Microbe Atlas · ウイルス
Herpes simplex virus 1
単純ヘルペスウイルス1型
- 分類
- ヘルペスウイルス / Herpesviruses
- 性状
- エンベロープあり EnvelopeddsDNA
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 3/12: Herpesviruses: HSV-1 and -2
- 原因となる疾患
- ウイルス性脳炎カポジ水痘様発疹症ベル麻痺(末梢性顔面神経麻痺)角膜炎急性肝不全先天性TORCH感染症多形紅斑単純ヘルペスウイルス感染症
- 作用する薬剤
- (バル)アシクロビルフォスカルネット
🧠 全体像:HSV-1・HSV-2は「体のどちら側で暮らすか」で名前が決まる、生涯居座り続けるウイルスとして読むと理解しやすい。一次感染primary infection一次感染(primary infection)primary infection(一次感染)部位の上皮細胞では増殖してすぐ細胞を壊す溶解感染lytic infection溶解感染(lytic infection)lytic infection(溶解感染)を起こす一方、感染した知覚神経を逆行性に軸索伝導して神経節まで達すると増殖を止めて潜伏感染に入り、宿主の免疫状態やストレスに応じて何度でも再活性化する。HSV-1は主に三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節)に潜伏して腰から上(口・眼・脳)の病気を、HSV-2は主に仙骨神経節sacral ganglion仙骨神経節(sacral ganglion)sacral ganglion(仙骨神経節)に潜伏して腰から下(性器・新生児)の病気を起こす——ただし両型とも口唇・性器いずれにも感染しうる。この「潜伏部位→再活性化時の病変部位」という設計図は、VZV・EBV・CMV・HHV-6/7/8にも共通するヘルペスウイルス科Herpesviridaeヘルペスウイルス科(Herpesviridae)Herpesviridae(ヘルペスウイルス科)全体の骨格になる。
微生物学的な特徴
ヒトに感染する8種類のヒトヘルペスウイルスhuman herpes virus, HHVヒトヘルペスウイルス(human herpes virus, HHV)human herpes virus, HHV(ヒトヘルペスウイルス)(HHV-1〜8)はすべて以下の基本構造basic structure基本構造(basic structure)basic structure(基本構造)を共有する——線状2本鎖DNA(dsDNA)、核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)由来のエンベロープ(核内で複製し核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)をまとって出芽する)、正20面体icosahedral正20面体(icosahedral)icosahedral(正20面体)カプシドcapsidカプシド(capsid)capsid(カプシド)、核内での複製、そして初感染後に生涯にわたる潜伏感染を確立するという性質である。
⭐ 8種のヒトヘルペスウイルスhuman herpes virus, HHVヒトヘルペスウイルス(human herpes virus, HHV)human herpes virus, HHV(ヒトヘルペスウイルス)は「どの細胞に潜伏するか」で整理すると覚えやすい。 この表はヘルペスウイルス科Herpesviridaeヘルペスウイルス科(Herpesviridae)Herpesviridae(ヘルペスウイルス科)全体で共通する参照表として使う。
| ウイルス | 別名 | 潜伏部位 | 代表疾患 |
|---|---|---|---|
| HHV-1 | HSV-1(単純ヘルペスウイルス1型herpes simplex virus type 1, HSV-1単純ヘルペスウイルス1型(herpes simplex virus type 1, HSV-1)herpes simplex virus type 1, HSV-1(単純ヘルペスウイルス1型)) | 三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節) | 口唇ヘルペスcold sore口唇ヘルペス(cold sore)cold sore(口唇ヘルペス)、角結膜炎keratoconjunctivitis角結膜炎(keratoconjunctivitis)keratoconjunctivitis(角結膜炎)、脳炎 |
| HHV-2 | HSV-2(単純ヘルペスウイルスherpes simplex virus, HSV単純ヘルペスウイルス(herpes simplex virus, HSV)herpes simplex virus, HSV(単純ヘルペスウイルス)2型) | 仙骨神経節sacral ganglion仙骨神経節(sacral ganglion)sacral ganglion(仙骨神経節) | 性器ヘルペスgenital herpes性器ヘルペス(genital herpes)genital herpes(性器ヘルペス)、新生児ヘルペスneonatal herpes新生児ヘルペス(neonatal herpes)neonatal herpes(新生児ヘルペス) |
