国立アレルギー感染症研究所ウイルス疾患研究所のバーナード・モス氏は、ネイチャー・マイクロバイオロジーに掲載された論文で、人獣共通感染症のMPXウイルス天然痘(以前は「サル痘」と呼ばれていた)に関する利用可能な科学的知識を要約し、議論している。この病気の突然の驚くべき世界的な罹患率の増加(1970~1979年の報告症例38件から2022~2023年には91,000件を超える症例)と、性行為による感染(主に男性同性愛者[MSM]の間で)が初めて文書化されたことから、この病気は現在、世界保健機関(WHO)外部状況レポート #30では、新たな症例と闘うためにウイルスをよりよく理解する必要があると強調しています。
このレビュー研究では、MPXV の生物学と遺伝学、その疫学、潜在的な動物リザーバー、機能遺伝学、および病気の拡散を制限するための研究で動物モデルを使用することの実現可能性について検討しています。この記事では、この分野における現在の科学的知識の欠如と、既知の 3 つのタイプの MPXV (1、2a、および 2b) の作用メカニズムの解釈に焦点を当て、ヒトにおける病気の相互作用のメカニズムを解明するための追加研究の必要性を強調しています。
MPXV とは何ですか。医師がこの病気を懸念しているのはなぜですか。
サル痘ウイルス (MPXV) は、ポックスウイルス科の人獣共通感染病原体で、オルトポックスウイルス属 (Chordopoxvirinae 亜科) に属します。これは天然痘ウイルス(天然痘の原因ウイルスであるVARV)、ワクシニアウイルス(CPXV)、エクトメリアウイルス(げっ歯類の病気であるマウス痘の原因ウイルスであるECTV)と密接に関連しています。MPXVは1958年に初めて飼育されているカニクイザルから分離され、記載されました。そして1970年代初頭には中央アフリカと西アフリカでヒトへの感染が確認されました。
このウイルスは、現在根絶されている天然痘ほど臨床的に危険ではありませんが、天然痘は皮膚の紅潮、高熱、水疱性膿疱性発疹、リンパ節腫脹などの症状で知られています。この病気の死亡率は、3.6%未満(西アフリカ)から10.6%程度(中央アフリカ)と報告されています。驚くべきことに、天然痘の報告症例数は、1970~79年の38件から2022~23年には91,000件以上に急増しています。以前は中央アフリカと西アフリカに限定されていましたが、現在では英国、イスラエル、米国、シンガポール、そして(2023年11月現在)世界111か国で確認されています。
世界的な蔓延の増加、人から人への感染の検出、世界的な死亡率の増加(2022~23年の間に167人の死亡が確認された)により、世界保健機関(WHO)はMPXVを「国際公衆衛生上の緊急事態」と宣言し、状況番号30に関する外部報告書に含めました。残念ながら、この病気の長い歴史にもかかわらず、MPXVに関する研究は依然として不十分です。このレビューの目的は、既知の 3 つの MPXV 系統の疫学に関する利用可能な科学文献を統合、編集、議論し、臨床医と政策立案者に、この病気を封じ込め、天然痘と同様に根絶するために必要な情報を提供することです。
生物学、遺伝学、機能遺伝学 MPXV
他のすべてのワクシニアウイルスと同様に、MPXV は、生存と複製のために宿主細胞 (通常は哺乳類) の細胞質を使用する大型の二本鎖 DNA ウイルスです。MPXV に特化した研究が不足しているため、MPXV 生物学に関する私たちの理解の多くは、ワクチンウイルス (VACV) の生物学、疫学、機能遺伝学の観察に基づいています。簡単に言うと、ウイルスはまず宿主細胞に結合し、細胞膜と融合し、次に核を細胞の細胞質に放出します。この放出は、1. ウイルスゲノム複製のための酵素、2. 転写中間段階の mRNA、および 3. 宿主免疫回避および防御のための表面タンパク質をコードするウイルス mRNA の転写をトリガーします。
