おたふく風邪ウイルス

流行性耳下腺炎オルトルブラウイルス
ムンプスウイルス粒子の TEM顕微鏡写真
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：	モンジビリセテス
注文：	モノネガウイルス科
家族：	パラミクソウイルス科
属:	オルトルブラウイルス
種：	流行性耳下腺炎オルトルブラウイルス
同義語[1]
流行性耳下腺炎 おたふく風邪ウイルス

ムンプスウイルス(MuV) は、おたふく風邪を引き起こすウイルスです。MuV には、リボ核酸(RNA)でできた一本鎖のマイナス鎖ゲノムが含まれています。ゲノムの長さは約 15,000 ヌクレオチドで、9 つのタンパク質をコードする 7 つの遺伝子が含まれています。ゲノムはカプシドに包まれており、さらにそのカプシドはウイルスエンベロープに囲まれています。MuV 粒子はビリオンと呼ばれ、形状が多形性で、直径 100 ～ 600 ナノメートルの大きさです。1 つの血清型と、地理的分布が異なる 12 の遺伝子型が知られています。ヒトは、おたふく風邪ウイルスの唯一の自然宿主です。

MuV は、まず細胞の表面に結合して複製します。これにより、そのエンベロープが宿主細胞膜と融合し、細胞内にカプシドが放出されます。細胞内に入ると、ウイルスのRNA 依存性 RNA ポリメラーゼがゲノムから メッセンジャー RNA (mRNA)を転写し 、その後ゲノムを複製します。ウイルスタンパク質の翻訳後、細胞膜に隣接してビリオンが形成され、細胞膜をエンベロープとして使用して、細胞表面から出芽して細胞から出ていきます。

ムンプスウイルスは、1934年に初めてムンプスの原因として特定され、1945年に初めて分離されました。分離後数年のうちに、 MuV感染を予防するワクチンが開発されました。MuVは1971年に初めて種として認識され、 Mumps orthorubulavirusという学名が付けられました。これは、パラミクソウイルス科、ルブラウイルス亜科、オルトルブラウイルス属に分類されます。

ムンプスウイルスは、長さ15,384ヌクレオチドの非分節、一本鎖、線状ゲノムを含み、リボ核酸（RNA）でできています。ゲノムはマイナスセンスであるため、mRNAはゲノムから直接転写されます。ムンプスウイルスは、次の順序で7つの遺伝子をコードしています：^{[2] [3] [4]}

• ヌクレオカプシド（N）タンパク質、
• V/P/I（V/リン酸化（P）/I）タンパク質、
• マトリックス（M）タンパク質、ウイルス粒子中に最も多く含まれるタンパク質、^[5]
• 融合（F）タンパク質、
• 小型疎水性（SH）膜タンパク質、
• ヘマグルチニンノイラミニダーゼ（HN）、および
• 大きな (L) タンパク質は P タンパク質と結合して RNA 依存性 RNA ポリメラーゼ (RdRp) を形成します。RdRp は、ゲノムを複製するレプリカーゼとして、またゲノムから mRNA を転写する転写酵素として機能します。

SHタンパク質は、NF(α)を介した宿主細胞のアポトーシスを阻害することに関与していると考えられています。これは、ウイルスの拡散を抑制するための抗ウイルス反応として行われますが、SHなしで操作されたMuVは複製できるため、複製にはSHは必要ありません。Vタンパク質はまた、インターフェロンの生成とシグナル伝達を阻害することによって、宿主の抗ウイルス反応を回避することに関与しています。他のタンパク質とは異なり、Iタンパク質の機能は不明です。^[2]

ムンプスウイルスのゲノムはNタンパク質で包まれ、柔軟で緩く巻かれたらせん状のリボ核タンパク質（RNP）複合体を形成します。RNPは、RdRpが結合したヌクレオカプシドに囲まれたゲノムで構成されています。RNPは、脂質膜であるエンベロープに囲まれており、その表面にはHNおよびF糖タンパク質に対応する2種類のスパイクがあります。Mタンパク質はエンベロープの内側にあり、エンベロープとRNPを接続しています。ウイルス粒子のサイズは直径100〜600ナノメートル（nm）で、形状は多形性です。^{[2] [5] [6]}

MuV はまず、HN タンパク質の受容体であるシアリン酸を介して宿主細胞の表面に結合することで宿主細胞と相互作用します。シアリン酸は宿主細胞の表面にあるシアリン酸受容体に結合します。結合後、F タンパク質が活性化され、ウイルスエンベロープと宿主細胞の膜の融合が始まります。F タンパク質は、準安定状態からより安定したヘアピン構造に再折り畳みすることでこれを実行し、RNP を含むウイルス粒子の内容物が宿主細胞の細胞質に放出されます。^{[2] [5] [6]}

