オルトミクソウイルス科

オルトミクソウイルス科
インフルエンザ A 型およびインフルエンザ B 型ウイルスのゲノム、mRNA、およびビリオンの図
ウイルスの分類
(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:	ネガルナビリコタ
クラス：	インストビリセテス
注文：	アーティキュラウイルス科
家族：	オルトミクソウイルス科
属
アルファインフルエンザウイルス ベタインインフルエンザウイルス ガンマインフルエンザウイルス デルタインフルエンザウイルス イサウイルス クアランジャウイルス トゴトウイルス

オルトミクソウイルス科（古代ギリシャ語の ὀρθός（orthós）  「まっすぐな」とμύξα（mýxa）  「粘液」に由来） ^[1]は、マイナス鎖 RNAウイルス科の一種です。アルファインフルエンザウイルス属、ベタインインフルエンザウイルス属、、デルタインフルエンザウイルス属、イサウイルス属、 トゴトウイルス属、クアランジャウイルス属の7つの属が含まれます。最初の4つの属には、鳥類（鳥インフルエンザも参照）やヒトを含む哺乳類にインフルエンザを引き起こすウイルスが含まれます。イサウイルスはサケに感染し、トゴトウイルスはアルボウイルス属で、脊椎動物と無脊椎動物（ダニや蚊など^{）に感染します。 [2] [3] [4]}クアランジャウイルスもアルボウイルスであり、脊椎動物（鳥類）と無脊椎動物（節足動物）に感染します。

脊椎動物に感染するインフルエンザウイルスの 4 つの属は、核タンパク質とマトリックスタンパク質の抗原性の違いによって識別され、次のとおりです。

• アルファインフルエンザウイルスは人間、他の哺乳類、鳥類に感染し、あらゆるインフルエンザのパンデミックを引き起こす。
• ベタインインフルエンザウイルスは人間とアザラシに感染する
• ガンマインフルエンザウイルスは人間と豚に感染する
• デルタインフルエンザウイルスは豚や牛に感染します。

インフルエンザウイルスのビリオンは多形性であり、ウイルスエンベロープは球状および糸状の形態をとる。一般に、ウイルスの形態は楕円形で粒子の直径は 100～120  nm、糸状で粒子の直径は 80～100 nm、長さは最大 20 μm である。^[5]エンベロープには約 500 個のスパイク状の表面突起があり、それぞれが表面から 10～14 nm 突出し、表面密度はさまざまである。主要な糖タンパク質(HA) スパイクは、ノイラミニダーゼ(NA) スパイクのクラスターによって不規則に挟まれており、HA と NA の比率は約 10 対 1 である。^[6]

ウイルスエンベロープは脂質二重膜で構成され、その中に糖タンパク質のスパイクが固定されており、ヌクレオカプシド（両端にループを持つ異なるサイズの核タンパク質）を囲んでいます。ウイルス粒子内の配置は不明です。リボ核タンパク質は糸状で、長さ 50～130 nm、直径 9～15 nm の範囲でらせん対称性があります。^[要出典]

オルトミクソウイルス科のウイルスには、6～8個の線状マイナス鎖RNAが含まれています。そのゲノム全体の長さは10,000～14,600ヌクレオチド（nt）です。^[7]たとえば、インフルエンザAのゲノムには、8個の分節マイナス鎖RNA（合計13.5キロベース）が含まれています。^[8]

インフルエンザウイルスのタンパク質の中で最も特徴が分かっているのは、ウイルス粒子の外側にある2つの大きな糖タンパク質、ヘマグルチニンとノイラミニダーゼです。ヘマグルチニンは、ウイルスが標的細胞に結合し、ウイルスゲノムが標的細胞に入るのを仲介するレクチンです。 ^[9]一方、ノイラミニダーゼは、成熟したウイルス粒子に結合する糖を切断することで、感染細胞から子孫ウイルスを放出する酵素です。ヘマグルチニン（H）とノイラミニダーゼ（N）タンパク質は、抗体や抗ウイルス薬の重要な標的であり、^{[10] [11]}インフルエンザAウイルスの異なる血清型の分類に使用され、 H5N1のHとNはここから来ています。

