された食品や水を摂取することで感染する。まれに経口感染することもある。[ 1]温帯地域では季節性があり、夏と秋に感染のピークを迎える。熱帯地域ではこうした季節性の違いははるかに小さい。 [28]ポリオは症状発現の前後7～10日間が最も感染力が強いが、唾液や便中にウイルスが残っている限り感染は続く。ウイルス粒子は最大6週間、便中に排出される可能性がある。 [5]

ポリオ感染リスクを高める要因としては、妊娠[33]、高齢または幼児であること、免疫不全[34]、栄養失調[ 35 ]などが挙げられます。妊娠中はウイルスが母体胎児間の障壁を通過する可能性がありますが、胎児は母体の感染やポリオワクチン接種のいずれの影響も受けないようです。[36]母親の抗体は胎盤も通過し、生後数ヶ月間、乳児をポリオ感染から守る受動免疫を提供します。 [37]

病態生理学

腰髄の顕微鏡写真。前脊髄動脈を囲むポリオタイプIIIによる梗塞を示している。

ポリオウイルスは口から体内に侵入し、最初に接触する細胞、すなわち咽頭と腸粘膜に感染します。細胞膜上のポリオウイルス受容体またはCD155と呼ばれる免疫グロブリン様受容体に結合して侵入します。 [38]その後、ウイルスは宿主細胞の自己複製機構を乗っ取り、複製を開始します。ポリオウイルスは約1週間かけて消化管細胞内で分裂し、そこから扁桃腺（特に扁桃腺の胚中心に存在する濾胞樹状細胞）、パイエル板のM細胞を含む腸管リンパ組織、深頸部リンパ節および腸間膜リンパ節へと広がり、そこで大量に増殖します。その後、ウイルスは血流に吸収されます。[39]

ウイルス血症として知られるこの症状は、血流中にウイルスが存在することで、ウイルスが体中に広く分布することを可能にする。ポリオウイルスは血液中やリンパ管内で長期間にわたって生存し、増殖することができ、ときには17週間に及ぶこともある。[40]少数の症例では、褐色脂肪、細網内皮組織、筋肉などの他の部位に広がり、複製することがある。[41]この持続的な複製によって重大なウイルス血症が生じ、軽度のインフルエンザ様症状の発現につながる。稀に、これが進行してウイルスが中枢神経系に侵入し、局所的な炎症反応を誘発することがある。ほとんどの場合、これは髄膜（脳を囲む組織層）の自己限定的な炎症を引き起こし、非麻痺性無菌性髄膜炎として知られる。[16]中枢神経系への侵入がウイルスに利益をもたらすことは知られておらず、おそらく通常の胃腸感染症からの偶発的な逸脱であると考えられる。[42]ポリオウイルスが中枢神経系に広がるメカニズムは十分に解明されていないが、主に偶然の出来事であり、個人の年齢、性別、社会経済的地位とはほとんど関係がないと思われる。 [42]

麻痺性ポリオ

ポリオウイルス感染によって骨格筋組織の神経が失われると、麻痺を引き起こす可能性があります。

感染者の約1%において、ポリオウイルスは特定の神経線維経路に沿って広がり、脊髄、脳幹、または運動皮質内の運動ニューロンで優先的に複製・破壊します。これにより麻痺性ポリオが発症します。その様々な形態（脊髄型、延髄型、延髄脊髄型）は、ニューロン損傷と炎症の程度、および中枢神経系のどの領域が侵されるかによってのみ異なります。[43]

神経細胞の破壊は脊髄神経節に病変を生じさせるが、網様体、前庭核、小脳虫部、深部小脳核にも病変が生じる可能性がある。[42]神経細胞の破壊に伴う炎症は、脊柱の灰白質の色や外観を変化させ、赤みを帯びて腫れたように見えることが多い。[16]麻痺性疾患に伴うその他の破壊的変化は、前脳領域、特に視床下部と視床に生じる。[42]

麻痺性ポリオの初期症状には、高熱、頭痛、背中と首のこわばり、様々な筋肉の非対称的な筋力低下、触覚過敏、嚥下困難、筋肉痛、浅部反射および深部反射の消失、知覚異常（チクチクする感じ）、易刺激性、便秘、排尿困難などがあります。麻痺は通常、初期症状の発現から1～10日後に発症し、2～3日間進行し、通常は解熱する頃には完全に治まります。[44]

麻痺性ポリオを発症する可能性は年齢とともに高まり、麻痺の程度も増します。小児では、中枢神経系への感染の結果、非麻痺性髄膜炎が最も多く発生し、麻痺は1000例中1例にしか発生しません。成人では、75例中1例に発生します。[45] 5歳未満の小児では、片足麻痺が最も多く見られます。成人では、胸部と腹部の広範囲の麻痺に加え、四肢全てに影響を及ぼす四肢麻痺（四肢麻痺 ）の可能性が高くなります。[46]麻痺の発生率は、感染したポリオウイルスの血清型によっても異なります。麻痺の発生率が最も高いのは1型ポリオウイルス（200例中1例）で、最も低いのは2型ポリオウイルス（2,000例中1例）です。[47]

