シン・ノンブレウイルス
ハンタウイルス心肺症候群の典型的病原体
シン・ノンブレウイルス
シン・ノンブレウイルスの透過型電子顕微鏡写真
シン・ノンブレウイルスの 透過型電子顕微鏡写真
ウイルスの分類 この分類を編集する
（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： ハンタウイルス科
属: オルトハンタウイルス
種：
オルソハンタウイルス・シンノンブレエンセ
ウイルス：
シン・ノンブレウイルス
同義語[1] [2]
  • ハンタウイルスという罪
  • オルトハンタウイルスの罪

シンノンブレウイルス（SNV ）は、北米で最も一般的なハンタウイルス肺症候群（HPS）の原因です。シンノンブレウイルスは、主にウエスタンディアマウス（Peromyscus sonoriensis）によって伝播します。自然宿主では、SNV は無症候性の持続感染を引き起こし、排泄物、喧嘩、毛づくろいによって広がります。人間は、げっ歯類の唾液、尿、または排泄物を含むエアロゾルを吸入したり、咬傷や引っかき傷によって感染する可能性があります。人間の場合、感染はHPSを引き起こします。HPSは、初期段階では発熱、頭痛、疲労などの軽度から中等度の症状があり、その後突然の呼吸不全に陥る病気です。感染による致死率は30～50％です。

SNVゲノムは約12.3キロベース（kb）の長さで、3本のマイナス鎖RNA（-ssRNA）に分節されています。短鎖はウイルス核タンパク質を、中鎖は細胞受容体に結合して細胞内に侵入するウイルススパイクタンパク質を、長鎖はゲノムを複製・転写するウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼ（RdRp）をコードしています。ゲノム分節は核タンパク質に包まれてリボ核タンパク質（RNP）複合体を形成し、その周囲をエンベロープが覆っています。エンベロープの表面からはスパイクが突出しています。

SNVはまず、エンベロープスパイクで細胞表面に結合して複製します。ウイルス粒子（ビリオン）はエンドソームによって細胞内に取り込まれ、pHの低下によってウイルスエンベロープがエンドソームと融合し、ウイルスRNAが宿主細胞に放出されます。次に、RdRpがゲノムを転写し、宿主細胞のリボソームによる翻訳に供します。そして、子孫ウイルスのゲノムコピーを生成します。新しいビリオンは細胞膜付近で組み立てられ、細胞膜から芽生え、細胞膜を利用してウイルスエンベロープを獲得し、細胞外へ排出されます。

SNVは1993年に初めて発見され、米国のフォーコーナーズ地域で流行を引き起こしました。この流行は、アメリカ大陸で初めて病原性ハンタウイルスが発見されたこと、そしてHPSが発見されたことを示したため、歴史的に重要な出来事でした。SNVの発見以来、米国とカナダで数百件のHPS症例を引き起こしており、これらの地域ではほとんどのHPS症例の原因となっています。SNVに起因するHPS症例のほとんどは、米国とカナダの西部で発生しています。

ゲノム

シン・ノンブレウイルスのゲノムは約1万2,300ヌクレオチド長で、3本のマイナス鎖一本鎖RNA（-ssRNA）に分節されている。分節はゲノム末端の非共有結合により環状に形成される。[3]約2.06キロベース（kb）の長さの小分節は、ウイルス核タンパク質とインターフェロン産生を阻害する非構造タンパク質をコードしている。約3.7kbの長さの中分節は 、ウイルス粒子の組み立て時に2つのスパイクタンパク質（GnとGc）に切断される糖タンパク質前駆体をコードしている。約6.56kbの長さの大分節は 、ウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼ（RdRp）をコードしており、ゲノムの転写と複製を担っている。[4] [5]各セグメントの末端には、ゲノムの複製と転写に関与する非翻訳末端領域（UTR）が含まれています。[5] [6]

構造

シン・ノンブレウイルスの透過型電子顕微鏡写真

ウイルス粒子は、主に球形または多形性で、平均直径は112ナノメートル（nm）です。ウイルス粒子は、2つのウイルス糖タンパク質、GnとGcからなるスパイクタンパク質で覆われた脂質エンベロープを含んでいます。スパイクタンパク質は 表面から約10nm伸びており、GnとGcのそれぞれ4つのコピーがらせん対称に配列した四量体です。Gnがスパイクの茎、Gcが頭部を形成します。スパイクは表面に格子状に配列しています。エンベロープ内には3つのゲノムセグメントがあり、これらは核タンパク質に包まれてリボ核タンパク質（RNP）複合体を形成しています。各RNP複合体には、RdRpのコピーが結合しています。[3] [4]一部のSNV株では、ウイルス粒子はほぼ管状で、平均直径85nm  、平均長さ180nmです 。[4]

