ザイールエボラウイルス

ザイールエボラウイルス
エボラウイルス粒子（緑）のカラー走査型電子顕微鏡写真。慢性感染したアフリカミドリザルの腎臓細胞（青）から細胞外粒子と出芽粒子の両方として発見された。倍率20,000倍。
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：	モンジビリセテス
注文：	モノネガウイルス科
家族：	フィロウイルス科
属:	エボラウイルス
種：	ザイールエボラウイルス

ザイールエボラウイルスは、エボラウイルス（ / i ˈ b oʊ l ə , ɪ -/ ; EBOV）としてよく知られており、エボラウイルス属 の6つの既知の種のうちの1つです。 ^{[1] 6つの既知のエボラウイルスのうち、EBOVを含む4つは、}エボラウイルス病（EVD）として知られる、重篤でしばしば致命的な出血熱を人間や他の哺乳類に引き起こします。エボラウイルスはEVDによる人間の死の大部分を引き起こしており、2013年から2016年にかけて西アフリカで発生した流行の原因でもありました。 ^[2]その結果、少なくとも28,646人の疑いのある症例と11,323人の死亡が確認されました。 ^{[3] [4]}

エボラウイルスとその属は、もともとは最初に記載された国であるザイール（現在のコンゴ民主共和国）にちなんで名付けられ、^[1]、最初は近縁のマールブルグウイルスの新しい「株」ではないかと疑われていました。^{[5] [6]}このウイルスは、混乱を避けるために2010年に「エボラウイルス」に改名されました。 エボラウイルスは、モノネガウイルス目、フィロウイルス科、エボラウイルス属に分類されるザイールエボラウイルス種の唯一のメンバーです。 この種のメンバーはザイールエボラウイルスと呼ばれています。^{[1] [7]エボラウイルスの自然宿主は}コウモリ、特にオオコウモリであると考えられており、^[8]主に体液を介してヒト間および動物からヒトに伝染します。^[9]

EBOVゲノムは、約19,000ヌクレオチド長の一本鎖RNAである。7つの構造タンパク質をコードしている：核タンパク質（NP）、ポリメラーゼ補因子（VP35）、（VP40）、GP、転写活性化因子（VP30）、VP24、およびRNA依存性RNAポリメラーゼ（L）。^[10]

EBOVは致死率が高い（最大83～90％）ため、 ^{[11] [12]}選択病原体、世界保健機関リスクグループ4病原体（バイオセーフティレベル4相当の封じ込めが必要）、米国国立衛生研究所/国立アレルギー感染症研究所カテゴリーA優先病原体、米国CDC疾病管理予防センター カテゴリーAバイオテロ病原体、オーストラリアグループによる輸出管理対象生物兵器にも指定されている。^[要出典]

EBOV は、円筒形/管状のウイルス粒子の中にマイナス鎖RNA ゲノムを運び、ウイルスのエンベロープ、マトリックス、およびヌクレオカプシド成分を含んでいます。 全体の円筒の直径は通常約 80  nmで、脂質二重層表面から 7～10 nm の長さのスパイクとして突出しているウイルスにコードされた糖タンパク質(GP) を持っています。 ^[13]円筒の長さは可変で、通常は 800 nm ですが、1000 nm に達することもあります。 ウイルス粒子の外側のウイルスエンベロープは、GP スパイクが生合成中に挿入された宿主細胞膜のドメインから出芽して生成されます。 個々の GP 分子は約 10 nm の間隔で出現します。 ウイルスタンパク質VP40と VP24 は、マトリックス空間内のエンベロープとヌクレオカプシド (以下を参照) の間にあります。^[14]ウイルス粒子構造の中心にはヌクレオカプシドがあり、これは3'-ポリアデニル化や5'-キャッピングのない18～19kbの線状マイナス鎖RNAに結合した一連のウイルスタンパク質で構成されています（以下を参照）。RNAはらせん状に巻かれ、NP、VP35、VP30、およびLタンパク質と複合しています。このらせんの直径は80nmです。^{[15] [16] [17]}

