伝染性軟属腫ウイルス

伝染性軟属腫ウイルス
伝染性軟属腫ウイルス粒子の ネガティブ染色透過型電子顕微鏡写真
ウイルスの分類
(ランク外):	ウイルス
領域:	バリドナビリア
王国：	バンフォードヴィラエ
門:	核細胞ウイルス門
クラス：	ポッケスビリケテス
注文：	キトビラ目
家族：	ポックスウイルス科
属:	軟体動物ポックスウイルス
種：	伝染性軟属腫ウイルス

伝染性軟属腫ウイルス（ MCV ）は、ヒトの皮膚感染症である伝染性軟属腫を引き起こすDNA ポックスウイルスの一種です。 ^{[1]伝染性軟属腫は、診断された}皮膚疾患全体の約1％にあたる、年間約20万人に影響を与えています。診断は皮膚病変の大きさと形状に基づいて行われウイルスを日常的に培養することはできないため、生検で確認できます^{。 [2]}伝染性軟属腫ウイルスは、モルスシポックスウイルス属の唯一の種です。 ^{[3] MCVは、}ポックスウイルス科のコルドポックスウイルス亜科 に属します。 ^[4]コルドポックスウイルス亜科に属する他のよく知られたウイルスには、天然痘ウイルス（天然痘の原因）とサル痘ウイルスがあります。 ^[3]

ポックスウイルス科には、エンベロープのない粒子（成熟ウイルス粒子）とエンベロープのある粒子（細胞外ウイルス粒子）の両方が含まれるというユニークな特徴があります。 ^{[5]ウイルス}粒子の構造は、ポックスウイルス科の他のウイルス粒子の構造と一致しており、核カプシド、コアエンベロープ、側方小体、細胞外エンベロープで構成されています。他のポックスウイルスと同様に、MCVは核ではなく細胞質で複製するDNAウイルスです。このため、ウイルスは複製に必要なすべての酵素を携行するか、その酵素をゲノムにコード化する必要があります。

伝染性軟属腫ウイルスのビリオンは楕円形で、およそ 320 nm × 250 nm × 200 nm の大きさである。このウイルスには、成熟ビリオン (MV) とエンベロープビリオン (EV) と呼ばれる 2 つの異なる感染性粒子があり、EV には 2 番目の外側細胞膜が含まれているという点で異なる。ポックスウイルス科は、エンベロープ感染性粒子と非エンベロープ感染性粒子の両方を含む唯一のウイルス科である。EV および MV ビリオンの他の構造には、ヌクレオカプシド、コア壁、および 2 つの側方小体がある。^[6]ビリオンが細胞質に放出される前は、側方小体は結合相互作用によってビリオン コアと結合している。しかし、ビリオンが細胞質に放出される間、ビリオン コア壁が膨張し、側方小体を解離させる。側方小体は、ゲノムの複製または発現に必要な 1 つ以上の重要なビリオン タンパク質を輸送する機能を果たす。^[7]

ゲノムは、長さが約 190キロベースである線状の二本鎖DNA分子で構成されています。このゲノムは、二本鎖 DNA 配列の両端が互いの逆方向反復であるという点で独特です。この逆方向末端配列の長さは 4.7 キロベースですが、ポックスウイルス間で 0.7～12 キロベースまで異なる場合があります。伝染性軟属腫ウイルスによってコードされる遺伝子は 182 個あります。これらの遺伝子のうち 100 個以上が、天然痘ウイルスやワクシニアウイルスなど、ポックスウイルス科の他のウイルスで保存されています。MCV の逆方向末端配列は、属特異的な宿主応答回避遺伝子を含むため、ポックスウイルス科の他のウイルスの配列とは異なります。ゲノムは 64% のGC塩基で構成されているため、他のポックスウイルスと比較して終止コドンUAA、UGA、および UAG をコードしている量が少なくなっています。さらなる遺伝子解析により、MCVゲノムには多くの長く重複したオープンリーディングフレームが含まれていることが明らかになりました。^[8]

