Microbe Atlas · ウイルス
SARS-CoV-1
- 分類
- コロナウイルス / Coronaviruses
- 性状
- エンベロープあり Enveloped(+)ssRNA
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 3/22: Corona- and Filoviruses
🧠 全体像:SARS-CoV-1(2002〜2003年の重症急性呼吸器症候群severe acute respiratory syndrome, SARS重症急性呼吸器症候群(severe acute respiratory syndrome, SARS)severe acute respiratory syndrome, SARS(重症急性呼吸器症候群)の原因ウイルス)を理解する鍵は、後継種SARS-CoV-2との決定的な違い=「いつ他人にうつすか」にある。SARS-CoV-1は感染力のピークが発症後(症状出現から数日〜1週間程度で最大)に来るため、発熱・咳などの症状がある患者を隔離すれば伝播を断ち切れた——この一点が、2003年にわずか数か月で世界的な封じ込めに成功し、以後ヒトの間で自然流行が起きていないという歴史的結末を分けた。ここを押さえておくと、症状ベースの隔離が効かなかったSARS-CoV-2との対比が驚くほど鮮明になる。
微生物学的な特徴
コロナウイルス科Coronaviridaeコロナウイルス科(Coronaviridae)Coronaviridae(コロナウイルス科)Betacoronavirus属に属する正鎖ssRNAウイルスpositive-sense single-stranded RNA virus正鎖ssRNAウイルス(positive-sense single-stranded RNA virus)positive-sense single-stranded RNA virus(正鎖ssRNAウイルス)で、正鎖positive-sense (strand)正鎖(positive-sense (strand))positive-sense (strand)(正鎖)RNAウイルスの中では唯一らせん対称helical symmetryらせん対称(helical symmetry)helical symmetry(らせん対称)のヌクレオカプシドnucleocapsidヌクレオカプシド(nucleocapsid)nucleocapsid(ヌクレオカプシド)を持つ。受容体はアンジオテンシン変換酵素2angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2)アンジオテンシン変換酵素2(angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2))angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2)(アンジオテンシン変換酵素2)(ACE2)——II型肺胞上皮細胞type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)II型肺胞上皮細胞(type II alveolar epithelial cell (pneumocyte))type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)(II型肺胞上皮細胞)に発現する分子で、SARS-CoV-2と同じ受容体を利用するが、スパイク蛋白spike proteinスパイク蛋白(spike protein)spike protein(スパイク蛋白)のACE2への結合親和性binding affinity結合親和性(binding affinity)binding affinity(結合親和性)はSARS-CoV-2より低いとされる。ゲノム上、SARS-CoV-2が持つS1/S2境界のフーリン切断部位furin cleavage siteフーリン切断部位(furin cleavage site)furin cleavage site(フーリン切断部位)をSARS-CoV-1は持たない——この構造上の違いが、下記のとおり細胞融合cell fusion細胞融合(cell fusion)cell fusion(細胞融合)効率・組織侵入効率の差の一因になる。
病原性の仕組み
flowchart TD
A["S蛋白がACE2に結合<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)'>II型肺胞上皮細胞</span>)"] --> B["下気道まで感染が及ぶ"]
B --> C["症状出現(発熱・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dry cough'>乾性咳嗽</span>・呼吸困難)"]
C --> D["症状出現後に<span class='jp-term jp-term-diagram' title='viral shedding'>ウイルス排出</span>量がピーク"]
D --> E["この時期の濃厚接触・医療処置<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='endotracheal intubation'>気管挿管</span>等の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aerosol-generating procedure'>エアロゾル発生手技</span>)で<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='superspreading'>スーパースプレッディング</span>事例が発生"]
B --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acute bronchitis'>急性気管支炎</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ARDS'>急性呼吸窮迫症候群</span>"]
⭐ 「発症後に伝播のピークが来る」がSARS-CoV-1を封じ込め可能にした最大の理由。 無症状者・発症前の患者からの伝播がほとんど起こらないため、症状のある患者を早期に発見し隔離する(+濃厚接触者close contact濃厚接触者(close contact)close contact(濃厚接触者)の健康観察)という古典的な公衆衛生public health公衆衛生(public health)public health(公衆衛生)対策だけで感染連鎖を断ち切ることができた。2002年11月に中国広東省で最初の症例が確認されてから、2003年7月にはWHOにより流行終息resolution終息(resolution)resolution(終息)が宣言され、以後は実験室感染による散発sporadic散発(sporadic)sporadic(散発)例を除きヒト集団での流行は報告されていない。