脊髄ポリオ

脊柱前角細胞における運動ニューロンの位置

最も一般的な麻痺性ポリオの形態である脊髄ポリオは、脊柱の前角細胞または腹側（前方）灰白質部分の運動ニューロンへのウイルスの侵入によって生じ、体幹、四肢、肋間筋などの筋肉の運動を担っています。[19]ウイルスの侵入によって神経細胞が炎症を起こし、運動ニューロン神経節が損傷または破壊されます。脊髄ニューロンが死滅すると、ワラー変性が起こり、死んだニューロンによって以前に神経支配されていた筋肉が衰弱します。 [48]神経細胞が破壊されると、筋肉は脳や脊髄からの信号を受け取れなくなり、神経刺激がないと、筋肉は萎縮して衰弱し、だらりと垂れ下がり、制御が悪くなり、最終的に完全に麻痺します。[19]最大麻痺は急速に進行し（2～4日）、通常は発熱と筋肉痛を伴います。深部腱反射も影響を受け、典型的には消失または低下する。しかし、麻痺した手足の感覚（感じる能力）は影響を受けない。[49]

脊髄麻痺の程度は、脊髄のどの部位が影響を受けるかによって異なり、頸椎、胸椎、腰椎のいずれかに発症することがあります。[50]ウイルスは体の両側の筋肉に影響を及ぼす可能性がありますが、多くの場合、麻痺は非対称です。[39]四肢、または四肢の組み合わせ（片脚、片腕、両脚と両腕）が影響を受ける可能性があります。麻痺は、遠位部（指先や足指）よりも近位部（四肢が体と接合する部分）の方が重症になることが多いです。[39]

球麻痺

球部（オレンジ色）の位置と解剖

麻痺性ポリオの約2％を占める球麻痺型ポリオは、ポリオウイルスが脳幹の球領域内の神経に侵入し破壊することで発症します。[1]球領域は、大脳皮質と脳幹をつなぐ白質の経路です。これらの神経が破壊されると、脳神経によって支配されている筋肉が弱くなり、脳炎の症状が現れ、呼吸困難、発話困難、嚥下困難を引き起こします。[18]影響を受ける重要な神経は、舌咽神経（嚥下を部分的に制御し、喉、舌の動き、味覚に関与）、迷走神経（心臓、腸、肺に信号を送る）、副神経（上部の首の動きを制御）です。嚥下への影響により、気道に粘液が溜まり、窒息を引き起こす可能性があります。 [44]その他の徴候や症状としては、顔面筋力低下（頬、涙管、歯茎、顔面の筋肉などを支配する三叉神経と顔面神経の破壊によって引き起こされる）、複視、咀嚼困難、呼吸数、呼吸深度、呼吸リズムの異常（呼吸停止につながる可能性がある）などがあります。肺水腫やショックも起こり、致命的となる可能性があります。[50]

球脊髄ポリオ

麻痺型ポリオ症例全体の約19%は球麻痺と脊髄症状の両方を呈し、この亜型は呼吸器型または球脊髄型ポリオと呼ばれます。[1]この場合、ウイルスは頸髄の上部（頸椎C3～C5）を侵し、横隔膜麻痺が起こります。侵される重要な神経は、横隔膜を駆動して肺を膨らませる横隔膜神経と、嚥下に必要な筋肉を動かす神経です。これらの神経を破壊することで、この型のポリオは呼吸に影響を及ぼし、人工呼吸器なしでは呼吸が困難または不可能になります。腕や脚の麻痺につながる可能性があり、嚥下や心臓機能にも影響を与える可能性があります。[51]

診断

麻痺性ポリオは、他の明らかな原因に起因しない、影響を受けた四肢の腱反射の低下または消失を伴い、感覚または認知機能の低下を伴わず、1肢または複数肢の弛緩性麻痺の急性発症を呈する患者において臨床的に疑われる可能性がある。[52]

臨床検査による診断は通常、便検体または咽頭スワブ検体からのポリオウイルスの検出に基づいて行われます。まれに、血液または 脳脊髄液中にポリオウイルスが同定される場合もあります。ポリオウイルス検体は、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（RT-PCR）またはゲノム配列解析を用いてさらに分析され、血清型（1型、2型、または3型）と、ウイルスが野生株かワクチン由来株かが判定されます。[1]

防止

受動免疫

1950年、ピッツバーグ大学のウィリアム・ハモンは、ポリオ生存者の血漿からガンマグロブリン成分を精製しました。 [53]ハモンは、ポリオウイルスに対する抗体を含むガンマグロブリンが、ポリオウイルス感染を阻止し、発症を予防し、ポリオに罹患した他の患者の重症度を軽減するために使用できると提唱しました。大規模な臨床試験の結果は有望なものでした。ガンマグロブリンは、麻痺性ポリオの発症を約80%予防する効果があることが示されました。[54]また、ポリオを発症した患者の重症度を軽減することも示されました。[53]血漿の供給量が限られていたため、ガンマグロブリンはその後、広く使用されるには非現実的であると判断され、医学界はポリオワクチンの開発に注力しました。[55]

ワクチン

経口ポリオワクチンを接種する子供

ポリオ対策として、世界中で2種類のワクチンが使用されています。一つは不活化ポリオウイルスを注射で投与するもの、もう一つは弱毒化ポリオウイルスを経口で投与するものです。どちらのワクチンもポリオに対する免疫を誘導し、感染から個人を守る効果があります。[56]

