サル免疫不全ウイルス (SIV )は、少なくとも45種の非ヒト霊長類に持続感染を引き起こす レトロウイルス の一種です。[ 1 ] [ 2 ] 約11,000年前に海面上昇 によって本土から隔離されたビオコ島 の4種のサル から発見された株の分析に基づき、SIVは少なくとも32,000年前から、おそらくはそれよりもずっと前からサルや類人猿に存在していたと結論付けられています。[ 3 ] [ 4 ]
これらの霊長類のうち、ススマンガベイのSIVsmm、 ゴリラ のSIVgor 、チンパンジー のSIVcpzの3種のウイルス株が 種間障壁を越えて ヒトに侵入し、それぞれHIV-2 とHIV-1 という2種類のHIV ウイルスが生じたと考えられている。HIV-1がヒトに感染する最も可能性の高い経路は、アフリカで食用 として狩猟されることが多いチンパンジーやゴリラの血液との接触である。HIV-1の4つのサブタイプ(M、N、O、P)は、SIVがヒトに4回別々に感染したことによって生じたと考えられ、その結果生じたHIV-1グループM株が世界中で最も一般的に感染している。[ 5 ] [ 6 ] したがって、SIVは歴史を通じて何度も種の壁を越えてヒトの宿主に侵入した可能性があるが、現代の交通機関 とグローバルな通勤 の出現後、ごく最近になってようやく定着し、少数の個人や単一の小さな部族集団の局所的な壊滅を超えて広がったと考えられている。
ヒトにおけるHIV-1およびHIV-2感染とは異なり、SIVの自然宿主であるサル類におけるSIV感染は、宿主がウイルスに進化的に適応したことにより、多くの場合、病原性を示さない。ススマンガベイにおける広範な研究により、循環ウイルスのレベルが高いにもかかわらず、SIVsmm感染はこれらの霊長類に病気を引き起こさないことが明らかになっている。CCR5共受容体の活性の調節は、SIV の自然宿主種の一部において病気を回避するための自然な戦略の1つである。[ 7 ]
チンパンジーにおけるSIVcpzの研究によると、感染したチンパンジーはHIV-1に感染したヒトと同様にエイズ様の病気を発症する。チンパンジーにおけるSIVcpz感染の後期段階では、ヒトの末期エイズに酷似した特徴を持つ病気へと進行する。[ 8 ]
分類学 サル免疫不全ウイルスは、ヒトエイズを引き起こすHIV-1 およびHIV-2 ウイルス、および他の霊長類に感染するいくつかのウイルスとともに、霊長類グループのレンチ ウイルス属のレトロウイルスの一種です。この属の他のグループの関連ウイルスは、ヒツジやヤギ、ウマ、ウシ、ネコなどの他の哺乳類に感染します。この属は、亜科Orthoretrovirinaeの6つの属の1つであり、亜科 Spumaretrovirinae とともに、すべてのRNAレトロウイルス(DNA中間体を使用するRNAウイルス)のRetroviridae 科を形成します。 [ 9 ]
SIVのICTVdB コードは61.0.6.5.003です。 [ 10 ] HIV-1とHIV-2は系統分類上SIVに分類されますが、[ 11 ] ICTVはこれらを通常の非ヒト感染性SIVとは異なる種とみなしています。
株 ヒト免疫不全ウイルスには限られた数のサブタイプしかないが、SIVは現在、数十種の非ヒト霊長類に感染することが知られており、それぞれの種、または近縁種のグループに特有の株が存在することが多い。これまでに分類された約40の株は、5つの異なるグループと1つのサブグループに分けられる。[ 11 ]
広範囲にわたるSIVについて定義されたサブグループに加えて、原猿類のキツネザルには2つの内因性SIVが見つかっている。これらの古SIVは、現生SIVに対して基底的な分岐を形成している。[ 16 ]
歴史 1983 年以降、米国で飼育されているサルにヒト AIDS に似た免疫不全が報告された。[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] 1985 年に、サル AIDS (SAIDS) に罹患した飼育アカゲザル から SIV が分離された。[ 18 ] SIV の発見は、HIV-1 が AIDS の原因として分離された直後に行われ、西アフリカでの HIV-2 株の発見につながった。HIV-2 は、当時知られていた SIV 株に HIV-1 よりも類似しており、HIV のサル由来を初めて示唆した。その後の研究により、HIV-2 はススマンガベイに見られる SIVsmm 株に由来し、ヒトに見られる主要なウイルスである HIV-1 はチンパンジーに感染する SIV 株 (SIVcpz) に由来することが示された。
