Loading article…
ウイルス性出血性敗血症（VHS）は、ウイルス性出血性敗血症ウイルスによって引き起こされる致死性の魚類感染症です。北半球のいくつかの地域で、50種以上の淡水魚と海水魚が罹患しています。[ 1 ] ウイルスの異なる株は地域によって発生し、異なる種に影響を与えます。この病気が人間の健康に影響を与える兆候はありません。VHSはエグトヴェド病とも呼ばれ、ウイルスはエグトヴェドウイルスとも呼ばれます。[ 2 ]
歴史的に、VHSは主に西ヨーロッパの淡水サケ科魚類に関連しており、1950年代以降、養殖サケ科魚類の病原性疾患として記録されている。[ 3 ]今日でも、ヨーロッパの多くの養魚場にとって大きな懸念事項であり、そのため欧州共同体魚類疾病参照研究所によって綿密に監視されている。米国では、1988年に太平洋からワシントン州に戻ってきたサケの間で初めて発見された。[ 4 ]この北米の遺伝子型は、ヨーロッパの遺伝子型よりも海洋でより安定した、独特の株として特定された。その後、VHSは北東太平洋、北海、バルト海の海洋魚に感染していることがわかった。[ 3 ] 2005年以降、北米の五大湖地域では、さまざまな淡水魚種の間で大量死が発生している。
VHSVは、モノネガウイルス目、ラブドウイルス科、ノビラブドウイルス属に属する、マイナス鎖一本鎖RNAウイルスである。[ 7 ]ノビラブドウイルス属の関連魚類ラブドウイルスには、サケ科魚類に感染性造血器壊死（IHN）病を引き起こす感染性造血器壊死ウイルス（IHNV）がある。
この病気のウイルス性原因は、1963年にMH Jensonによって発見されました。[ 8 ]ウイルスは、長さ約180 nm 、直径約60 nmの弾丸状のエンベロープ粒子で、長さ5～15 nmのペプロマーで覆われています。[ 2 ]
VHSVのゲノムは約11kbの一本鎖RNAで構成されており、ゲノムに沿って3′–5′の順に配置された6つの遺伝子が含まれています。3′-NPMG-NV-L-5′、ヌクレオカプシドタンパク質（N）、ポリメラーゼ関連リン酸化タンパク質（P）、マトリックスタンパク質（M）、表面糖タンパク質（G）、特異的な非ビリオンタンパク質（NV）、およびウイルスポリメラーゼ（L）。
VHSVは融合またはエンドサイトーシスによって宿主細胞に侵入します。細胞外マトリックス中のフィブロネクチンと呼ばれる糖タンパク質に結合します。VHSVはインテグリン受容体を介して結合します。[ 9 ]
逆遺伝学は、これまで知られていなかったウイルス遺伝子を研究し特徴づけるための強力なツールです。現在、VHSV 用の逆遺伝学システムが利用可能です。[ 10 ] [ 11 ]グレートレイクス VHSV (遺伝子型 IVb) 用のワクシニアウイルスフリーの逆遺伝学システムは、米国の研究グループによって開発されました。[ 11 ]このシステムにより、研究者は VHSV の個々のウイルス遺伝子の機能特性を詳細に調べることができます。このシステムは、ノビラブドウイルスの非ビリオン (NV) 遺伝子の特徴づけにすぐに利用されました。NV 遺伝子はウイルス複製には必要ないことが実証されていますが、ウイルス病原性には非常に重要です。NV タンパク質の新しい役割が発見され、ウイルス感染の初期段階でアポトーシスを阻害することが実証されました。 [ 12 ]この発見により、ノビラブドウイルスに NV タンパク質が存在する謎が解き明かされました。
VHSVの異なる分離株（固有の株）は、通常、遺伝子型によって分類されます。遺伝子型グループは、宿主種よりも地理的に分かれていることがわかります。以前の研究では異なる番号付けシステムが使用されていましたが、[ 13 ] [ 14 ]、N遺伝子とG遺伝子の配列に基づく遺伝子型の類似性に基づいて、次のシステムが一般的に使用されるようになりました。タイプI～IIIはヨーロッパに、タイプIVは北アメリカに常在しており、タイプIとタイプIVの分離株はさらに次のように細分化されます。
