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ウイルス潜伏期（またはウイルス潜伏期）とは、病原性 ウイルスが細胞内で休眠状態（潜伏）になる能力であり、ウイルスのライフサイクルの溶原性部分として表される。 [1]潜伏ウイルス感染は、慢性ウイルス 感染とは区別される持続性ウイルス感染の一種である。潜伏期とは、特定のウイルスのライフサイクルにおいて、最初の感染後にウイルス粒子の増殖が停止する段階である。しかし、ウイルスゲノムは根絶されない。ウイルスは再活性化して大量のウイルス子孫（ウイルスのライフサイクルの溶菌性部分）を生成し始めることができ、宿主は新たな外部ウイルスに再感染することなく、無期限に宿主内に留まる。[2]
ウイルスの潜伏期間は、ウイルスが休眠状態ではない潜伏期間中の臨床潜伏期間と混同しないでください。
メカニズム
エピソーム潜伏期
エピソーム潜伏とは、潜伏期間中の遺伝子エピソームの使用を指します。この潜伏タイプでは、ウイルス遺伝子は安定化され、線状または投げ縄[明確化が必要(複雑な専門用語) ]構造のいずれかとして、細胞質または核内に別個の物体として浮遊します。エピソーム潜伏は、プロウイルス潜伏よりもリボザイムまたは宿主外来遺伝子の分解 に対して脆弱です(以下を参照)。
ヘルペスウイルス科
一例として、ヘルペスウイルス科（Herpesviridae）が挙げられます。これらはすべて潜伏感染を起こします。ヘルペスウイルスには水痘ウイルスと単純ヘルペスウイルス（HSV-1、HSV-2）が含まれ、これらはすべてニューロン内にエピソーム潜伏感染を起こし、線状の遺伝物質を細胞質内に漂わせます。[3]
エプスタイン・バーウイルス
ガンマヘルペスウイルス亜科は、エプスタイン・バーウイルスの場合のB細胞など、免疫系の細胞に確立されたエピソーム潜伏期と関連している。[3] [4]エプスタイン・バーウイルスの溶解性再活性化（化学療法や放射線による）は、ゲノム不安定性や癌を引き起こす可能性がある。[5]
単純ヘルペスウイルス
単純ヘルペスウイルス（HSV）の場合、ウイルスは神経節[6]やニューロンなどのニューロン内のDNAと融合することが示されており、ストレスによってクロマチンがわずかに緩むとHSVは再活性化しますが[7] 、酸素と栄養が不足するとクロマチンが凝縮（潜伏状態）します[8] 。
サイトメガロウィルス
サイトメガロウイルス（CMV）は骨髄 前駆細胞に潜伏感染し、炎症によって再活性化します。[9] 免疫抑制や重篤な疾患（特に敗血症）はCMVの再活性化を引き起こすことがよくあります。 [10] CMVの再活性化は重度の大腸炎の患者によく見られます。[11]
利点と欠点
エピソーム潜伏の利点としては、ウイルスが細胞核に入る必要がないため、核ドメイン10（ND10）がその経路を介して インターフェロンを活性化することを回避できる可能性があることが挙げられます。
欠点としては、細胞防御への露出が増え、細胞酵素を介してウイルス遺伝子が分解される可能性があることが挙げられる。[12]
再活性化
再活性化はストレスや紫外線などにより起こる可能性がある。 [13]
プロウイルス潜伏期
プロウイルスは、宿主細胞の DNA に組み込まれたウイルスゲノムです。
利点と欠点
利点としては、宿主細胞の自動分裂によりウイルスの遺伝子が複製されること、感染細胞を殺さずにプロウイルスを除去することはほぼ不可能であるという事実などが挙げられます。 [ 14]
この方法の欠点は、核に入る必要があること（およびそれを可能にするパッケージングタンパク質が必要であること）です。ただし、宿主細胞のゲノムに組み込まれたウイルスは、細胞が生きている限りそこに留まることができます。
HIV
