オンコセルカ・ボルブルス

オンコセルカ・ボルブルス
河川盲目症の原因となる 回旋糸状虫
科学的分類
ドメイン：	真核生物
王国：	動物界
門:	線虫
クラス：	クロマドレア
注文：	ラブディティダ
家族：	オンコセルカ科
属:	オンコセルカ
種：	O.回旋症
二名法名
オンコセルカ・ボルブルス ロイカート、1893年[1]

オンコセルカ・ボルブルスは、オンコセルカ症（河川盲目症）を引き起こすフィラリア（節足動物媒介性）線虫（回虫）であり、トラコーマに次いで世界中で感染による失明の第2位の原因となっている。これは、世界保健機関によってリストアップされた20の顧みられない熱帯病の1つであり、2025年までに特定の国で根絶されることが期待されている。 ^[2]

アイルランドの外科医ジョン・オニールは1874年に初めて回旋糸状虫について記述し、これが西アフリカでみられる皮膚病「クロウクロウ」の原因物質であることを発見した。^[3]グアテマラの医師ロドルフォ・ロブレスは1917年に初めてこれを視覚障害と関連付けた。 ^[4]

O. volvulusは主にサハラ以南のアフリカで発見され、南米のいくつかの国やイエメンでも伝染が見られます（右下の世界地図を参照）。Simulium属の雌の刺咬性ブユを介して人から人へと広がり、人間が唯一の終宿主として知られています。^[5]

O. volvulusの寄生虫は、血液を摂取するか、クチクラを介した拡散によってヒト宿主から栄養分を得る。寄生虫の周囲には密集した血管網が見られることが多いため、血管形成を引き起こす可能性がある。 ^[6]深い横縞があることで、ヒトに感染する他のフィラリア線虫 と区別される。 ^[7]

これは雌雄異株の種で、雄と雌が明確に区別され、人間の皮膚の下に結節を形成する。成熟した雌の虫はこれらの繊維状の結節内に永久に生息するが、雄の虫は皮下組織の中を自由に動き回ることができる。雄は雌よりも小さく、雄の虫の体長は23 mmであるのに対し、雌の虫は230～700 mmである。^[7]

雌の虫の卵母細胞（卵子）の放出は雄の虫の存在に依存しないが、未確認のフェロモンを使用して雄の虫を引き付ける可能性がある。^[8]最初の幼虫段階であるミクロフィラリアは、長さ300μmで鞘がなく、ミクロフィラリアに成長すると卵のエンベロープから出ることを意味する。^[9]

成虫の平均寿命は15年で、成熟した雌は1日に500～1,500匹のミクロフィラリアを産むことができます。ミクロフィラリアの通常の寿命は1.0～1.5年ですが、ミクロフィラリアや成虫が死ぬか分解されるまで、血流中に存在しても免疫反応はほとんどまたはまったく起こりません。 ^[10]

1. O. volvulusのミクロフィラリアは宿主の皮膚の真皮層に生息します。
2. メスのSimuliumブユが感染した宿主から血液を摂取すると、ミクロフィラリアも摂取されます。
3. ここから、ミクロフィラリアは腸に侵入し、胸部の飛翔筋に移動し、そこで最初の幼虫期である J ₁に入ります。
4. 第2幼虫期であるJ ₂に成長した後、口吻に移動し、唾液中に見つかります。
5. J ₂段階の幼虫は唾液中で感染性の第3段階の幼虫J _{3に成長します。ブユのライフサイクルは1週間から3週間かかります。} ^[11]

1. 雌のブユが血を吸うと、J ₃幼虫が人間の血流に入ります。
2. ここから幼虫は皮下組織に移動し、そこで結節を形成し、6～12 か月かけて成虫に成長します。
3. 成熟後、小型の成虫の雄は結節から皮下組織に移動し、そこで大型の成虫の雌と交尾します。
4. 卵は体内で成熟して第 1 段階のミクロフィラリアとなり、雌の体から 1 匹ずつ放出され、皮下組織に留まります。
5. ミクロフィラリアはメスのブユが吸血する際に取り込まれ、O. volvulusのライフサイクルを完了します。^[5]

O. volvulus は、激しい痒みを引き起こすオンコセルカ症を引き起こします。長期感染は角膜炎（目の角膜の炎症）を引き起こし、最終的には失明につながります。^[9]症状は、成虫自体ではなく、ミクロフィラリアと感染に対する免疫反応によって引き起こされます。最も効果的な治療はイベルメクチンを使用することですが、この薬剤に対する耐性の発生が報告されています。^[12]イベルメクチンは、数か月間雌の虫がミクロフィラリアを放出するのを防ぎ、症状を緩和して一時的に感染を防ぎます。ただし、成虫を殺すわけではないので、成虫がいる限り年に1回服用する必要があります。^[13]

