ウーリーモンキーB型肝炎ウイルス
| ウーリーモンキーB型肝炎ウイルス | |
|---|---|
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： | パラナヴィラエ |
| 門: | アートバービリコタ |
| クラス： | レブトラビリセテス |
| 注文： | Blubervirales |
| 家族： | ヘパドナウイルス科 |
| 属: | オルソヘパドナウイルス |
| 種： | オルソヘパドナウイルス・ラゴトリシス |
ウーリーモンキーB型肝炎ウイルス（WMHBV ）は、ヘパドナウイルス科オルソヘパドナウイルス属のウイルス種である。その自然宿主は、新世界霊長類に分類される南米に生息するウーリーモンキー（Lagothrix）である。WMHBVは、他の肝炎ウイルスと同様に、宿主生物の肝細胞に感染する。肝炎、肝壊死、肝硬変、肝細胞癌（肝臓癌）を引き起こす可能性がある。[ 2 ] Lagothrix属のほぼ全ての種が絶滅の危機に瀕しているため、[ 1 ] WMHBVのワクチンや治療法の研究開発は、ウーリーモンキー属全体の保護にとって重要である。
WMHBVは、ヒトB型肝炎ウイルス（HBV）についてより多くのことを教えてくれる可能性があるため、研究者の大きな関心を集めています。WMHBVはヒトHBVの系統学的には遠い姉妹種ですが、B型肝炎ウイルスの進化史はよくわかっていません。さらに、WMHBVはヒトHBV以外でヒト以外の霊長類に感染することが知られている最初のヘパドナウイルスでした。[ 2 ] WMHBVの発見により、HBVの霊長類モデルの開発の可能性が開かれました。それ以前は、ほとんどのB型肝炎研究はアヒルまたはウッドチャックモデルで行われていました。[ 2 ] WMHBVの発見以来、別の霊長類に感染するヘパドナウイルス、オマキザルB型肝炎ウイルス（CMHBV）が発見されています。[ 3 ] CMHBVとWMHBVはどちらも、ヒトB型肝炎の治療法の開発に重要な役割を果たす可能性があります。
分離
ウーリーモンキーのB型肝炎ウイルスは、1998年にルイビル動物園で劇症肝炎を患っていたブラウンウーリーモンキー（Lagothrix lagotricha ）の血清サンプルから分離されました。[ 2 ]ルイビル動物園はウーリーモンキーの繁殖プログラムが非常に成功していたため、この病原体の発見は非常に憂慮されました。彼らはすぐにウーリーモンキーのコロニーの16匹全員を検査し、9匹がウイルスに慢性感染しており、さらに4匹は以前にウイルスに感染していた兆候を示しており、これはHBV表面抗原（HBsAg ）に対する血清抗体の存在によって特定できました。[ 2 ]したがって、16匹のウーリーモンキーのうち13匹がウイルスに曝露されていたとみられます。ルイビル動物園で保管されていたウーリーモンキーの血清を分析したところ、WMHBVは発見される前に少なくとも9年間コロニーに存在していたことが示唆されました。[ 2 ]全国4カ所の動物園からさらに18頭のウーリーモンキーがWMHBVの検査を受けたが、結果は陰性だった。[ 2 ]
形態学
ゲノム
ヘパドナウイルス科に属するWMHBV は、部分的に二本鎖、部分的に一本鎖の環状 DNA ゲノムを持っています。[ 4 ]ゲノムの長さは 3,179 ヌクレオチドで、カプシド (コア) タンパク質、ラージエンベロープタンパク質 (L 糖タンパク質)、外部コア抗原、タンパク質 P (ポリメラーゼ)、タンパク質 X (多機能タンパク質) の 5 つのタンパク質をコードしています。[ 5 ]ポリメラーゼのオープンリーディングフレーム(ORF) はゲノム内で最大の ORF であり、他の遺伝子と大幅に重複しており、おそらくその進化特性を制限しています。[ 2 ] WMHBV はヒト B 型肝炎ウイルス (HBV) とはかなり異なりますが、同じ遺伝子構成を共有しています。 WMHBVのコア遺伝子はアミノ酸レベルでヒトHBVと85.8～86.9%の相同性があり、最も類似していたが、WHMBV X遺伝子はアミノ酸レベルでヒトHBVと64.3～65.6%の相同性しかなく、最も異なっていた。[ 2 ]
構造
ウーリーモンキーB型肝炎ウイルスは、他のオルソヘパドナウイルス科ウイルスと構造が類似しています。成熟したウイルス粒子はエンベロープで覆われ、正20面体のカプシドで構成されています。[ 4 ]ウイルス粒子の大部分は240個のカプシドタンパク質で構成され、T=4対称性を示しますが、少量のウイルス粒子は180個のカプシドタンパク質で構成され、T=3対称性を示します。[ 5 ]カプシドを囲むエンベロープは宿主膜に由来します。L糖タンパク質はエンベロープの表面を裏打ちし、細胞受容体へのウイルス付着に役割を果たします。[ 5 ]ウイルス粒子は小さく、直径約42nmです。[ 4 ]
複製サイクル
細胞への侵入
肝細胞の細胞膜に存在するナトリウム/胆汁酸共輸送体であるタウロコール酸ナトリウム共輸送ポリペプチド（NTCP）は、WMHBVだけでなく他の多くのヘパドナウイルスの細胞受容体として機能することが分かっています。 [ 6 ] NTCPに付着した後、WMHBVはエンドサイトーシスによって細胞質に入り込み、大きなエンベロープタンパク質がエンドソーム膜とウイルス膜の融合を確実にします。[ 5 ]
複製と転写