潜伏状態を示すウイルスの中で最もよく研究されているのがHIVである。HIVは逆転写酵素を使用してRNAゲノムのDNAコピーを作成する。HIVの潜伏状態により、ウイルスは免疫系をほぼ回避することができる。潜伏状態になる他のウイルスと同様に、潜伏中は通常症状を引き起こさない。プロウイルス潜伏状態のHIVを抗レトロウイルス薬で標的にすることはほぼ不可能である。潜伏感染した細胞リザーバーを再活性化（ショック）して抗ウイルス治療が効果を発揮（キル）できるようにするショックアンドキル戦略での使用を目的とした、いくつかのクラスの潜伏状態逆転剤（LRA）が開発中である。[15]
レイテンシの維持
プロウイルス潜伏期とエピソーム潜伏期の両方において、感染の継続とウイルス遺伝子の忠実性を維持する必要がある。潜伏期は、通常、潜伏期中に主に発現するウイルス遺伝子によって維持される。これらの潜伏期関連遺伝子の発現は、ウイルスゲノムが細胞リボザイムによって消化されたり、免疫系によって検出されたりするのを防ぐ働きをする可能性がある。特定のウイルス遺伝子産物（非コードRNAやタンパク質などのRNA転写産物）は、アポトーシスを阻害したり、細胞の成長や分裂を誘導して、感染細胞のコピーをさらに生成できるようにすることもある。[16]
このような遺伝子産物の一例としては、単純ヘルペスウイルスの潜伏関連転写産物（LAT）があり、主要組織適合遺伝子複合体（MHC）を含む多くの宿主因子をダウンレギュレーションし、アポトーシス経路を阻害することでアポトーシスを阻害します。[17]
ある種の潜伏状態は、内因性レトロウイルスに起因すると考えられる。これらのウイルスは遠い昔にヒトゲノムに組み込まれ、現在は生殖を通じて伝染する。一般的にこれらのタイプのウイルスは高度に進化しており、多くの遺伝子産物の発現を失っている。 [18]これらのウイルスによって発現されるタンパク質の一部は、宿主細胞と共進化し、正常なプロセスで重要な役割を果たしている。[19]
影響
ウイルスの潜伏状態では活発なウイルス排出は見られず、病理や症状も引き起こさないが、ウイルスは外部の活性化因子（日光、ストレスなど）によって再活性化し、急性感染を引き起こす可能性がある。一般的には生涯感染する単純ヘルペスウイルスの場合、ウイルスの血清型が時折再活性化し、口唇ヘルペスを引き起こす。ヘルペスは免疫系によってすぐに治まるが、時々ちょっとした不快感を感じることがある。水痘帯状疱疹ウイルスの場合、最初の急性感染（水ぼうそう）の後、ウイルスは帯状疱疹として再活性化するまで休眠状態となる。
潜伏感染のより深刻な影響は、細胞を変容させ、細胞を制御不能な細胞分裂に追い込む可能性があることである。これは、ウイルスゲノムが宿主自身の遺伝子にランダムに挿入され、ウイルスに有利なように宿主細胞の成長因子が発現した結果である。注目すべき事例として、パリのネッケル病院でレトロウイルスベクターを使用した遺伝子治療中にこれが実際に起こった。この病院では20人の少年が遺伝性疾患の治療を受けた後、5人が白血病のような症候群を発症した。[20]
ヒトパピローマウイルス
これはヒトパピローマウイルスの感染でも見られ、持続感染は細胞の変化の結果として子宮頸がんを引き起こす可能性がある。[21] [22] [23]
HIV
HIV研究の分野では、特定の長寿命細胞型におけるプロウイルス潜伏状態が、1つまたは複数のウイルスリザーバーの概念の基礎となっており、潜伏ウイルスの持続を特徴とする場所（細胞型または組織）を指す。具体的には、休止状態のCD4陽性T細胞に複製能のあるHIVが存在すると、このウイルスは抗レトロウイルス薬への長期曝露にもかかわらず、進化することなく何年も持続することができる。[24]このHIVの潜伏リザーバーは、抗レトロウイルス治療がHIV感染を治癒できない理由を説明できるかもしれない。[24] [25] [26] [27]
参照
参考文献
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