不活化ポリオワクチン（IPV）は、1952年にピッツバーグ大学のジョナス・ソークによって開発され、1955年4月12日に世界に発表されました。 [57]ソークワクチンは、一種のサルの腎臓組織培養（ベロ細胞 株）で増殖したポリオウイルスに基づいており、ホルマリンで化学的に不活化されています。[28] IPV（注射による投与）を2回投与すると、90％以上の人がポリオウイルスの3つの血清型すべてに対する防御抗体を生成し、少なくとも99％が3回の投与後にポリオウイルスに対して免疫を持ちます。[1]

その後、アルバート・セービンは、弱毒生ウイルスを含む経口投与可能なポリオワクチン（経口ポリオワクチン - OPV）を開発しました。これは、生理学的温度以下の温度で、ウイルスを非ヒト細胞に繰り返し通過させることで製造されました。[58]セービンワクチンに含まれる弱毒化ポリオウイルスは、野生型ポリオウイルスの感染と複製の主要部位である腸内で非常に効率的に複製されますが、ワクチン株は神経系組織内では効率的に複製できません。[59]セービンの三価OPVを1回接種すると、約50%の接種者に3種類のポリオウイルス血清型すべてに対する免疫が生成されます。OPVを3回接種すると、95%以上の接種者に3種類のポリオウイルスすべてに対する防御抗体が生成されます。[1] セービンワクチンの人体実験は1957年に始まり、 [60] 1958年にコプロフスキーらの弱毒生ワクチンと競合し、米国国立衛生研究所によって選定された。[61] 1962年に認可され、[60]世界中で唯一の経口ポリオワクチンとして急速に普及した。[61]

OPVは、経口経路および糞口経路による野生型ポリオウイルスの人から人への感染を効果的に阻止し、ワクチン接種を受けた個人と地域社会の両方を保護します。弱毒生ウイルスは、ワクチン接種を受けた人から未接種の接触者に感染し、より広範な地域社会免疫をもたらします。[62] IPVは優れた免疫を付与しますが、糞口経路による野生型ポリオウイルスの拡散防止には効果が低いです。[63]

野生型ポリオおよびcVDPVの症例（2000～2024年）。

経口ポリオワクチンは安価で投与が容易であり、腸内で優れた免疫を生成する（野生型ウイルスが風土病となっている地域での感染を防ぐのに役立つ）ため、多くの国でポリオの制御のためのワクチンとして選ばれてきた。[64]非常にまれなケースでは、セービン経口ポリオウイルス（OPV）内の弱毒化ウイルスが麻痺を引き起こす可能性のある形態に戻ることがある。[65] 2017年には、野生型ポリオの症例が過去最低を記録したため、ワクチン由来ポリオウイルス（cVDPV）による症例数が初めて野生型ポリオウイルスによる症例数を上回った。[66]ほとんどの先進国は、ポリオに対する単独ワクチンとして、または経口ポリオワクチンとの併用として、再発しない不活化ポリオワクチンに切り替えている。[67]

改良された経口ワクチン（新規経口ポリオワクチン2型 - nOPV2）の開発は2011年に開始され、2021年に緊急認可を受け、その後2023年12月に完全認可されました。[68]これは従来の経口ワクチンよりも遺伝的安定性が高く、毒性のある形態に戻る可能性が低いです。[68]

処理

ポリオには治療法はありませんが、治療法はあります。現代の治療は、症状の緩和、回復の促進、合併症の予防に重点が置かれています。支持療法としては、筋力低下による感染を防ぐための抗生物質、鎮痛剤、適度な運動、栄養価の高い食事などが挙げられます。[69]ポリオの治療には、作業療法、理学療法、装具、矯正靴、そして場合によっては整形外科手術を含む長期的なリハビリテーションが必要となることがよくあります。[50]

呼吸補助のために携帯型人工呼吸器が必要になる場合があります。歴史的には、非侵襲性の陰圧人工呼吸器（通称「鉄の肺」）が、急性ポリオ感染症の患者が自立呼吸できるようになるまで（通常1～2週間程度）人工的に呼吸を維持するために使用されていました。より現代的な呼吸療法が開発され[70] 、また世界のほとんどの地域でポリオが根絶されたため、現代医学では鉄の肺の使用はほぼ時代遅れとなっています。 [71]

ポリオの歴史的な治療法としては、水治療法、電気療法、マッサージ、受動運動、腱延長術や神経移植などの外科的治療などがあります。 [19]

予後

ポリオにより右足の膝が反り返った少女

ポリオ感染が不完全だった患者は完全に回復する。無菌性髄膜炎のみを発症した患者では、症状は2～10日間持続し、その後完全に回復すると予想される。[72]脊髄ポリオの場合、感染した神経細胞が完全に破壊されると麻痺は永続的となる。破壊はされていないものの一時的に機能を失った細胞は、発症後4～6週間以内に回復する可能性がある。[72]脊髄ポリオ患者の半数は完全に回復し、4分の1は軽度の障害で回復し、残りの4分の1は重度の障害が残る。[73]急性麻痺と残存麻痺の程度は、ウイルス血症の程度に比例し、免疫の程度に反比例すると考えられる。[42]脊髄ポリオで致命的になることはまれである。[44]

呼吸補助なしでは、呼吸器系障害を伴うポリオの結果、窒息や分泌物の誤嚥による肺炎などが生じる。[74]全体として、麻痺型ポリオ患者の5～10％は、呼吸に使う筋肉の麻痺により死亡する。症例致死率（CFR）は年齢によって異なり、小児では2～5％、成人では最大15～30％が死亡する。[1]球麻痺型ポリオは、呼吸補助がない場合には死亡することが多い。[51]補助がある場合、そのCFRは患者の年齢に応じて25～75％の範囲である。[1] [75]間欠的陽圧換気が利用できる場合、死亡率は15％まで低減できる。[76]