伝染性軟属腫ウイルスは、他のすべてのポックスウイルスと同様に、成熟ウイルス粒子（MV）と細胞外ウイルス粒子（EV）の2つの感染性粒子を生成します。EVは細胞外膜を持っている点でMVと異なります。細胞に入るために、MVの膜は宿主細胞の細胞膜、特にグリコサミノグリカンに融合し、マクロピノサイトーシスによって侵入します。このプロセスは、MV細胞膜上に露出しているホスファチジルセリン分子の存在によって開始されます。 ^[9]同様に、EVの外膜は宿主細胞の細胞膜、特にグリコサミノグリカンに融合し、マクロピノサイトーシスによって侵入します。マクロピノサイトーシス後、H +がEVを含む内部化された液胞内に送り込まれ、この酸性化によって外膜が破壊され、MVのような粒子が露出します。 MVとEVの両方において、細胞膜は液胞と融合し、ウイルスのコアが細胞質に放出されるようになります。 ^{[9] [10]}その後、ウイルス粒子はコーティングが剥がれ、DNAが露出して複製が開始されます。

伝染性軟属腫ウイルスは、他のポックスウイルスと同様に、宿主細胞の細胞質内で完全に複製されます。これは、他のすべての DNA ウイルスが核内で複製するのと同様に、ポックスウイルスに特有の特性です。したがって、DNA 複製のための宿主細胞タンパク質は核内に存在するため、このウイルスは複製に必要なすべてのタンパク質を持ち込むか、コード化する必要があります。^{[11]各ウイルス粒子は、細胞質内に「}ウイルス工場」と呼ばれる領域を設定し、そこでDNA 複製、転写、翻訳がすべて順番に発生します。^[要出典]

DNA転写には3つの段階がある。初期段階では、転写因子、ウイルスDNAおよびRNAポリメラーゼ、および宿主細胞の有糸分裂を刺激するタンパク質をコードする遺伝子が、ウイルス粒子が運ぶDNA依存性RNAポリメラーゼによって転写される。^[10]初期段階で生成されたmRNAは、ウイルス粒子が運ぶウイルス転写酵素によって翻訳される。その後、中期段階では、初期段階でコードされたタンパク質がウイルスDNAの複製に使われる。さらに、後期段階のmRNAの転写を助けるために、より多くの転写因子が生成される。後期段階では、将来の感染に必要な構造タンパク質と酵素をコードする遺伝子が転写され、その後翻訳される。遺伝子発現は転写の初期段階から中期段階、後期段階へと連続的に起こり、時間的に制御されている。^[6]

ウイルス粒子の細胞質工場は、将来の感染に備えて成熟したウイルス粒子が組み立てられる場所として機能します。成熟したウイルス粒子は細胞溶解によって放出され、ウイルスの宿主間感染を助けます。細胞外ウイルス粒子は、MVがゴルジ体を介して2番目の膜を獲得し、細胞から出芽するときに作られます。細胞外ウイルス粒子は、上皮組織内でウイルスを拡散させるのに役立ちます。^[6]

伝染性軟属腫ウイルスはヒトの表皮細胞にのみ感染します。体全体に広がることはないため、咳やくしゃみでウイルスが感染することはありません。^{[12]ウイルスの分子特性を研究するために}細胞培養でウイルスを増殖させようとした人もいますが、表皮細胞にのみ感染するため、ほとんど成功していません。^[8]

しかし、免疫系が著しく低下した人間のさまざまな種類の細胞に適応し、生存する能力があるという証拠があります。qPCR分析を使用して、 T細胞が著しく欠乏していた1人の患者の血漿中に、伝染性軟属腫ウイルスが有意に存在することが判明しました。この患者は、伝染性軟属腫の症状が重かったため、治療として抗ウイルス剤CMX-001を投与されました。CMX-001薬を投与する前は、血漿サンプルの50％で伝染性軟属腫ウイルスDNAが検出されましたが、薬を投与した後はサンプルの20％でDNAが検出されました。患者の血液で伝染性軟属腫DNAが検出されたのはこのときが初めてです。 ^[13]

転写の中間段階でmRNAから生成されるいくつかのタンパク質は、宿主細胞のプロセスを調節して、ウイルスの複製と転写に理想的な環境を促進します。分子解析により、77のMCVタンパク質が宿主細胞のプロセスを妨害する可能性があることが示されています。ただし、宿主細胞機能が確認されているMCVタンパク質は7つだけです。これらのタンパク質には、MC007、MC054、MC066、MC132、MC148、MC159、およびMC160が含まれます。^[8]次のリストは、これらのタンパク質が宿主細胞のプロセスをどのように調節するかの概要を示しています。