| HHV-3 | VZV(水痘帯状疱疹ウイルスvaricella-zoster virus (VZV)水痘帯状疱疹ウイルス(varicella-zoster virus (VZV))varicella-zoster virus (VZV)(水痘帯状疱疹ウイルス)) | 後根神経節dorsal root ganglion (DRG)後根神経節(dorsal root ganglion (DRG))dorsal root ganglion (DRG)(後根神経節) | 水痘、帯状疱疹 |
| HHV-4 | EBV(EBウイルスEpstein-Barr virusEBウイルス(Epstein-Barr virus)Epstein-Barr virus(EBウイルス)) | B細胞 | 伝染性単核球症infectious mononucleosis伝染性単核球症(infectious mononucleosis)infectious mononucleosis(伝染性単核球症)、Burkittリンパ腫Burkitt lymphomaBurkittリンパ腫(Burkitt lymphoma)Burkitt lymphoma(Burkittリンパ腫)、上咽頭癌nasopharyngeal carcinoma上咽頭癌(nasopharyngeal carcinoma)nasopharyngeal carcinoma(上咽頭癌) |
| HHV-5 | CMV(サイトメガロウイルスcytomegalovirus, CMVサイトメガロウイルス(cytomegalovirus, CMV)cytomegalovirus, CMV(サイトメガロウイルス)) | 単核球(B・T細胞、マクロファージ) | 先天性CMV感染症、網膜炎 |
| HHV-6A/6B | HHV-6 | CD4陽性T細胞 | 突発性発疹roseola infantum突発性発疹(roseola infantum)roseola infantum(突発性発疹)(6Bが主) |
| HHV-7 | HHV-7 | CD4陽性T細胞 | 突発性発疹roseola infantum突発性発疹(roseola infantum)roseola infantum(突発性発疹)(軽症) |
| HHV-8 | HHV-8 / KSHV | B細胞 | カポジ肉腫Kaposi sarcomaカポジ肉腫(Kaposi sarcoma)Kaposi sarcoma(カポジ肉腫)、原発性滲出性リンパ腫primary effusion lymphoma原発性滲出性リンパ腫(primary effusion lymphoma)primary effusion lymphoma(原発性滲出性リンパ腫) |
病原性の仕組み
線維芽細胞・上皮細胞では溶解感染lytic infection溶解感染(lytic infection)lytic infection(溶解感染)、神経細胞では潜伏感染を起こす。まずヘパラン硫酸heparan sulfateヘパラン硫酸(heparan sulfate)heparan sulfate(ヘパラン硫酸)との静電的相互作用で細胞表面に結合し、次にネクチン-1nectin-1ネクチン-1(nectin-1)nectin-1(ネクチン-1)(nectin-1)やヘルペスウイルス侵入メディエーターHVEMヘルペスウイルス侵入メディエーター(HVEM)HVEM(ヘルペスウイルス侵入メディエーター)を介して膜融合membrane fusion膜融合(membrane fusion)membrane fusion(膜融合)・侵入する。侵入後は前初期immediate-early前初期(immediate-early)immediate-early(前初期)→初期→後期late後期(late)late(後期)の順にカスケード状に遺伝子産物が発現し、組み立てられたビリオンvirionビリオン(virion)virion(ビリオン)は開口分泌exocytosis開口分泌(exocytosis)exocytosis(開口分泌)または細胞融解cell lysis (cytolysis)細胞融解(cell lysis (cytolysis))cell lysis (cytolysis)(細胞融解)によって放出される。
flowchart TD
A["初感染<br>(直接接触・性的接触・周産期)"] --> B["上皮細胞・線維芽細胞で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lytic infection'>溶解感染</span>"]
B --> C["感覚神経終末から<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='retrograde axonal transport'>逆行性軸索輸送</span>"]
