ゼノマ

キセノマ（「異種寄生複合体」とも呼ばれる）は、さまざまな原生生物や真菌、特に微胞子虫によって引き起こされる腫瘍です。多くの生物に発生する可能性がありますが、主に魚類に見られます。^[1]

ほとんどの場合、宿主細胞と核は肥大し、その結果細胞の構成と構造が変化し、倍数体 核が生じる可能性があります。これは、宿主細胞内で増殖する微胞子虫寄生虫によるものです。これにより、寄生虫と宿主細胞の間に「共生」が起こります。[ 1 ^]これにより、異種寄生複合体が形成されます。これには、さまざまな発達段階の微胞子虫と胞子だけでなく、多数の細胞成分が含まれる傾向があります。^[2]

全ての微胞子虫感染がキセノーマの形成につながるわけではなく、実際にキセノーマの形成を引き起こす微胞子虫はごくわずかである。^[2]

異種寄生複合体という用語は、20世紀初頭にさまざまな生物に見られる特定のタイプの「腫瘍」を説明するために最初に考案された用語であり、感染が微胞子虫の複数のサブクラスによって引き起こされたため、特定の用語でした。ワイセンベルクが1922年に発表した論文では、トゲウオに観察されたグルゲア・アノマラによって引き起こされる異種寄生複合体に「キセノン」という用語が考案され、最終的にキセノマに変更されました（キセノンは、新しく発見された化学元素の名前でした）。^{[1] [3]}

原生生物や菌類による細胞の肥大は、19世紀後半から観察されている。科学者はいくつかの生物でそれを観察しており、それらの感染は宿主細胞の特異性を変え、最終的に異なる細胞結果をもたらすと考えられる。^[1]例えば、渦鞭毛藻類の 原生生物 Sphaeripara catenataは肥大、倍数体核形成を誘導し、同時に、附属動物であるFritillaria pellucidaでは、栄養吸収のために仮根が細胞質に伸びる厚い壁の下層部を形成する。^{[1] [4]}これは、栄養吸収を改善するために密な微絨毛層が存在するTaurulus bubalisの精巣のMicrosporidium cotti感染と対照的である。 ^{[1] [5]}

異種腫は、寄生虫の種に応じて、さまざまな種類の生物で誘発されます。微胞子虫は、貧毛類、昆虫、甲殻類、魚類で異種腫を引き起こすことが知られています。^[1]生物特異性に加えて、同じ生物を標的としている場合でも、寄生虫の種によって宿主細胞特異性は異なります。たとえば、Microsporidium chaetogastris は、環形動物 Chaetogaster diaphanusの結合組織細胞と筋組織細胞のみに感染しますが、^{[6]他の微胞子虫の種は他の組織タイプを標的とします。別の例として、} Loma salmonaeによって引き起こされる、さまざまな種類の魚の微胞子虫鰓病があります。特定の種では、同じ寄生虫に感染した後に異種腫形成の有病率が高いことがわかりました。つまり、チヌークサーモンの鰓糸あたりの異種腫は、ニジマスの8～33倍であり、宿主細胞の感受性に違いがあることが示されました。^[7]

宿主細胞が微胞子虫（または原生生物）寄生虫に感染すると、宿主細胞の完全な再構築が起こります。これは、寄生虫が生き残り、宿主細胞の資源と生殖を利用するために、細胞の代謝を制御しようとするときに起こります。寄生虫は最適な成長条件と宿主の免疫反応からの保護を提供します。寄生虫は宿主細胞内で増殖し、その塊が宿主細胞の細胞質の大部分を置き換え、残りは微絨毛構造と仮根に吸収されます。感染した宿主細胞内には、小胞、脂肪球、原繊維束などの他の構造が存在する場合があります。核は、細胞の中心を含むさまざまな場所にあり、構造もさまざまです（葉状、分岐状、または複数の断片に分かれているなど）が、常に肥大しています。^[1]宿主は増殖する寄生虫と宿主細胞自体を膜と細胞の層で包むこともよくあります。^[2]

微胞子虫の異種腫では、ライフサイクル全体が異種腫に限定されますが、これは原生生物によって異なります。^[1]ライフサイクルは主に、メロゴニーとそれに続くスポロロゴニーからなる単純なライフサイクルに従います。時折、小胞体はメロントと関連しますが、メロントはメロゴニー中に形成され、スポロロゴニーが続くと失われます。^[8]異種腫が発生するのにかかる時間は、宿主生物と細胞、および感染した寄生虫によって完全に異なります。寄生虫のライフサイクルに応じて異なる場合がありますが、通常は感染後数週間後に形成され始めます。異種腫の大きさも寄生虫と宿主生物の種類によって異なり、数マイクロメートルから数ミリメートルの範囲になります。^[1]