チンパンジーがSIVの独立した系統の本来の宿主であると考えられているのではなく、SIVcpzは宿主であるチンパンジー内でSIVgsn(オオツチバナザル )とSIVrcm(アカガシラマンガベイ )が組み換えを起こした結果として比較的最近獲得されたものであると考えられている。チンパンジーがこれらのサルを食料として狩猟し、食べることは知られている。[ 20 ] 2010年、研究者らは、ビオコ島 のサルが少なくとも32,000年前からSIVに感染していたと報告した。配列の分子時計 解析に基づくと、以前は多くの人が、サルにおけるSIV感染は過去数百年の間に起こったと考えていた。[ 3 ] 科学者らは、アフリカのサルがSIVに適応し、感染による害を受けなくなったように、人間がHIV感染に自然に適応するまでには同様の時間がかかると推定した。[ 21 ]
2008年、マダガスカル原産のハイイロネズミキツネザルという原猿類(原猿類)霊長類で内在性レンチウイルスが発見されたことで、霊長類におけるSIV様レンチウイルス感染の起源は少なくとも1400万年前に遡ることになった。これは、感染が同種の宿主間の水平伝播によるものだとすれば、マダガスカル島とアフリカ大陸の間で哺乳類が最後に混ざり合った時期である。ウイルスが獲得されたのではなく、宿主と共進化していたとすれば、内在性イベントの時期は、キツネザル類 とサル類の 霊長類系統の分岐である約8500万年前に遡る可能性がある。この時期は、霊長類の出現である8770万年前よりわずかに前である。[ 22 ]
ウイルス学
構造とゲノム SIVビリオンは、直径110~120nmの球形から多形性の糖タンパク質エンベロープで 覆われており、その中に110×50nmの切頭円錐形または楔形(まれに棒状)のカプシドがあり、その中に2つのプラス鎖一本鎖RNAゲノムの 二 量体が含まれている。
プロテオーム 遺伝子: env 、gag 、pol 、tat 、rev 、nef 、vpr 、vif 、vpu/vpx 構造タンパク質(エンベロープ):SU、TM(gag):MA、CA、NC 酵素:RT、PR、IN 遺伝子調節因子:Tat、Rev 補助タンパク質:Nef、Vpr、Vpx、Vif
レプリケーション 添付ファイル 浸透 コーティング除去 レプリケーション 逆転写:+ssRNA → -ssDNA → dsDNA → +ssRNA(ウイルスゲノム) 逆転写後の転写:dsDNA → +ssmRNA → ウイルス蛋白質 統合 レイテンシー 切断 タンパク質合成 組み立て 芽生え 成熟
準種 RNAウイルスの転写速度と転写の不正確さにより、単一の宿主動物内で抗原的に異なる変異株が生じる。これらの準種は 必ずしも集団全体に新たな生物を生み出すわけではない。準種の増殖速度は宿主の免疫制御、ひいては生物の病原性に重大な影響を与える。
病因 アカゲザル 由来の約10万個の細胞を、類似性に基づいてグループ分けした。赤色の細胞はサルヒト免疫不全ウイルスに感染したサル由来の細胞、青色の細胞は非感染のサル由来の細胞である。SIVの病原性には、病原性SIV感染と非病原性SIV感染の両方が含まれます。非ヒト霊長類(NHP)におけるSIV感染は、必ず持続感染を引き起こしますが、急性疾患はまれです。病原性感染の典型例は、ススモンキー由来のSIV株に感染したアカゲザルです。エイズへの疾患進行は、使用されるSIV株に応じて、数ヶ月から数年の期間で起こります。非病原性感染の典型例は、SIVに自然感染したアフリカのNHPです。これらの動物は、病原性感染におけるSIVウイルス量と同等のウイルス量を維持しているにもかかわらず、エイズに進行することはまれです。アフリカのNHPにおけるエイズ様疾患は、共適応の平衡状態に達する前の、比較的最近の進化の過程で、1つ以上の同種からウイルスが水平伝播したことによるものと推測されています。
SIV/HIV感染の類似点と相違点2種類のウイルス感染症の類似点:[ 24 ]
一次感染期(0~180日)におけるウイルス複製レベルが高い CD4+ T細胞の著しい減少(0~180日) 体液性免疫応答の限定的な役割 違い(ヒト以外の霊長類で起こること):