ゲノム配列には末端反復配列があり、両端で繰り返されている。5'末端の末端反復は12～13ヌクレオチド長である。3'末端のヌクレオチド配列は同一であり、同じファミリーの属で同じであり、ほとんどがRNA（セグメント）上、またはすべてのRNA種上である。3'末端の末端反復は9～11ヌクレオチド長である。カプシド化された核酸は完全にゲノムである。各ウイルス粒子には欠陥のある干渉コピーが含まれている可能性がある。インフルエンザA（H1N1）では、PB1の代替リーディングフレームからPB1-F2が生成される。M遺伝子とNS遺伝子は選択的スプライシングによって2つの異なる遺伝子を生成する。^[12]

通常、インフルエンザは感染した哺乳類の咳やくしゃみによって空気中に放出されるウイルスを含むエアロゾルを介して、また感染した鳥の糞を介して伝染します。インフルエンザは唾液、鼻汁、糞便、血液によっても伝染します。感染はこれらの体液や汚染された表面との接触によって起こります。宿主から出たインフルエンザウイルスは、人体温度で約1週間、0℃（32℉）で30日以上、非常に低い温度（シベリア北東部の湖など）では無期限に感染力を維持します。インフルエンザウイルスは消毒剤や洗剤で簡単に不活化できます。^{[13] [14] [15]}

ウイルスは、ヘマグルチニン糖タンパク質と肺や喉の上皮細胞表面のシアリン酸糖との相互作用を通じて細胞に結合します（感染図のステージ1）。 ^[16]細胞はエンドサイトーシスによってウイルスを輸入します。酸性エンドソームでは、ヘマグルチニンタンパク質の一部がウイルスエンベロープを液胞の膜と融合させ、ウイルスRNA（vRNA）分子、アクセサリタンパク質、RNA依存性RNAポリメラーゼを細胞質に放出します（ステージ2）。^[17]これらのタンパク質とvRNAは複合体を形成し、細胞核に輸送され、そこでRNA依存性RNAポリメラーゼが相補的なプラスセンスcRNAの転写を開始します（ステップ3aおよびb）。^[18] cRNAは細胞質に輸出されて翻訳されるか（ステップ4）、核内に留まります。新しく合成されたウイルスタンパク質は、ゴルジ体を通して細胞表面に分泌されるか（ノイラミニダーゼとヘマグルチニンの場合、ステップ5b）、核内に戻ってvRNAに結合し、新しいウイルスゲノム粒子を形成します（ステップ5a）。他のウイルスタンパク質は、細胞のmRNAを分解し、放出されたヌクレオチドをvRNA合成に使用し、宿主細胞のmRNAの翻訳を阻害するなど、宿主細胞内で複数の作用を持ちます。^[19]

将来のウイルスのゲノムを形成するマイナスセンスvRNA 、RNA依存性RNA転写酵素、およびその他のウイルスタンパク質が組み立てられて、ウイルス粒子が形成される。ヘマグルチニンおよびノイラミニダーゼ分子は、細胞膜の隆起部に集まる。vRNAおよびウイルスコアタンパク質は核を離れ、この膜突起部に入る（ステップ6）。成熟したウイルスは、この膜コートとともにヘマグルチニンおよびノイラミニダーゼを獲得しながら、宿主のリン脂質膜の球体内で細胞から出芽する（ステップ7）。^[20]以前と同様に、ウイルスはヘマグルチニンを介して細胞に付着する。成熟したウイルスは、ノイラミニダーゼが宿主細胞からシアリン酸残基を切断すると、分離する。^[16]新しいインフルエンザウイルスが放出されると、宿主細胞は死滅する。

