ウエストナイルウイルス

ウエストナイルウイルス
黄色で見えるウエストナイルウイルスの顕微鏡写真
ウイルスの分類
(ランク外):	ウイルス
領域:	リボビリア
王国：	オルタナウイルス科
門:	キトリノビリコタ
クラス：	フラスビリセテス
注文：	アマリロウイルス科
家族：	フラビウイルス科
属:	フラビウイルス
種：	ウエストナイルウイルス

ウエストナイルウイルス（ WNV ）は、ウエストナイル熱を引き起こす一本鎖RNAウイルスです。フラビウイルス科に属し、フラビウイルス属に属し、ジカウイルス、デングウイルス、黄熱ウイルスも含まれています。このウイルスは主に蚊、主にイエカ属によって伝染します。WNVの主な宿主は鳥であるため、このウイルスは「鳥-蚊-鳥」という伝染サイクル内にとどまっています。 ^{[1]このウイルスは遺伝的に}日本脳炎ウイルス科に関連しています。人間と馬はどちらもこのウイルスによる病気の症状を示しますが、他の動物では症状が現れることはほとんどありません。

一般に信じられていることとは異なり、ウエストナイルウイルスはナイル川に直接ちなんで名付けられたわけではなく、1937年にウイルスが初めて分離されたウガンダのウエストナイル地区にちなんで名付けられました。 ^[2]

他のほとんどのフラビウイルスと同様に、WNVは正二十面体対称のエンベロープウイルスです。[3] 電子顕微鏡による研究では、45～50 nmのウイルス粒子が比較的滑らかなタンパク質殻で覆われていることが明らかになりました。この構造は、別のフラビウイルスであるデング熱ウイルスに似て^{います。[3]タンパク質} 殻は、糖タンパク質Eと小さな膜タンパク質Mという2つの構造タンパク質で構成されています。[ 4 ]タンパク質^Eには、受容体結合、ウイルス付着、膜融合による細胞への侵入など、さまざまな機能があります。^[4]

外側のタンパク質殻は、宿主由来の脂質膜であるウイルスエンベロープで覆われている。^[5]フラビウイルスの脂質膜にはコレステロールとホスファチジルセリンが含まれていることがわかっているが、膜の他の要素はまだ特定されていない。^{[6] [7]}脂質膜は、シグナル分子として機能したり、細胞への侵入を促進したりするなど、ウイルス感染において多くの役割を果たしている。 ^{[8]特にコレステロールは、WNVが}宿主細胞に侵入する際に重要な役割を果たしている。^[9] 2つのウイルスエンベロープタンパク質、EとMが膜に挿入されている。^[4]

RNAゲノムは、105アミノ酸残基からなるカプシド（C）タンパク質に結合してヌクレオカプシドを形成します。カプシドタンパク質は、感染細胞で最初に生成されるタンパク質の1つです。^[5]カプシドタンパク質は構造タンパク質であり、その主な目的は、RNAを発達中のウイルスにパッケージ化することです。^[10]カプシドは、 Akt経路に影響を及ぼすことでアポトーシスを防ぐことがわかっています。 ^[5]

WNVはプラス鎖の一本鎖RNAウイルスである。そのゲノムは約11,000ヌクレオチド長で、5'および3'の 非コード ステムループ構造に挟まれている。^[13]ゲノムのコード領域は、3つの構造タンパク質と7つの非構造（NS）タンパク質をコードしており、これらは新しいウイルスの構造には組み込まれないタンパク質である。WNVゲノムは最初にポリタンパク質に翻訳され、その後ウイルスと宿主のプロテアーゼによって別々のタンパク質（NS1、C、Eなど）に切断される。^[14]

構造タンパク質（C、prM/M、E）は、それぞれカプシド、前駆膜タンパク質、エンベロープタンパク質である。^[13]構造タンパク質はゲノムの5'末端に位置し、宿主とウイルスの両方のプロテアーゼによって成熟タンパク質に切断される。^[要出典]

非構造タンパク質は、NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B、およびNS5で構成されています。これらのタンパク質は主にウイルスの複製を助けたり、プロテアーゼとして機能します。^[15]非構造タンパク質はゲノムの3'末端近くに位置しています。