CCR5+ T細胞レベルの低下 ウイルス複製が安定しているレベル(180日~年) CD4+ T細胞の回復 初期サイトカイン産生(感染後0~10日) 正常な免疫活性化レベル 高レベルの機能的な免疫細胞 抗炎症環境の確立
疫学 ペンシルベニア大学 のベアトリス・ハーン と研究チームは2009年に、チンパンジーが野生でサルエイズで死亡すること、そしてアフリカでのエイズの流行がチンパンジーの個体数減少の一因となっていることを発見した。野生のチンパンジーを検査したところ、研究者らはヒトのエイズ末期に似た臓器や組織の損傷を検出した。感染したチンパンジーは、感染していないチンパンジーよりも死亡リスクが10~16倍高かった。感染したメスは出産する可能性が低く、ウイルスを子どもに感染させる可能性があり、感染していないメスよりも乳児死亡率が高かった。[ 25 ] [ 26 ] ボノボは サル免疫不全ウイルス(SIV)とその影響を回避しているようだが、その理由は不明である。[ 20 ]
アフリカの個体群のアフリカミドリザル(ベルベットモンキーとも呼ばれる、Chlorocebus属)はSIVagmに重度に感染しているが[ 27 ] [ 28 ] 、カリブ海の創始者分離ベルベット個体群にはこのウイルスは存在しない[ 29 ] 。アフリカの個体群におけるSIV感染の有病率は、成体雌で78~90%、成体雄で36~57%であり、未成熟個体ではSIV感染はまれである[ 28 ] [ 27 ] 。野生のSIV感染ベルベットは、慢性免疫活性化や微生物転座(代替バイオマーカーとしてsCD14で評価)を発症しない。自然感染したSIVでは、腸内細菌叢において微生物多様性の有意な増加、プロテオバクテリア/スクシニビブリオの減少、ベイロネラの増加、微生物侵入経路に関与する遺伝子の減少、急性感染に関連した微生物存在量の変化の部分的な可逆性が認められた。[ 30 ] サルゲノムにおけるHIV応答に関与する遺伝子と、サルにおける実験的SIV感染に応答して調節される遺伝子(マカクではない)の自然選択のパターンは、アフリカのChlorocebus属のサルにおけるSIVへの自然適応を示唆している。[ 31 ]
ワクチン研究 2012年に研究者らは、中和抵抗性SIV株によるアカゲザル の初期感染[ 32 ] は、 Env タンパク質抗原を必ず含む抗SIV SME543ワクチンの使用によって部分的に予防できることを報告した [ 33 ] 。
2013年に、著者グループによる研究で、SIVタンパク質を発現するアカゲザルサイトメガロウイルスベクターを含むワクチンの試験が成功したことが報告された。ワクチン接種を受けたアカゲザルの約50%が、高病原性株SIVmac239による感染の持続的なウイルス血症抑制を示した。[ 34 ]
参考文献 ↑ Peeters M、Courgnaud V、Abela B (2001)。「非ヒト霊長類におけるレンチウイルスの遺伝的多様性」(PDF) 。AIDS Reviews。3 :3–10 。 2020年7 月11日 取得 。 ↑ Peeters M、Courgnaud V (2002)。Kuiken C、Foley B、Freed E、Hahn B、Korber B、Marx PA、McCutchan FE、Mellors JW、Wolinsky S (編)。 アフリカの非ヒト霊長類における霊長類レンチウイルスの概要と進化 (PDF) 。HIV配列概要。ニューメキシコ州ロスアラモス:ロスアラモス国立研究所理論生物学および生物物理学グループ。pp. 2–23 。 2010年9月19 日 取得 。 1 2 マクニール ドナルド G. ジュニア (2010 年 9 月 16 日)。 「HIV の前駆物質は何千年もの間サルの中に存在していた」 。 ニューヨーク タイムズ。2010 年 9 月 17 日 取得 。 ↑ Worobey M、Telfer P 、Souquière S、Hunter M、Coleman CA、Metzger MJ、et al. (2010年9月)。「島の生物地理学がSIVの深い歴史を明らかにする」。Science。329 ( 5998 ) : 1487。Bibcode : 2010Sci ... 329.1487W。doi : 10.1126 / science.11 93550。PMID 20847261。S2CID 37803712 。 