ウイルス学
ロタウイルスの種類 ロタウイルスは 11 種（非公式にはグループ と呼ばれることもある）があり、RVA、RVB、RVC、RVD、RVF、RVG、RVH、RVI、RVJ、RVK、RVL と呼ばれています。[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]
A群ロタウイルスには、血清型 と呼ばれる異なる株が含まれています。[ 24 ] インフルエンザ ウイルスと同様に、ウイルスの表面にある2つのタンパク質に基づいて二重分類システムが使用されています。糖タンパク質 VP7はG血清型を定義し、プロテアーゼ 感受性タンパク質VP4はP血清型を定義します。[ 25 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]
レプリケーション ロタウイルス複製サイクルの簡略図。[ 62 ] VP4とVP7によって媒介される、ウイルスの宿主細胞への付着 ウイルスによる細胞への侵入とウイルスキャプシドの脱殻 プラス鎖ssRNA合成（これはmRNAとして機能する）は、VP1、VP3、VP2によって媒介される。 ウイルス粒子の形成、ウイルスRNAのパッケージング、マイナス鎖RNAの合成、および二重層ウイルス粒子の形成 ウイルス粒子の成熟と子孫ウイルス粒子の放出 ウイルスが宿主細胞に付着する過程は、VP4 が細胞表面のグリカンと呼ばれる分子に結合することによって開始される。 [ 33 ] 受容体介在性エンドサイトーシス によって細胞内に入り、エンドソーム と呼ばれる小胞 を形成する。第 3 層のタンパク質 (VP7 と VP4 スパイク) がエンドソームの膜を破壊し、カルシウム 濃度の差を生じさせる。カルシウム濃度の低下により VP7三量体 が単一のタンパク質サブユニットに分解され、ウイルス dsRNA の周りに VP2 と VP6 のタンパク質コートが残り、二重層粒子 (DLP) が形成される。[ 63 ] [ 64 ]
11本のdsRNA鎖は2つのタンパク質殻の保護内に留まり、ウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼは 二本鎖ウイルスゲノムのmRNA転写産物を生成する。コア内に留まることで、ウイルスRNAは二本鎖RNAの存在によって引き起こされるRNA干渉 を含む宿主の自然免疫応答を回避する。 [ 65 ]
感染中、ロタウイルスはタンパク質生合成 と遺伝子複製の両方のためのmRNAを産生する。ロタウイルスタンパク質の大部分は、RNAが複製されDLPが組み立てられるビロプラズムに蓄積される。ビロプラズムでは、ウイルスゲノムdsRNAの合成のテンプレートとして使用されるプラス鎖ウイルスRNAは、siRNA 誘導RNase分解から保護される。[ 66 ] vitroでの RNA干渉によるNSP5の阻害は、ロタウイルス複製の急激な減少をもたらす。DLPは小胞体 に移動し、そこで3番目の外層（VP7とVP4によって形成される）を獲得する。子孫ウイルスは 溶解 によって細胞から放出される。[ 44 ] [ 67 ] [ 68 ]
伝染 ; 感染 感染した子供の糞便 中のロタウイルス ロタウイルスは、汚染された手、表面、物体との接触による糞口感染経路 [ 69 ] [ 70 ] [ 48 ]、 [ 3 ] 。
ロタウイルスは環境中で安定しており、河口の サンプルでは1ガロンあたり1～5個の感染性粒子が検出されている [ 71 ] 細菌 や寄生虫を 除去するのに十分な衛生対策は、ロタウイルスの制御には効果がないようで、衛生水準の高い国と低い国でロタウイルス感染の発生率は同じである。[ 70 ]
兆候と症状 ロタウイルス性腸炎は、吐き気 、嘔吐 、水様性下痢、微熱 を特徴とする軽症から重症の疾患です。子供がウイルスに感染すると、症状が現れるまで約2日間の潜伏期間があります。 [ 72 ] 脱水は 、細菌性病原体によって引き起こされるほとんどの感染症よりもロタウイルス感染症でより一般的であり、ロタウイルス感染症に関連する最も一般的な死亡原因です。[ 73 ]
ロタウイルス感染症は生涯を通じて起こり得ます。最初の感染では通常症状が現れます が、免疫系が一定の防御を提供するため、その後の感染は一般的に軽症または無症状 です。[ 74 ] [ 48 ] [ 75 ] [ 76 ] 免疫 不全の人に発生する傾向があります。小児期に獲得した免疫により、ほとんどの成人はロタウイルスに感染しにくくなっています。成人の胃腸炎は通常ロタウイルス以外の原因によるものですが、成人の無症状感染は地域社会での感染伝播を維持する可能性があります。[ 77 ] [ 78 ]
免疫反応
具体的な対応 ロタウイルスはB細胞とT細胞の両方による免疫応答を引き起こします。ロタウイルスのVP4およびVP7タンパク質に対する抗体は、in vitro およびin vivo でウイルス感染性を中和します。[ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]