「ウイルスの進化率は主に突然変異率によって決まります。ワクチン校正 DNA ポリメラーゼはエラー率が低く、ヒトの VARV とチンパンジーの MPXV の分析では、それぞれ 1 サイトあたり年間 1 × 10−5 および 2 × 10−6 のヌクレオチド置換が示されています。この率は、それぞれ SARS-CoV-223 とインフルエンザウイルス24 で推定される 1 サイトあたり年間 0.8~2.38 × 10−3 および 2 × 10−3 のヌクレオチド置換よりも大幅に低く、in vitro 研究では一時的な遺伝子重複が示唆されています。(アコーディオン モデルとして知られています) は、オルトポックスウイルスのさらなる突然変異イベントに先行し、宿主の抗ウイルス剤への適応を加速させる可能性があります。防御力を高めます。」
最近の遺伝子研究により、これまで単一系統とされていた MPXV は、実際には 3 つの系統 (主に中央アフリカ諸国で見られる系統 1、および主に西アフリカで見られる系統 2a と 2b) で構成されていることが判明しました。系統間のゲノムの違いは、4~5%(系統 1 対系統 2a/2b)で、系統 2a と 2b の間では約 2% です。
「系統間の相違のほとんどは非同義ヌクレオチド多型であり、複製または宿主相互作用に影響を与える可能性があります。ただし、宿主相互作用遺伝子の長さが保存されていることから、系統 I、IIa、IIb のほぼすべての遺伝子はそのままのようです。」 p>
機能遺伝学の研究では、欠失により非ヒト霊長類(NHP)モデルでのウイルス複製が大幅に減少することがわかっていますが、この科学分野はまだ初期段階にあり、MPXV と戦うために遺伝子介入を実施するには、さらなる研究が必要です。
疫学と動物リザーバー
2018~19 年と 2022~23 年の最近の世界的な流行まで、MPOX の症例は主に中央アフリカと西アフリカに限定されます。しかし、この地域での内戦、遠隔地の農村部での医療検査施設の不足、根絶前の天然痘と誤認されたことなどにより、MPoxaの蔓延の推定値は過小評価されていると考えられています。
「コンゴ民主共和国では義務付けられているが確認されていない症例報告では、症例数が増加傾向にあることが示されました。1970~1979年の38件から、2010~2019年には18,788件、2020年には6,216件に増加しています。2023年1月1日から11月12日までの間に、報告が義務付けられていない中央アフリカ共和国、カメルーン、コンゴ、ガボン、南スーダンなど、中央アフリカの他の国々で12,569件の症例が報告されました。主な人獣共通感染症は、熱帯林での野生動物の狩猟、加工、または消費によるものと考えられています。」
動物のリザーバーは、MPOXの最も一般的な感染経路と考えられており、男性は男性よりも感染率が高くなっています。男性と性行為をする男性(MSM)の感染率もそれに続いています。最初に特定された MPXV の発生源は飼育下のアジアザルでしたが、野生のサルの研究ではアジアで感染した個体群は特定されていません。対照的に、この病気に感染したげっ歯類(通常は樹上性)、サル、コウモリの大規模な個体群は、中央アフリカと西アフリカの低地で発見されました。最も高い感染率は、この病気の主な人獣共通感染源と考えられている Funisciuris 属と Heliosciuris 属のげっ歯類で確認されました。
MPox が発見されてから数十年が経過しましたが、この病気とそのウイルスのメカニズムに関する知識は依然として極めて不十分です。 MPXV の生物学、特に宿主の免疫システムと相互作用を回避する方法に関する今後の研究は、特にアフリカでの感染の抑制に役立つでしょう。
「ワクチンと治療薬のより公平な配布、MPXV の疫学に関するより深い理解、MPXV を人間に感染させる可能性のある MPXV の動物リザーバーの特定、およびヒトからヒトへの感染に関するより深い理解は、将来の MPXA の発生をより適切に管理し、さらには予防するために必要です。」