ライフサイクル

SNVは主に内皮細胞とマクロファージに感染する[5]。β3インテグリンを受容体として細胞内に侵入する。ウイルス粒子はエンドソームを介して細胞内に取り込まれる。pHが低下すると、ウイルスエンベロープはエンドソームと融合し、ウイルスRNAが宿主細胞の細胞質に放出される。RdRpによってまず小セグメントが転写され、次に中セグメント、最後に大セグメントが転写される。ゲノムが転写されると、RdRpは宿主のメッセンジャーRNA （mRNA）からキャップを奪い取り、ウイルスmRNAを生成する。これは宿主リボソームによる翻訳に備えられ、ウイルスタンパク質が生成される。[4] [7]

ゲノム複製のために、RdRpによって相補的なプラス鎖が生成される。この相補鎖からゲノムのコピーが作られる。子孫RNA鎖は核タンパク質によって包まれる。[5]複製中、糖タンパク質は翻訳中に小胞体で宿主シグナルペプチダーゼによって切断される。これにより、タンパク質のN末端にGn、C末端にGcが生成される。[4]スパイクタンパク質は細胞膜表面に発現する。ウイルスのRNPは細胞膜に輸送され、そこで表面から芽生え、新しい子孫ウイルス粒子が細胞から排出される際にエンベロープを形成する。[7] [8]

進化

ハンタウイルスの進化の最も一般的な方法は、個々のヌクレオチドの挿入、欠失、または置換による変異です。シン・ノンブレウイルスは分節ゲノムを持つため、分節の組み換えや再集合が起こり、異なる系統の分節が単一の宿主細胞内で混ざり合い、雑種子孫が生じる可能性があります。これは、米国におけるSNVにおいて、主にS分節とM分節の交換において観察されています。[5]また、二倍体子孫も発生し、ウイルス粒子が2つの親ウイルス由来の同じ分節を2つ持つことがあります。[9]

生態学

シン・ノンブレウイルスの自然宿主であるウエスタン・ディア・マウス[注1]

シン・ノンブレウイルスは、主にウェスタン・ディア・マウス（Peromyscus sonoriensis ）によって媒介されます。サバクネズミ（Neotoma lepida ）など、他の多くのげっ歯類もSNVの終宿主と考えられています。[4] SNVの分布は、その宿主の分布とほぼ一致しています。ウェスタン・ディア・マウスは、ミシシッピ川以西のアメリカ合衆国の大部分と、カナダ南西部の大部分に生息しています。[12] P. sonoriensisは主に農村部に生息しており、HPS症例が典型的に発生する地域とよく似ています。[4]

SNVはげっ歯類を宿主として持続感染し、無症候性感染を引き起こす。シカネズミにおける主な複製部位は、心臓、肺、褐色脂肪組織である。げっ歯類からげっ歯類への感染は、体液との接触、闘争、毛づくろいによって起こる。ヒトへの感染は、主にマウスの唾液、尿、または糞便を含むエアロゾルの吸入によって起こる。[4] [6]また、汚染された食物の摂取、咬傷、引っかき傷によっても感染する可能性がある。ネコとイヌでシン・ノンブレウイルスに対する抗体が検出されているが、これらの動物が宿主としてどのような役割を果たすのかは不明である。[5]

病気

シン・ノンブレウイルス感染は通常、ハンタウイルス肺症候群（HPS）またはハンタウイルス心肺症候群（HCPS）を引き起こします。症状はウイルスへの曝露後1～8週間以内に現れ、前駆期、心肺期、回復期の3つの段階に分けられます。前駆期（早期）症状は数日間続き、発熱、筋肉痛、頭痛、咳、吐き気、嘔吐、悪寒、めまいなどの症状が見られます。心肺期は数日間続き、肺への体液貯留、血中酸素濃度の低下、心拍数の上昇または不整、低血圧、心原性ショック、呼吸不全などの症状が見られます。[4] [5] SNV感染による致死率は30～50%です。[5]