WNV が宿主動物の血流に侵入すると、エンベロープタンパク質 E が宿主細胞上のグリコサミノグリカンと呼ばれる付着因子に結合します。 ^[17]これらの付着因子は細胞への侵入を助けますが、一次受容体への結合も必要です。^[23]一次受容体には、DC-SIGN、DC-SIGN-R、インテグリン α _v β ₃などがあります。^[24]これらの一次受容体に結合することで、WN​​V はクラスリンを介したエンドサイトーシスを介して細胞に侵入します。^[25]エンドサイトーシスの結果、WNV はエンドソーム内で細胞に侵入します。^[要出典]

エンドソームの酸性度はエンドソームとウイルス膜の融合を触媒し、ゲノムが細胞質に放出されることを可能にする。^[26] プラスセンス一本鎖RNAの翻訳は小胞体で起こり、RNAはポリタンパク質に翻訳され、その後宿主とウイルスの両方のプロテアーゼNS2B-NS3によって切断され、成熟タンパク質が生成される。^[27]

RNAポリメラーゼであるNS5は、ゲノムを複製するために、他の非構造タンパク質と複製複合体を形成し、中間のマイナスセンス一本鎖RNAを生成します。マイナスセンス鎖は、最終的なプラスセンスRNAの合成のテンプレートとして機能します。^[23]プラスセンスRNAが合成されると、カプシドタンパク質CがRNA鎖を未熟なウイルス粒子に包みます。^[24]ウイルスの残りの部分は、小胞体に沿ってゴルジ体を通って組み立てられ、非感染性の未熟なウイルス粒子になります。^[27]次に、Eタンパク質がグリコシル化され、prMは宿主細胞プロテアーゼであるフーリンによってMタンパク質に切断され、感染性の成熟ウイルス粒子が生成されます。^{[13] [27]}成熟したウイルスは細胞外に分泌されます。^[要出典]

WNVは、日本脳炎ウイルス、マレー渓谷脳炎ウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、およびその他のフラビウイルスとともに、日本脳炎抗原血清複合体ウイルスの1つです。 ^[29]系統発生系統の研究により、WNVは約1000年前に異なるウイルスとして出現したことが判明しています。^[30]この最初のウイルスは2つの異なる系統に発展しました。系統1とその複数のプロファイルが、アフリカおよび世界中で流行伝播の原因となっています。系統2は、アフリカの人獣共通感染症であると考えられていました。しかし、2008年に、以前はサハラ以南のアフリカとマダガスカルの馬にのみ見られていた系統2が、ヨーロッパの馬に現れ始め、最初の既知の発生はハンガリーで18頭の動物に影響を与えました。^[31]系統1ウエストナイルウイルスは、2010年に南アフリカで雌馬と流産した胎児から検出されました。これまで、南アフリカでは馬と人間から系統2のウエストナイルウイルスのみが検出されていた。^[32]クンジンウイルスはオセアニアに固有のウエストナイルウイルスのサブタイプである。2007年にテキサスでシャチが死亡したことで、ウエストナイルウイルスの既知の宿主範囲がクジラ類にまで広がった。^[33]

1999年に北米で最初の症例が報告されて以来、このウイルスは米国、カナダ、メキシコ、カリブ海諸国、中央アメリカ全土で報告されている。ヒトや馬の症例があり、多くの鳥が感染している。バーバリマカク（ Macaca sylvanus ）は、WNVに感染した最初の非ヒト霊長類であった。 ^[34]アメリカ株とイスラエル株はどちらも、感染した鳥類の集団で高い死亡率を特徴としており、死んだ鳥、特にカラス科の鳥の存在は、ウイルスの到来を示す早期の指標となり得る。^[要出典]

WNVの自然宿主は鳥類と蚊である。^[35] 300種を超える鳥類がウイルスに感染していることがわかっている。^{[36] [37]}アメリカガラス（Corvus brachyrhynchos）、アオカケス（Cyanocitta cristata）、キジオライチョウ（Centrocercus urophasianus ） などの鳥類は感染により死亡するが、生き残る種もある。^{[38] [39]}アメリカコマドリ（Turdus migratorius）とスズメ（Passer domesticus）は、北米とヨーロッパの都市で最も重要な病原体保有生物種の一つと考えられている。^{[40] [41]北米によく見られる鳥類には、} トキソストマ（Toxostoma rufum）、ネコマムシ（Dumetella carolinensis）、カージナル（Cardinalis cardinalis）、マネシツグミ（Mimus polyglottos）、アメリカマツグミ（Hylocichla mustelina）、ハト科などがあり、これらの鳥からもWNVに対する抗体が高レベルで検出されています。^[38]