精製および可視化（それぞれ超遠心分離および電子顕微鏡による）後のウイルス粒子の全体的な形状は、かなり多様です。単純な円筒形は、逆方向、分岐、ループ（U字型、羊飼いの杖型、9字型、アイボルト型、またはその他の円形/コイル状の外観）を示す構造よりもはるかに一般的ではなく、その起源は適用される実験技術にある可能性があります。^{[18] [19]}ただし、特徴的な「糸状」構造は、フィロウイルスのより一般的な形態学的特徴です（GPで装飾されたウイルスエンベロープ、RNAヌクレオカプシドなどとともに）。^[18]

各ウイルス粒子には、長さが 18,959 ～ 18,961 ヌクレオチドの、線状で一本鎖のマイナス RNA 分子が 1 つ含まれています。^[20] 3′ 末端はポリアデニル化されておらず、5′ 末端はキャップされていません。このウイルスゲノムは、7 つの構造タンパク質と 1 つの非構造タンパク質をコードしています。遺伝子の順序は、3′ – リーダー – NP – VP35 – VP40 – GP/sGP – VP30 – VP24 – L – トレーラー – 5′ です。リーダーとトレーラーは非転写領域であり、ウイルスゲノムの転写、複製、および新しいウイルス粒子へのパッケージングを制御する重要なシグナルを運びます。フィロウイルスの NP、VP35、および L 遺伝子の一部は、いくつかのグループの小型哺乳類のゲノムに内因性であることが確認されています。^{[21] [22] [23]}

3'末端から472ヌクレオチドと5'末端から731ヌクレオチドは、ウイルスの「ミニゲノム」の複製には十分であるが、感染には十分ではないことがわかった。^[18] 2014年5月下旬から6月中旬にシエラレオネで診断された症例の70％以上を占める、エボラウイルス感染症が確認された78人の患者からのウイルス配列決定により、^{[24] [25]} 2014年の流行はもはや自然宿主との新たな接触によって感染が拡大したのではないという証拠が示された。第3世代の配列決定技術を使用することで、研究者らは48時間という速さでサンプルの配列を決定することができた。^[26]他のRNAウイルスと同様に、^[24]エボラウイルスは、病気の進行中の人体内でも、地元の人間の集団内の宿主内でも、急速に変異する。^[25]観測された変異率は、1部位あたり年間2.0 x 10 ^{−3置換であり、季節性}インフルエンザの速度と同程度である。^[27]

宿主細胞侵入タンパク質の候補は2つある。1つ目はコレステロール輸送タンパク質で、宿主がコードするニーマン・ピックC1（NPC1）であり、エボラウイルス粒子が宿主細胞に侵入し、最終的に複製するために不可欠であると思われる。^{[28] [29]}ある研究では、NPC1遺伝子のコピーを1つ除去したマウスは、マウスに適応したエボラウイルスにさらされてから15日後に80％の生存率を示したのに対し、改変されていないマウスではこの期間生存した割合はわずか10％であった。^[28]別の研究では、小分子がウイルスエンベロープ糖タンパク質（GP）がNPC1に結合するのを防ぐことでエボラウイルス感染を阻害することが示された。 ^{[29] [30]したがって、NPC1はウイルスGPに直接結合して感染を媒介するため、この}フィロウイルスの侵入に重要であることが示された。^[29]

このトランスポーターを欠くニーマン・ピックC型の人の細胞を実験室でエボラウイルスにさらしたところ、細胞は生き残り、ウイルスに感染しないように見えた。これは、エボラウイルスが細胞に侵入するためにNPC1に依存していることをさらに示している。 ^[28]ヒトのNPC1遺伝子の変異は、一部の人にこの致命的なウイルス性疾患に対する耐性を与える可能性のあるモードであると推測された。同じ研究は、関連するフィロウイルスであるマールブルグウイルスのウイルス侵入におけるNPC1の役割に関して同様の結果を報告した。^[28]さらなる研究では、NPC1がウイルスGPに直接結合することでエボラ感染を媒介する重要な受容体であり、この結合を媒介するのはNPC1の2番目の「リソソーム」ドメインであるという証拠も提示された。^[31]

2番目の候補はTIM-1（別名HAVCR1）である。^[32] TI​​M-1はEBOV糖タンパク質の受容体結合ドメインに結合し、Vero細胞の受容性を高めることが示された。siRNAでその効果をサイレンシングすると、Vero細胞の感染を防ぐことができた。TIM1は、EBOV溶解によって深刻な影響を受けることが知られている組織（気管、角膜、結膜）で発現している。TIM-1のIgVドメインに対するモノクローナル抗体ARD5は、EBOVの結合と感染を阻害した。これらの研究を合わせると、NPC1とTIM-1はエボラ抗ウイルス薬の潜在的な治療標的であり、迅速な現場診断アッセイの基礎となる可能性があることが示唆される。^[要出典]