回復

ポリオの多くの症例では、一時的な麻痺にとどまります。[19]通常、このような症例では、麻痺した筋肉への神経インパルスは1ヶ月以内に回復し、6～8ヶ月で完全に回復します。[72]急性麻痺性ポリオの回復に関わる神経生理学的プロセスは非常に効果的であり、元の運動ニューロンの半分が失われても、筋肉は正常な筋力を維持することができます。[77]感染後1年を経過しても残る麻痺は永続的である可能性が高いですが、感染後18ヶ月までは筋力の回復が見られる可能性があります。[72]

回復に関与するメカニズムの一つは神経終末の萌芽であり、残存する脳幹および脊髄の運動ニューロンが新たな枝、すなわち軸索の萌芽を形成する。[78]これらの萌芽は、急性ポリオ感染によって神経支配を失った孤立した筋線維に再神経支配をもたらし、 [79]線維の収縮能力を回復させ、筋力を向上させる。[80]終末の萌芽により、以前は4～5ユニットが担っていた作業を行う、著しく肥大した少数の運動ニューロンが生成される場合がある。[45]かつて200個の筋細胞を制御していた単一の運動ニューロンが、800～1000個の細胞を制御するようになる場合もある。リハビリテーション期に発生し、筋力回復に寄与するその他のメカニズムとしては、筋線維肥大 （運動や活動による筋線維の肥大）やタイプII筋線維からタイプI筋線維への変化などがある。[79] [81]

これらの生理学的プロセスに加えて、身体は他の方法で残存麻痺を補うことができます。例えば、弱った筋肉をその最大能力よりも高い強度で使用したり、あまり使われていない筋肉を発達させたり、靭帯が安定性と可動性を高めたりすることができます。[81]

合併症

麻痺性ポリオの残存合併症は、初期の回復過程を経てもしばしば発生します。[18]筋肉の麻痺や麻痺は、骨格の変形、関節の硬直、運動障害を引き起こすことがあります。四肢の筋肉が弛緩すると、他の筋肉の機能に支障をきたす可能性があります。この問題の典型的な症状は、尖足（内反足に類似）です。この変形は、つま先を下方に引っ張る筋肉は働くものの、上方に引っ張る筋肉は働かず、足が自然に地面に向かって垂れ下がる傾向があります。この問題を放置すると、足の裏のアキレス腱が退縮し、足が正常な位置を保てなくなります。ポリオ患者が尖足を発症すると、かかとを地面につけることができないため、正常に歩行できなくなります。腕が麻痺した場合も同様の状況が発生する可能性があります。[82]

場合によっては、ポリオによって患側の脚の成長が遅れ、もう一方の脚は正常に成長し続けます。その結果、片方の脚がもう片方よりも短くなり、足を引きずったり片側に傾いたりして、脊椎の変形（側弯症など）につながります。[82] 骨粗鬆症や骨折の可能性が高まることもあります。脚長差を予防または軽減するための介入として、大腿骨遠位顆と脛骨/腓骨近位顆に骨端線固定術を行うことが挙げられます。これにより、脚の成長が人工的に阻害され、骨端（成長）板が閉鎖する頃には、脚の長さがより均等になります。あるいは、脚の長さの差を矯正する特注の靴を履くこともできます。筋肉の主働筋と拮抗筋のアンバランスを再調整する他の手術も役立つ場合があります。装具や車椅子を長期間使用すると、麻痺した下肢に血液が溜まるため、圧迫性神経障害や脚の静脈の正常な機能喪失を引き起こす可能性があります。 [51] [83]肺、腎臓、心臓の長期不動状態による合併症には、肺水腫、誤嚥性肺炎、尿路感染症、腎臓結石、麻痺性イレウス、心筋炎、肺性心などがあります。[51] [83]

ポリオ後症候群

小児期に麻痺性ポリオから回復した人の25～50％は、急性感染から回復して数十年後に新たな症状を呈することがあります[84]。特に、新たな筋力低下や極度の疲労が見られます。この状態は、ポリオ後症候群（PPS）またはポリオ後遺症として知られています[80] 。PPSの症状は、麻痺性疾患の回復期に形成された過大な運動単位の機能不全に関係していると考えられています[85] [86]。PPSのリスクを高める要因としては、加齢に伴うニューロン単位の喪失、急性疾患からの回復後も永続的な残存障​​害の存在、​​ニューロンの過剰使用と非使用などが挙げられます。PPSは緩徐に進行する疾患であり、特異的な治療法はありません[80] 。ポリオ後症候群は感染性疾患ではなく、この症候群を発症した人はポリオウイルスを排出しません[1] 。

