Variola virus

🧠 全体像：痘瘡ウイルスvariola virus痘瘡ウイルス（variola virus）variola virus（痘瘡ウイルス）（天然痘smallpox天然痘（smallpox）smallpox（天然痘）の原因ウイルス）は、人類が根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）に成功した唯一のヒト感染症という一点で他のすべての病原体と一線を画す。1980年のWHO根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）宣言は感染症学における最大の成功例であり、その根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）を可能にした条件（不顕性感染subclinical infection不顕性感染（subclinical infection）subclinical infection（不顕性感染）や動物リザーバーanimal reservoir動物リザーバー（animal reservoir）animal reservoir（動物リザーバー）が存在しない、有効なワクチンがある、発疹という見分けやすい臨床像を持つ）は今もワクチン戦略を考える際の教科書的な指標になっている。同時に、根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）されたがゆえに集団免疫Herd immunity集団免疫（Herd immunity）Herd immunity（集団免疫）が失われ、生物兵器bioweapon生物兵器（bioweapon）bioweapon（生物兵器）としてのリスクが今なお警戒されるという逆説paradox逆説（paradox）paradox（逆説）を抱える。

構造・ゲノム型・複製様式

Poxviridae科（ポックスウイルス科Poxviridaeポックスウイルス科（Poxviridae）Poxviridae（ポックスウイルス科））Orthopoxvirus属に属する。この属にはワクシニアウイルスvaccinia virusワクシニアウイルス（vaccinia virus）vaccinia virus（ワクシニアウイルス）・エムポックスウイルスpoxvirusポックスウイルス（poxvirus）poxvirus（ポックスウイルス）・牛痘ウイルスcowpox virus牛痘ウイルス（cowpox virus）cowpox virus（牛痘ウイルス）・ラクダ痘ウイルス・水牛痘ウイルスbuffalopox virus水牛痘ウイルス（buffalopox virus）buffalopox virus（水牛痘ウイルス）など互いに抗原性antigenicity抗原性（antigenicity）antigenicity（抗原性）が近い近縁種が含まれ、感染・ワクチン接種による免疫が属内で交差する（天然痘smallpox天然痘（smallpox）smallpox（天然痘）ワクチンがmpoxにも有効な理由はここにある）。

💡 なぜ細胞質だけで増殖できるのか。 通常のDNAウイルスは宿主核内のRNAポリメラーゼIIRNA polymerase IIRNAポリメラーゼII（RNA polymerase II）RNA polymerase II（RNAポリメラーゼII）を借りて転写するため、核内への侵入が増殖の前提になる。ポックスウイルスpoxvirusポックスウイルス（poxvirus）poxvirus（ポックスウイルス）は自分専用のDNA依存性RNAポリメラーゼDNA-dependent RNA polymeraseDNA依存性RNAポリメラーゼ（DNA-dependent RNA polymerase）DNA-dependent RNA polymerase（DNA依存性RNAポリメラーゼ）と転写因子一式をビリオンvirionビリオン（virion）virion（ビリオン）に積んで持ち込むため、核に入らず細胞質だけで転写・複製を完結できる——最大級のゲノムサイズを持ちながら宿主の核内装置に依存しない、DNAウイルスとしては例外的な自己完結性を持つ。

病原性の仕組み

ウイルスは上気道から吸入され、局所リンパ節で増殖したのちリンパ系を介して播種し、第1次ウイルス血症を起こす。この時点では無症候（潜伏期）。ウイルスは脾臓・骨髄などの細網内皮系reticuloendothelial system (RES)細網内皮系（reticuloendothelial system (RES)）reticuloendothelial system (RES)（細網内皮系）でさらに増殖し、第2次ウイルス血症を経て全身の皮膚・粘膜・内臓に到達し、古典的な「pocks（痘疹）」を形成する。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='variola virus'>痘瘡ウイルス</span>吸入<br>（上気道）"] --> B["局所リンパ節・<br>リンパ系で増殖・播種"]
  B --> C["第1次ウイルス血症<br>（無症候・潜伏期）"]
  C --> D["脾臓・骨髄など<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='reticuloendothelial system (RES)'>細網内皮系</span>でさらに増殖"]
  D --> E["第2次ウイルス血症<br>（発熱・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='prodromal symptoms'>前駆症状</span>）"]
  E --> F["全身の皮膚・粘膜への到達"]
  F --> G["口腔粘膜から発疹開始<br>→顔面→四肢へ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='centrifugation'>遠心</span>性に拡大"]
  G --> H["全身の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pocks'>同時性発疹</span>"]

臨床像

潜伏期5〜7日ののち、2〜4日間の高熱・頭痛・全身倦怠Malaise倦怠（Malaise）Malaise（倦怠）感などインフルエンザ様前駆症状prodromal symptoms前駆症状（prodromal symptoms）prodromal symptoms（前駆症状）が先行する。発疹は口腔内から始まり顔面・四肢へ拡大し、24時間以内に全身に及ぶ。

