| キャッシュバレーウイルス | |
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| ウイルスの分類 | |
| (ランク外): | ウイルス |
| レルム: | リボビリア |
| 王国: | オルタナウイルス科 |
| 門: | ネガルナビリコタ |
| クラス: | ブニャビリセテス |
| 注文: | エリオウイルス目 |
| 家族: | ペリブニヤウイルス科 |
| 属: | オルトブニヤウイルス |
| 種: | オルトブニヤウイルス・カヘンス |
| 同義語 | |
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キャッシュバレーウイルス(CVV)は、ブニヤウイルス綱、オルトブニヤウイルス属、ブニヤムウェラ血清群に属し、1956年にユタ州キャッシュバレーで採取されたCuliseta inornata蚊から初めて分離されました。[ 2 ] CVVはエンベロープを持つアルボウイルスで、直径は通常80~120nmで、ゲノムは3つの一本鎖マイナスセンスRNAセグメントで構成されています。[ 2 ] [ 3 ]関連ブニヤウイルスの大セグメントはおよそ6800塩基で、おそらくウイルスポリメラーゼをコードしています。[ 2 ] CVVの中央セグメントは4463ヌクレオチドの配列を持ち、最小のセグメントはヌクレオカプシドと2番目の非構造タンパク質をコードしています。[ 2 ] CVVは、羊や牛などの反芻動物において、自然流産や先天性奇形の発生を引き起こすことが知られています。CVVが人間に感染することは稀ですが、感染すると脳炎や多臓器不全を引き起こすことがあります。[ 4 ]
キャッシュバレーウイルスのゲノムは3つの部分に分かれている。[ 5 ] 3つの部分は、塩基数に基づいて、小セグメント、中セグメント、大セグメントと呼ばれる。大セグメントは、RNA依存性RNAポリメラーゼであるLタンパク質をコードしている。小セグメントは、代替開始部位を持つオープンリーディングフレームを利用して2つのタンパク質をコードしている。開始部位に応じて、ヌクレオカプシドを構成するタンパク質N、または非構造タンパク質NSsのいずれかをコードすることができる。[ 6 ] 中セグメントは、2つのタイプ1膜貫通型糖タンパク質GnとGc、および非構造タンパク質Nsmをコードしている。GcとGnタンパク質は1つの前駆体タンパク質として始まり、その後、翻訳時に切断される。これらはN結合型グリコシル化によって修飾される。[ 7 ]
CVVの付着、侵入、複製、放出については特に研究されていない。しかし、CVVが属するオルトブニヤウイルス属の複製サイクルに関する情報は存在する。内在性膜貫通タンパク質GnとGcのヘテロ二量体がウイルス粒子の表面にスパイクを形成する。これらはウイルスの付着と細胞融合に関与する。 [ 8 ] 細胞内に入ると、ウイルス膜はエンドソーム膜と融合し、ウイルスゲノムが放出される。転写にはRNA依存性RNAポリメラーゼが関与し、細胞の細胞質で起こる。三部ゲノムの転写は、各セグメントの末端にある強力なヘアピンループ配列によって終結する。ウイルスが十分に複製されると、カプシドに包まれる。[ 9 ]新しく合成されたビリオンの組み立てと出芽はゴルジ体 の膜で起こる。[ 10 ]
CVV単独では、宿主プロセスの調節や宿主細胞との相互作用についてはほとんどわかっていません。しかし、CVVのブニャムウェラ血清型の2つの非構造タンパク質は感染において重要な役割を果たしています。ブニャムウェラウイルス(BUNV)は、中サイズのRNAセグメントのNSmと最小のRNAセグメントのNSsという2つの非構造タンパク質をコードしています。[ 11 ]ブニャムウェラウイルスのNSsタンパク質は、ウイルスの病原性に寄与する非必須遺伝子です。哺乳類細胞では、NSsが宿主タンパク質合成の停止を引き起こし、細胞死につながることが示されている。[ 11 ]また、宿主細胞の抗ウイルス応答に対抗し、主要な毒性因子であると考えられており、[ 12 ] RNAポリメラーゼIIを介した転写を阻害することで転写レベルで作用します。[ 13 ]蚊の細胞では宿主細胞の転写も翻訳も阻害されず、[ 14 ]また、オルトブニヤウイルスNSタンパク質の機能は今のところ蚊の細胞では発見されていないが、[ 15 ] NSの異なる挙動が哺乳類細胞株と蚊細胞株における感染の異なる結果をもたらす要因の1つである可能性があると思われる。[ 11 ]