エボラウイルスなどのウイルスは無細胞であるため、いかなる種類の細胞分裂によっても複製しません。むしろ、宿主とウイルスがコード化した酵素の組み合わせと宿主細胞の構造を利用して、自分自身のコピーを複数作成します。これらはその後、宿主細胞内でウイルスの高分子構造に自己集合します。 ^[33]ウイルスは、個々の細胞に感染するときに一連のステップを完了します。ウイルスは、糖タンパク質（GP）表面ペプロマーを介して宿主受容体に付着することで攻撃を開始し、宿主細胞内でマクロピノソームにエンドサイトーシスされます。 ^[34]細胞に侵入するために、ウイルス膜は小胞膜と融合し、ヌクレオカプシドが細胞質に放出されます。カプシド化されたマイナス鎖ゲノムssRNAは、ポリアデニル化されたモノシストロニックmRNAの合成（3'-5'）のテンプレートとして使用され、宿主細胞のリボソーム、tRNA分子などを使用して、mRNAは個々のウイルスタンパク質に翻訳されます。^{[35] [36] [37]}

これらのウイルスタンパク質は処理される。糖タンパク質前駆体 (GP0) は GP1 と GP2 に切断され、次に細胞酵素と基質を使用して高度にグリコシル化される。これら 2 つの分子は最初にヘテロ二量体に、次に三量体に組み立てられ、表面ペプロマーとなる。分泌糖タンパク質 (sGP) 前駆体は sGP とデルタペプチドに切断され、両方とも細胞から放出される。ウイルスタンパク質のレベルが上昇すると、翻訳から複製への切り替えが発生する。マイナスセンスゲノム RNA をテンプレートとして使用して、相補的な +ssRNA が合成される。次に、これが新しいゲノム (-)ssRNA の合成のテンプレートとして使用され、急速にキャプシド化される。新しく形成されたヌクレオカプシドとエンベロープタンパク質は、宿主細胞の細胞膜で会合し、出芽が起こり、細胞が破壊される。^{[引用が必要]}

エボラウイルスは人獣共通感染病原体である。中間宿主は「アフリカ中部およびサハラ以南全域に生息する様々な種類のフルーツコウモリ」であると報告されている。コウモリの感染の証拠は分子および血清学的手段によって検出されている。しかし、エボラウイルスはコウモリから分離されていない。^{[8] [38]}終宿主はヒトおよび類人猿であり、コウモリとの接触または他の終宿主を介して感染する。フィリピンの豚はレストンウイルスに感染していると報告されているため、他の中間宿主または増幅宿主が存在する可能性がある。^[38]エボラウイルスの発生は、アフリカの通常よりも気温が低く湿度が高いときに発生する傾向がある。^[39]人が病気の急性期から回復した後でも、エボラウイルスは目や精巣などの特定の臓器で数か月間生存する。^[40]

ザイールエボラウイルスは、ヒトに疾患を引き起こすことが知られている4種類のエボラウイルスのうちの1つである。 1976年の最初の流行以来、致死率はこれらのエボラウイルスの中で最も高く、平均83%であるが、2002年12月から2003年4月の間にコンゴ共和国で発生した流行では、致死率が最大90%に達したことが記録されている。ザイールエボラウイルスの流行は、他のどのエボラウイルスよりも多く発生している。最初の流行は1976年8月26日にヤンブクで発生した。^[41]最初に記録された症例は、44歳の教師、マバロ・ロケラであった。症状はマラリアと似ており、その後の患者はキニーネを投与された。感染は、滅菌されていない注射針の再使用、密接な個人的接触、体液、および人が触れた場所に起因するとされている。 1976年にザイールでエボラ出血熱が流行したとき、ンゴイ・ムショラはブンバからヤンブクまで旅し、そこで日誌にこの病気の最初の臨床的記述を記録した。