⭐ 水痘との鑑別が最頻出。 天然痘smallpox天然痘（smallpox）smallpox（天然痘）は全ての病変が同一の発育段階にある（同時性発疹pocks同時性発疹（pocks）pocks（同時性発疹））のに対し、水痘は病変の段階が混在する（異時性metachronous異時性（metachronous）metachronous（異時性））。分布も対照的で、天然痘smallpox天然痘（smallpox）smallpox（天然痘）は四肢優位（遠心centrifugation遠心（centrifugation）centrifugation（遠心）性）、水痘は体幹優位（求心性）。

天然痘variola major天然痘（variola major）variola major（天然痘）の致死率は約30%。生存例は多くの瘢痕（あばたpockmarkあばた（pockmark）pockmark（あばた））を残す。

⚠️ 天然痘smallpox天然痘（smallpox）smallpox（天然痘）は生物兵器bioweapon生物兵器（bioweapon）bioweapon（生物兵器）としてのリスクを今なお持つ。 1980年にWHOが根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）を宣言して以降、天然痘smallpox天然痘（smallpox）smallpox（天然痘）は世界から自然発生spontaneous自然発生（spontaneous）spontaneous（自然発生）しなくなったが、公式Widmark's formula公式（Widmark's formula）Widmark's formula（公式）に認められたウイルス保管施設（米国CDC・ロシアのVECTOR研究所）が存在し、実験室株の流出や合成生物学による人工合成のリスクから、依然として生物学的テロの脅威tumor cells脅威（tumor cells）tumor cells（脅威）として警戒される。

診断

• 現在は自然感染例が存在しないため、疑い例suspected case疑い例（suspected case）suspected case（疑い例）は公衆衛生public health公衆衛生（public health）public health（公衆衛生）上の緊急事態として扱い、専門施設でのPCR確認と当局への即時通報が原則
• 歴史的には細胞質内好酸性Guarnieri小体Guarnieri bodiesGuarnieri小体（Guarnieri bodies）Guarnieri bodies（Guarnieri小体）（封入体inclusion body封入体（inclusion body）inclusion body（封入体）＝ウイルス複製巣）の証明が診断に用いられた

治療と予防

• 根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）後の現在、治療は主に支持療法。抗ウイルス薬（テコビリマットtecovirimatテコビリマット（tecovirimat）tecovirimat（テコビリマット）など）は備蓄・バイオテロbioterrorismバイオテロ（bioterrorism）bioterrorism（バイオテロ）対応の文脈で承認されている
• 予防：牛痘ウイルスcowpox virus牛痘ウイルス（cowpox virus）cowpox virus（牛痘ウイルス）に由来するとされる弱毒生ワクチンattenuated live viral vaccines弱毒生ワクチン（attenuated live viral vaccines）attenuated live viral vaccines（弱毒生ワクチン）株が、現在のワクシニアウイルスvaccinia virusワクシニアウイルス（vaccinia virus）vaccinia virus（ワクシニアウイルス）として引き継がれ、根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）を実現した
• 根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）後に定期接種routine immunization定期接種（routine immunization）routine immunization（定期接種）が中止されたため、若年世代はOrthopoxvirus属に対する免疫を持たない——これがエムポックスウイルスpoxvirusポックスウイルス（poxvirus）poxvirus（ポックスウイルス）など近縁種の流行が起こりやすくなっている一因

まとめ

• ヒト感染症で唯一根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）に成功した病原体（1980年WHO根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）宣言）。
• Orthopoxvirus属：線状dsDNA・エンベロープあり・ダンベル型dumbbell-shapedダンベル型（dumbbell-shaped）dumbbell-shaped（ダンベル型）、最大のDNAウイルスで自前のRNAポリメラーゼにより細胞質のみで増殖する例外的存在。
• 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）→リンパ系播種→第1次ウイルス血症→細網内皮系reticuloendothelial system (RES)細網内皮系（reticuloendothelial system (RES)）reticuloendothelial system (RES)（細網内皮系）での増殖→第2次ウイルス血症→全身性の同時性発疹pocks同時性発疹（pocks）pocks（同時性発疹）という経過。
• 水痘との鑑別は発疹の同時性synchronous (occurring simultaneously, e.g. synchronous tumors)同時性（synchronous (occurring simultaneously, e.g. synchronous tumors)）synchronous (occurring simultaneously, e.g. synchronous tumors)（同時性） vs 異時性metachronous異時性（metachronous）metachronous（異時性）、四肢優位 vs 体幹優位が最重要。致死率約30%。
• 根絶eradication根絶（eradication）eradication（根絶）後も生物兵器bioweapon生物兵器（bioweapon）bioweapon（生物兵器）としてのリスクが残り、集団免疫Herd immunity集団免疫（Herd immunity）Herd immunity（集団免疫）の低下がエムポックスウイルスpoxvirusポックスウイルス（poxvirus）poxvirus（ポックスウイルス）など近縁種の流行余地を生んでいる。