Microbe Atlas · ウイルス
Rhinovirus A, B, C
ライノウイルス
- 分類
- ピコルナウイルス / Picornaviruses
- 性状
- エンベロープなし Naked(+)ssRNA
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 3/30: Picornaviruses: Rhino-, Coxsackie-, echo- and enteroviruses
- 原因となる疾患
- 急性喉頭炎・慢性喉頭炎普通感冒
🧠 全体像:ライノウイルス Rhinovirus ライノウイルス(Rhinovirus) Rhinovirus(ライノウイルス) は同じ属に属するエンテロウイルスenterovirus エンテロウイルス(enterovirus)enterovirus(エンテロウイルス) A・B・C・Dの「仲間外れ」である。他のエンテロウイルス属 Enterovirus genus エンテロウイルス属(Enterovirus genus) Enterovirus genus(エンテロウイルス属) は酸に強く糞口感染してウイルス血症で全身の標的臓器へ広がるのに対し、ライノウイルスRhinovirus ライノウイルス(Rhinovirus)Rhinovirus(ライノウイルス) は唯一酸に弱く(胃を通れない)、呼吸器経由で感染する。さらに多くの分離株 isolate 分離株(isolate) isolate(分離株) は、鼻腔の低い温度(33〜35℃)のほうが深部体温 core body temperature 深部体温(core body temperature) core body temperature(深部体温) (37℃)よりも旺盛に増殖する1。だから胃腸炎もウイルス血症も起こさず、臨床像の中心は鼻症状 nasal symptoms 鼻症状(nasal symptoms) nasal symptoms(鼻症状) になる——普通感冒 common cold 普通感冒(common cold) common cold(普通感冒) の原因として頻度が最も高い。⚠️ ただし「37℃では増殖できない」でも「上気道にしか病変を作らない」でもない。 原著が述べているのは「多くの分離株 isolate 分離株(isolate) isolate(分離株) がより旺盛に増殖する」ことであって、深部体温core body temperature 深部体温(core body temperature)core body temperature(深部体温) での増殖の否定ではない1。実際に喘息・COPDCOPD(chronic obstructive pulmonary disease)の急性増悪 acute exacerbation 急性増悪(acute exacerbation) acute exacerbation(急性増悪) や乳幼児・高齢者・免疫不全者の肺炎という下気道病変を起こす(後述の「起こす疾患」)。
微生物学的な特徴
科全体の基本性状(プラス鎖positive-sense strand プラス鎖(positive-sense strand)positive-sense strand(プラス鎖) ssRNA・エンベロープなし・正20面体icosahedral正20面体(icosahedral)icosahedral(正20面体)・ポリプロテインpolyprotein ポリプロテイン(polyprotein)polyprotein(ポリプロテイン) 翻訳)はエンテロウイルスenterovirus エンテロウイルス(enterovirus)enterovirus(エンテロウイルス) A・B・C・Dを参照。ライノウイルスRhinovirus ライノウイルス(Rhinovirus)Rhinovirus(ライノウイルス) に固有の性状は次のとおり。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 血清型 | 160種類以上(A・B・C群)——ワクチン開発が困難な最大の理由 |
| 酸耐性 | 酸に弱い(acid-labile)——消化管内では増殖できない(他のエンテロウイルス属 Enterovirus genus エンテロウイルス属(Enterovirus genus) Enterovirus genus(エンテロウイルス属) と対照的) |
| 受容体 | RV-A/Bの大半はICAM-1(intercellular adhesion molecule 1, 細胞間接着分子1intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1)細胞間接着分子1(intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1))intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1)(細胞間接着分子1))。少数はLDLLDL(low-density lipoprotein)受容体ファミリーを使う(マイナーグループ) |
| RV-C固有の受容体 | CDHR3(cadherin-related family member 3)——RV-A/Bと異なる受容体を使う独立したグループで、小児の重症喘息増悪 asthma exacerbation 喘息増悪(asthma exacerbation) asthma exacerbation(喘息増悪) との関連が強い |