オルソミクソウイルス科ウイルスは、核内で複製する2種類のRNAウイルスのうちの1つです（もう1つはレトロウイルス科）。これは、オルソミクソウイルスの機構が独自のmRNAを生成できないためです。これらのウイルスは、キャップスナッチングと呼ばれるプロセスで、細胞RNAをプライマーとして使用し、ウイルスmRNAの合成を開始します。^[21]核内に入ると、RNAポリメラーゼタンパク質PB2が細胞内のプレmRNAを見つけて、その5'キャップ末端に結合します。次に、RNAポリメラーゼPAが5'末端付近の細胞mRNAを切断し、このキャップ断片をプライマーとして使用して、ウイルスRNAゲノムの残りの部分をウイルスmRNAに転写します。^{[22]これは、mRNAが細胞の}リボソームによって認識され翻訳されるためには、5'キャップが必要であるためです。

RNA校正酵素が存在しないため、RNA依存性RNA転写酵素は、インフルエンザvRNAのおおよその長さである約1万ヌクレオチドごとに1つのヌクレオチド挿入エラーを起こします。したがって、ほぼすべての新しく製造されたインフルエンザウイルスは、そのゲノムに変異を含みます。^[23]ゲノムを8つの別々のvRNAセグメントに分割すると、複数のインフルエンザウイルスが同じ細胞に感染した場合（重複感染）、遺伝子の混合（再集合）が可能になります。ウイルスの子孫にパッケージ化されたゲノムセグメントの結果的な変化は、新しい行動、時には新しい宿主種に感染する能力や、宿主集団の古いゲノムに対する防御免疫を克服する能力（この場合は抗原シフトと呼ばれます）を与えます。^[10]

系統分類学に基づく分類では、 RNA ウイルスのカテゴリには、マイナス鎖 ssRNA ウイルスのサブカテゴリが含まれ、これにはArticulavirales目とオルトミクソウイルス科が含まれます。オルトミクソウイルス科の属に関連する種と血清型を次の表に示します。

インフルエンザウイルスには4つの属があり、それぞれに1つの種または型のみが含まれています。インフルエンザAとCはさまざまな種（人間を含む）に感染しますが、インフルエンザBはほぼ人間のみに感染し、インフルエンザDは牛と豚に感染します。^{[26] [27] [28]}

インフルエンザAウイルスは、ウイルス表面タンパク質であるヘマグルチニン（HAまたはH）とノイラミニダーゼ（NAまたはN）に基づいてさらに分類されます。インフルエンザAウイルスの18のHAサブタイプ（または血清型）と11のNAサブタイプが自然界で分離されています。これらのうち、HAサブタイプ1-16とNAサブタイプ1-9は野生の水鳥と海岸鳥に見られ、HAサブタイプ17-18とNAサブタイプ10-11はコウモリからのみ分離されています。^{[29] [30]}

さらにバリエーションも存在し、特定のインフルエンザ株分離株はインフルエンザウイルス命名法^[31]によって識別され、ウイルスの種類、宿主種（ヒトでない場合は）、最初に分離された地理的な場所、実験室の参照、分離年、HAおよびNAサブタイプが指定されています。^{[32] [33]}

命名法の例は次のとおりです。

1. A/ブリスベン/59/2007 (H1N1) - ヒトから分離
2. A/豚/サウスダコタ/152B/2009 (H1N2) - 豚から分離

A型インフルエンザウイルスは、3種類のインフルエンザの中で最も毒性が強く、最も重篤な疾患を引き起こします。流行やパンデミックを引き起こすすべてのA型インフルエンザウイルスは、野生の水鳥に由来すると考えられています。 ^[34] 1900年代以降のすべてのA型インフルエンザウイルスのパンデミックは、鳥インフルエンザによって引き起こされ、他のインフルエンザ株（人間に影響を及ぼすもの（季節性インフルエンザ）または他の動物に影響を及ぼすもの（ 2009年の豚インフルエンザパンデミックを参照））との再集合を通じて発生しました。^[35]人間で確認されている血清型は、確認された人間の死亡者数順で次のとおりです。

