ライノウイルス

ライノウイルス（古代ギリシャ語: ῥίς 、ローマ字表記:  rhis「鼻」、属格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性感染症の原因であり、風邪の主な原因である^{[ 1 ]}。風邪の感染の少なくとも50%はライノウイルスによるものである^{[ 2 ] 。}

ライノウイルスの3種（A、B、C）には、表面抗原または遺伝子によって異なる少なくとも165種類の既知の型が含まれています。^{[ 3 ]}これらは直径約30ナノメートルと、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300ナノメートルと約10倍大きく、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によって伝染します。 ^{[ 4 ]}主に気道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。^{[ 5 ] [ 6 ]しかし、ライノウイルス感染は、乳幼児[ 7 ] [ 8 ]}、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、喘息増悪の主要な原因としても認識されています。^{[ 9 ]}

2025年9月現在、ライノウイルス感染症に対するFDA承認ワクチンや抗ウイルス治療薬は存在しない。^{[ 6 ]}

1953年、看護師の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・プライスは鼻腔サンプルを採取し、最初のライノウイルスを分離した。彼はそれをジョンズ・ホプキンスにちなんでJHウイルスと名付けた。^{[ 10 ] [ 11 ]}彼の研究結果は1956年に発表された。^{[ 12 ]}

2006年、臨床検体中のライノウイルスを同定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アメリカ合衆国のニューヨーク市のサンプルからライノウイルスC種が発見された。ICTVは2009年にRV-Cを正式に独立した種として指定した。^{[ 5 ]}

ライノウイルスは、空気中のエアロゾル、呼吸器飛沫、汚染された表面（媒介物）を介して、また直接人から人への接触によっても拡散する可能性があります。 ^{[ 4 ]}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。 空気感染対策^{[ 13 ]}は感染を減らすのに効果的であると考えられますが、手洗いや消毒剤による表面の清掃などの他の対策は、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。^{[ 14 ]}

ライノウイルスは風邪の主な原因です。症状には、喉の痛み、鼻水、鼻づまり、くしゃみ、咳などがあり、時には筋肉痛、疲労感、倦怠感、頭痛、筋力低下、食欲不振を伴うこともあります。発熱や極度の疲労はインフルエンザに比べてライノウイルス感染症では少ないですが、ライノウイルスは下気道感染症を引き起こす可能性があり^{[ 15 ] [ 16 ]}、幼い子供では肺炎が致命的になることもあります^{[ 17 ] 。}

ライノウイルスは風邪の主な原因ウイルスであり、風邪の感染の少なくとも 50% を引き起こし、推定ではその割合が 80% にも達する。^{[ 2 ]}ライノウイルスは一年中検出されるが、ライノウイルスの発生率は秋と冬に高く、北半球ではほとんどの感染が 9 月から 4 月の間に発生する。^{[ 18 ]}季節性は、新学期の開始と人々が屋内で過ごす時間が増えることでウイルスの感染機会が増加するためと考えられる。^{[ 19 ]}特に屋外の低い気温も要因となる可能性がある。ライノウイルスは 37  °C (98.6 °  F) よりも33  °C (91.4  °F) で優先的に複製するためである。^{[ 18 ] [ 20 ]}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る。^{[ 18 ]}幼児（5歳未満）は感染率が高く、地域の子どもを対象としたサーベイランス調査では年間最大34%の感染が認められる。^{[ 21 ]}ネパールの乳児におけるライノウイルス株の系統解析により、資源の乏しい環境におけるウイルス循環の多様な系統とパターンが明らかになった。^{[ 22 ]}ライノウイルスに最も影響を受けるのは、乳児、高齢者、および免疫不全者である。^{[ 5 ]}風邪ウイルスの基本再生産数は推定値（${\displaystyle R_{0}}$）2～3、つまり感染者1人が通常2～3人に感染させることを意味します。ライノウイルスの場合、推定R0値は2.5を超えており、これは主に無症状感染者の割合が高いことによるもので、子供では約15～30％、大人では最大50％と推定されています。^{[ 23 ] [ 24 ]}

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」ICAM-1（細胞間接着分子1）、別名CD54（分化抗原クラスター54）を結合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」 LDL受容体を使用するものもあります。^{[ 25 ]}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）を使用して細胞への侵入を媒介します。^{[ 26 ]}ウイルスが複製して拡散すると、感染した細胞はケモカインやサイトカイン（炎症性メディエーターを活性化する）として知られるストレスシグナルを放出します。

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。感染後2日以内に症状が現れる人は50%強です。潜伏期間が20時間未満のケースは約5%に過ぎず、その反対に、潜伏期間が4日半を超えるケースも5%程度と予想されます。^{[ 27 ]}

ライノウイルスとインフルエンザウイルスの間には負の干渉が起こることが知られています。2009年のインフルエンザパンデミックは、ヨーロッパでは毎年秋に発生するライノウイルスの流行によって中断されました。細胞培養実験では、ライノウイルス感染が免疫応答を引き起こし、3日後にインフルエンザに感染すると、阻害されないインフルエンザ感染と比較して、2日後にはインフルエンザウイルスRNAの存在量が50,000分の1に減少することが示されています。^{[ 28 ] [ 29 ]}

