Microbe Atlas · ウイルス
HTLV-1
ヒトT細胞白血病ウイルス1型
- 分類
- レトロウイルス / Retroviruses
- 性状
- エンベロープあり EnvelopedssRNA-RT (逆転写)
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 3/5: Malignant transformation. Viral oncogenesis, oncogenic viruses (examples)3/32: Retroviruses and AIDS
🧠 全体像:HTLV-1は同じレトロretroレトロ(retro)retro(レトロ)ウイルス科でもHIV-1とは正反対の戦略をとる——HIV-1が感染細胞を破壊するのに対し、HTLV-1は感染細胞を不死化immortalization不死化(immortalization)immortalization(不死化)させて生かしたまま増やす。この「殺さずに増やす」性質が、数十年という長い潜伏期を経て一部の感染者に成人T細胞白血病リンパ腫adult T-cell leukemia/lymphoma成人T細胞白血病リンパ腫(adult T-cell leukemia/lymphoma)adult T-cell leukemia/lymphoma(成人T細胞白血病リンパ腫)(ATL)を発症させる一方、別の一部には自己の免疫応答そのものが脊髄を傷つけるHTLV-1関連脊髄症myelopathy脊髄症(myelopathy)myelopathy(脊髄症)(HAM/TSP)を起こすという、2つの対照的な帰結を生む。伝播は母乳を介した母子感染が主軸であり、九州・沖縄を含む日本は世界有数の高浸淫地域として、この病原体の疫学において特別な位置を占める。
ウイルスの構造とゲノム
Retroviridae科デルタレトロretroレトロ(retro)retro(レトロ)ウイルス属に属する、エンベロープを持つプラス鎖positive-sense strandプラス鎖(positive-sense strand)positive-sense strand(プラス鎖)一本鎖RNAsingle-stranded RNA一本鎖RNA(single-stranded RNA)single-stranded RNA(一本鎖RNA)の二倍体diploid二倍体(diploid)diploid(二倍体)ウイルス。逆転写酵素・インテグラーゼintegraseインテグラーゼ(integrase)integrase(インテグラーゼ)・プロテアーゼを持つ基本構造basic structure基本構造(basic structure)basic structure(基本構造)はHIV-1と共通するが、Gag/Pol/Envに加えてpX領域にTax・Rexという調節遺伝子regulator gene調節遺伝子(regulator gene)regulator gene(調節遺伝子)を持つ点が異なる。
⭐ Tax蛋白が発がんの主犯。 Taxはウイルス遺伝子の転写を活性化するだけでなく、NF-κB経路を恒常的に活性化し、p53機能を阻害し、細胞周期チェックポイントcell cycle checkpoint細胞周期チェックポイント(cell cycle checkpoint)cell cycle checkpoint(細胞周期チェックポイント)を不活化することで、宿主細胞のクローン性増殖clonal proliferationクローン性増殖(clonal proliferation)clonal proliferation(クローン性増殖)を直接駆動する。HIVが細胞を壊して増えるのに対し、HTLV-1はTaxによって細胞を生かしたまま増殖させる——この違いが両者の病態を分ける。
細胞外に遊離したウイルス粒子(セルフリーウイルス)は感染力が低く、感染はもっぱら感染細胞から非感染細胞への直接接触(ウイルス学的シナプスvirological synapseウイルス学的シナプス(virological synapse)virological synapse(ウイルス学的シナプス))を介して広がる。
病原性の仕組み
flowchart TD
A["HTLV-1感染<br>(母乳・性的接触・血液)"] --> B["CD4陽性T細胞に優位に感染<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='CD8-positive T cell'>CD8陽性T細胞</span>にも感染しうる)"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='provirus'>プロウイルス</span>として宿主染色体へ組み込み"]
C --> D["Tax蛋白がNF-κB活性化・<br>p53阻害・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cell cycle checkpoint'>細胞周期チェックポイント</span>破壊"]
D --> E["感染T細胞の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='clonal proliferation'>クローン性増殖</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='immortalization'>不死化</span>、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cytolysis'>細胞溶解</span>を伴わない)"]
E -->|"数十年の潜伏期"| F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='adult T-cell leukemia/lymphoma'>成人T細胞白血病リンパ腫</span>(ATL)"]