WMHBVの複製と転写は広範囲に研究されていないが、ヒトHBVを含む他のすべてのHBVと非常によく似た機構で起こると考えられている。[ 7 ]細胞内に入ると、カプシドタンパク質上の核局在シグナルによって、カプシドはインポーチンα-インポーチンβ複合体に結合できる。[ 8 ]ゲノムは核膜孔複合体でカプシドから放出され、核内に進入する。核内では、ウイルスポリメラーゼタンパク質が放出され、DNAを連結して共有結合した閉環状DNA（cccDNA ）を形成する。[ 8 ] cccDNAはヌクレオソームに結合し、宿主DNAとして機能する。[ 8 ]
cccDNAはその後、宿主細胞のRNAポリメラーゼによってRNAに転写される。[ 8 ]多くのRNAは細胞質へと輸送され、そこで多数の空のカプシドを含むタンパク質が組み立てられる。ウイルスのポリメラーゼタンパク質による逆転写によって、緩んだ部分的に二本鎖の環状DNAゲノムが再構築される。[ 8 ]
組み立てとリリース
緩和された部分的に二本鎖の環状DNAゲノムは、カプシドの大きな孔を通って空のカプシドに拡散することができる。[ 8 ]カプシドはその後、まだ十分に理解されていないプロセスによってエンベロープに包まれ、細胞外に排出される。[ 8 ]
健康への影響
WMHBVの慢性感染は、特にウーリーモンキーが出生時に感染した場合、症状が現れるまでに長い期間を要します。[ 2 ]慢性感染は通常、肝疾患へと進行し、しばしば致命的となります。1974年から1998年にかけてのウーリーモンキーの剖検報告では、 WMHBVに関連する可能性が高い2つの病態として、肝炎（肝臓の炎症）と肝壊死（突然の肝不全）が挙げられています。[ 2 ]
慢性感染は健康問題を引き起こすだけでなく、ウイルスの伝染も引き起こします。慢性感染したウーリーモンキーは体内でウイルスが活発に増殖し、体液を介してウイルスを伝染させる可能性があります。[ 2 ]
伝染 ; 感染
ウーリーモンキーB型肝炎ウイルスは、他のB型肝炎ウイルスと同様に、体液を介して、また母親から胎児へと感染します。母親から胎児への垂直感染は、ヒトHBVと同様に、感染年齢と慢性感染リスクの間に高い相関関係があるため、最も深刻な被害をもたらすことが多いです。[ 2 ]出生時にWMHBVに感染したウーリーモンキーは、慢性感染を発症する確率が約90%ですが、成体になってから感染した場合、慢性感染を発症する確率はわずか5～10%です。[ 2 ]
研究の進歩
HBV動物モデルの開発
ウーリーモンキーは絶滅危惧種であるため、HBV研究用の動物モデルとして使用することはできない。[ 7 ]そのため、研究者らはWMHBVに感染する可能性のある他の霊長類を探している。ウーリーモンキーの近縁種であるクロクモザル（Ateles geoffroyi）はWMHBVに感染する可能性があるが、ウーリーモンキーほど高いウイルス複製レベルは示さない。[ 2 ]研究者らはWMHBVの感染性クローン（WMHBV-2と命名）を作成することに成功した。これは、WMHBVがウーリーモンキーで複製するのと同程度にクロクモザルに感染し、複製する。[ 7 ]
参考文献
- ^ a b「IUCNレッドリスト絶滅危惧種」。IUCNレッドリスト絶滅危惧種。 2019年12月12日閲覧。
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o Lanford RE, Chavez D, Brasky KM, Burns RB, Rico-Hesse R (1998年5月). 「新世界霊長類ウーリーモンキーからのヘパドナウイルスの分離」 . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 95 (10): 5757–61 . Bibcode : 1998PNAS...95.5757L . doi : 10.1073 / pnas.95.10.5757 . PMC 20452. PMID 9576957 .
- ^ Parry NM (2018年6月). 「オマキザルの新ウイルス：慢性HBVの動物モデルか？」 American Veterinarian . 2019年12月13日閲覧。
- ^ Zhong G, Yan H, Wang H, He W, Jing Z, Qi Y, 他 (2013年6月). 「タウロコール酸ナトリウム共輸送ポリペプチドはウーリーモンキーB型肝炎ウイルスによるTupaia肝細胞への感染を媒介する」 . Journal of Virology . 87 (12): 7176–84 . doi : 10.1128/JVI.03533-12 . PMC 3676132. PMID 23596296 .
- ^ a b c Lanford RE, Chavez D, Barrera A, Brasky KM (2003年7月). 「ウーリーモンキーB型肝炎ウイルスの感染性クローン」 . Journal of Virology . 77 (14): 7814–9 . doi : 10.1128/JVI.77.14.7814-7819.2003 . PMC 161928. PMID 12829821 .
- ^ a b c d e f g Venkatakrishnan B, Zlotnick A (2016年9月). 「B型肝炎ウイルスの構造生物学：形態と機能」 . Annual Review of Virology . 3 (1): 429– 451. doi : 10.1146/annurev-virology-110615-042238 . PMC 5646271. PMID 27482896 .