。↑ Sharp PM、Hahn BH (2010年8月) 「HIV-1の進化とエイズの起源」 Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences . 365 (1552): 2487–2494 . doi : 10.1098 /rstb.2010.0031 . PMC 2935100 . PMID 20643738 . ↑ Peeters M、D'Arc M 、Delaporte E (2014 ) 。 「ヒトレトロ ウイルス の起源と多様性」 。AIDS Reviews。16 ( 1 ) : 23–34。PMC 4289907。PMID 24584106 。 ↑ Jasinska AJ 、Pandrea I、Apetrei C ( 2022-01-27)。 「ヒト免疫不全ウイルスとサル免疫 不全ウイルス の 共受容体としてのCCR5 :典型 的 な愛憎関係」 。Frontiers in Immunology。13 835994。doi : 10.3389 / fimmu.2022.835994。ISSN 1664-3224。PMC 8829453。PMID 35154162 。 ↑ Peeters M、Delaporte E ( 2012 年 6月)。 「アフリカ類人猿におけるサルレトロウイルス」 。Clin Microbiol Infect。18 ( 6 ): 514–520。doi : 10.1111 / j.1469-0691.2012.03843.x。PMID 22515409 。 ↑ 「分類の詳細 | ICTV」 . ictv.global . ↑ ICTV データベース エントリ: 61.0.6.5.003 1 2 3 Sharp PM、Hahn BH (2011 年 9 月)。 「 HIV の 起源と AIDS パンデミック」 。Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine。1 ( 1 ) a006841。doi : 10.1101 / cshperspect.a006841。PMC 3234451。PMID 22229120 。 ↑ Ahuka-Mundeke S、Ayouba A、Mbala-Kingebeni P、Liegeois F、Esteban A、Lunguya-Metila O、et al . (2011 年 12 月)。 「新規マルチプレックス HIV / サル免疫不全ウイルス抗体検出アッセイ」 。Emerging Infectious Diseases。17 ( 12): 2277– 2286。doi : 10.3201 / eid1712.110783。PMC 3311211。PMID 22172157 。 ↑ Pancino G、Silvestri G、Fowke KR (2012)。HIV /SIV に対する 防御モデル:ヒトとサルにおけるエイズの回避 。Elsevier。p. 6。ISBN 978-0-12-387715-4 。↑ Peeters M、Courgnaud V、Abela B、Auzel P、Pourrut X、Bibollet-Ruche F、 他 (2002 年 5 月)。 「霊長類のブッシュミートに含ま れる 多数のサル免疫不全ウイルスによるヒト の 健康へのリスク」 。 新興 感染症 。8 ( 5 ): 451–457。doi : 10.3201 / eid0805.010522。PMC 2732488。PMID 11996677 。 ↑ Lauck M、Switzer WM、Sibley SD、Hyeroba D、Tumukunde A、Weny G、et al. (2013 年 10 月) 「ウガンダのキバレ国立公園に生息するクロシロコロブスモンキー (Colobus guereza) に感染する 、 高度に異なる 2 つのサル免疫不全ウイルスの発見と全ゲノム解析」 Retrovirology 10 : 107. doi : 10.1186/1742-4690-10-107 . PMC 4016034 . PMID 24139306 . ↑ Gilbert, C; Maxfield, DG; Goodman, SM; Feschotte, C (2009年3月) 「マダガスカルの2匹のキツネザルにおけるレンチウイルスの並行生殖細胞浸潤」 PLOS Genetics 5 ( 3) e1000425. doi : 10.1371/journal.pgen.1000425 . PMC 2651035 . PMID 19300488 . ↑ Letvin NL、Eaton KA、Aldrich WR、Sehgal PK、Blake BJ、Schlossman SF、他(1983 年 5 月 )。 