ライノウイルス

ライノウイルス
ライノウイルス
科学的分類
(ランク外):	ウイルス
領域:	リボウイルス
王国：	オルタナウイルス科
門:	ピスビリコタ
クラス：	ピソニビリセテス
注文：	ピコルナウイルス科
家族：	ピコルナウイルス科
属:	エンテロウイルス
含まれるグループ
ライノウイルスA ライノウイルスB ライノウイルスC
分岐学的に含まれるが伝統的に除外されている分類群
エンテロウイルスA エンテロウイルスB エンテロウイルスC エンテロウイルスD エンテロウイルスE エンテロウイルスF エンテロウイルスG エンテロウイルスH エンテロウイルスI エンテロウイルスJ エンテロウイルスK エンテロウイルスL

ライノウイルス（古代ギリシア語：ῥίς、ローマ字表記：  rhis「鼻」、gen ῥινός、ローマ字表記： rhinos「鼻の」、ラテン語：vīrusに由来）は、ピコルナウイルス科エンテロウイルス属に属するプラス鎖一本鎖RNAウイルスである。ライノウイルスはヒトにおいて最も一般的なウイルス感染因子であり、 風邪の主な原因である。^[1]

ライノウイルスの3種（A、B、C）には、表面抗原や遺伝子によって異なる少なくとも165の種類が認められています。^{[2]これらは直径約30ナノメートルで、最も小さいウイルスの1つです。比較すると、}天然痘やワクシニアなどの他のウイルスは約10倍大きく、約300ナノメートルで、インフルエンザウイルスは約80～120ナノメートルです。

ライノウイルスは、エアロゾル、呼吸器飛沫、媒介物、および人から人への直接接触を介して伝染します。 ^[3]ライノウイルスは主に気道内の鼻粘膜上皮細胞に感染し、喉の痛み、咳、鼻づまりなどの軽度の症状を引き起こします。 ^{[4] [5]しかし、ライノウイルス感染は、乳児、 [6] [7]}高齢者、および免疫不全者ではより重篤な疾患を引き起こす可能性があります。ライノウイルスは喘息の増悪の主な原因としても認識されています。^[8]

2024年4月現在、ライノウイルス感染症に対するFDA承認のワクチンや抗ウイルス治療薬は存在しない。^[5]

1953年、看護師集団が軽度の呼吸器疾患を発症した際、ジョンズ・ホプキンス大学のウィンストン・プライスが鼻腔サンプルを採取し、最初のライノウイルスを分離しました。彼はこれをジョンズ・ホプキンスにちなんでJHウイルスと名付けました。^{[9] [10]}彼の研究結果は1956年に発表されました。^[11]

2006年、臨床検体中のライノウイルスを識別するための分子検査技術の進歩により、オーストラリアのクイーンズランド州と米国のニューヨーク市の検体からライノウイルスC種が発見されました。ICTVは2009年に正式にRV-Cを別の種として指定しました。^[4]

ライノウイルスは、空気中のエアロゾル、呼吸器からの飛沫、媒介物（汚染された表面）を介して拡散する可能性があり、直接的な人から人への接触も含まれます。^[3]ライノウイルスは、ステンレス鋼やプラスチックなどの表面で数時間生存することができます。 空気感染予防策^[12]は感染を減らすのに効果的である可能性が高いですが、手洗いや消毒剤による表面の清掃などの他の予防策もライノウイルスの感染を防ぐのに効果的であることが知られています。^[13]

ライノウイルスは風邪の主な原因です。症状には、のどの痛み、鼻水、鼻づまり、くしゃみ、咳などがあり、筋肉痛、疲労、倦怠感、頭痛、筋力低下、食欲不振を伴うこともあります。 ライノウイルス感染症では、インフルエンザに比べると発熱や極度の疲労感はそれほど一般的ではありません。

ライノウイルスは一年中検出されます。しかし、ライノウイルスの発生率は秋と冬に高く、北半球では9月から4月の間にほとんどの感染が発生します。^[14]季節性は、新学期が始まり、人々が屋内で過ごす時間が増え、ウイルスの感染機会が増えるためと考えられます。^[15]ライノウイルスは37℃（98.6℉）ではなく33℃（91.4℉）で優先的に増殖することを考えると、特に屋外での周囲温度が低いことも要因の1つである可能性があります。^{[14] [16]}湿度などの他の気候要因もライノウイルスの季節性に影響を与える可能性があります。^[14]幼児（5歳未満）は感染率が高く、地域の子どもの監視調査では年間の最大34％で検出されます。^[17]