矯正器具

立位相制御膝関節装具

下肢の麻痺、長さの違い、変形は、代償機構が歩行パターンに深刻な障害をもたらすため、歩行に支障をきたす可能性があります。安全に立位・歩行し、歩行パターンを改善するために、矯正器具を治療コンセプトに組み込むことができます。今日では、最新の材料と機能的要素により、患者の歩行特性に応じて矯正器具を個別に調整することが可能です。機械式立位相制御膝関節は、立位初期に膝関節を固定し、遊脚期開始時に膝関節を屈曲させるために再び解放します。立位相制御膝関節を用いた矯正治療により、不要な膝関節屈曲を機械的に保護しながらも、自然な歩行パターンを実現できます。このような場合、安全機能は良好ですが、遊脚期歩行時に膝関節が屈曲しない固定膝関節がよく使用されます。このような関節では、遊脚期中は膝関節が機械的にブロックされた状態になります。固定膝関節の患者は、遊脚期中でも膝関節を伸ばした状態で脚を前方に振り出さなければなりません。この方法は、患者が遊脚期に体の重心を上げる（デュシェンヌ跛行）か、装具を装着した脚を横に振る（回旋）などの代償機構を発達させた場合にのみ有効である。[87] [88] [89]

疫学

20世紀以前には、ポリオの大流行は知られておらず、その頃までポリオは世界中で風土病でした。[90]ポリオ感染を生き延びた母親は、子宮内および母乳を通して一時的な免疫を赤ちゃんに伝えました。[91]その結果、ポリオに感染した乳児は一般的に軽度の症状で済み、病気に対する長期的な免疫を獲得しました。[92] 19世紀に衛生状態が改善されたことで、人口全体の集団免疫レベルが低下し、ポリオの流行が頻繁に発生する状況が生まれました。[92]ポリオの流行により、毎年50万人以上が死亡または麻痺したと推定されています。[93]

1950年代半ばにポリオウイルスワクチンが広く使用されるようになってから、多くの先進国でポリオの新規症例が劇的に減少しました。[94]この病気を完全に根絶するための取り組みは1988年に始まり、現在も続いています。[95]

循環ワクチン由来ポリオウイルス

経口ポリオワクチンは非常に効果的ですが、重篤な疾患を引き起こさないよう弱毒化された生ウイルスが含まれているという欠点があります。ワクチンウイルスは便中に排泄され、免疫力の低い地域では人から人へと感染する可能性があります。これは循環型ワクチン由来ポリオウイルス（cVDPV）、またはより一般的には変異型ポリオウイルスとして知られています。[13] [96]

このような長期にわたる伝播により、弱毒化ウイルスは変異し、病気や麻痺を引き起こす形態に戻る可能性があります。現在、cVDPVの症例数は野生型の症例数を上回っており、経口ポリオワクチンの使用を安全上可能な限り速やかに中止し、他の種類のポリオワクチンを使用することが望ましい状況となっています。[13] [97]

根絶

麻痺性ポリオの最後の症例が記録された10年間。[98]

ポリオを根絶するための世界的な取り組み、すなわち世界ポリオ根絶イニシアチブは、1988年に世界保健機関、ユニセフ、ロータリー財団の主導で始まりました。[95]ポリオは現在、世界的な根絶計画の対象となっている2つの病気のうちの1つであり、もう1つはギニア虫病です。[99]これまでに人類によって完全に根絶された病気は、1980年に根絶が宣言された天然痘と、 2011年に根絶が宣言された牛疫のみです。[102] 2012年4月、世界保健総会は、ポリオを完全に根絶できないことは世界の公衆衛生にとって計画的な緊急事態であり、「あってはならないこと」であると宣言しました。[103]

これらの取り組みにより、症例数は大幅に減少しました。1988年には推定35万件でしたが、2001年には483件まで減少し、その後も数年間、年間1,000～2,000件程度の水準で推移しました。[104] [105]

2015年までに、ポリオはパキスタンとアフガニスタンの2か国でのみ自然感染が続いていると考えられていましたが、[106] [107]、他の近隣諸国では、隠れた感染や再感染により引き続き流行を引き起こしていました。[108]

ポリオの世界的なサーベイランスは2つの形態で行われています。急性弛緩性麻痺（AFP）の症例では、ポリオウイルスの存在と種類を調べる検査が行われます。さらに、環境および廃水サンプルのポリオウイルス検査も行われます。これは、重篤な症状を引き起こしていない循環ウイルスを検出する効果的な方法です。[109]以下は、野生型ポリオ（WPV）と変異型ポリオ（cVDPV）のそれぞれの流行期間の概要です。[110]

  • 2019年 - パキスタンでWPV1の症例が147件、アフガニスタンで29件発生。世界各地では報告なし。cVDPVは19か国で検出され、378件の確認症例があった。[111]
  • 2020年 - パキスタンでWPV1症例84件、アフガニスタンで56件。32か国でcVDPV検出が報告され、1,103件のcVDPV症例があった。[111]
  • 2021年には、野生型ポリオウイルスの症例がわずか6件確認されました。パキスタンで1件、アフガニスタンで4件、マラウイで1件です。マラウイでの症例は、同国では約30年ぶり、アフリカでは5年ぶりの症例であり、根絶に向けた取り組みにとって大きな後退と見られました。[112] 23カ国でcVDPVが検出され、症例数は698件でした。[113]
  • 2022年には、WHOに報告されたWPV1の確認症例は30件で、パキスタンで2件、アフガニスタンで20件でした。一方、モザンビークでは非風土病性の症例が8件記録され、同国では1992年以来初めての症例となりました。モザンビークの症例は、2021年にマラウイで確認された2件の原因となったパキスタン起源の株に由来しています。 [114] 24か国でcVDPVが検出され、881件の症例がありました。[113]
  • 2023年には、WPV1の症例が12件報告され、アフガニスタンとパキスタンでそれぞれ6件でした。32か国でcVDPVが報告され、524件の症例がありました。[115]