• MC007タンパク質はミトコンドリア膜上の網膜芽細胞腫タンパク質（pRb）を隔離し、不活性化します。pRbタンパク質は細胞増殖の制御に不可欠であり、このタンパク質の調節異常は腫瘍の発症につながります。^[14]
• MC054長鎖タンパク質はインターロイキン18に結合し、その2つの結合部位をブロックします。インターロイキン18は自然免疫と獲得免疫に関与する炎症性 サイトカインであり、インターロイキン18の阻害は免疫系を弱めます。^[15]
• MC066タンパク質はヒトグルタチオンペルオキシダーゼと相同性がある。このタンパク質は紫外線や過酸化水素によって引き起こされる細胞アポトーシスから保護する。これはウイルスが環境ストレスから身を守るメカニズムを示している。^[16]
• MC132タンパク質はNF-κBサブユニットp65と相互作用し、p65の分解を引き起こします。NF-κBは、ウイルスが細胞に侵入するとすぐに活性化される転写因子であり、ウイルスの検出、抗ウイルスシグナル伝達、炎症、ウイルス感染の排除に重要です。この転写因子を阻害して分解すると、ウイルスは宿主細胞による攻撃を受けることなくさらに複製することができます。^[17]
• MC148タンパク質はケモカイン様タンパク質のように作用し、実際のケモカインをGタンパク質結合受容体から排除します。ケモカインは70〜100個のアミノ酸残基からなる小さなタンパク質で、異なる白血球サブセットを誘引して活性化する働きがあります。MC148はCxC12a受容体とCCR8受容体の拮抗薬としてこのプロセスを阻害します。^[18]
• MC159タンパク質はTNF-R1誘導NF-κB活性化を阻害する。NF-κBは細胞質で活性化され細胞核に移行する転写因子であり、免疫応答、細胞周期、アポトーシスの調節に重要な役割を果たしている。^[19]
• MC160タンパク質は熱ショックタンパク質90に結合し、 Iκキナーゼ（IKK）の安定化を阻害する。IKKはNF-κBの阻害剤をリン酸化して不活性化し、NF-κBが活性化できるようにするタンパク質である。MC160が熱ショックタンパク質90に結合すると、IKKは分解され、阻害剤はNF-κBに結合したままになり、NF-κBは機能しなくなる。^[20]

これは通常1～10歳の小児および免疫不全患者に発症する皮膚のウイルス感染症である。^[12]この疾患の主な症状は、皮膚の表面に現れる、中央が陥没した、丸く硬い肌色の無痛性の隆起である（図1）。隆起は通常直径6ミリメートル未満で、人がこすると赤くなって炎症を起こしたり、痒くなったりすることがある。隆起は通常、顔、首、脇の下、手に見られる。しかし、性行為によって感染した場合は、成人の性器にも隆起が見られることがある。^{[4] [12]}ウイルスは、皮膚同士の接触によって、またはウイルスに汚染された無生物である媒介物を介して、人から人へ直接感染することがある。伝染性軟属腫の最も一般的な媒介物は、衣類、タオル、入浴用スポンジ、玩具、スポーツ用具である。さらに、かゆみやウイルスのこすりつけによって、ウイルスは体の他の皮膚部位に広がる可能性があります。また、成人では性的接触によっても感染する可能性があります。ウイルスは体全体に循環しないため、咳やくしゃみで広がることはありません。このウイルスの感染は、手を洗うこと、物を共有しないこと、性的接触やひげそりを控えること、腫れ物を清潔に保ち覆うことで予防できます。^{[4] [12]}

一般的に、免疫系が機能している場合は治療の必要はなく、感染後 6 ～ 12 か月以内に腫れとウイルスは消えます。ただし、腫れが性器周辺にある場合や、免疫不全状態の場合は治療が推奨されます。健康な (免疫不全ではない) 個人の場合、病変の治療には凍結療法、掻爬、レーザー療法、経口療法、または局所療法が推奨されます。凍結療法では液体窒素で病変を凍結しますが、掻爬では病変の中心に穴を開け、滅菌器具で病変を削り取ります。レーザー療法ではレーザーで病変を破壊します。皮膚が感染し、ウイルスが体の他の部分に広がる可能性があるため、自分で病変を取り除こうとしない方がよいでしょう。病変の治療によく処方される経口薬はシメチジンで、局所療法はポドフィロトキシンクリーム (0.5%)です。 ^[12]

免疫力が著しく低下し、伝染性軟属腫に罹患している人は、15ミリメートルを超える腫れや病変が見られ、通常とは異なる外観を呈することがあります。これらの人々の治療には、ほとんどの一般的な治療法は効果がありません。この場合に推奨される治療法は、免疫力を高める治療法です。^[12]

• ウイルス病原体データベースおよび分析リソース (ViPR): ポックスウイルス科