WNVは多数の蚊種で実証されているが、ウイルス伝播に最も重要なのは鳥類を餌とするイエカ属であり、これにはCulex pipiens、C. restuans、C. salinarius、 C . quinquefasciatus、C. nigripalpus、C. erraticus、C. tarsalisが含まれる。^{[38]また、}軟ダニ媒介動物による実験的感染も実証されているが、自然伝播においては重要ではないと思われる。^{[38] [42]}

WNV は宿主域が広く、ヒト、一部の非ヒト霊長類、^[43]ウマ、イヌ、ネコなど少なくとも 30 種の哺乳類に感染することが知られています。 ^{[35] [36] [40] [44]}感染したヒトやウマの中には病気を経験する人もいますが、イヌやネコが症状を示すことはめったにありません。^[36]爬虫類や両生類も感染する可能性があり、ワニ、アリゲーター、ヘビ、トカゲ、カエルの一部の種が含まれます。^{[44] [45] [46] [47]}哺乳類はウイルスの偶発的宿主または終末宿主であると考えられています。通常、哺乳類の血液中のウイルス濃度は高くなりません (ウイルス血症)。そのため、哺乳類は吸血した別の蚊に感染して感染サイクルを継続することはありません。一部の鳥類も終末宿主です。^[38]

通常の農村部または動物界での感染サイクルでは、ウイルスは鳥類の保有生物と蚊の媒介生物の間を行き来します。また、鳥類同士の直接接触、感染した鳥の死骸の摂取、感染した水の飲用によっても感染します。^{[41]蚊では雌と子孫の間の} 垂直感染が可能であり、越冬に重要な役割を果たす可能性があります。^{[48] [49]}都市部またはスピルオーバーサイクルでは、感染した鳥を吸血した感染した蚊がウイルスを人間に感染させます。これには、鳥類と人間の両方を刺す蚊の種が必要であり、これらはブリッジベクターと呼ばれます。^{[41] [50] [51]}また、まれに輸血、臓器移植、または妊娠、出産、授乳中の母親から赤ちゃんへの感染によってウイルスが広がることもあります。^[50]鳥類とは異なり、それ以外の場合は人から人へ直接広がることはありません。^[52]

ウエストナイル熱は、通常蚊によって広がるウエストナイルウイルスによる感染症です。^[53]感染者の約80％では、症状がほとんどないか、まったくありません。^[54]約20％の人に発熱、頭痛、嘔吐、または発疹が現れます。^[53] 1％未満の人に脳炎または髄膜炎が発生し、それに伴い首のこわばり、混乱、または発作が起こります。^[53]回復には数週間から数ヶ月かかる場合があります。^[53]神経系が影響を受けた人の死亡リスクは約10％です。^[53]

ウエストナイルウイルス（WNV）は、通常、蚊によって広がり、蚊は感染した鳥を吸血することで感染します。鳥は病気を媒介することが多いです。[ ^53]まれに、輸血、臓器移植、または妊娠中、出産中、授乳中の母親から赤ちゃんへの感染によってウイルスが広がることがありますが、^[53]それ以外の場合は、人から人へ直接広がることはありません。^[55]重症化のリスクには、60歳以上であることと、他の健康上の問題があることが含まれます。^[53]診断は通常、症状と血液検査に基づいて行われます。^[53]

人間用のワクチンはありません。^[53]感染リスクを減らす最善の方法は、蚊に刺されないようにすることです。^{[53]古いタイヤ、バケツ、}側溝、プールなどの水たまりをなくすことで、蚊の個体数を減らすことができます。^[53]蚊を避けられない場合は、蚊よけ、網戸、蚊帳を使用すると、刺される可能性が減ります。^{[53] [55]}この病気に対する特別な治療法はなく、鎮痛剤で症状を軽減できる場合があります。^[53]

このウイルスは1937年にウガンダ で発見され、1999年に北米で初めて検出された。 ^{[53] [55]} WNVはヨーロッパ、アフリカ、アジア、オーストラリア、北米で発生している。^[53]米国では年間数千件の症例が報告されており、そのほとんどは8月と9月に発生している。^[56]病気の発生時に発生する可能性がある。^[55]馬でも重篤な病気が発生する可能性があり、ワクチンが利用可能である。^[55]鳥類の監視システムは、潜在的なヒトの発生を早期に検出するのに役立ちます。^[55]

馬でも重篤な病気が発生することがあります。^[52]これらの動物用のワクチンは現在いくつかあります。^{[57] [52]}獣医用ワクチンが利用可能になる前は、北米で感染した馬の約40％が死亡していました。^[38]