B --> G["感染細胞に対する慢性炎症・免疫応答"]
G -->|"数年の経過"| H["HTLV-1関連<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myelopathy'>脊髄症</span>(HAM/TSP)"]
💡 ATLとHAM/TSPはおおむね二者択一の帰結である。 高いプロウイルスprovirusプロウイルス(provirus)provirus(プロウイルス)量と弱い細胞傷害性T細胞cytotoxic T cell細胞傷害性T細胞(cytotoxic T cell)cytotoxic T cell(細胞傷害性T細胞)(CTL)応答を持つ個体はATLへ、逆に強く持続的な炎症性免疫応答を持つ個体はHAM/TSPへ傾くと考えられており、同じウイルスが宿主免疫host immunity宿主免疫(host immunity)host immunity(宿主免疫)の質によって正反対の臓器障害を生む好例である。
感染経路と疫学
- 母乳を介した母子感染が主要経路。 特に長期(6か月以上)の母乳栄養で感染リスクが高まる。経胎盤感染transplacental infection経胎盤感染(transplacental infection)transplacental infection(経胎盤感染)はまれで、母子感染の大部分は出生後の授乳による
- 性的接触(精液中の感染細胞を介し男性から女性への伝播が主体)、血液(輸血・注射器共有)も伝播経路になる。感染はいずれも細胞に結合したウイルスを介するため、無細胞成分(血漿分画製剤fractionated plasma product血漿分画製剤(fractionated plasma product)fractionated plasma product(血漿分画製剤)など)からは伝播しない
- ⭐ 日本、特に九州・沖縄地方は世界有数の高浸淫地域で、カリブ海沿岸・中南米の一部・中央アフリカ・メラネシアと並ぶ流行地に数えられる。日本では妊婦健診でのHTLV-1抗体スクリーニングと、陽性妊婦への母乳栄養に関する指導(人工栄養または短期授乳への変更)が母子感染対策として全国で実施されている
起こす疾患
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| 成人T細胞白血病リンパ腫adult T-cell leukemia/lymphoma成人T細胞白血病リンパ腫(adult T-cell leukemia/lymphoma)adult T-cell leukemia/lymphoma(成人T細胞白血病リンパ腫)(ATL) | 潜伏期約30〜50年。感染者の生涯発症率は数%程度にとどまる。急性型(白血球増多leukocytosis白血球増多(leukocytosis)leukocytosis(白血球増多)、特徴的な花弁状細胞flower cell花弁状細胞(flower cell)flower cell(花弁状細胞)の形態を示す腫瘍細胞、高カルシウム血症hypercalcemia高カルシウム血症(hypercalcemia)hypercalcemia(高カルシウム血症)、皮膚病変、肝脾腫)、リンパ腫型、慢性型、くすぶり型に分類され、急性型・リンパ腫型は治療抵抗性で予後不良、慢性型・くすぶり型はより緩徐 |
| HTLV-1関連脊髄症myelopathy脊髄症(myelopathy)myelopathy(脊髄症)/熱帯性痙性対麻痺HAM/TSP熱帯性痙性対麻痺(HAM/TSP)HAM/TSP(熱帯性痙性対麻痺) | 感染細胞に対する慢性炎症により脊髄が傷害され、緩徐進行性slowly progressive緩徐進行性(slowly progressive)slowly progressive(緩徐進行性)の下肢痙性麻痺spastic paraparesis下肢痙性麻痺(spastic paraparesis)spastic paraparesis(下肢痙性麻痺)・膀胱直腸障害・感覚障害を来す。ATLとは対照的に発症までの経過は数年単位と短い |
| 播種性糞線虫症disseminated strongyloidiasis播種性糞線虫症(disseminated strongyloidiasis)disseminated strongyloidiasis(播種性糞線虫症)のリスク上昇 | HTLV-1感染によるTh1優位への免疫偏倚deviation / lateralization偏倚(deviation / lateralization)deviation / lateralization(偏倚)がTh2依存性の駆虫deworming (anthelmintic treatment)駆虫(deworming (anthelmintic treatment))deworming (anthelmintic treatment)(駆虫)応答を弱め、Strongyloides stercoralis(糞線虫Strongyloides stercoralis糞線虫(Strongyloides stercoralis)Strongyloides stercoralis(糞線虫))の自家感染autoinfection自家感染(autoinfection)autoinfection(自家感染)サイクルが制御を失って重症化しやすくなる。合併例は駆虫薬anthelmintic駆虫薬(anthelmintic)anthelmintic(駆虫薬)への反応も不良になりやすい |
診断
- 血清学: ELISA・粒子凝集法によるスクリーニングに続き、Western blotまたはラインイムノアッセイline immunoassay (LIA)ラインイムノアッセイ(line immunoassay (LIA))line immunoassay (LIA)(ラインイムノアッセイ)で確認する