1956年以前には、キャッシュバレーウイルス(CVV)による急性感染症のヒト症例は知られていません。しかしながら、CVVに対する抗体の存在は報告されています。[ 16 ]ある研究では、1960年代にメリーランド州とバージニア州で調査された356人のうち、12%にCVVに対する中和抗体が検出されたことが報告されています。これらの結果やその他の血清調査は、非ランダムサンプリングに基づいているため、解釈が困難な場合が多くあります。[ 17 ]
CVV疾患は神経侵襲性疾患である。[ 17 ] CVV疾患のヒトにおける確認された3例のうち2例は致命的ではない髄膜炎を引き起こし、最初の症例のみが致命的な脳炎と多臓器不全を引き起こした。
最初の症例は1995年のノースカロライナ州の28歳の男性で、鹿狩り旅行中に蚊を介してウイルスに感染した可能性が高い。患者の最初の症状は筋肉痛、発熱、悪寒、頭痛だった。最初の症状が現れた翌日には嘔吐し始めた。発症から6日後、錯乱、頻脈(心拍数の上昇)、発疹、両側結膜炎、髄膜症など、より重篤な症状が現れた。翌日、患者は低血圧とせん妄状態になった。その後、呼吸不全、発作、手足の指の壊死が起こった。広範囲にわたる筋肉および皮膚の壊死のため、片足を切断した。発症から7か月後、患者は肺合併症で死亡した。電子顕微鏡検査により、原因物質はブニヤウイルス科のウイルスであることが確認された。これはその後、遺伝学的にCVVと特定された。ウイルス血症は発熱発症後7日で記録された。これはブニヤウイルス感染症で通常観察されるよりも長いウイルス血症期間である。[ 16 ]
CVVの2例目は、2003年10月にウィスコンシン州在住の41歳男性で確認されました。彼は激しい吐き気、嘔吐、倦怠感、頭痛を伴う急性疾患を発症し、急性無菌性髄膜炎と診断されました。3日後、患者は退院し、4ヶ月後には完全に回復したと報告しましたが、頭痛は以前より頻繁に起こるようになりました。電子顕微鏡検査により、原因ウイルスはブニヤウイルスと形態学的に類似したビリオンであることが観察されました。ヌクレオチド配列解析により、ウイルスはCVVと特定されました。[ 17 ]
CVVの3例目は、2011年9月にニューヨークで発生した63歳の女性です。入院時の症状は、発熱、頭痛、項部硬直、羞明でした。1週間前に腕に病変があることに気づき、それが薄れ始めると発疹が現れて広がりました。その後、発熱と髄膜炎の症状が現れました。患者は退院しましたが、翌日、吐き気と嘔吐を訴えて再受診しました。無菌性髄膜炎と診断され、4日後に退院しました。2ヶ月後、彼女は言葉が聞き取りにくく頭痛が続いていると訴えました。PCR検査で原因物質としてCVVが特定され、配列解析によって確認されました。[ 5 ]
CVV感染症は報告不足である可能性が高い。広範囲に分布し、媒介する蚊の種類も非常に多いにもかかわらず、ヒトへの感染例はごくわずかしか報告されていない。[ 5 ] CVV感染症の診断が稀な理由の一つは、検査機関がCVV検査をほとんど行っていないことである。そのため、CVV感染症の真の発生率や臨床症状の全容は依然として不明である。[ 17 ]米国ではCVVと他の同じ血清群のウイルスが広く分布していることを考えると、重篤な多臓器不全、先天異常、ヒトウイルス性脳炎など、原因不明の症例の一部は、CVVまたは類似のウイルスによるものである可能性がある。このような症例に関するさらなる研究が必要である。[ 16 ]