宿主細胞に入ると、RdRp は RNP 内のゲノムから mRNA の転写を開始します。転写はプロモーター領域の 3' 末端 (通常「スリープライム末端」と発音されます) またはその付近から始まり、5' 末端に向かって順次移動します。遺伝子ごとに 1 つの mRNA 鎖が転写され、遺伝子が転写されるには、その遺伝子の前にあるすべての遺伝子が順次転写される必要があります。3' 末端に近い遺伝子は最も高い頻度で転写され、RdRp が 5' 末端に近づくにつれて頻度は低下します。RdRp はmRNA の5' 末端にキャップを合成し、 3' 末端に数百の連続したアデニンからなるポリアデニル化テールを合成します。遺伝子が転写されると、RdRp はそれを細胞質に放出し、その後、宿主リボソームによるウイルスタンパク質の翻訳が行われます。^{[2] [6] [7] [8]} Vタンパク質とPタンパク質は同じ遺伝子によってコードされているため、mRNAを転写する際に、RdRpはmRNAに2つの非テンプレートグアニンを挿入してmRNAを編集し、Pタンパク質のmRNAを転写します。^[9]

複製サイクルの後半では、翻訳後に十分な数の核タンパク質が存在すると、RdRp はゲノムを複製する機能を切り替えます。これは 2 段階のプロセスで発生します。まず、プラスセンスアンチゲノムがマイナスセンスゲノムから RdRp によって合成され、次にマイナスセンスゲノム RNA 鎖がアンチゲノムから RdRp によって合成されます。このプロセス中、アンチゲノムと新しく複製されたゲノムは、複製と同時に核タンパク質によってカプシド化されます。^{[2] [6] [8]}子孫ゲノムは、追加の転写または複製に使用されるか、または単に子孫ウイルス粒子にパッケージ化される場合があります。^[5]

HN および F タンパク質は小胞体で合成され、ゴルジ体を通って細胞膜に運ばれ、細胞膜に結合して細胞表面から突き出る。M タンパク質は HN および F タンパク質がある細胞膜部位に結合し、その「尾」が細胞質内の細胞膜の内側に突き出る位置で結合する。その後、M タンパク質は新しく合成された RNP に、ビリオンが形成される場所を知らせる信号として働く。RNP と M タンパク質の相互作用は、宿主細胞からの出芽を誘発すると考えられている。^{[2] [5] [6] [10]}

宿主細胞からの出芽は、Mタンパク質が宿主クラスEタンパク質をリクルートして、出芽部位でエンドソーム選別複合体（ESCRT）構造を形成すると始まる。そこで、ESCRTタンパク質は同心円状のらせんを形成し、細胞から突出する小胞の形でウイルス粒子の内容物を細胞外に押し出す。次に、ESCRTタンパク質は小胞の開口部を狭め、小胞を膜の残りの部分から切り離して出芽を終了させ、宿主細胞から放出される完全なウイルス粒子を形成する。^{[5] [10] [11]}このプロセス中、HNタンパク質のノイラミニダーゼは宿主膜からの分離を助け、ウイルス粒子の凝集を防ぐ。^[6]

ムンプスウイルスには1つの血清型と12の遺伝子型がある。遺伝子型はF、SH、HN遺伝子に基づいて区別できる。SH遺伝子は、遺伝子型間の変異の程度が5％から21％の範囲で、MuVの遺伝子の中で最も高い。遺伝子型は、EとMを除く遺伝子型AからN、すなわち遺伝子型A、B、C、D、F、G、H、I、J、K、L、Nと名付けられている。遺伝子型EとMは以前は認識されていたが、系統解析により、それらに割り当てられたMuVはそれぞれ遺伝子型CとKに属することが判明したため廃止された。^{[12] [13]}

異なる遺伝子型の頻度は地域によって異なります。たとえば、遺伝子型 C、D、H、J は西半球でより一般的ですが、遺伝子型 F、G、I はアジアでより一般的です。ただし、遺伝子型 G は世界的な遺伝子型であると考えられています。遺伝子型 A と B は 1990 年代以降、野生では観察されていません。MuV のこの多様性は抗体反応には反映されません。血清型が 1 つしかないため、1 つの遺伝子型に対する抗体は他のすべての遺伝子型に対しても機能するからです。^{[12] [14]}

遺伝子型を区別するために使用されるF、SH、HN遺伝子は、1サイトあたり年間0.25·10-3^置換の割合で遺伝子変異を起こすと推定されており、これはRNAウイルスとしては非常に低い変異率であると考えられています。 ^{[13] [15] [16]} SH遺伝子全体の系統発生解析では、遺伝子型AとJは1つの枝で関連しており、他の遺伝子型とは分かれていることが示されています。その2番目の枝では、遺伝子型Iは他の遺伝子型の姉妹系統であり、GとH、DとK、C、L、およびB、F、Nの5つの連続した姉妹系統にクラスター化されています。^[12]