米国疾病管理予防センターによると、温帯地域ではウエストナイルウイルスの感染は季節性がある。米国やヨーロッパなどの温帯気候で​​は、7月から10月がピークシーズンとなる。ピークシーズンは地理的な地域によって異なり、温暖で湿度の高い気候ではピークシーズンが長くなる可能性がある。^[58]すべての年齢層で感染する可能性は同等だが、60～89歳の人では死亡率と神経侵襲​​性ウエストナイルウイルスの割合が高くなる。^[58]高齢者は悪影響を受ける可能性が高い。^[要出典]

感染経路はいくつかあるが、人間が感染する最も一般的な原因は、感染した蚊に刺されることだ。その他の感染経路としては、輸血、臓器移植、授乳、胎盤経由感染、実験室感染などがある。これらの代替感染経路は非常にまれである。^[59]

WNV の予防対策は、主に感染した蚊との接触や蚊に刺されないようにすることに重点を置いています。これには 2 つの側面があり、1 つ目は個人の保護対策、2 つ目は蚊の駆除対策です。WNV が存在する地域にいる場合は、屋外での活動を避けることが重要です。また、外出する場合は DEET 入りの蚊よけ剤を使用する必要があります。^[59]長袖や長ズボンなど、肌を覆う衣類を着ることもできます。蚊の駆除はコミュニティ レベルで実行でき、監視プログラムや殺虫剤の使用、蚊の生息地の削減などの駆除プログラムが含まれます。これには、溜まった水の排水が含まれます。鳥の監視システムは特に有用です。^[60]近隣で死んだ鳥が見つかった場合は、その出来事を地方自治体に報告する必要があります。これにより、保健局が監視を行い、鳥がウエストナイル ウイルスに感染しているかどうかを判断するのに役立つ場合があります。^[61]

馬用の獣医用ワクチンは4種類が市販されているが、ヒト用のワクチンは第2相臨床試験を終えたものはない。^{[57] [50] [62]}ヒト用のワクチンを生産する努力がなされており、候補となるワクチンがいくつか生産されているが、いずれも使用許可を得ていない。^{[59] [62]}感染リスクを減らす最善の方法は、蚊に刺されないようにすることである。^[50]これは、古いタイヤ、バケツ、側溝、プールなどの水たまりをなくすことで実現できる。^[50] 蚊よけ、網戸、蚊帳の使用、蚊が発生する場所を避けることも有効である。^{[50] [52]}

気候変動により拡大すると予想される他の熱帯病と同様に、気象条件の変化によりウエストナイルウイルスの拡大が懸念されています。気候変動は病気の発生率、範囲、季節性に影響を与え、ウエストナイルウイルスの分布にも影響を与えます。^[63]

洪水の頻度と深刻度の予測される変化は、洪水リスク管理に新たな課題をもたらし、都市部での蚊の個体数の増加につながる可能性がある。^[64]気温、降水量、風などの気候変動の影響を受ける気象条件は、蚊の生存率と繁殖率、適切な生息地、分布、個体数に影響を及ぼす可能性がある。外気温は、蚊のピークシーズンと地理的変動に影響を与えることで、蚊の複製率とWNVの伝染を促進する。たとえば、気温の上昇は、ウイルスの複製率、ウイルスの進化速度、ウイルスの伝染効率に影響を与える可能性がある。さらに、冬の気温が高く、春が暖かいと、夏の蚊の個体数が増加し、WNVのリスクが高まる可能性がある。同様に、降雨量も蚊の複製率を促進し、ウイルスの季節性と地理的変動に影響を及ぼす可能性がある。研究では、大雨と報告されたWNVの発生率の高さとの間に関連があることが示されている。同様に、風は蚊の拡散メカニズムとして機能する別の環境要因である。^[63]

蚊は環境耐性が非常に広く、地理的分布もほぼ普遍的であり、南極とアイスランドを除くすべての主要な陸地に生息しています。しかし、生態学的時間スケールでの気候や土地利用の変化により、蚊の分布パターンはさまざまに拡大または断片化される可能性があり、その結果、人間の健康に対する懸念が生じています。^[65]

• ウエストナイル熱
• 米国におけるウエストナイルウイルス

• 種のプロフィール - ウエストナイルウイルス、国立侵入種情報センター、米国国立農業図書館。ウエストナイルウイルスに関する一般情報とリソースを一覧表示します。

Scholia には、ウエストナイルウイルスに関するトピックプロファイルがあります。