C --> D["神経節に到達し潜伏感染<br>(HSV-1:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='trigeminal ganglion'>三叉神経節</span><br>HSV-2:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sacral ganglion'>仙骨神経節</span>)"]
D -->|"ストレス・免疫抑制・紫外線など"| E["再活性化"]
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anterograde axonal transport'>順行性軸索輸送</span>で<br>同じ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Dermatomes'>皮膚分節</span>に病変が再出現"]
E --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='asymptomatic viral shedding'>無症候性ウイルス排出</span><br>(病変がなくても伝播しうる)"]
💡 細胞間橋intracellular bridge細胞間橋(intracellular bridge)intracellular bridge(細胞間橋)を介した拡散が抗体からの回避を可能にする。 ウイルスは細胞外に出ずに隣接細胞へ直接移動できるため、液性免疫humoral immunity液性免疫(humoral immunity)humoral immunity(液性免疫)(中和抗体neutralizing antibodies中和抗体(neutralizing antibodies)neutralizing antibodies(中和抗体))の監視をすり抜けながら広がる。抗ウイルス薬は複製を抑えて症状・排出を減らせるが、神経節に潜んだウイルスそのものは根絶eradication根絶(eradication)eradication(根絶)できない。
感染経路と疫学
- 直接接触(キスなど)・性的接触・垂直感染vertical transmission垂直感染(vertical transmission)vertical transmission(垂直感染)(主に周産期)が主要経路——先天性TORCH感染症congenital TORCH infection先天性TORCH感染症(congenital TORCH infection)congenital TORCH infection(先天性TORCH感染症)の一角を占める
- HSV-1は幼少期からの直接接触で広がり、成人の大半が抗体陽性になる。口腔咽頭からの排出は無症候でも起こる
- 口腔性交の普及により、HSV-1が性器ヘルペスgenital herpes性器ヘルペス(genital herpes)genital herpes(性器ヘルペス)の原因として増えている——HSV-1由来の性器ヘルペスgenital herpes性器ヘルペス(genital herpes)genital herpes(性器ヘルペス)は再発頻度・無症候排出頻度がHSV-2由来より低い傾向がある
- 新生児ヘルペスneonatal herpes新生児ヘルペス(neonatal herpes)neonatal herpes(新生児ヘルペス)の最大の危険因子は分娩前後の母体初感染(既往感染past infection既往感染(past infection)past infection(既往感染)由来の抗体移行が間に合わないため)
起こす疾患
HSV-1は三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節)に潜伏することを反映し、腰から上の病変が中心になる。詳細な臨床像・治療は単純ヘルペスウイルス感染症herpes simplex virus infection単純ヘルペスウイルス感染症(herpes simplex virus infection)herpes simplex virus infection(単純ヘルペスウイルス感染症)に譲り、ここでは病型の骨格に絞る。
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| 初感染性歯肉口内炎primary herpetic gingivostomatitis初感染性歯肉口内炎(primary herpetic gingivostomatitis)primary herpetic gingivostomatitis(初感染性歯肉口内炎) | 発熱、びまん性歯肉炎gingivitis歯肉炎(gingivitis)gingivitis(歯肉炎)、多発する有痛性口腔小水疱・潰瘍。乳幼児の脱水に注意 |
| 口唇ヘルペスcold sore口唇ヘルペス(cold sore)cold sore(口唇ヘルペス) | 口唇縁の反復性集簇小水疱grouped vesicles集簇小水疱(grouped vesicles)grouped vesicles(集簇小水疱)。前駆期Prodromal stage前駆期(Prodromal stage)Prodromal stage(前駆期)〜早期の抗ウイルス薬が有効 |