ライノウイルスに最も感染しやすいのは、乳児、高齢者、免疫不全者です。^[4]

ヒトライノウイルスの主な侵入経路は上気道（口と鼻）です。ライノウイルスAとBは、呼吸器上皮細胞上の「主要な」ICAM-1（細胞間接着分子1）、別名CD54（分化クラスター54）を結合する受容体として使用します。AとBのサブグループの中には、代わりに「マイナー」なLDL受容体を使用するものもあります。^[18]ライノウイルスCは、カドヘリン関連ファミリーメンバー3（CDHR3）を使用して細胞侵入を媒介します。^[19]ウイルスが複製され広がると、感染細胞はケモカインとサイトカインと呼ばれる苦痛信号を放出します（これが炎症メディエーターを活性化します）。

感染は急速に進行し、ウイルスは呼吸器系に入ってから15分以内に表面受容体に付着します。感染者の50％強が感染後2日以内に症状を呈します。潜伏期間が20時間未満の症例は約5％のみで、逆に極端なケースでは、潜伏期間が4日半を超える症例が5％あると予想されます。^[20]

ヒトライノウイルスは、平均体温である37℃（98.6℉）よりもかなり低い33℃（91.4℉）で優先的に増殖するため、呼吸気流が（より低温の）体外環境と継続的に接触する上気道に感染する傾向があります。^{[14] [16]}

ライノウイルスA種とC種のウイルスは、重篤な病気や喘鳴との関連性が強いのに対し、ライノウイルスB種は軽度または無症状であることがより一般的です。^{[4] [21]}

国際ウイルス分類委員会（ICTV）は、ライノウイルスをエンテロウイルス属内の3種として定義しています。^[23]

• エンテロウイルスアルファライノ（ライノウイルスA）

• エンテロウイルス ベタリノ（ライノウイルス B）
• エンテロウイルス セルヒノ（ライノウイルス C）

2020年以前は、エンテロウイルス（すべてのライノウイルスを含む）は血清型によって分類されていました。2020年にICTVは、VP1遺伝子の遺伝的多様性に基づいてすべての新しいタイプを分類するという提案^{[24]を批准しました。ヒトライノウイルスのタイプ名は}RV- Xnの形式であり、Xはライノウイルスの種（A、B、またはC）であり、nはインデックス番号です。種AとBは100番まで同じインデックスを使用していますが、種Cは常に別のインデックスを使用しています。有効なインデックス番号は次のとおりです。^[2]

• ライノウイルスA: 1、1B、2、7～13、15、16、18～25、28～34、36、38～41、43～47、49～51、53～68、71、73～78、80～82、85、88～90、94～96、100～108
• ライノウイルスB: 3～6、14、17、26、27、35、37、42、48、52、69、70、72、79、83、84、86、91～93、97、99、100～104
• ライノウイルスC: 1～57

ライノウイルスは、7200～8500ヌクレオチド長の一本鎖プラス鎖 RNAゲノムを持っています。ゲノムの5'末端にはウイルスがコード化したタンパク質があり、哺乳類のmRNAと同様に3'ポリAテールがあります。構造タンパク質はゲノムの5'領域にコード化され、3'末端には非構造タンパク質がコード化されています。これはすべてのピコルナウイルスに共通です。ウイルス粒子自体はエンベロープを持たず、正十二面体構造をしています。

ウイルスタンパク質は単一の長いポリペプチドとして翻訳され、構造タンパク質と非構造タンパク質に切断されます。^[25]

ウイルスの構造は、マイケル・ロスマン率いるパデュー大学とウィスコンシン大学の研究者によって1985年にX線結晶構造解析を用いて決定された。ウイルスは立方結晶を形成し、各単位胞（空間群P 2 ₁ 3、番号198）に4つのウイルス粒子があり、立方最密充填配列に似ている。^[26]

ヒトライノウイルスは、VP1、VP2、VP3、VP4という4つのウイルスタンパク質を含むカプシドで構成されています。 ^{[26] [27]} VP1、VP2、VP3はタンパク質カプシドの主要部分を形成します。はるかに小さいVP4タンパク質はより拡張された構造を持ち、カプシドとRNAゲノムの境界面にあります。これらのタンパク質はそれぞれ60個ずつあり、正二十面体として組み立てられています。抗体は、 VP1-VP3の外側の領域にある エピトープとの感染に対する主要な防御です。