タイプIaは、1963年のVHSVの発見から1988年後半まで知られていた唯一の株で、ヨーロッパ大陸の養魚場に隔離されており、主にニジマス、時折ブラウントラウトやパイクに感染していた。[ 21 ]
1988年、太平洋からワシントン州の河川に戻ってきた外見上正常なサケから、現在IV型と指定されている最初の海洋性VHSV株が発見された。この株や他の海洋性株はニジマスには致命的ではなかった。この発見によりさらなる研究が行われ、1990年代半ばまでに、北米北部の太平洋沿岸の8種と、大西洋北海の周辺に生息する14種から海洋性VHSVが発見された。[ 22 ] 1996年には、瀬戸内海で養殖されているヒラメから日本で最初のVHSVが発見され、[ 23 ]それ以来、さまざまな地域で異なる遺伝子型が出現している。[ 13 ]タイプ IV はその後、北米の大西洋北部沿岸沖の大西洋ニシン ( Clupea harengus ) [ 24 ]ミミチョグ ( Fundulus heteroclitus )、トゲウオ ( Gasterosteus aculeatus aculeatus )、ブラウントラウト ( Salmo trutta )、シマスズキ ( Morone saxatilis )で発見された[ 17 ]五大湖の数十の淡水種も同様です。
VHSVは新たな地理的地域や新たな魚種で発見され続けている。これは、北米からアジアへのVHSV卵や生きた魚の移送、フィンランドの内陸養殖マスへの生の海水魚の給餌など、ウイルスが新たな地域に拡散したこと[ 15 ]と、黒海に確立された海洋リザーバーが存在すること[ 16 ]など、既存の個体群が発見されたことの両方を示していると考えられている。
さまざまなVHSV遺伝子型の分布を追跡するために、さまざまな魚類病原体（VHSVを含む）とその配列に関するデータを保存するFishpathogens.eu [ 25 ]と呼ばれるデータベースが作成されました。
このウイルスは北米太平洋岸北西部で進化してきたようです。[ 26 ]約300年前にいくつかの系統に分岐したようです。
VHSV の IV-b 型株は、少なくとも 2003 年以降、五大湖地域の淡水魚の間で広がり、影響を受けた湖では 2005 年以降、多くの種の大量死を引き起こしている。 [ 1 ]元々はカナダの大西洋岸で発見され、死亡率の低い海洋株と考えられていた。淡水での最初の検出は2005 年にオンタリオ湖で、その後、セントクレア湖の 2003 年の保存サンプルで検出された。[ 27 ]この分離株は MI03GL と名付けられ、全ゲノムの配列が決定された。[ 28 ]
北米型のウイルスは、様々な種類のマスを含むサケ科魚類に中程度の死亡率をもたらすだけでなく、これまでVHSに耐性があると考えられていた温水魚種にも強い毒性を示すことが明らかになっている。五大湖地域型の変異株は、レイクトラウト、スチールヘッドトラウト、キングサーモン、イエローパーチ、ハゼ、エメラルドシャイナー、マスキー、ホワイトフィッシュ、ウォールアイを死に至らしめている。ヨーロッパ型のVHSVはニジマスに特に致命的であるが、五大湖地域型の変異株は主に海洋性の遺伝子型に典型的なように、ニジマスへの影響は軽微である。
五大湖のマスケーランジのセントクレア湖から採取された2003年の保存サンプルは、五大湖地域におけるVHSVの最も初期の確定症例である。[ 20 ]セントクレア湖は、南側でデトロイト川を介してエリー湖と、北側でセントクレア川を介してヒューロン湖と繋がっている。このサンプルは、オンタリオ湖でこの病気が検出された後の2005年までVHSの検査を受けていなかった。 [ 27 ]