| 角結膜炎keratoconjunctivitis角結膜炎(keratoconjunctivitis)keratoconjunctivitis(角結膜炎) | 眼瞼腫脹と水疱、フルオレセイン染色fluorescein stainingフルオレセイン染色(fluorescein staining)fluorescein staining(フルオレセイン染色)で蛇行状角膜潰瘍dendritic corneal ulcer蛇行状角膜潰瘍(dendritic corneal ulcer)dendritic corneal ulcer(蛇行状角膜潰瘍)。未治療では失明しうる眼科緊急疾患 |
| ヘルペス性瘭疽Herpetic Whitlowヘルペス性瘭疽(Herpetic Whitlow)Herpetic Whitlow(ヘルペス性瘭疽) | 指の有痛性小水疱。「バラの花びらの露」様の外観。細菌性膿瘍と誤って切開しない |
| カポジ水痘様発疹症eczema herpeticumカポジ水痘様発疹症(eczema herpeticum)eczema herpeticum(カポジ水痘様発疹症) | アトピー性皮膚炎atopic dermatitis, ADアトピー性皮膚炎(atopic dermatitis, AD)atopic dermatitis, AD(アトピー性皮膚炎)など皮膚バリアが破綻した部位への播種。緊急に全身性抗ウイルス薬を要する |
| 多形紅斑erythema multiforme, EM多形紅斑(erythema multiforme, EM)erythema multiforme, EM(多形紅斑) | 標的様の隆起性丘疹。HSV再活性化が最も代表的な誘因 |
| HSV脳炎HSV encephalitisHSV脳炎(HSV encephalitis)HSV encephalitis(HSV脳炎) | 側頭葉内側mesial temporal lobe側頭葉内側(mesial temporal lobe)mesial temporal lobe(側頭葉内側)・辺縁系の壊死性・出血性炎症。小児・成人における重症散発sporadic散発(sporadic)sporadic(散発)性脳炎の代表原因 |
⚠️ HSV脳炎HSV encephalitisHSV脳炎(HSV encephalitis)HSV encephalitis(HSV脳炎)は治療開始の遅れが死亡率・後遺症sequela後遺症(sequela)sequela(後遺症)を明確に増加させる。 臨床的に疑った時点でPCR結果を待たず静注アシクロビルを開始し、初回PCR陰性のみで中止しない——数少ない「検査より治療を先行させるべき」神経救急の1つである。
免疫不全者・新生児ではHSV肝炎(劇症肝不全fulminant liver failure劇症肝不全(fulminant liver failure)fulminant liver failure(劇症肝不全))を来すこともあり、こちらも結果を待たずアシクロビルを開始する。
診断
- PCR/NAATが病変の原因確定に最も有用(新鮮fresh新鮮(fresh)fresh(新鮮)な小水疱底base of a vesicle水疱底(base of a vesicle)base of a vesicle(水疱底)・びらんから採取)。ウイルス培養viral cultureウイルス培養(viral culture)viral culture(ウイルス培養)は治癒過程・再発病変recurrent lesion再発病変(recurrent lesion)recurrent lesion(再発病変)で感度が低下する
- 髄液PCRcerebrospinal fluid PCR髄液PCR(cerebrospinal fluid PCR)cerebrospinal fluid PCR(髄液PCR):HSV脳炎HSV encephalitisHSV脳炎(HSV encephalitis)HSV encephalitis(HSV脳炎)の確定診断の中心。発症直後は偽陰性がありうるため、臨床的疑いが強ければ初回陰性のみで治療を中止しない
- Tzanck試験Tzanck testTzanck試験(Tzanck test)Tzanck test(Tzanck試験):多核巨細胞multinucleated giant cell多核巨細胞(multinucleated giant cell)multinucleated giant cell(多核巨細胞)、核内好酸性Cowdry A型封入体Cowdry type A inclusion bodyCowdry A型封入体(Cowdry type A inclusion body)Cowdry type A inclusion body(Cowdry A型封入体)を認めるが、HSVとVZVを区別できず感度も低いため補助的位置づけにとどまる
- MRI:側頭葉内側mesial temporal lobe側頭葉内側(mesial temporal lobe)mesial temporal lobe(側頭葉内側)・島皮質insular cortex島皮質(insular cortex)insular cortex(島皮質)・前頭葉眼窩面orbitofrontal surface前頭葉眼窩面(orbitofrontal surface)orbitofrontal surface(前頭葉眼窩面)の異常信号(HSV脳炎HSV encephalitisHSV脳炎(HSV encephalitis)HSV encephalitis(HSV脳炎))