「 マカクザルのコロニーにおける後天性免疫不全症候群」 。 米国科学アカデミー紀要 。80 ( 9 ) : 2718–2722。Bibcode : 1983PNAS ... 80.2718L。doi : 10.1073 / pnas.80.9.2718。PMC 393899。PMID 6221343 。 1 2 Daniel MD、Letvin NL、King NW、Kannagi M、Sehgal PK、Hunt RD、et al . (1985 年 6 月)。「マカクザルからの T 細胞指向性 HTLV-III 様レトロウイルスの分離」 。Science。228 ( 4704 ) : 1201–1204。Bibcode : 1985Sci ... 228.1201D。doi : 10.1126 / science.3159089。PMID 3159089 。 ↑ King NW、 Hunt RD、Letvin NL (1983 年 12 月)。 「後天性免疫不全症候群 (AIDS) のマカクザルの組織病理学的変化」 。 アメリカ 病 理学ジャーナル 。113 ( 3): 382–388。PMC 1916356。PMID 6316791 。 1 2 シャープ PM、ショー GM、ハーン BH (2005 年 4 月)。 「チンパンジーのサル免疫不全ウイルス感染症」 。 ウイルス学ジャーナル 。 79 (7): 3891–3902 。 土井 : 10.1128/JVI.79.7.3891-3902.2005 。 PMC 1061584 。 PMID 15767392 。 ↑ 「サルにHIVの前駆ウイルスが古代から存在:研究」 。CBCニュース。2010年9月17日。 2013年3月25日のオリジナルから アーカイブ 。 2010年 9月17日 閲覧。 ↑ Gifford, RJ; Katzourakis, A; Tristem, M; Pybus, OG; Winters, M; Shafer, RW (2008 年 12 月 23 日). "基底霊長類のゲノム由来の移行期内因性レンチウイルスとレンチウイルスの進化への示唆" . 米国科学アカデミー紀要 . 105 (51): 20362–7 . doi : 10.1073/pnas.0807873105 . PMC 2603253 . PMID 19075221 . ↑ Heeney JL、Dalgleish AG、Weiss RA (2006年7 月)。「HIV の 起源とエイズ耐性の 進化」。 サイエンス 。313 ( 5786): 462–466。Bibcode : 2006Sci ... 313..462H。doi : 10.1126 / science.11 23016。PMID 16873637。S2CID 27673160 。 ↑ Pandrea, Ivona; Sodora, Donald L.; Silvestri, Guido; Apetrei, Cristian (2008 年 9 月) 「野生へ:自然宿主におけるサル免疫不全ウイルス (SIV) 感染」 Trends in Immunology 29 ( 9): 419–428 . doi : 10.1016/j.it.2008.05.004 . ISSN 1471-4906 . PMC 2840226 . PMID 18676179 . ↑ チンパンジーはサルエイズで死ぬことが研究で判明 ローレンス・K・アルトマン著 チンパンジーはサルエイズで死ぬことが研究で判明 ↑ Keele BF、Jones JH、Terio KA、Estes JD、Rudicell RS、Wilson ML、et al . (2009年7月)。 「 SIVcpz に 感染 し た野生チンパンジー における 死亡率の増加とAIDS様免疫病理」 。Nature。460 ( 7254 ): 515–519。Bibcode : 2009Natur.460..515K。