| 増殖と温度 | 多くの分離株 isolate 分離株(isolate) isolate(分離株) は鼻腔の低い温度(33〜35℃)のほうが深部体温 core body temperature 深部体温(core body temperature) core body temperature(深部体温) (37℃)よりも旺盛に増殖する——病変が上気道に偏りやすい理由の一つ。⚠️ 「37℃では増殖できない」という意味ではない1 |
病原性の仕組み
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nasopharyngeal mucosa'>鼻咽頭粘膜</span>へ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='respiratory droplets'>飛沫</span>・接触で到達"] --> B["ICAM-1(一部はCDHR3)に結合"]
B --> C["鼻腔の低温(33〜35℃)で<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='core body temperature'>深部体温</span>より旺盛に複製"]
C --> D["直接の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='HLA-DR3/DR4'>細胞破壊</span>は軽度"]
D --> E["局所の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='inflammatory mediator'>炎症性メディエーター</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bradykinin'>ブラジキニン</span>・IL-8など)が誘導される"]
E --> F["くしゃみ・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nasal discharge'>鼻汁</span>・鼻閉という<br>症状の大部分は宿主の炎症反応"]
C --> G["気道の基礎疾患があると<br>下気道まで炎症が波及"]
G --> H["喘息・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='chronic obstructive pulmonary disease'>COPD</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acute exacerbation'>急性増悪</span>"]
💡 温度依存性biological temperature dependence 温度依存性(biological temperature dependence)biological temperature dependence(温度依存性) はウイルス側の性質だけでは説明されず、宿主側の防御の効き方が関与している。 細胞侵入cell entry細胞侵入(cell entry)cell entry(細胞侵入)・脱殻uncoating脱殻(uncoating)uncoating(脱殻)・ポリメラーゼ活性を調べた研究では、温度依存的な増殖のウイルス内在的な理由は見つかっていない。マウス初代気道上皮細胞 airway epithelial cell 気道上皮細胞(airway epithelial cell) airway epithelial cell(気道上皮細胞) をマウス馴化 habituation 馴化(habituation) habituation(馴化) ライノウイルス Rhinovirus ライノウイルス(Rhinovirus) Rhinovirus(ライノウイルス) 1Bで33℃と37℃で感染させて比べると、37℃側でI型・III型インターフェロンtype III interferon III型インターフェロン(type III interferon)type III interferon(III型インターフェロン) とインターフェロン誘導遺伝子 interferon-stimulated gene, ISG インターフェロン誘導遺伝子(interferon-stimulated gene, ISG) interferon-stimulated gene, ISG(インターフェロン誘導遺伝子) の発現が有意に高く、この温度依存的な誘導はMAVS(RIG-I様受容体のシグナル伝達アダプター)に依存していた。MAVSまたはI型インターフェロン受容体 type I interferon receptor I型インターフェロン受容体(type I interferon receptor) type I interferon receptor(I型インターフェロン受容体) を欠損させると37℃でもウイルスがよく増え、温度依存性biological temperature dependence 温度依存性(biological temperature dependence)biological temperature dependence(温度依存性) が部分的に解消する——つまり低温では感染細胞側の抗ウイルス応答が立ち上がり upstroke 立ち上がり(upstroke) upstroke(立ち上がり) にくいことが、温度依存性biological temperature dependence 温度依存性(biological temperature dependence)biological temperature dependence(温度依存性) の一因である1。⚠️ これはマウスの気道上皮細胞 airway epithelial cell 気道上皮細胞(airway epithelial cell) airway epithelial cell(気道上皮細胞) を用いた実験系であり、同論文自身が「ヒト細胞で温度が自然免疫応答 innate immune response 自然免疫応答(innate immune response) innate immune response(自然免疫応答) をどう制御するかは未解明である」と述べている。
