Medical Microbiology · 3/12
ヘルペスウイルス:単純ヘルペスウイルス1・2型
Herpesviruses: HSV-1 and -2
🧠 HSV-1と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。 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を伝って神経節まで到達すると、そこでは増殖を止めて潜伏感染に入り、宿主の免疫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——この「潜伏部位→再活性化時の病変部位」という対応関係は、これから続く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)全体の設計図である。
ヘルペスウイルス科に共通する特徴
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)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。
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ゲノム:線状2本鎖DNA(double-stranded DNA, dsDNA)
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エンベロープ:あり——核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)由来(細胞核内で複製し、核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)をまとって出芽する)
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カプシドcapsidカプシド(capsid)capsid(カプシド):正20面体icosahedral正20面体(icosahedral)icosahedral(正20面体)
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複製の場:核内
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共通の性質:初感染後に生涯にわたる潜伏感染を確立する
⭐ 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)は「どの細胞に潜伏するか」で整理すると覚えやすい。 以下の表はこのシリーズ(3-12〜3-16)を通じて共通の参照表として使う。
| 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) | 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細胞・T細胞・マクロファージ) | 先天性CMV感染症、網膜炎 |
| HHV-6 | 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) |
| 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) |
構造・分類(HSV-1/2の特徴)
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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)・2型(HHV-1/2とも呼ばれる)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)科の一員である。
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伝播経路: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)(周産期)——先天性ウイルス感染症の主要な原因群であるTORCH症候群(トキソプラズマToxoplasmaトキソプラズマ(Toxoplasma)Toxoplasma(トキソプラズマ)・その他の病原体・風疹・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)・単純ヘルペスherpes simplex (HSV)単純ヘルペス(herpes simplex (HSV))herpes simplex (HSV)(単純ヘルペス)の頭文字を取った母子感染症の総称)の一角を占める。
病原性・伝播
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。
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ヘパラン硫酸heparan sulfateヘパラン硫酸(heparan sulfate)heparan sulfate(ヘパラン硫酸)との相互作用で細胞に結合する
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ネクチン-1nectin-1ネクチン-1(nectin-1)nectin-1(ネクチン-1)(nectin-1)・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)を介して細胞内へ侵入する
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ウイルスエンベロープと細胞膜が融合し、タンパク質(プロテインキナーゼprotein kinaseプロテインキナーゼ(protein kinase)protein kinase(プロテインキナーゼ)など)が細胞内へ放出される
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前初期immediate前初期(immediate)immediate(前初期)→初期→後期の順に遺伝子産物が発現する
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細胞内で組み立てられ、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
💡 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ことができる。
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"]
臨床像
HSV-1(腰から上に病変、三叉神経節に潜伏)
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| 口唇ヘルペスcold sore口唇ヘルペス(cold sore)cold sore(口唇ヘルペス)・歯肉口内炎Stomatitis口内炎(Stomatitis)Stomatitis(口内炎) | 口腔粘膜の水疱様病変 |
| 角結膜炎keratoconjunctivitis角結膜炎(keratoconjunctivitis)keratoconjunctivitis(角結膜炎) | 眼瞼腫脹と水疱、潰瘍化ulceration潰瘍化(ulceration)ulceration(潰瘍化)しうる。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)のスリット灯検査で蛇行状角膜潰瘍dendritic corneal ulcer蛇行状角膜潰瘍(dendritic corneal ulcer)dendritic corneal ulcer(蛇行状角膜潰瘍)が見える。未治療では失明しうる |