O. volvulusは、 5歳から15歳の子供に発症し、現在は南スーダン、タンザニア、ウガンダ北部でのみ確認されているうなずき症候群の原因物質の1つとして提案されています。この疾患の原因は不明ですが、O. volvulusは疾患が発見された地域で広く見られることから、原因の可能性があるとして研究が進んでいます。^[14]

推定1億8700万人がO. volvulus感染のリスクにさらされており、そのうち1700万～2500万人が感染し、80万人が何らかの視力障害を呈している。O . volvulusは直接的な死者を出していないが、特定の疾患により失われた健康寿命の年数を測定し、疾患の負担を示す障害調整生存年数で110万の損失をもたらしている。^[16]

ブユの成虫は繁殖するために流水を必要とし、卵は蛹から出て成虫になるまで水中に留まります。この制限により、O. volvulusは小川や川の周辺でのみ見られます。アフリカに建設された水力発電所などの人工給水システムは、一年中ブユの発育に理想的な条件を提供しており、その拡散を制御することを困難にしています。^[17]

オンコセルカ症の症例の約99％はサハラ以南のアフリカ31か国で確認されていますが、ブラジル、ベネズエラ、イエメンでも感染が限定されている地域があります。^[15]この病気は奴隷貿易を通じてラテンアメリカに持ち込まれたと考えられています。[18] オンコセルカ症は、イベルメクチンによる大量薬物投与を用いた制御プログラムにより、2013年にコロンビア、2014年にエクアドル、2015年にメキシコ、2016年にグアテマラで根絶されました^[16]。^[15]

O. volvulusの全ゲノムサイズは1.5 × 10⁸ 塩基対で、約4,000の遺伝子を含み、コラーゲンとクチクラタンパク質の遺伝子は成熟した成体で高度に発現している。 ^[19] O. volvulusには4対の染色体があり、その中には1対の性染色体が含まれている。大きなX性染色体と小さなY性染色体によって雄の虫が決定され、2つのX染色体によって雌の虫が決定される。 ^[20]

3本の非性染色体のうち1本は、2本の小さな染色体の融合によって形成されたと考えられている。^[19]

（オンコセルカ属の簡略化された系統樹。^[21]）

O. volvulus は個体間の遺伝的変異が低い。これは、過去に個体群のボトルネックが発生し、個体数が急速に減少したことを示唆している。 ^[19]また、連鎖遺伝子のグループの独自性を示す指標であるハプロタイプ多様性も高い。この遺伝的変異が低くハプロタイプ多様性が高いパターンは、ボトルネック後の個体群の急速な拡大を示唆しており、牛から宿主シフトイベントによってO. volvulus がヒトに感染できるようになったという理論につながっている。^{[22]これは、} O. ochengi (牛に感染する株) をO. volvulusの姉妹群とする遺伝子データによっても裏付けられている。^[21]

成虫は結節内に生息し、ヒトの免疫システムのほとんどの構成要素から隠れている。ミクロフィラリアは結節から出てライフサイクルを完了するため、免疫細胞による攻撃を受けやすい。O . volvulusは、可溶性抗原とミクロフィラリアおよび感染性_J3幼虫の表面にある抗原の放出を通じて免疫システムによって検出される。これらの抗原により、免疫システムは体内の異物の存在を検出し、感染を排除するための免疫反応を引き起こすことができる。^[23]

免疫反応には、オンコセルカ・ボルブルスが放出する可溶性抗原と反応できる抗体（IgG、IgM、IgE型）の生成が含まれる。^{[24]細胞を破壊するために標識する}オプソニン抗体も感染性_J3期およびミクロフィラリアに対して見つかっているが、これが防御効果があるかどうかは現時点では十分な証拠がない。^[25]

O. volvulusの抗原は非常に複雑で、他のいくつかのフィラリア虫と交差反応性を示します。生成された抗体がO. volvulusに特異的であることを示す証拠はほとんどありません。しかし、40歳を過ぎると、運ばれる寄生虫の数（感染の強度）は減少し、時間の経過とともに何らかの防御免疫反応が発生することを示唆しています。^[23]

ミクロフィラリアは、免疫系を調整して破壊を回避することもできます。補体系は、他の細胞を飲み込んで破壊する抗体や貪食細胞の効果を高めるために使用されます。ミクロフィラリアは、このプロセスで重要なタンパク質であるC3bを切断してiC3bを形成し、この経路をブロックします。iC3bは経路の次のステップを活性化することができず、ミクロフィラリアは免疫系による攻撃をほとんど受けずに体内に留まることができます。^[26]

O. volvulusは、ほとんどのフィラリア線虫と同様に、細菌Wolbachiaの株と共生関係にある。Wolbachiaが存在しない場合、 O. volvulusの幼虫の発育は阻害されるか停止する。^[27]これらの細菌は、宿主の炎症反応を誘発することにより、オンコセルカ症の症状と重症度を増強すると提案されている。 ^[28]

• 「Onchocerca volvulus」。NCBIタクソノミー ブラウザー。6282。