💡 鼻風邪の症状はウイルスの破壊力ではなく宿主の反応が作る。 ライノウイルスRhinovirus ライノウイルス(Rhinovirus)Rhinovirus(ライノウイルス) は感染細胞を大きく破壊するわけではなく、症状の大部分は感染に対する局所の炎症性メディエーター inflammatory mediator 炎症性メディエーター(inflammatory mediator) inflammatory mediator(炎症性メディエーター) 放出——鼻汁 nasal discharge鼻汁(nasal discharge) nasal discharge(鼻汁)・鼻閉・くしゃみという古典的な感冒症状は、この宿主側の反応が主体である。
感染経路と疫学
- 飛沫感染・直接接触・媒介物fomites媒介物(fomites)fomites(媒介物)(ドアノブなど、ウイルス自体が付着した物体)が主要経路
- 一年中流行するが春・秋にピーク——冬に流行しやすいコロナウイルス(HCoV-229Eなど)とは季節性が逆
- 本ウイルスは乾燥や界面活性剤 surfactant 界面活性剤(surfactant) surfactant(界面活性剤) に抵抗性がある(エンベロープを持たないため)——アルコール手指消毒だけでは不十分で、機械的な手洗いが有効な予防策 preventive measures 予防策(preventive measures) preventive measures(予防策) になる
起こす疾患
| 疾患 | 押さえどころ |
|---|---|
| 普通感冒common cold 普通感冒(common cold)common cold(普通感冒) (上気道感染upper respiratory tract infection上気道感染(upper respiratory tract infection)upper respiratory tract infection(上気道感染)) | 原因の第1位。くしゃみ→鼻汁 nasal discharge 鼻汁(nasal discharge) nasal discharge(鼻汁) →鼻閉・咽頭痛sore throat咽頭痛(sore throat)sore throat(咽頭痛)・咳嗽の順に進行。発熱はないのが典型。症状ピークは3〜4日、咳・鼻症状nasal symptoms 鼻症状(nasal symptoms)nasal symptoms(鼻症状) は7〜10日持続しうる |
| 気管支喘息bronchial asthma気管支喘息(bronchial asthma)bronchial asthma(気管支喘息)の急性増悪 acute exacerbation急性増悪(acute exacerbation) acute exacerbation(急性増悪) | 小児・成人を問わず最も頻度の高い誘因。特にRV-Cは重症増悪との関連が強い |
| 慢性閉塞性肺疾患chronic obstructive pulmonary disease, COPD 慢性閉塞性肺疾患(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)chronic obstructive pulmonary disease, COPD(慢性閉塞性肺疾患) (COPD)の急性増悪 acute exacerbation急性増悪(acute exacerbation) acute exacerbation(急性増悪) | 主要な誘因の一つ |
| 市中肺炎community-acquired pneumonia, CAP市中肺炎(community-acquired pneumonia, CAP)community-acquired pneumonia, CAP(市中肺炎) | 乳幼児・高齢者・免疫不全者では下気道まで炎症が波及し肺炎に至ることがある |
診断
- 基本は臨床診断。重症例・入院例では多項目PCRPCR(polymerase chain reaction)パネルで確認することがある
- 発熱を伴わない上気道症状 upper respiratory symptoms 上気道症状(upper respiratory symptoms) upper respiratory symptoms(上気道症状) という臨床像そのものが、インフルエンザ・コロナウイルスなど他の呼吸器ウイルス respiratory virus 呼吸器ウイルス(respiratory virus) respiratory virus(呼吸器ウイルス) との鑑別の手がかりになる
治療と予防
- 特異的な抗ウイルス薬はなく、自然軽快を待つ支持療法が基本
- 予防は手洗い(本ウイルスは乾燥・界面活性剤surfactant 界面活性剤(surfactant)surfactant(界面活性剤) に強いため機械的な洗浄が有効)と、混雑した環境での接触機会の低減