doi : 10.1038 / nature08200。PMC 2872475。PMID 19626114 。 1 2 Ma D、Jasinska A、Kristoff J、Grobler JP、Turner T、Jung Y、et al. (2013 年 1 月) 「南アフリカの野生アフリカミドリザルにおける SIVagm 感染: 疫学、自然史、および進化的考察」 PLOS Pathogens 9 ( 1) e1003011. doi : 10.1371/journal.ppat.1003011 . PMC 3547836 . PMID 23349627 . 1 2 Ma D、Jasinska AJ、Feyertag F、Wijewardana V、Kristoff J、He T、et al. (2014 年 5 月)。 「野生のアフリカの非ヒト霊長類宿主におけるシマン免疫不全ウイルスの伝播に関連する 要因 」 。Journal of Virology。88 ( 10 ) : 5687–5705。doi : 10.1128 / JVI.03606-13。PMC 4019088。PMID 24623416 。 ↑ カプシンスキー B、マルバニー U、ジャシンスカ AJ、デン X、フライマー N、デルワート E (2015 年 8 月)。 「宿主人口のボトルネックに伴う局所的なウイルスの絶滅」 。 ウイルス学ジャーナル 。 89 (16): 8152–8161 。 土井 : 10.1128/jvi.00671-15 。 PMC 4524239 。 PMID 26018153 。 ↑ Jasinska AJ、Dong TS、Lagishetty V、Katzka W、Jacobs JP、Schmitt CA、et al. (2020年11月)。 「 ベルベット モンキー の 自然SIV感染中の腸および生殖器マイクロバイオームにおける微 生物の多様性、構成、および機能 の 変化」 。Microbiome。8 ( 1): 154。doi : 10.1186/s40168-020-00928-4。PMC 7648414。PMID 33158452 。 ↑ Svardal H、Jasinska AJ、Apetrei C、Coppola G、Huang Y、Schmitt CA、et al. (2017 年 12 月) 「アフリカのベルベットモンキー集団における古代の交雑とウイルスへの強い適応」 Nature Genetics 49 ( 12): 1705– 1713. doi : 10.1038/ng.3980 . PMC 5709169 . PMID 29083404 . ↑ 「中和抵抗性」とは、代償変異により本来の免疫応答によって中和されない株を指します。HIV -1関連の情報 を参照してください。 ↑ Barouch DH、Liu J 、 Li H、Maxfield LF、Abbink P、Lynch DM、et al. (2012 年 1 月)。 「 アカゲザル における 中和 抵抗性 SIV チャレンジの獲得に対するワクチンによる防御」 。Nature。482 ( 7383 ) : 89–93。Bibcode : 2012Natur.482 ...89B。doi : 10.1038 / nature10766。PMC 3271177。PMID 22217938 。 シメオン・ベネット(2012年1月4日) 「J&Jのエイズワクチンが研究でサルをウイルスから守るのに役立つ」 ブルームバーグ 。 ↑ Hansen SG 、 Piatak M 、 Ventura AB、Hughes CM、Gilbride RM、Ford JC、et al . ( 2013 年10 月 ) 。 「高病原性 SIV 感染 の 免疫クリアランス」 。Nature。502 (7469): 100–104。Bibcode : 2013Natur.502..100H。doi : 10.1038 /nature12519。PMC 3849456。PMID 24025770 。
さらに読む 「HIVの起源は野生のチンパンジーで発見された」 BBCニュース記事 Peeters et al.: 「霊長類のブッシュミートに含まれる多数のサル免疫不全ウイルスによるヒトの健康へのリスク」、新興感染症 、第8巻、第5号、2002年5月。様々なSIV/HIV株間の関係を示す図が含まれています。