2005年に採取されたオンタリオ湖の淡水ドラムとヒューロン湖のホワイトフィッシュのサンプルがVHSに感染していた。当初は未知のラブドウイルスとして分類されていたが、オンタリオ湖のサンプルは2006年にVHSVであることが確認され、ヒューロン湖のサンプルは2007年にVHSVであることが確認された。[ 20 ]
2006年には、エリー湖、セントクレア川、デトロイト川、そして五大湖と大西洋を結ぶセントローレンス川でVHSによる大量死が発生した。 [ 20 ]さらに、エリー湖とオンタリオ湖を結ぶナイアガラ川でもVHSが検出された。 [ 29 ]また、ニューヨーク州西部のフィンガーレイクスの最西端に位置する内陸のコネサス湖で発生したウォールアイの大量死でもVHSが発見された。 [ 30 ]これは、五大湖と直接つながっている水域以外ではこの地域で初めての事例だった。
2007年5月12日、ウィスコンシン州天然資源局は、ウィスコンシン州の内陸にあるリトル・レイク・ビュート・デ・モーツ湖でVHSウイルスが存在する可能性が高いと発表した。5月2日に採取された淡水ドラムのサンプルの予備検査で陽性反応が出ており、この発表は、同湖と近隣のウィネベーゴ湖で数百匹の淡水ドラムが大量死している最中に行われた。[ 31 ]その後の予備検査で、ウィネベーゴ湖の標本からVHSウイルスが検出された。[ 32 ]これらの湖はフォックス川を通ってミシガン湖のグリーン湾に流れ込んでいる。
2007年5月17日、ミシガン州天然資源局は、ミシガン州下半島中央部にある人気の釣りスポットであるミシガン州内陸部のバッド湖でVHSウイルスの存在を確認した。[ 33 ] VHSウイルス陽性のマス、ブルーギル、ブラッククラッピーの大量死は2007年4月30日に始まった。[ 34 ]
2007年5月24日、予備検査により、米国で2番目に大きい淡水湖であるミシガン湖のブラウントラウトからVHSウイルスが検出された。ミシガン湖の汚染は、接続しているヒューロン湖でVHSウイルスの存在が確認されて以来、専門家によって数ヶ月前から予想されていた。[ 35 ]
2007年7月14日、連邦研究所はスカニアテレス湖でVHSの存在を確認した。これはニューヨーク州のフィンガーレイクスで2番目にVHS陽性反応が出た湖である。[ 36 ]この病気は2007年の春にバスの大量死を引き起こした。
五大湖でのタイプ IVb による大量死が発生する前は、サケ科魚類以外の生きた種の移送を規制している州はほとんどありませんでした。2005 年以降、魚や卵の移送、生餌の使用、水の移送に関する新しい政策が採用され、この地域の新たな湖や河川への拡散を抑制することを目的としています。2007 年 7 月 13 日現在、カナダのオンタリオ州[ 37 ]、米国のミシガン州、ニューヨーク州、オハイオ州、ペンシルベニア州、ウィスコンシン州で新しい規則が施行されており、イリノイ州、インディアナ州、ミネソタ州では現在草案が作成されています。[ 38 ]さらに、米国農務省動植物衛生検査局は 2006 年秋に連邦命令を発令し、五大湖下流域に隣接する 8 つの州からのすべての生きた感受性種の移送、およびカナダのオンタリオ州とケベック州からのそのような種の輸入を禁止しました。[ 39 ] [ 40 ]
VHSVは、水を介して魚から魚へと感染するほか、汚染された卵[ 3 ]や感染した水域の餌魚[ 8 ]を介しても感染する。エメラルドシャイナーは五大湖地域で特に人気のある餌魚であり、感染する種の一つである[ 41 ] 。