• H1N1は1918年に「スペイン風邪」、2009年に「豚インフルエンザ」を引き起こした。 ^[36]
• H2N2は「アジア風邪」を引き起こした。
• H3N2は「香港風邪」を引き起こした。
• H5N1、「鳥インフルエンザ」とも呼ばれる。^[37]
• H7N7は人獣共通感染の潜在性が異常である。^[38]
• H1N2は豚と人間に感染する。^[39]
• H9N2、H7N2、H7N3、H10N7。

インフルエンザBウイルスは、ほぼヒトのみに感染する病原体であり、インフルエンザAほど一般的ではありません。インフルエンザBに感染しやすいことが知られている他の動物は、アザラシだけです。 [ ^47]このタイプのインフルエンザは、A型よりも2〜3倍低い速度で変異するため、遺伝的多様性が低く、インフルエンザBの血清型は1つだけです。^[26]この抗原多様性の欠如の結果として、インフルエンザBに対するある程度の免疫は通常、若い年齢で獲得されます。しかし、インフルエンザBは、永続的な免疫が不可能になるほど変異します。^{[49]この抗原変化率の低下と、その宿主域の制限（種間の}抗原シフトを阻害する）が相まって、インフルエンザBのパンデミックは発生しません。^[50]

インフルエンザCウイルスはヒトと豚に感染し、重篤な病気や地域的な流行を引き起こす可能性があります。^[51]しかし、インフルエンザCは他のタイプよりも一般的ではなく、通常は小児に軽度の病気を引き起こします。^{[52] [53]}

この属は2016年に分類され、そのメンバーは2011年に初めて分離されました。 ^[54]この属はインフルエンザCに最も近縁であると思われますが、数百年前に分岐しました。^[55]この属には少なくとも2つの株が現存しています。^[56]主な宿主は牛と思われますが、このウイルスは豚にも感染することが知られています。

哺乳類インフルエンザウイルスは不安定な傾向があるが、粘液中では数時間生存できる。^[57]鳥インフルエンザウイルスは、室温の蒸留水中で100日間、17 °C（63 °F）で200日間生存できる。鳥インフルエンザウイルスは肥料中ではより早く不活化されるが、ケージの糞便中では最大2週間生存できる。鳥インフルエンザウイルスは冷凍すると無期限に生存できる。^[57]インフルエンザウイルスは漂白剤、70%エタノール、アルデヒド、酸化剤、第四級アンモニウム化合物に弱い。133 °F（56 °C）で最低60分間の加熱、および低pH <2で不活化される。^[57]

インフルエンザウイルス感染の予防と治療には、ワクチンと薬剤が利用可能です。ワクチンは、H1N1 および H3N2 ヒトインフルエンザ A ウイルス、およびインフルエンザ B ウイルスの不活化または生弱毒化ウイルス粒子から構成されています。野生ウイルスの抗原性は進化するため、ワクチンは毎年、種株を更新して再配合されます。^{[引用が必要]}

種子株と野生ウイルスの抗原性が一致しない場合、ワクチンはワクチン接種者を保護することができません。^{[引用が必要]}さらに、一致した場合でも、回避変異体が生成されることがよくあります。^{[引用が必要]}

インフルエンザの治療に用いられる薬剤としては、M2プロトンチャネルを阻害してウイルス粒子の脱殻を阻害するアマンタジンやリマンタジン、NAを阻害して感染細胞からのウイルス粒子の放出を阻害するオセルタミビル（商品名タミフル）、ザナミビル、ペラミビルなどがある。しかし、前者の薬剤ではエスケープ変異体が発生することが多く、後者の薬剤ではそれほど頻繁ではない。^[58]

• インフルエンザ様疾患

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