アフガニスタンとパキスタン

野生型ポリオ症例が残っている最後の地域は、南アジアの国であるアフガニスタンとパキスタンです。[116]

2011年、CIAはオサマ・ビン・ラディンの居場所を突き止めるため、パキスタンのアボタバードで偽の肝炎ワクチン接種クリニックを運営した。これにより、この地域におけるワクチン接種プログラムへの信頼は失墜した。[117] [118]ワクチン接種従事者への襲撃や死亡が発生し、2013年と2014年には66人のワクチン接種従事者が殺害された。[119] [120]アフガニスタンでは、タリバンが2018年から2021年まで戸別訪問によるポリオワクチン接種を禁止した。 [121]これらの要因により、これらの国々におけるワクチン接種によるポリオ撲滅の取り組みは後退している。[122]

アフガニスタンでは、2011年に35地区から80件のポリオ症例が報告されました。その後10年間の発生率は減少し、2021年には2地区でわずか4件でした。[123] [124]

パキスタンでは、2014年から2018年にかけて症例数が97％減少しました。[125]その理由としては、アラブ首長国連邦からの1000万人以上の子供たちへのワクチン接種のための4億4000万ディルハムの支援、 [120] [126]軍情勢の変化、ポリオ活動家を襲撃した一部の人物の逮捕などが挙げられます。[127] [128]

アメリカ大陸

アメリカ大陸は1994年にポリオ根絶が宣言されました。[129]最後の症例は1991年にペルーで発生した少年でした。 [130]米国疾病予防管理センターは、旅行者やポリオが風土病となっている国に住む人々にポリオワクチンの追加接種を推奨しています。[131]

2022年7月、米国ニューヨーク州は、国内でほぼ10年ぶりにポリオの症例を報告しました。これは、ワクチン由来のウイルス株によるものでした。[132]

西太平洋

2000年には、中国やオーストラリアを含む西太平洋地域37か国でポリオが公式に根絶されたと宣言された。[133] [134]

10年前に根絶されたにもかかわらず、2011年9月に中国でパキスタンで一般的な菌株による発生が確認されました。[135]

2019年9月、フィリピン保健省は、 3歳の女児1例が確認されたことを受けて、国内でポリオの発生を宣言した。[136] 2019年12月、マレーシアのボルネオ島サバ州で乳児に急性ポリオが確認された。[137]その後、さらに3件のポリオ症例が報告され、最後の症例は2020年1月に報告された。どちらの発生も、ワクチン由来ポリオの関連症例であることが判明した。[138]

ヨーロッパ

ヨーロッパは2002年にポリオ根絶が宣言されました。[139]

東南アジア

2014年3月27日、WHOは東南アジア地域におけるポリオ根絶を発表した。この地域には、バングラデシュ、ブータン、北朝鮮、インド、インドネシア、モルディブ、ミャンマー、ネパール、スリランカ、タイ、東ティモールの11カ国が含まれる。[106]この地域が加わったことで、世界人口の80%がポリオのない地域に住んでいるとみなされた。[106]

中東

2023年1月現在、シリアはポリオのない国とみなされているが、輸入による発生のリスクは依然として高い。[140]継続中の内戦で予防接種プログラムを実施することが困難だったため、2012年から2013年にかけて野生型ポリオが再び発生した。 [140] 2013年10月から11月の間に、シリアのデリゾールで15件の子どもの症例が確認された。その後、ダマスカスとアレッポの農村部でそれぞれ1件ずつ、さらに2件の症例が確認された。[141]シリアでのワクチン接種キャンペーンは銃撃戦の中で行われ、数人のワクチン接種者が死亡したが、[142]ワクチン接種率は内戦前のレベルに戻った。[143] 2017年の別の発生は、循環型ワクチン由来ポリオウイルス2型（cVDPV2）によって引き起こされた。どちらの発生も、集中的なワクチン接種キャンペーンと監視活動によって無事に封じ込められた。[140]

WHOによると、イスラエルとハマスの紛争前の2022年には、対象となる子供の定期予防接種の接種率は99％を超えていたが、2024年第1四半期までに90％未満に低下した。[144] 2024年、ガザ保健省は、数人の子供がポリオと一致する症状を示し、臨床検査で生後10か月の子供がウイルスに感染していることが確認されたと報告した。[145]国連事務総長アントニオ・グテーレスは、多くの子供が直面しているリスクを強調し、ワクチン接種を促進し、潜在的なポリオの発生を防ぐために、ガザでの1週間の停戦を求めた。[146]

アフリカ

エジプトにおけるポリオ予防接種

2003年、 当時暫定的にポリオ根絶とされていたナイジェリア北部で、ポリオワクチンは子供を不妊にするために設計されたと宣言するファトワが発布された。 [147]その後、ポリオはナイジェリアで再び発生し、そこから他のいくつかの国に広がった。2013年には、カノでポリオワクチンを接種していた9人の医療従事者がバイクに乗った銃撃者に狙われ殺害されたが、これが唯一の襲撃であった。[148] [149]地元の伝統・宗教指導者とポリオ生存者はキャンペーンを再開しようと尽力し、[150]ナイジェリアは1年以上症例がなかった後、2015年9月にポリオ常在国リストから除外されたが、[151] 2016年に2件の症例が確認され、リストに復帰した。[152]