SNVは北米におけるHPSの最も一般的な原因であり[5]、発見以来、米国では700件以上の症例が確認されており[4]、カナダでも100件以上の症例が確認されています[13] 。米国とカナダでは、ほとんどの症例が西部で発生しています[13] 。SNV感染は、症状の観察とハンタウイルス核酸、タンパク質、またはハンタウイルス特異抗体の検査に基づいて診断されます。治療は支持療法であり、心肺機能期の酸素補給が含まれます。シン・ノンブレウイルス感染に対するワクチンは存在しないため、感染を予防する主な方法は、げっ歯類との接触を避けるか最小限に抑えることです[4] [5] [13]。ハンタウイルスの再感染は観察されていないため、感染から回復すると生涯にわたる免疫が得られると考えられます[14] [15] 。

分類

シン・ノンブレウイルスは、オルトハンタウイルス・シノンブレエンス​​（Orthohantavirus sinnombreense）種に分類されます。オルトハンタウイルス・シノンブレエンス​​は、ハンタウイルス科（Hantaviridae）に属するオルトハンタウイルス属に分類されます。ハンタウイルス科には、ブルーリバーウイルス、コンビンクトクリーク107ウイルス、ニューヨークウイルスなどが含まれます。シン・ノンブレウイルスのNM R11分離株は、この種の代表的なウイルスです。[16] [17]この分類は、以下に示すようになります。[2] [3] [16] [17]

  • 科:ハンタウイルス科
    • 属:オルトハンタウイルス
      • 種:オルトハンタウイルス シンノブリエンス
        • ブルーリバーウイルスはシロアシネズミ（P. leucopus）によって媒介される[18]
        • コンビクトクリーク107ウイルスは、東部シカネズミ（P. maniculatus）によって伝播される[19]
        • モノンガヒラウイルスは、東部シカネズミの亜種である雲海シカネズミ（P. maniculatus nubiterrae ）によって媒介される[18]
        • ニューヨークウイルスはシロアシネズミ（P. leucopus）によって媒介される[4]
        • シン・ノンブレウイルス、西部シカネズミ（P. sonoriensis）によって媒介される[4] [5]
          • フォーコーナーズウイルスは、1993年のフォーコーナーズの発生を引き起こしたSNVの分離株であるウイルスに付けられた名前です[20]

歴史

1993年、ナバホ居留地のカニョン・デ・ラ・ムエルテ近郊で、新型ハンタウイルスによる致死率の高い急性呼吸窮迫症候群の発生が確認されました。このハンタウイルスは当初、感染が初めて報告された場所を命名する慣例に従い、ムエルト・キャニオン・ハンタウイルスと命名されました。[21]ナバホ・ネイションは、この名称が持つ不名誉を懸念し、反対しました。[22]ウイルスがフォーコーナーズ地域で発見されたため、ウイルス学者たちは「フォーコーナーズウイルス」と名付けようとしましたが、地元住民も同様の反対意見を述べました。 [23]憤慨した研究者たちは、このウイルスを「名前のないウイルス」を意味する シン・ノンブレウイルスと名付けました。

ハンタウイルス肺症候群は、シン・ノンブレウイルスなどの新世界ハンタウイルスによって引き起こされる疾患であり、これまで知られていなかった。[4] [24] 2012年、ヨセミテ国立公園 でシン・ノンブレウイルスの発生により、10人の観光客がHPSに感染し、3人が死亡した。[4] [25] [26]

注記

  1. ^ 多くの情報源では、シン・ノンブレウイルスの自然宿主はペロミスカス・マニキュラトゥス（Peromyscus maniculatus）であるとされている。しかし、実際には、このウイルスの自然宿主はペロミスカス・ソノリエンシス（ Peromyscus sonoriensis）である。この矛盾の理由は、以前はこの2種が学名ペロミスカス・マニキュラトゥス（Peromyscus maniculatus ）として1つに分類されていたためである。この種は2010年代後半に再編され、P.  maniculatusとP.  sonoriensisを含む複数の種に分割された。「古い」P.  maniculatusは北米の大部分に分布していたが、「新しい」P.  maniculatusはミシシッピ川東側の米国北東部とカナダ南東部に限定されている。一方、 P.  sonoriensisはミシシッピ川西側の米国の大部分とカナダ南西部の大部分に生息しており、シン・ノンブレウイルス感染が通常発生する地域に該当する。[10] [11] [12]

参考文献

  1. ^ "Orthohantavirus sinnombreense". NCBI Taxonomy Browser . 国立生物工学情報センター. 2025年1月5日閲覧。
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  • ウイルス学 - CDC ハンタウイルス
  • 臨床および研究室認定およびその他の情報
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