1976年にザイールで初めてエボ​​ラ出血熱の臨床症状が記録されて以来、2014年3月に始まった最近のエボラ出血熱の流行は流行規模に達し、2015年1月現在で8000人以上が死亡している。この流行は、これまでエボラ出血熱の影響を受けていなかった西アフリカに集中していた。ギニア、リベリア、シエラレオネの3か国での犠牲者は特に深刻だった。西アフリカ以外の国でも数件の症例が報告されているが、いずれも最も影響を受けた地域で感染した海外旅行者が、目的地に到着後にエボラ熱の症状を呈した症例である。^[43]

ヒトにおけるこの病気の重症度は、急速な致死から軽症、さらには無症状の反応まで、幅広く異なります。^[44] 20世紀後半の流行の研究では、病気の重症度とウイルスの遺伝的性質の間に相関関係は見つかりませんでした。そのため、病気の重症度の変動は、犠牲者の遺伝的差異と相関しているのではないかと疑われました。これは、ヒトと同様に出血熱でウイルスに反応する動物モデルで研究することが困難でした。なぜなら、典型的なマウスモデルはそのような反応をせず、必要な多数の適切な被験者は簡単には入手できないためです。2014年10月下旬、ある出版物は、出血熱による死亡を含むウイルスに対するさまざまな反応を示すように飼育された遺伝的に多様なマウスの集団が示す、マウスに適応したザイールエボラウイルス株に対する反応に関する研究を報告しました。^[45]

2016年12月、研究によりVSV-EBOVワクチンがザイールエボラウイルス（スーダンエボラウイルスではない）に対して70～100％の効果があることが判明し、この病気に対する最初のワクチンとなった。^{[46] [47]} VSV-EBOVは2019年12月に 米国食品医薬品局によって承認された^。[48]

エボラウイルスは、 1976年に初めてマールブルグウイルスの新しい「系統」の可能性があると特定されました。^{[5] [6] [49]}国際ウイルス分類委員会（ICTV）は、エボラウイルスを、モノネガウイルス目、フィロウイルス科、エボラウイルス属に属するザイールエボラウイルス種と 特定しています。「エボラウイルス」という名前は、1976年にザイールエボラウイルスの発生があったコンゴ民主共和国（旧ザイール）の地域に近接していると当初考えられていたエボラ川と、分類上の接尾辞ウイルスに由来しています。^{[1] [5] [6] [50]}

1998年にウイルス名は「ザイールエボラウイルス」に変更され^{[51] [52]}、2002年にはザイールエボラウイルス種に変更された。^{[53] [54]}しかし、ほとんどの科学論文では「エボラウイルス」に言及し続けたり、「エボラウイルス」と「ザイールエボラウイルス」という用語を並行して使用したりしていた。その結果、2010年に研究者グループは、ザイールエボラウイルス種内のサブ分類に「エボラウイルス」という名前を採用し、対応する略語をEBOVにすることを推奨した。^[1]このウイルスの以前の略語は、EBOV-Z（「エボラウイルスザイール」）とZEBOV（「ザイールエボラウイルス」または「ザイールエボラウイルス」）であった。 2011年、ICTVは、サブタイプ、変異体、株、またはその他の亜種レベルのグループに名前を付けていないため、この名前を認める提案（2010.010bV）を明確に拒否しました。^[55]現在、ICTVは「エボラウイルス」を分類上のランクとして正式に認めておらず、ザイールエボラウイルスという種の指定のみを使用し、推奨し続けています。^[56]エボラウイルスのプロトタイプである変異体マインガ（EBOV / May）は、1976年のザイールの流行中に亡くなった看護師マインガ・ンセカにちなんで名付けられました。^{[1] [57] [58]}

ザイール・エボラウイルスという名前は、ザイールと分類上の 接尾辞 エボラウイルス（エボラウイルスの種を示し、エボラ川を指す）に由来している。 ^[1]国際ウイルス分類委員会（ICTV）によって確立された分類名の命名規則によれば、ザイール・エボラウイルスという名前は常に大文字で表記し、斜体で表記し、先頭に「種」という単語を付けなければならない。そのメンバー（ザイール・エボラウイルス）の名前は大文字で表記し、斜体で表記せず、冠詞なしで使用する。^[1]

エボラウイルス属のウイルスは、以下の場合にはザイールエボラウイルス種に属する。^[1]