治療と予防
- 第一選択:(バル)アシクロビル——グアノシン類似体guanosine analogグアノシン類似体(guanosine analog)guanosine analog(グアノシン類似体)としてウイルスのチミジンキナーゼthymidine kinaseチミジンキナーゼ(thymidine kinase)thymidine kinase(チミジンキナーゼ)(TK)により選択的にリン酸化されてから活性体になり、DNA鎖伸長を止める(選択毒性selective toxicity選択毒性(selective toxicity)selective toxicity(選択毒性)の教科書例)
- TK変異による耐性化時の切り札:フォスカルネットfoscarnetフォスカルネット(foscarnet)foscarnet(フォスカルネット)(活性化酵素を必要としない)
- 局所抗ウイルス薬は効果が小さく、性器ヘルペスgenital herpes性器ヘルペス(genital herpes)genital herpes(性器ヘルペス)では推奨しない
- ワクチンは実用化されていない。予防は病変・前駆症状prodromal symptoms前駆症状(prodromal symptoms)prodromal symptoms(前駆症状)のある期間の性行為回避、コンドームcondomコンドーム(condom)condom(コンドーム)、頻回再発例への抑制療法suppressive therapy抑制療法(suppressive therapy)suppressive therapy(抑制療法)が中心
まとめ
- HHV-1〜8の8種のヒトヘルペスウイルスhuman herpes virus, HHVヒトヘルペスウイルス(human herpes virus, HHV)human herpes virus, HHV(ヒトヘルペスウイルス)は共通構造(線状dsDNA・核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)由来エンベロープ・正20面体icosahedral正20面体(icosahedral)icosahedral(正20面体)・生涯潜伏感染)を持ち、潜伏部位の違いがそのまま疾患の違いになる。
- HSV-1はヘパラン硫酸heparan sulfateヘパラン硫酸(heparan sulfate)heparan sulfate(ヘパラン硫酸)→ネクチン-1nectin-1ネクチン-1(nectin-1)nectin-1(ネクチン-1)/HVEMを介して細胞に侵入し、上皮・線維芽細胞では溶解感染lytic infection溶解感染(lytic infection)lytic infection(溶解感染)、神経細胞では潜伏感染を起こす。細胞間橋intracellular bridge細胞間橋(intracellular bridge)intracellular bridge(細胞間橋)を介した拡散は抗体からの回避を可能にする。
- 三叉神経節trigeminal ganglion三叉神経節(trigeminal ganglion)trigeminal ganglion(三叉神経節)に潜伏し、腰から上(口唇ヘルペスcold sore口唇ヘルペス(cold sore)cold sore(口唇ヘルペス)、角結膜炎keratoconjunctivitis角結膜炎(keratoconjunctivitis)keratoconjunctivitis(角結膜炎)、脳炎、ヘルペス性瘭疽Herpetic Whitlowヘルペス性瘭疽(Herpetic Whitlow)Herpetic Whitlow(ヘルペス性瘭疽)、多形紅斑erythema multiforme, EM多形紅斑(erythema multiforme, EM)erythema multiforme, EM(多形紅斑))を主に侵す——ただし性器ヘルペスgenital herpes性器ヘルペス(genital herpes)genital herpes(性器ヘルペス)の原因としても増えている。
- HSV脳炎HSV encephalitisHSV脳炎(HSV encephalitis)HSV encephalitis(HSV脳炎)は側頭葉内側mesial temporal lobe側頭葉内側(mesial temporal lobe)mesial temporal lobe(側頭葉内側)を侵す壊死性脳炎で、疑ったら結果を待たずアシクロビルを開始する。
- 診断はPCRを優先し、Tzanck試験Tzanck testTzanck試験(Tzanck test)Tzanck test(Tzanck試験)はHSVとVZVを区別できない補助検査にとどまる。
- 治療の第一選択はアシクロビル(TK依存性の選択毒性selective toxicity選択毒性(selective toxicity)selective toxicity(選択毒性))、TK変異耐性時はフォスカルネットfoscarnetフォスカルネット(foscarnet)foscarnet(フォスカルネット)へ切り替える。