- PCR: プロウイルスprovirusプロウイルス(provirus)provirus(プロウイルス)DNAの検出・定量。プロウイルスprovirusプロウイルス(provirus)provirus(プロウイルス)量はATL・HAM/TSPいずれのリスクとも相関する
- ATLの確定: 抗体陽性に加え、腫瘍細胞のクローン性T細胞増殖(Southern blot/PCRでのT細胞受容体遺伝子再構成T-cell receptor gene rearrangementT細胞受容体遺伝子再構成(T-cell receptor gene rearrangement)T-cell receptor gene rearrangement(T細胞受容体遺伝子再構成)の単クローン性)と特徴的な臨床病理所見を統合する
治療と予防
| 病態 | 治療の考え方 |
|---|---|
| ATL(慢性型・くすぶり型) | 無症状なら経過観察、症状に応じて皮膚病変への局所治療 |
| ATL(急性型・リンパ腫型) | 多剤併用化学療法multi-agent chemotherapy多剤併用化学療法(multi-agent chemotherapy)multi-agent chemotherapy(多剤併用化学療法)、抗CCR4抗体薬(モガムリズマブmogamulizumabモガムリズマブ(mogamulizumab)mogamulizumab(モガムリズマブ)、日本で開発・承認)。根治を狙えるのは同種造血幹細胞移植allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT)同種造血幹細胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT))allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT)(同種造血幹細胞移植)が適応となる例に限られ、全体として予後は不良 |
| HAM/TSP | 副腎皮質ステロイド、インターフェロンinterferon (IFN)インターフェロン(interferon (IFN))interferon (IFN)(インターフェロン)αによる症状の緩和。根治的治療curative therapy根治的治療(curative therapy)curative therapy(根治的治療)はない |
予防:輸血用血液のHTLV-1抗体スクリーニング(日本では1986年から導入)、妊婦健診での抗体検査と陽性者への授乳指導、注射針の共有回避、性的接触時のコンドームcondomコンドーム(condom)condom(コンドーム)使用。
まとめ
- HTLV-1はデルタレトロretroレトロ(retro)retro(レトロ)ウイルス属で、Tax蛋白によるNF-κB活性化・p53阻害を介して感染T細胞を不死化immortalization不死化(immortalization)immortalization(不死化)させる——HIVが細胞を破壊するのとは対照的な戦略。
- 主要な帰結は成人T細胞白血病リンパ腫adult T-cell leukemia/lymphoma成人T細胞白血病リンパ腫(adult T-cell leukemia/lymphoma)adult T-cell leukemia/lymphoma(成人T細胞白血病リンパ腫)(ATL、潜伏期約30〜50年、宿主免疫host immunity宿主免疫(host immunity)host immunity(宿主免疫)が弱い場合)とHTLV-1関連脊髄症myelopathy脊髄症(myelopathy)myelopathy(脊髄症)(HAM/TSP、慢性炎症応答が強い場合)で、おおむね二者択一的に起こる。
- 伝播は母乳を介した母子感染が主経路で、性的接触・血液も加わる。いずれも細胞結合性のウイルスを介する。
- 日本、特に九州・沖縄は世界有数の高浸淫地域で、妊婦健診での抗体スクリーニングと授乳指導が母子感染対策の柱になっている。
- Th1偏倚deviation / lateralization偏倚(deviation / lateralization)deviation / lateralization(偏倚)による免疫制御immune regulation免疫制御(immune regulation)immune regulation(免疫制御)の乱れから糞線虫Strongyloides stercoralis糞線虫(Strongyloides stercoralis)Strongyloides stercoralis(糞線虫)の自家感染autoinfection自家感染(autoinfection)autoinfection(自家感染)サイクルが暴走し、播種性糞線虫症disseminated strongyloidiasis播種性糞線虫症(disseminated strongyloidiasis)disseminated strongyloidiasis(播種性糞線虫症)のリスクが上がる。
- ATLの根治は同種造血幹細胞移植allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT)同種造血幹細胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT))allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT)(同種造血幹細胞移植)に限られ、HAM/TSPはステロイド・インターフェロンinterferon (IFN)インターフェロン(interferon (IFN))interferon (IFN)(インターフェロン)αによる症状緩和にとどまる。