| 脳炎 | 側頭葉temporal lobe側頭葉(temporal lobe)temporal lobe(側頭葉)の巣状focal巣状(focal)focal(巣状)病変と血管周囲炎perivascular cuffing血管周囲炎(perivascular cuffing)perivascular cuffing(血管周囲炎)。神経の壊死・出血による。発熱・頭痛・意識障害を呈する |
| 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) | 指の発疹。「バラの花びらの露dew on rose petals露(dew on rose petals)dew on rose petals(露)」様の外観。歯科医に多い |
| 多形紅斑erythema multiforme, EM多形紅斑(erythema multiforme, EM)erythema multiforme, EM(多形紅斑) | 標的様の隆起性浮腫性丘疹。感染後1〜2週間で出現し、手足の背側から中心に向かって広がる |
HSV-2(腰から下に病変、仙骨神経節に潜伏)
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| 性器ヘルペスgenital herpes性器ヘルペス(genital herpes)genital herpes(性器ヘルペス) | 鼠径部groin鼠径部(groin)groin(鼠径部)リンパ節腫脹と有痛性の性器病変。発熱・倦怠Malaise倦怠(Malaise)Malaise(倦怠)感・筋肉痛などの全身症状を伴うことがある |
| 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) | 産道通過時の感染。肝障害や脳炎を伴う重症例は死亡率が高い。皮膚・眼・口のみの限局型limited (limited-stage / limited cutaneous)限局型(limited (limited-stage / limited cutaneous))limited (limited-stage / limited cutaneous)(限局型)もある |
| 無菌性髄膜炎aseptic meningitis無菌性髄膜炎(aseptic meningitis)aseptic meningitis(無菌性髄膜炎) | 思春期〜成人に生じる |
⚠️ 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)は母体の初感染時期に強く左右される致死的合併症である。 分娩時に産道でHSV-2に曝露すると、肝障害・脳炎を伴う全身型は死亡率が高い——先天性・周産期ウイルス感染症の中でも特に警戒すべき一つ。
診断
| 検査 | 用途 |
|---|---|
| ポリメラーゼ連鎖反応polymerase chain reaction, PCRポリメラーゼ連鎖反応(polymerase chain reaction, PCR)polymerase chain reaction, PCR(ポリメラーゼ連鎖反応) | 髄液検査CSF analysis髄液検査(CSF analysis)CSF analysis(髄液検査)(脳炎)、皮膚病変 |
| 臨床診断 | 口腔病変 |
| Tzanck試験Tzanck testTzanck試験(Tzanck test)Tzanck test(Tzanck試験) | 性器病変で多核巨細胞multinucleated giant cell多核巨細胞(multinucleated giant cell)multinucleated giant cell(多核巨細胞)を確認。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)も見られる |
治療
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第一選択:アシクロビル——ヌクレオシドnucleosideヌクレオシド(nucleoside)nucleoside(ヌクレオシド)類似体としてDNA合成を阻害する
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耐性化した場合:ファムシクロビルFamciclovirファムシクロビル(Famciclovir)Famciclovir(ファムシクロビル)、バラシクロビルvalacyclovirバラシクロビル(valacyclovir)valacyclovir(バラシクロビル)、ペンシクロビルPenciclovirペンシクロビル(Penciclovir)Penciclovir(ペンシクロビル)
まとめ
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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、線状2本鎖DNA・核膜nuclear envelope核膜(nuclear envelope)nuclear envelope(核膜)由来のエンベロープ・正20面体icosahedral正20面体(icosahedral)icosahedral(正20面体)という共通構造を持ち、いずれも生涯潜伏感染を確立する——潜伏部位の違いがそのまま疾患の違いになる(本表は3-13〜3-16でも参照する)。
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HSV-1/2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。
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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、HSV-2は仙骨神経節sacral ganglion仙骨神経節(sacral ganglion)sacral ganglion(仙骨神経節)に潜伏し腰から下(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)、無菌性髄膜炎aseptic meningitis無菌性髄膜炎(aseptic meningitis)aseptic meningitis(無菌性髄膜炎))を主に侵す。
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診断はPCR(脳炎・皮膚病変)、臨床診断(口腔病変)、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)、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))を使い分ける。
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治療の第一選択はアシクロビルで、耐性時はファムシクロビルFamciclovirファムシクロビル(Famciclovir)Famciclovir(ファムシクロビル)・バラシクロビルvalacyclovirバラシクロビル(valacyclovir)valacyclovir(バラシクロビル)・ペンシクロビルPenciclovirペンシクロビル(Penciclovir)Penciclovir(ペンシクロビル)を用いる。