ゼノマは寄生虫が宿主生物全体に広がるのを防ぐと一般に認められているが、これは完全に正確ではない。ゼノマを引き起こす種は胞子形成性であるため、胞子が胞子質を放出し、これがゼノマ壁を貫通して周囲の細胞に浸潤し感染する可能性がある。微胞子虫では、これは極管という独特で高度に特殊化したタンパク質によって媒介される。この特殊化したタンパク質は胞子内部にあり、胞子質と接触している。特定の環境刺激により胞子は極管を放出し、これがゼノマ膜を貫通して胞子質の出口となる。これは自己感染の一形態であると考えられている。^[1]ゼノマが破裂すると、感染性胞子が拡散することもある。^[1]これにより、他のより持続的な形態のゼノマが形成される可能性がある。^[2]

このような病原体の伝染は、主に感染性胞子の放出を介して、病原体と接触または病原体の近くにいるときに経口投与によって起こります。しかし、一部の生物では皮膚から感染したという報告があります。 ^[9]実験的に感染とキセノマ形成を誘発することは、筋肉内、血管内、腹腔内で行うことができます。^[1]これらの寄生虫の多くは、最初に侵入する部位が胃腸管であると広く考えられており、そこでペプシンなどの酵素、またはアルカリ性pHの変化（この領域に顕著な粘液層によって引き起こされる）によって極管分泌が誘発されます。^{[1] [10]その後、最初の放出から宿主細胞内の最終目的地までの移動は、}病原体、宿主生物、および宿主細胞の位置によって大きく異なります。インサイチューハイブリダイゼーションにより、微胞子虫Loma salmonaeは腸管の粘膜上皮に侵入し、粘膜固有層に移動して鰓に到達し、最終的に血液細胞に感染してそこに生息することが発見されました。^[11]他の輸送媒体としては、T細胞、リンパ球、および粘膜固有層での寄生虫の貪食または極管を使用した胞子質の浸潤によって感染する単球などの他の移動性細胞が含まれると考えられています。これらの輸送細胞自体が異種腫に発展する可能性も非常に高いです。^[1]

微胞子虫は魚類の一般的な病気の原因であり、そのため、魚類では他の生物よりもキセノマが頻繁に見られる傾向がある。2002年に発表された論文では、魚類に病気を引き起こす15属157種の微胞子虫がリストされているが^{[2] [12]、これらの}属のうちキセノマの形成を引き起こすのはわずか10種である。^{[8]そのため、キセノマを引き起こす} 微胞子虫の 属は非常に多様であり、その形態に応じていくつかのグループにさらに包括的に特徴付けられる。^[1]

• 厚い壁を持たず、元の細胞の完全な容積が異種腫に変換されない異種腫^[1]
• 厚い壁を持たず、元の細胞の全容積が異種腫に変換される異種腫^[1]
• 宿主原線維に囲まれたプラズマ膜を有する異種腫^[1]
• 厚い壁を持つゼノマ^[1]

最近、魚類に感染する微胞子虫は分子特性に応じて5つのクラスに分類され、SSU（小サブユニット）rDNA分析を用いたより高度な分類が行われた。しかし、微胞子虫のいくつかの属については分子データがまだ不足している。^[13]

異種腫は魚類に特徴的な疾患ですが、甲殻類、昆虫、貧毛類、その他の脊椎動物など他の生物でも広範囲に及ぶことがあります。魚類で発生する微胞子虫異種腫は甲殻類でも発生することがあります。^[1]甲殻類に感染する微胞子虫属は約43種確認されており、エビでは少なくとも23種の微胞子虫種が見つかり、そのほとんどは筋肉組織に感染しています。^[14]他の種は消化管、生殖器官、肝膵臓にも感染します。^{[14]異種腫のような形成は、粘液胞子}虫の一種であるSoricimyxum fegatiによって引き起こされるトガリネズミの種でも確認されており、哺乳類でも発生する可能性があることが示されています。^[15]

宿主は最終的に異種腫を破壊することができる。成熟した異種腫では増殖性炎症が起こり、異種腫は肉芽腫に変化する。その後、食作用によって胞子が死滅する肉芽腫退縮が起こる。^[1]

研究では、ゼノマに対するワクチン接種が可能であることが示されています。ある研究では、低毒性のロマ・サルモネ菌株の殺菌胞子を10 ³～ 10 ^{5 個使用して}ワクチンを開発したところ、実験的感染後のニジマスの鰓におけるゼノマの発生が（対照群と比較して）85%減少しました。これは、ニジマスによく見られる微胞子虫鰓病に対する予防効果が大幅に向上します。^[16]治療薬はこの病気の治療には効果がないことが証明されており、胞子全体を採取するのは比較的簡単な技術です。^[16]

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