現在、ライノウイルス感染症の治療にFDA承認の抗ウイルス薬はありません。^[5]いくつかの新しい抗ウイルス化合物が臨床試験でテストされていますが、FDA承認に進むのに十分な有効性がありません。ライノウイルス、またはより広義にはピコルナウイルスを特に標的とした化合物には、次のものがあります。

• ルピントリビルは、ライノウイルス感染症の治療のために開発されたペプチド模倣薬です。^[28]ルピントリビルは、ヒトライノウイルス3Cプロテアーゼを阻害し、翻訳後のライノウイルスポリタンパク質の切断を防ぎ、ウイルスの組み立てと複製を防ぎます。健康なボランティアで実験的に誘発されたライノウイルス感染を使用したルピントリビルの第II相臨床試験では、ウイルス量と症状の重症度を軽減する効果が実証されました。しかし、自然感染の治療におけるルピントリビルのさらなる試験では、わずかな効果しか見られなかったため、それ以上の臨床開発は中止されました。^[29]
• プレコナリルは、ピコルナウイルスによる感染症の治療のために開発された経口投与可能な抗ウイルス薬です。^[30]この薬は、VP1の疎水性ポケットに結合して作用し、ウイルスがRNAゲノムを標的細胞に放出できない程度までタンパク質カプシドを安定化します。第3相臨床試験では、症状発現後24時間以内に服用した場合、症状の持続期間がわずかに短縮することが示されました。^{[31] [32]}しかし、FDAは、副作用の懸念、非白人参加者への有効性の限界、およびほとんどの患者を24時間以内に治療することが困難であることを理由に、プレコナリルの承認を拒否しました。^{[33] [34]}

ライノウイルス感染の症状を軽減することを目的とした他の治療法には、免疫調節剤があります。これらは、有益な抗ウイルス反応を促進したり、症状に関連する炎症反応を軽減したりする可能性があります。鼻腔内で使用されるインターフェロンアルファは、ヒトライノウイルス感染に対して有効であることが示されました。しかし、この薬で治療されたボランティアは、鼻血などの副作用を経験し、薬に対する耐性を形成し始めました。その後、この治療法の研究は中止されました。 ^[35]吸入ブデソニドは、マウスでウイルス量と炎症誘発性IL-1βを減少させることが示されています。重度のアレルギー性喘息の治療のために開発されたオマリズマブは、ライノウイルスに感染した喘息患者の症状の重症度を軽減する証拠を示しています。^[29]

これらのウイルスに対するワクチンは存在しない。血清型間の交差防御がほとんどまたは全くないためである。少なくとも165種類のヒトライノウイルスが知られている。^[2]しかし、VP4タンパク質の研究では、多くの血清型のヒトライノウイルス間で高度に保存されていることが示されており、将来的には全血清型のヒトライノウイルスワクチンの可能性が開かれている。^[36] VP1タンパク質でも同様の結果が得られた。VP4と同様に、VP1もウイルス粒子から「突き出て」、中和抗体が利用できるようにする。両方のペプチドはウサギでテストされ、交差血清型抗体の生成に成功した。^[37]

ライノウイルスのゲノムはヒトの循環において高い変異性を示し、ゲノム配列が最大30%異なることもあります。^[38]最近の研究では、ライノウイルスゲノムの保存領域が特定されており、これはアジュバント添加多価ライノウイルスワクチンとともに、ワクチン治療の将来的な発展の可能性を示しています。^[39]

ヒトライノウイルスは、ヒト宿主の体外で最大 3 時間感染力を維持することができます。ウイルスに感染すると、最初の 3 日間が最も感染力が強くなります。石鹸と水で定期的にしっかりと手を洗うなどの予防策は、感染を防ぐのに役立ちます。口、目、鼻 (ライノウイルスの最も一般的な侵入口) に触れないようにすることも予防に役立ちます。手術用マスクと手袋の形をとる飛沫感染予防策は、主要な病院で使用されている方法です。^[40]呼吸器飛沫を介して伝染するとかつて考えられていたすべての呼吸器病原体と同様に、日常の呼吸、会話、さらには歌唱中に発生するエアロゾルによって運ばれる可能性が非常に高いです。空気感染を防ぐには、飛沫感染予防策だけでは不十分であり、日常的な空気感染予防策が必要です。^[41]

• ビデオ: ライノウイルス、古いもの、新しいもの、そしてウィスコンシン大学のジェームズ E. ガーン医学博士がウィスコンシン大学医学部および公衆衛生学部で講演 (2008 年)。
• ヒトライノウイルスの大きさはどれくらいですか? (アニメーション)