⚠️ 医療現場でのスーパースプレッディングsuperspreadingスーパースプレッディング(superspreading)superspreading(スーパースプレッディング)が流行拡大の主因だった。 気管挿管endotracheal intubation気管挿管(endotracheal intubation)endotracheal intubation(気管挿管)・気管支鏡検査bronchoscopy気管支鏡検査(bronchoscopy)bronchoscopy(気管支鏡検査)などエアロゾルaerosolエアロゾル(aerosol)aerosol(エアロゾル)を発生させる処置を行う医療者や、症状が強く出た重症患者との濃厚接触が中心的な伝播経路であり、無症状の市中感染者を介した拡大は限定的だった。
感染経路と疫学
- 飛沫respiratory droplets飛沫(respiratory droplets)respiratory droplets(飛沫)感染・接触感染contact transmission接触感染(contact transmission)contact transmission(接触感染)が主体——エアロゾルaerosolエアロゾル(aerosol)aerosol(エアロゾル)を発生させる医療処置でリスクが高まる
- 起源はキクガシラコウモリhorseshoe batキクガシラコウモリ(horseshoe bat)horseshoe bat(キクガシラコウモリ)と推定され、ハクビシンcivet catハクビシン(civet cat)civet cat(ハクビシン)などの野生動物が中間宿主として食用市場(中国広東省の生鮮市場)でヒトへの種間伝播interspecies transmission種間伝播(interspecies transmission)interspecies transmission(種間伝播)を媒介したと考えられている
- 2002年11月〜2003年7月の流行期間中、約8,000例・死亡約774例(致死率約9.6%)が報告された
- 感染力のピークが症状出現後に来るため、症状のある患者の早期隔離が有効な対策として機能した
起こす疾患
| 病型 | 特徴 |
|---|---|
| 重症急性呼吸器症候群SARS重症急性呼吸器症候群(SARS)SARS(重症急性呼吸器症候群) | インフルエンザ様症状flu-like symptomsインフルエンザ様症状(flu-like symptoms)flu-like symptoms(インフルエンザ様症状)(発熱・乾性咳嗽dry cough乾性咳嗽(dry cough)dry cough(乾性咳嗽)・呼吸困難)で始まり急性呼吸窮迫症候群ARDS急性呼吸窮迫症候群(ARDS)ARDS(急性呼吸窮迫症候群)に進展しうる。胸部X線で斑状のびまん性間質浸潤影interstitial infiltrate間質浸潤影(interstitial infiltrate)interstitial infiltrate(間質浸潤影)。致死率は最大約10% |
急性呼吸窮迫症候群acute respiratory distress syndrome, ARDS急性呼吸窮迫症候群(acute respiratory distress syndrome, ARDS)acute respiratory distress syndrome, ARDS(急性呼吸窮迫症候群)・市中肺炎community-acquired pneumonia, CAP市中肺炎(community-acquired pneumonia, CAP)community-acquired pneumonia, CAP(市中肺炎)も参照。
診断
- RT-PCRを中心とする核酸増幅検査nucleic acid amplification test, NAAT核酸増幅検査(nucleic acid amplification test, NAAT)nucleic acid amplification test, NAAT(核酸増幅検査)、血清学的検査(既感染の確認)
- 臨床所見clinical signs臨床所見(clinical signs)clinical signs(臨床所見)・画像(胸部X線)・流行地域endemic region流行地域(endemic region)endemic region(流行地域)への渡航歴・患者接触歴の統合が診断の柱
治療と予防
- 治療は対症療法が基本——特異的な抗ウイルス薬・ワクチンは実用化されなかった(流行が数か月で終息resolution終息(resolution)resolution(終息)したため大規模genome mutation大規模(genome mutation)genome mutation(大規模)な薬剤・ワクチン開発の必要が生じなかった)
- 予防の中心は症状のある患者の早期隔離・接触者contacts接触者(contacts)contacts(接触者)の健康観察・医療現場での個人防護具personal protective equipment個人防護具(personal protective equipment)personal protective equipment(個人防護具)(特にエアロゾル発生手技aerosol-generating procedureエアロゾル発生手技(aerosol-generating procedure)aerosol-generating procedure(エアロゾル発生手技)時のN95マスク等)——発症前・無症候期の伝播が乏しいため、これだけで封じ込めが可能だった
まとめ
- SARS-CoV-1は2002〜2003年に流行したBetacoronavirus属で、受容体はACE2(II型肺胞上皮細胞type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)II型肺胞上皮細胞(type II alveolar epithelial cell (pneumocyte))type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)(II型肺胞上皮細胞)に発現)。
- ⭐ 最大の特徴は「感染力のピークが発症後に来る」こと——症状のある患者を隔離すれば伝播を断ち切れたため、数か月で世界的な封じ込めに成功し、以後ヒト集団での流行は起きていない。
- キクガシラコウモリhorseshoe batキクガシラコウモリ(horseshoe bat)horseshoe bat(キクガシラコウモリ)起源・ハクビシンmasked palm civetハクビシン(masked palm civet)masked palm civet(ハクビシン)を中間宿主とする人獣共通感染で、致死率は最大約10%(約8,000例・死亡約774例)。
- 医療現場でのエアロゾル発生手技aerosol-generating procedureエアロゾル発生手技(aerosol-generating procedure)aerosol-generating procedure(エアロゾル発生手技)を介したスーパースプレッディングsuperspreadingスーパースプレッディング(superspreading)superspreading(スーパースプレッディング)が流行拡大の中心的な経路だった。
- この「発症後にしか伝播しない」という性質こそが、発症前から伝播するSARS-CoV-2との決定的な違いであり、後者が封じ込め不能なパンデミックpandemicパンデミック(pandemic)pandemic(パンデミック)に至った理由を説明する。