• コンゴ民主共和国、ガボン、コンゴ共和国に蔓延している。
• 2つまたは3つの遺伝子重複を持つゲノムを持つ（VP35 / VP40、GP / VP30、VP24 / L）
• EBOV/May型ウイルスとゲノム配列が30%未満異なる

ザイールエボラウイルスは1960年から1976年の間に祖先から分岐しました。^[59]エボラウイルスの遺伝的多様性は1900年以前は一定でした。 ^{[59] [60]}その後、1960年代頃に、おそらく気候変動や人間の活動が原因で、ウイルスの遺伝的多様性は急速に低下し、ほとんどの系統が絶滅しました。^{[60]感受性宿主の数が減少すると、有効な個体群サイズとその遺伝的多様性も減少します。この遺伝的ボトルネック効果は、ヒト宿主に}エボラウイルス病を引き起こす種の能力に影響を与えます。^[要出典]

ザイールエボラウイルスの系統間の組み換えは、1996年から2001年の間に野生類人猿で起こり、組み換え子孫ウイルスを生み出した可能性が高い。^[61] これらの組み換えウイルスは、2001年から2003年にかけて中央アフリカで人間の間で発生した一連の流行の原因となったと思われる。^[61]

ザイールエボラウイルス– マコナ変異株は、2014年に西アフリカで流行を引き起こした。^[62]この流行は、このウイルス種のヒトからヒトへの感染が最も長期化した例であることが特徴であった。^[62]この時点では、ヒト宿主に適応するための圧力が見られたものの、ウイルスの表現型の変化（感染の増加、ウイルスによる免疫回避の増加など）は見られなかった。^[要出典]

• アレックス・カヴァの2008年の犯罪小説『エクスポーズド』は、連続殺人犯が好んで使う武器としてのウイルスに焦点を当てている。^[63]
• ウィリアム・クローズの1995年の『エボラ：最初の爆発に関するドキュメンタリー小説』と2002年の『エボラ：人々の目を通して』は、 1976年にザイールで発生したエボラ出血熱に対する個人の反応に焦点を当てている。^{[64] [65] [66] [67]}
• ホットゾーン：恐ろしい真実の物語：リチャード・プレストンによる1994年のベストセラー本。エボラウイルスと関連ウイルスについて書かれており、米国バージニア州レストンの検疫施設に収容されていた霊長類におけるエボラウイルスの発生についても書かれている^[68]
• トム・クランシーの1996年の小説『大統領令』では、中東のテロリストが「エボラ・マインガ」と呼ばれる致命的なエボラウイルスの空気感染型を使用して米国を攻撃するという内容である。 ^{[69] [70]}

• パチェコ、ダニエラ・アレクサンドラ・デ・メネセス・ロシャ。ロドリゲス、アカシオ・アゴスチーニョ・ゴンサルベス。シルバ、カルメン・マリア・リスボア・ダ（2016年10月）。 「エボラウイルス – 無視された脅威から世界的な緊急事態へ」。Revista da Associação Médica Brasileira。62 (5): 458–467。土井: 10.1590/1806-9282.62.05.458。PMID  27656857。

Wikispeciesにはザイールエボラウイルスに関する情報があります。

Scholia にはザイールエボラウイルス (Q8064876) のプロファイルがあります。

ウィキメディア・コモンズにはエボラウイルスに関連するメディアがあります。

• エボラウイルス分子生物学
• エボラウイルスタンパク質（PDB-101）
• ICTV ファイルとディスカッション – 国際ウイルス分類委員会のディスカッションフォーラムとファイル配布。2011 年 10 月 7 日にWayback Machineにアーカイブされました。
• エボラウイルス分離株およびフィロウイルス科の他のウイルスのゲノムデータ
• ViralZone: エボラウイルスのようなウイルス –スイスバイオインフォマティクス研究所のウイルス学リポジトリ
• ウイルス病原体リソース: エボラ ポータル – エボラやその他のヒト病原性ウイルスに関するゲノムおよびその他の研究データ
• モスクワの Visual Science が作成したエボラウイルスの 3D モデル。
• FILOVIR – フィロウイルス研究のための科学リソース 2020年7月30日アーカイブ、Wayback Machine
• 「ザイールエボラウイルス」。NCBIタクソノミーブラウザ。186538。
• 「『エボラウイルス種』」NCBI タクソノミー ブラウザ。205488。