ヒトライノウイルスは33  ℃（91.4  °F）で優先的に増殖するが、これは人間の平均体温37  ℃（98.6 °F）よりも著しく低い。そのため、呼吸気流が（より低温の）体外環境と常に接触している上気道 に感染する傾向がある。 ^{[ 18 ] [ 20 ]}

ライノウイルスA種とC種は重篤な疾患や喘鳴とより強く関連しているのに対し、ライノウイルスB種はより一般的に軽症または無症状である。^{[ 5 ] [ 30 ]}

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種と定義しています。 ^{[ 32 ]}

• エンテロウイルス・アルファルヒノ（ライノウイルスA）
• エンテロウイルス・ベタライノ（ライノウイルスB）
• エンテロウイルス・セライノ（ライノウイルスC）

ライノウイルスは、長さが7200～8500ヌクレオチドの一本鎖プラス鎖RNAゲノムを持つ。ゲノムの5'末端にはウイルス由来のタンパク質がコードされており、哺乳類のmRNAと同様に3'末端にはポリAテールが存在する。構造タンパク質はゲノムの5'領域に、非構造タンパク質は3'末端にコードされている。これはすべてのピコルナウイルスに共通する特徴である。ウイルス粒子自体はエンベロープを持たず、十二面体構造をしている。

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、それが構造タンパク質と非構造タンパク質に切断される。^{[ 34 ]}

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線結晶解析を用いて決定された。ウイルスは、各単位格子に4つのウイルス粒子を含む立方晶を形成して結晶化され（空間群P 2 ₁ 3、番号198）、立方最密充填構造に類似していた。^{[ 35 ]}

ヒトライノウイルスは、VP1、VP2、VP3、VP4の4つのウイルス蛋白質を含むカプシドから構成されています。 ^{[ 35 ] [ 36 ]} VP1、VP2、VP3は蛋白質カプシドの大部分を形成します。はるかに小さいVP4蛋白質はより拡張された構造を持ち、カプシドとRNAゲノムの界面に位置しています。これらの蛋白質はそれぞれ60コピーずつ正二十面体として組み立てられています。抗体は、VP1-VP3の外側領域にあるエピトープに対する感染に対する主要な防御手段です。

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。 ^{[ 6 ]}いくつかの新規抗ウイルス化合物が臨床試験でテストされましたが、FDA承認に進むのに十分な有効性はありませんでした。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異的に標的とする化合物には、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薬として開発されたペプチド模倣薬です。 ^{[ 37 ]}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阻止することで、ウイルスの組み立てと複製を阻止します。健康なボランティアに実験的にライノウイルス感染を誘発させ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効果がほとんど見られず、その後の臨床開発は中止されました。^{[ 38 ]}
• プレコナリルは、ピコルナウイルス感染症の治療用に開発された経口投与可能な抗ウイルス薬です。^{[ 39 ]}この薬は、VP1の疎水性ポケットに結合することで作用し、タンパク質カプシドを安定化させることで、ウイルスがRNAゲノムを標的細胞に放出できないようにします。第III相臨床試験では、症状発現から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されることが示されました。^{[ 40 ] [ 41 ]}しかし、FDAは、副作用、非白人参加者における有効性の限界、および24時間以内にほとんどの患者を治療することが困難であるという懸念から、プレコナリルの承認を拒否しました。^{[ 42 ] [ 43 ]}

ライノウイルス感染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。鼻腔内投与されたインターフェロンα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、この薬剤で治療を受けたボランティアは、鼻出血などの副作用を経験し、薬剤に対する耐性を発現し始めました。その後、この治療法の研究は中止されました。 ^{[ 44 ]}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。重症アレルギー性喘息の治療用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。^{[ 38 ]}

これらのウイルスに対するワクチンは、血清型間の交差防御がほとんどないため存在しない。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。^{[ 3 ]}しかし、VP4タンパク質の研究では、ヒトライノウイルスの多くの血清型間で高度に保存されていることが示されており、将来の汎血清型ヒトライノウイルスワクチンの可能性が開かれている。^{[ 45 ]} VP1タンパク質でも同様の結果が得られた。VP4と同様に、VP1も時折ウイルス粒子から「突き出し」、中和抗体が利用できるようになる。両方のペプチドはウサギでテストされ、交差血清型抗体の産生に成功した。^{[ 46 ]}

ライノウイルスゲノムはヒトの循環において高い変異率を示し、ゲノム配列が最大30%異なる場合もある。^{[ 47 ]}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、将来のワクチン治療開発の可能性を示している。^{[ 48 ]}

ヒトライノウイルスは、ヒト宿主の外で最大3時間感染力を維持できます。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念入りに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経路）に触れないようにすることも、予防に役立ちます。サージカルマスクと手袋の形をとる飛沫感染対策は、主要な病院で使用されている方法です。^{[ 49 ]}かつて呼吸器飛沫を介して伝染すると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。空気感染を防ぐためには、飛沫感染対策だけでは不十分であり、日常的な空気感染対策が必要です。^{[ 50 ]}

• オルソミクソウイルス科（インフルエンザウイルス）
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• ビデオ：ライノウイルス、旧種、新種、そしてウィスコンシン大学 ジェームズ・E・ガーン医師が2008年にウィスコンシン大学医学・公衆衛生学部で講演。
• ヒトライノウイルスはどれくらいの大きさ？（アニメーション） 2021年5月29日にWayback Machineにアーカイブされました