この病気の生存者は生涯ウイルスの保菌者となり、尿、精子、卵巣液で水を汚染する可能性がある。[ 1 ]このウイルスは、通常の冷凍庫で2回の凍結/解凍サイクルに耐えることが示されており、生きた餌と冷凍餌の両方が感染経路となる可能性があることを示唆している。ヨーロッパでは、アオサギがウイルスを拡散しているが、それは機械的な拡散であり、ウイルスは鳥の消化管内では明らかに不活性である。[ 2 ]
感染した魚は、内臓、皮膚、筋肉の出血を起こします。外見上は症状を示さない魚もいますが、眼球突出、腹部の膨張、眼球、皮膚、鰓、鰭の赤みがかったあざのような症状を示す魚もいます。感染した魚の中には、他の病気やヤツメウナギの攻撃による病変に似た開いた傷があるものもあります。[ 42 ]
また、魚が絶えず体を点滅させたり、異常な行動を示す神経型の病気もあるかもしれない。[ 43 ]
VHSに感染した生きた魚は、元気がないように見えたり、ぐったりしていたり、水面直下に沈んでいたり、あるいはウイルスが脳に親和性を持つため、絶えず点滅しながら旋回するなど、非常に異常な泳ぎ方をすることがあります。
外見上の兆候としては、体色が濃くなる、眼球突出（「ポップアイ」）、エラが青白くなるか赤みがかった斑点が出る、目がくぼむ、眼窩（眼窩）や鰭の付け根からの出血などが挙げられる。[ 20 ] [ 21 ] [ 44 ]
トレド大学のエリー湖研究センターの遺伝学研究者たちは、診断を1か月から数時間に短縮する検査法を開発している[ 45 ] 。
VHSVは出血性疾患であり、出血を引き起こします。体内では、ウイルスは筋肉組織に点状出血（小さな血の斑点）を引き起こし、内臓やその他の組織に点状出血または重度の出血を引き起こす可能性があります。体内出血は、死んだ魚の体内、特に腎臓、脾臓、腸、および通常は透明な膜を持つ浮き袋の周囲に赤い斑点として観察できます。肝臓は青白く、赤い充血した領域がまだらに現れ、腎臓は腫れて異常に赤くなり、脾臓は腫れ、消化管は空っぽになることがあります。[ 21 ]
外見上の兆候は必ずしも現れるとは限りませんが、現れる場合は、皮膚表面の出血は、小さな赤い点（点状出血）から大きな赤い斑点まで、さまざまな形で現れる可能性があります。
予備診断には、顕微鏡で組織を観察する組織病理学的検査が含まれます。ほとんどの組織変化は、肝臓、腎臓、脾臓、骨格筋における軽度から重度の壊死（細胞死）として観察されます。腎臓と脾臓の造血（血液形成）領域は感染の初期領域であり、壊死を示すはずです。鰓では鰓弁が肥厚し、肝臓では核濃縮が見られることがあります。骨格筋には血液が蓄積しますが、大きな損傷は受けません。[ 21 ]
電子顕微鏡検査では弾丸状のラブドウイルスを観察できるが、確定診断には不十分である。
2006 年版「水生動物診断マニュアル」は、確定検査の標準参考資料です。ほとんどの場合、監視には細胞培養が推奨され、確定確認と遺伝子型分類には抗体検査、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応 ( RT-PCR )、遺伝子配列決定および比較が行われます。[ 21 ] [ 44 ]
ウイルス中和は、特に保菌魚の場合、もう一つの重要な診断方法である。
異なる湖や川の間を移動する際に、ボート、トレーラー、網、その他の装備を徹底的に洗浄することも効果的です。EPAが承認したVHSに効果があると証明されている唯一の消毒剤はVirkon AQUATICです。[ 46 ] 塩素系漂白剤はVHSウイルスを殺しますが、通常の用途には濃度が高すぎます。五大湖地域のさまざまな内陸湖のボート発着場には消毒ステーションがあります。
魚類のバイペリン遺伝子は、VHSVに対するインターフェロン誘導遺伝子として同定された。バイペリンは、伸長阻害剤である阻害性ddhCTP（3ʹ-デオキシ-3′,4ʹジデヒドロ-CTP）を生成する。これにより、VHSV RNAの複製が停止する。[ 47 ] [ 48 ]