アフリカでは2020年8月に野生型ポリオが根絶されたと宣言されたが、いくつかの国では循環型ワクチン由来ポリオウイルス2型の症例が引き続き発生している。[153]

2022年2月にマラウイで検出された野生型ポリオの1件と、 2022年5月にモザンビークで検出されたもう1件は、どちらもパキスタンから輸入された株であり、アフリカ地域の野生型ポリオウイルスフリーの認定ステータスに影響を与えない。[154] [155]

歴史

ポリオに罹患した人物を表していると考えられるエジプトの 石碑、第18王朝（紀元前1403～1365年）

ポリオの影響は先史時代から知られており、エジプトの絵画や彫刻には、手足が萎縮した健康な人々や杖をついて歩く幼い子供たちが描かれています。[156]ポリオの最も古い症例は、アラブ首長国連邦の4000年前の埋葬地で発見された10代の少女の遺体であり、この病気の特徴的な症状を示していました。[157]

ポリオの最初の臨床的記述は1789年にイギリスの医師マイケル・アンダーウッドによってなされ、彼はポリオを「下肢の衰弱」と表現しました。[158] 1840年のヤコブ・ハイネ医師と1890年のカール・オスカー・メディン医師の研究により、この病気はハイネ・メディン病として知られるようになりました。[159]この病気は後に、小児に発症しやすいことから、小児麻痺と呼ばれるようになりました。[160]

20世紀以前は、生後6ヶ月未満の乳児におけるポリオ感染は稀で、ほとんどの症例は生後6ヶ月から4歳までの乳児に発生していました。当時の衛生状態は劣悪だったため、人々は常にウイルスに曝露され、その結果、集団内の自然免疫が強化されました。19世紀後半から20世紀初頭にかけて、先進国では、下水処理の改善や清潔な水の供給など、地域社会の衛生状態が改善されました。これらの変化により、小児期におけるポリオへの曝露と免疫力が低下し、麻痺性ポリオ感染のリスクにさらされる子供と成人の割合が劇的に増加しました。[161]

1900年頃から、ヨーロッパとアメリカ合衆国で小規模な局所的な麻痺性ポリオの流行が始まりました。 [162] 20世紀前半には、ヨーロッパ、北アメリカ、オーストラリア、ニュージーランドで流行がパンデミック規模に達しました。1950年までに、アメリカ合衆国における麻痺性ポリオの発生年齢のピークは、乳児から、麻痺のリスクがより高い5～9歳の小児に移行し、症例の約3分の1は15歳以上の人で報告されました。[163]したがって、この時期にポリオ感染による麻痺と死亡率も増加しました。[162]アメリカ合衆国では、1952年のポリオの流行が国家史上最悪の流行となりました。その年に報告された約58,000件の症例のうち、3,145人が死亡し、21,269人が軽度から障害を伴う麻痺を残しました。[164] 集中治療医学はポリオとの闘いに起源を持つ。[165] 1950年代のほとんどの病院では、人工呼吸器なしでは呼吸できない患者のための鉄肺へのアクセスが限られていた。重症ポリオ患者を治療するために設計された呼吸器センターは、1952年にデンマークの麻酔科医ビョルン・イプセンによってコペンハーゲンのブレグダム病院に初めて設立され、現代の集中治療室（ ICU）の先駆けとなった。（1年後、イプセンは世界初の専用ICUを設立した。）[166]

ポリオの流行は、生き延びた人々の生活を変えただけでなく、文化に大きな変化をもたらし、医療慈善事業に大変革をもたらす草の根の募金運動を促し、現代のリハビリテーション療法の分野を生み出しました。世界最大の障害者グループの一つとして、ポリオ生存者は障害者の社会的権利と公民権のためのキャンペーンを通じて、現代の障害者権利運動の発展にも貢献しました。世界保健機関は、世界中に1000万人から2000万人のポリオ生存者がいると推定しています。[167] 1977年には、米国で254,000人がポリオで麻痺を患っていました。[168]医師や地元のポリオ支援団体によると、2001年にはドイツに約4万人、日本に3万人、フランスに2万4千人、オーストラリアに1万6千人、カナダに1万2千人、イギリスに1万2千人の、様々な程度の麻痺を抱えるポリオ生存者がいた。[167]多くの著名人がポリオを生き延びており、ポリオに伴う長期の不動状態や残存麻痺が、人生やキャリアの原動力になったとしばしば語っている。[169]

1950年代のポリオ流行の際、この病気は広く知られるようになり、治療法につながる可能性のある科学的進歩はメディアで広く報道されました。そのため、ポリオ研究に携わった科学者たちは、20世紀で最も著名な人物の一人となりました。ポリオに関する知識と治療に重要な貢献をした15人の科学者と2人の一般人が、1957年に米国ジョージア州ウォームスプリングスのルーズベルト・ウォームスプリングス・リハビリテーション研究所に設立されたポリオ殿堂で表彰されています。2008年には、4つの団体（ロータリー・インターナショナル、世界保健機関、米国疾病予防管理センター、ユニセフ）が殿堂入りを果たしました。[170] [171]

世界ポリオデー（10月24日）は、ポリオワクチンを初めて開発したチームを率いたジョナス・ソーク博士の誕生日を記念して、ロータリー国際協会によって制定された、毎年恒例の啓発の日です。 [172]