キャッシュバレーウイルスは北米で最も一般的なオルトブニヤウイルスであり、[ 18 ] 1956年に分離されましたが、1987年にテキサスで羊の群れで流産や奇形の子羊が大量に発生したときにのみこのウイルスとの関連が示されました。[ 19 ]ただし、このウイルスは羊に感染するだけではなく、2002年に22の州で実施された調査では、牛の28%がCVVに対する特異的抗体を発現しました。[ 20 ]キャッシュバレーウイルスは、ヤギの胎児異常の原因としても特定されています。[ 21 ]他の血清学的調査でも、家畜や野生の反芻動物、馬にCVVに対する抗体があることが示されています。野生の反芻動物のうち、シカは非常に高い血清学的有病率を持っています。ウイルス血症は1~3日間持続するため、ヌカカ、ヤブカ属、ハマダラカ属、コキレティジア属、クリセタ属などの媒介蚊にウイルスを容易に拡散させることができます。そのため、シカはウイルスの増幅宿主となる傾向があります。[ 18 ]
ウイルスは成体動物の体内で複製することができますが、場合によっては軽い発熱反応を示す以外、感染症状は知られていません。 [ 18 ] [ 22 ]血清変換の前に短期間のウイルス血症があり、感染は動物の免疫系によってすぐに排除されます。[ 22 ]しかし、動物が妊娠していて、以前の感染からの抗体によって保護されていない場合、キャッシュバレーウイルスは発育中の胎児にとって非常に致命的になる可能性があります。[ 22 ]
CVV感染によって胎児に現れる症状は、主に年齢に依存します。妊娠28日未満では、通常、胎児は死亡し、母親に再吸収されます。[ 23 ]妊娠28日から45日の間に感染すると、発育中の胎児に奇形が生じ、時には流産につながります。この期間の早い時期、28日から36日の間は、ウイルスが中枢神経系と筋骨格の両方の欠陥を引き起こしますが、妊娠36日以降の感染は筋骨格の変形のみを引き起こします。[ 18 ]胎児の死亡は通常、中枢神経系の組織が最も感染しやすい妊娠27日から35日の間に起こります。[ 18 ]妊娠45~50日を過ぎると、CVV感染は有害な影響を引き起こさないと考えられます。[ 23 ] 76日後には胎児は免疫システムが機能し始め、ウイルスに対する抗体が産生される。[ 18 ]
感染した胎児の剖検では、脳と脊柱に顕微鏡的サイズのものから脳の一部が完全に失われているものまで、重度の病変が見られます。 [ 18 ] [ 22 ]ある実験ケースでは、大脳半球は液体で満たされた袋に過ぎず、簡単に破裂しました。[ 24 ]最も一般的な筋骨格の変形には、関節拘縮と筋肉量の大幅な減少があり、最も重篤なケースでは斜頸、脊柱側弯症、および後弯症が見られます。[ 24 ]感染した子羊のほとんどは死産ですが、生き残った子羊は通常、非常に衰弱しているため、生後数分以内に死亡します。[ 25 ]これらの子羊は、生存中に、衰弱したり、眠気を催したり、よろめきながら歩いたりするなどの異常な行動をとると報告されています。[ 26 ]
アカバネウイルス(オルトブニヤウイルス属の催奇形性ウイルスで、キャッシュバレーウイルスに近縁)を雌羊に実験的に感染させたところ、ウイルスは胎盤の栄養膜細胞で複製することが示された。ウイルスが胎盤を通過して発育中の胎児に感染すると、中枢神経系および骨格筋の未熟胎児細胞への親和性を示した。[ 22 ]また、キャッシュバレーウイルスの子宮内感染が推定される子ヤギにおいて、水頭症が確認されている。[ 21 ]
キャッシュバレーウイルスは、1956年にユタ州の蚊から初めて分離されました。[ 27 ] ユタ州北部とアイダホ州南東部に位置する農業地帯であるキャッシュバレーにちなんで名付けられました。北米、特にカナダ、メキシコ、アメリカ合衆国に蔓延しています。[ 22 ]ヒトへの最初の感染例が確認されたのは1995年11月2日です。1987年にはテキサス州で、CVVが羊の病気の原因となる可能性のある病原体として報告されました。[ 19 ] オジロジカは潜在的な自然宿主として特定されています。[ 5 ]
現在、CVVに対するワクチンや既知の治療法はありません。[ 28 ]反芻動物をCVVから守る最も効果的な方法は、繁殖期中および繁殖期直後に蚊の発生しやすい地域への曝露を最小限に抑えることです。[ 28 ]人間の安全に関しては、蚊の発生しやすい地域に曝露される際には、蚊よけ剤を使用したり、重ね着をしたりなど、必要な予防措置を講じることが推奨されます。