保護の指標 血液中のIgGとIgAのレベル、および腸管内のIgAは感染からの防御と相関している。[ 95 ] 力価 （例：>1:200）は防御効果があるとされており、IgA力価とロタウイルスワクチンの有効性の間には有意な相関が見られる。[ 96 ]
診断と検出 ロタウイルス感染症の診断は、通常、重度の下痢の原因として胃腸炎の診断に続いて行われます。胃腸炎で入院したほとんどの子供はロタウイルスの検査を受けます。[ 97 ] [ 98 ]
ロタウイルス感染症の特異的診断は、 酵素免疫測定法 によって小児の便 からウイルスを検出することによって行われます。市販されているいくつかの認可済み検査キットは、感度と特異性が高く、ロタウイルスのすべての血清型を検出します。[ 99 ] 電子顕微鏡 やポリメラーゼ連鎖反応 （PCR）などの他の方法は、研究室で使用されています。[ 100 ] RT-PCR ）は、ヒトロタウイルスのすべての種と血清型を検出および識別できます。[ 101 ]
防止 ロタウイルスは感染力が非常に強く、抗生物質やその他の薬剤では治療できません。衛生状態の 改善によってロタウイルス感染症の蔓延が減少せず、経口補水薬の使用にもかかわらず入院率が高いままであるため、公衆衛生上の主要な介入はワクチン接種です。[ 2 ] ロタウイルスワクチンが 米国で認可されました。米国、フィンランド、ベネズエラでの臨床試験では、 ロタウイルスA による重度の下痢の予防に80～100％の効果があると判明し、研究者らは統計的に有意な 重篤な副作用 を検出していませんでした。[ 108 ] [ 109 ] しかし、ワクチン接種を受けた乳児12,000人に1人の割合で腸重積症（ 腸閉塞 の一種）のリスク増加に寄与した可能性があることが判明したため、製造元は1999年に市場から撤退しました。[ 110 ] [ 111 ]
2006年には、ロタウイルスA [ 112 ] [ 113 ] 。
この勧告に従った国々では、ロタウイルス感染症の発生率と重症度が大幅に低下しています。[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 114 ] [ 115 ] [ 116 ] [ 117 ] [ 117 ] [ 118 ] [ 15 ] [ 119 ] [ 120 ] [ 121 ] [ 122 ] [ 123 ] [ 124 ] [ 125 ]
ロタウイルスワクチンは100カ国以上で認可されており、80カ国以上が定期的なロタウイルスワクチン接種を導入しており、そのほぼ半数がGAVI ワクチンアライアンスの支援を受けています。[ 126 ] PATH （旧称Program for Appropriate Technology in Health）、WHO、米国疾病対策センター 、GAVIは、研究機関や政府と提携して、エビデンスの生成と普及、価格の引き下げ、導入の加速に取り組んでいます。[ 127 ]
このワクチンは1型糖尿病 を予防する可能性がある。[ 128 ] [ 129 ]
疫学 ロタウイルスAは 、ヒトのロタウイルス胃腸炎の90%以上を占めており[ 16 ] 、世界中で流行してい ます。毎年、ロタウイルスは発展途上国で数百万件の下痢を引き起こし、 [ 6 ] [ 8 ] [ 2 ] [ 130 ]。 [ 10 ] [ 131 ] [ 132 ] [ 133 ] [ 134 ] [ 135 ] [ 136 ]
ロタウイルスA による下痢の発生は、入院中の乳児、保育園に通う幼児、老人ホームの高齢者の間でよく見られます。[ 77 ] [ 137 ] [ 138 ] 2005年には、ニカラグアで記録上最大の下痢の流行が発生しました。この異常に大規模で深刻なアウトブレイクは、ロタウイルスA ゲノムの変異と関連しており、ウイルスが集団の一般的な免疫から逃れるのに役立った可能性があります。[ 139 ] [ 140 ]
ロタウイルスBは 、成人下痢ロタウイルスまたはADRVとも呼ばれ、中国で数千人のあらゆる年齢層の人々に影響を与える重度の下痢の大規模な流行を引き起こしました。これらの流行は、飲料水の下水汚染の結果として発生しました。[ 141 ] [ 142 ] ロタウイルスBの 感染は1998年にインドでも発生し、原因株はCALと名付けられました。ADRVとは異なり、CAL株は風土病です。[ 143 ] [ 144 ] 現在までに、ロタウイルスB による流行は中国本土 に限定されており、調査によると、米国ではこの種に対する免疫がないことが示されています。[ 145 ] ロタウイルスCは 、小児のまれで散発的な下痢症例に関連しており、家族内で小規模な流行が発生しています。[ 146 ]
イングランドにおけるロタウイルスA 感染症の季節変動：感染率は冬にピークを迎える。
[ 147 ] ロタウイルスワクチン接種による予防可能な小児死亡数、2016年。ロタウイルスワクチンの接種率が100%に達した場合、5歳未満の小児におけるロタウイルスによる予防可能な死亡数の年間合計。
[ 148 ]
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