ポリオを根絶するための世界的な取り組みである世界ポリオ根絶推進活動（GPEI）は、世界保健機関、ユニセフ、ロータリー財団の主導により1988年に始まりました。[95]それ以来、GPEIが主導する国際協力により、世界中のポリオは99%減少し、キャンペーンは現在も継続しています。[172]

2010年には、13カ国で野生型ポリオウイルスが輸入により発見されました。チャド、コンゴ民主共和国、コンゴ共和国、カザフスタン、リベリア、マリ、ネパール、ニジェール、ロシア連邦、セネガル、タジキスタン、トルクメニスタン、ウガンダです。[173]

2024～25年のガザ地区ポリオ流行時にアルシャティ難民キャンプで投与されるポリオワクチン

2021年には、2型と3型はすべての国で完全に根絶されましたが、1型の症例はパキスタンとアフガニスタンでまだ残っています。[174]大半の国でポリオ根絶に成功しており、パキスタンとアフガニスタンはポリオウイルスの常在症例を持つ最後の国です。[175]以下の国はポリオフリーと考えられていますが、2024年4月の時点で確認されていません：ソマリア、ジブチ、スーダン、エジプト、リビア、チュニジア、モロッコ、パレスチナ、レバノン、シリア、ヨルダン、サウジアラビア、バーレーン、カタール、オマーン、イエメン、UAE、イラク、クウェート、イラン。[175]

研究

2018年以来、世界ポリオ撲滅イニシアチブ（GPEI）は、ポリオ撲滅に向けた取り組みと、監視・予防の改善策の研究の両方を調整してきました。活動のピーク時には、このプログラムは75カ国で4,000人を直接雇用し、約10億米ドルの予算を管理していました。[176]

2021年現在、GPEIは180億ドルの資金を調達しており[177]、年間の寄付額は約8億ドルから10億ドルです。資金の約30%はゲイツ財団、30%は先進国政府、27%はポリオリスク国からの寄付であり、残りは非営利団体、民間資金提供者、その他の財団からの寄付で構成されています[178] 。

GPEIは、継続的な研究のために6つの方向性を特定しました。[179]

  • 経口ポリオワクチンの有効性の最適化
  • 手頃な価格の不活化ポリオワクチンの開発
  • ワクチン由来ポリオウイルスおよびワクチン関連麻痺性ポリオに関連するリスクの管理（OPV中止を含む）
  • 抗ウイルス薬
  • ポリオ診断
  • 監視研究

たとえポリオが世界人口から根絶できたとしても、ワクチン接種プログラムは少なくとも10年間は​​継続されるべきである。[180]実験室やワクチン製造施設における生きたポリオウイルスサンプルの保管（ウイルス漏出のリスクを伴う）は、段階的に削減されるべきである。これらの2つの目的を達成するため、ウイルス様粒子を利用するワクチン、またはヒト宿主内で増殖できないように改変されたウイルスから得られるワクチンが開発されている。[180]

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さらに読む

  • ベニソン、ソール「ポリオの謎：1910年」『自由と改革：ヘンリー・スティール・コマガーに捧ぐエッセイ集』ハロルド・ハイマン編（1967年）。
  • ベニソン、ソール「アメリカ合衆国におけるポリオ研究の歴史：評価と教訓」ジェラルド・ホルトン編『 20世紀科学：思想史研究』（1972年）。
  • ブラック、キャサリン著『ポリオの影：個人と社会の歴史』（1996年）オンライン
  • グールド、トニー（1995年）『夏の疫病：ポリオとその生存者』ロンドン：イェール大学出版局
  • アラン・ヘクト、I・エドワード・アルカモ著『ポリオ』（2003年）オンライン版、中学校向け
  • クルーガー・ジェフリー（2004年）『素晴らしい解決策：ジョナス・ソークとポリオ克服』ニューヨーク：GPパトナム・サンズ社、ISBN 978-0-399-15216-0。
  • オシンスキーDM（2005年）『ポリオ：アメリカの物語』オックスフォード：オックスフォード大学出版局、ISBN 978-0-19-515294-4。、主要な学術的歴史。
  • ライ、アヌシュリー他「ポリオが米国に再来：疫学的警告」Annals of Medicine and Surgery 82 (2022). オンライン
  • シェーファーMM、バーナードS（2005年）『病の死：ポリオ根絶の歴史』ニューブランズウィック、ニュージャージー州：ラトガース大学出版局。ISBN 978-0-8135-3677-4。
  • Shell M (2005).ポリオとその余波：文化の麻痺. ケンブリッジ：ハーバード大学出版局. ISBN 978-0-674-01315-5.ポリオ。
  • ウィルソン・DJ （ 2005年）『ポリオとともに生きる：流行とその生存者』シカゴ：シカゴ大学出版局。ISBN 978-0-226-90103-9。
  • ウィルソンDJ、シルバーJ（2007年）『ポリオの声：アメリカのポリオ流行と世界的撲滅活動の口述歴史』ニューヨーク：プレガー社、ISBN 978-0-275-99492-1。
  • ツィンマーマン、ジョナス。「疾病との戦い：米国におけるポリオ撲滅」ヒストリア。scriber 15 (2023): 263-280. オンライン
  • ウィキメディア・コモンズのポリオ関連メディア
  • ウィキクォートにおけるポリオに関する引用
  • ウィクショナリーのポリオの辞書定義