- ワクチンは血清型の多さ(160種類以上)のため実用化されていない
まとめ
- ライノウイルスRhinovirus ライノウイルス(Rhinovirus)Rhinovirus(ライノウイルス) は同じピコルナウイルス科 Picornaviridae ピコルナウイルス科(Picornaviridae) Picornaviridae(ピコルナウイルス科) の中で唯一酸に弱く、呼吸器感染に特化した「仲間外れ」——ICAM-1(一部はCDHR3)受容体を介して感染し、多くの分離株 isolate 分離株(isolate) isolate(分離株) は鼻腔の低い温度(33〜35℃)のほうが深部体温 core body temperature 深部体温(core body temperature) core body temperature(深部体温) (37℃)よりも旺盛に増殖する1。「37℃では増えない」わけではなく、下気道の病変も起こす。
- 温度依存性biological temperature dependence 温度依存性(biological temperature dependence)biological temperature dependence(温度依存性) はウイルス側の性質だけでは説明されず、低温で宿主細胞のインターフェロン interferon (IFN) インターフェロン(interferon (IFN)) interferon (IFN)(インターフェロン) 応答が立ち上がり upstroke 立ち上がり(upstroke) upstroke(立ち上がり) にくいことが一因である(マウス気道上皮細胞 airway epithelial cell 気道上皮細胞(airway epithelial cell) airway epithelial cell(気道上皮細胞) での実験。ヒトでは未検証)1。
- 普通感冒common cold 普通感冒(common cold)common cold(普通感冒) の原因として頻度第1位。発熱を伴わない鼻症状 nasal symptoms 鼻症状(nasal symptoms) nasal symptoms(鼻症状) 主体という臨床像は、症状の多くがウイルスの直接破壊ではなく宿主の炎症反応によることを反映する。
- 血清型が160種類以上と非常に多く、これがワクチン開発を阻む最大の理由。
- 気管支喘息bronchial asthma気管支喘息(bronchial asthma)bronchial asthma(気管支喘息)・COPDの急性増悪 acute exacerbation 急性増悪(acute exacerbation) acute exacerbation(急性増悪) の最も頻度の高い誘因であり、特にCDHR3を受容体とするRV-Cは小児の重症喘息増悪 asthma exacerbation 喘息増悪(asthma exacerbation) asthma exacerbation(喘息増悪) と関連が強い。
- 治療は支持療法のみ。乾燥・界面活性剤surfactant 界面活性剤(surfactant)surfactant(界面活性剤) への抵抗性から、予防は機械的な手洗いが中心になる。
出典
- 1.Temperature-dependent innate defense against the common cold virus limits viral replication at warm temperature in mouse airway cells(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America・2015)抄録冒頭が「Most isolates of human rhinovirus, the common cold virus, replicate more robustly at the cool temperatures found in the nasal cavity (33-35 °C) than at core body temperature (37 °C).」であり、低温でよく増殖するのは「多くの分離株」であって37℃で増殖できないとは述べていないこと、温度域が33〜35℃と示されていることを確認した。緒言に「Previous studies of the replication machinery of RV have not identified a virus-intrinsic reason for temperature-dependent growth, including studies of cell entry, uncoating, and polymerase activity」とあり、ウイルス側に温度依存性の理由が見つかっていないことを述べている。マウス初代気道上皮細胞をマウス馴化ライノウイルス1Bで33℃と37℃で感染させた比較で、37℃側にI型・III型インターフェロン遺伝子とインターフェロン誘導遺伝子の発現が有意に高く、この温度依存的なインターフェロン誘導がMAVSに依存すること、MAVSまたはI型インターフェロン受容体を欠損させると特に37℃でウイルス複製が増えて温度依存性の表現型が部分的に解消することを確認した。実験系はマウスの気道上皮細胞であり、考察は「how temperature regulates innate immune responses to RV in human cells is unknown」と明記している。閲覧 2026-09-05