ヒトは、おたふく風邪を引き起こすムンプスウイルスの唯一の自然宿主である。この疾患は、エアロゾル化した飛沫や唾液などの呼吸器分泌物との接触によって伝染する。感染すると、発熱、筋肉痛、耳下腺（耳の前の口の両側にある2つの唾液腺）の痛みを伴う腫れを引き起こす。感染は他の多くの組織や臓器にも及ぶ可能性があり、脳炎、無菌性^[17] 髄膜炎、精巣炎、心筋炎、膵炎、腎炎、卵巣炎、乳腺炎など、さまざまな炎症反応を引き起こす。おたふく風邪は通常、生命を脅かすものではなく、症状の発症から数週間以内に治まることが多いが、麻痺、発作、水頭症、難聴などの長期合併症が発生することもある。治療は基本的に支持療法であり、ワクチン接種によって感染を予防できる。^{[2] [18] [19]}

ムンプスウイルス（学名：Mumps orthorubulavirus ）は、パラミクソウイルス科ルブラウイルス亜科オルトルブラウイルス属に分類される。^[1] MuVの株は、以下のシステムを使用して命名および分類される：^[12]

• MuVs (臨床材料由来のRNA配列) または MuVi (細胞培養由来のRNA配列)
• 都市.国 ISO3 コード
• 週番号.年、病気が発生したときの発症日、または病気の発症日が不明な場合は検体採取日、または前の2つの日付が不明な場合はサンプルが検査室に届いた日
• 週に再現
• [遺伝子型]は、株がどの遺伝子型に属するかを示します
• （VAC）は、ワクチン接種歴があり、ワクチンウイルスが検出された症例に由来する株を示すために使用される。

このシステムは順番に使用されます。例えば、MuVs/NewYork.USA/17.11[B] (VAC)は、ニューヨーク市の臨床材料から得られたワクチン関連遺伝子型B MuVであり、MuVi/London.GBR/3.12/2[G]は、ロンドンの細胞培養から得られた遺伝子型G MuVです。^[12]

1934年、クロード・D・ジョンソンとアーネスト・ウィリアム・グッドパスチャーは、おたふく風邪がウイルス性疾患であると特定した。彼らは、病気の初期段階でヒトから採取した唾液にさらされたアカゲザルがおたふく風邪を発症することを発見した。さらに、彼らは、濾過・滅菌された細菌を含まないサルの耳下腺組織の浸軟標本を介しておたふく風邪が子供に感染する可能性があることを示し、それがウイルス性疾患であることを示した。^{[2] [20]}おたふく風邪ウイルスは1945年に初めて分離され、1948年までに最初のおたふく風邪ワクチンが開発された。^[20]

初期のワクチンには不活化ウイルス粒子が含まれており、おたふく風邪に対する短期的な予防効果がありました。1960年代、モーリス・ヒルマンは、当時5歳で感染していた娘のジェリル・リンから採取した生ウイルス粒子を使用して、より効果的なおたふく風邪ワクチンを開発しました。このワクチンは1967年に使用が承認され、1977年には効果が低かった以前のワクチンに代わる推奨ワクチンとなりました。ヒルマンは1971年に麻疹、おたふく風邪、風疹に有効なMMRワクチンの開発にも取り組みました。遺伝子型Aに属するおたふく風邪ウイルスの「ジェリル・リン」株^[14]は、おたふく風邪ワクチンに引き続き使用されています。^[20]

ムンプスウイルスは、1971年にウイ​​ルス分類を統括する国際ウイルス分類委員会（ICTV）によって種として認定され、パラミクソウイルス属に分類されました。それ以来、多くの分類上の変更と学名の変更が行われてきました。^{[1] [21]}

• 1995年に、ムンプスウイルスは、新たに確立されたルブラウイルス属の基準種として確立されました。
• 2016 年に、ムンプスウイルスはムンプスルブラウイルスに改名されました。
• 2018年に、Rubulavirusが廃止され、同じ名前を持つRubulavirinae亜科と新設されたOrthorubulavirus属に置き換えられたことに伴い、 Mumps rubulavirusはMumps orthorubulavirusに改名されました。
• 2020年にウイルス分類上の基準種が廃止されたため、ムンプスオルトルブラウイルスはオルトルブラウイルスの基準種から削除されました。

「おたふく風邪」という言葉が初めて記録されたのは1600年頃で、「しかめっ面」を意味する「mump」の複数形で、もともとは「物乞いのように泣き言を言う」という意味の動詞だった。この病気は、おたふく風邪耳下腺炎による腫れにちなんで名付けられたようで、顔の表情に影響を及ぼすだけでなく、痛みを伴い、飲み込みにくい状態を引き起こすことを反映している。「おたふく風邪」は17世紀から「憂鬱、不機嫌、沈黙の不快感」という意味でも使われ始めた。^{[17] [22]}