Medical Microbiology · 3/32

レトロウイルスとエイズ

Retroviruses and AIDS

応用トピック: HIV感染症とAIDS HIV感染症の内科的管理 AIDSの神経学的合併症妊娠中の感染症・ウイルス感染 HIV感染症と結核
微生物: HIV-1 HIV-2 HTLV-1 HTLV-2 HTLV-3
疾患: HIV感染症・AIDS

🧠 HIV感染の全経過は「どの共受容体co-receptor共受容体（co-receptor）co-receptor（共受容体）を使うか」という1つのスイッチで説明できる。 感染初期のウイルスはCCR5（マクロファージ指向性directionality指向性（directionality）directionality（指向性））を共受容体co-receptor共受容体（co-receptor）co-receptor（共受容体）として使い、粘膜からの侵入とマクロファージ・CD4陽性T細胞への感染に有利な性質を持つ。数年〜10年の潜伏期を経て病状が進行すると、ウイルスはCXCR4（Tリンパ球指向性directionality指向性（directionality）directionality（指向性））を使う株へとシフトし、CD4陽性T細胞を急速に枯渇させてAIDS期（CD4count<200/µL）へ突入する。そしてもう1つの核心は「プロウイルスprovirusプロウイルス（provirus）provirus（プロウイルス）として宿主染色体に組み込まれると、二度と取り除けない」という事実——これが「HIVは治療で抑制できても根治できない」という臨床の大前提を作っている。

レトロウイルスの基本的性状

項目	内容
核酸	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）を2コピー持つ二倍体diploid二倍体（diploid）diploid（二倍体）ウイルス
構造	エンベロープあり、円錐形カプシドconical capsid円錐形カプシド（conical capsid）conical capsid（円錐形カプシド）
保有酵素	逆転写酵素——RNA依存性DNAポリメラーゼ、RNA→DNA変換／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
増殖の本質	逆転写でDNA化した後、宿主の染色体に組み込まれ（プロウイルス化proviral integrationプロウイルス化（proviral integration）proviral integration（プロウイルス化））、以降は宿主とともに半永久的に複製され続ける

HIVの遺伝子と蛋白質

遺伝子	産物	機能
Gag	p24	カプシドcapsidカプシド（capsid）capsid（カプシド）蛋白
	p17	マトリックス蛋白
	p7	コア・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）蛋白
Pol	逆転写酵素	二本鎖DNAプロウイルスprovirusプロウイルス（provirus）provirus（プロウイルス）を産生（エラーを起こしやすい）
	インテグラーゼintegraseインテグラーゼ（integrase）integrase（インテグラーゼ）	ウイルスDNAを宿主ゲノムへ組み込む
	プロテアーゼ	ウイルスポリプロテインpolyproteinポリプロテイン（polyprotein）polyprotein（ポリプロテイン）を切断する
Env	gp120	表面蛋白——CCR5（T細胞・マクロファージ）、CXCR4（T細胞）などの共受容体co-receptor共受容体（co-receptor）co-receptor（共受容体）に結合
	gp41	膜貫通蛋白transmembrane protein膜貫通蛋白（transmembrane protein）transmembrane protein（膜貫通蛋白）——宿主細胞膜cell membrane宿主細胞膜（cell membrane）cell membrane（宿主細胞膜）との融合を担う

伝播経路

性的接触
血液（輸血・針刺し等）
垂直感染vertical transmission垂直感染（vertical transmission）vertical transmission（垂直感染）（子宮内・周産期）——TORCH（先天性・周産期感染perinatal infection周産期感染（perinatal infection）perinatal infection（周産期感染）症群を指すまとめ呼称）の1つとして扱われる

病態生理と病期：AIDS（後天性免疫不全症候群）

病期	内容
①一次感染primary infection一次感染（primary infection）primary infection（一次感染）（プロドローム期）	感染後2〜4週で発症。ウイルスはマクロファージとCD4陽性ヘルパーT細胞helper T cellヘルパーT細胞（helper T cell）helper T cell（ヘルパーT細胞）にまず感染する。初期はCCR5共受容体co-receptor共受容体（co-receptor）co-receptor（共受容体）（CD4受容体と共に）を介して侵入→脱殻uncoating脱殻（uncoating）uncoating（脱殻）→逆転写→宿主DNAへの組み込み→宿主の複製機構を利用した新規ウイルス粒子産生。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）・リンパ節腫脹・発熱
②潜伏期	リンパ節内でウイルスが複製を続けながら最長10年無症候で経過
③AIDS期	CD4陽性T細胞の急激な減少——CD4数<200/µLで診断。この段階ではCXCR4共受容体co-receptor共受容体（co-receptor）co-receptor（共受容体）を使う株へシフトしている。悪性腫瘍（主にリンパ腫）のリスクが上昇——バーキットリンパ腫Burkitt lymphomaバーキットリンパ腫（Burkitt lymphoma）Burkitt lymphoma（バーキットリンパ腫）、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL)びまん性大細胞型B細胞リンパ腫（diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL)）diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL)（びまん性大細胞型B細胞リンパ腫）が代表的

AIDSに関連する重篤な病態

リンパ節腫脹・発熱
日和見opportunistic日和見（opportunistic）opportunistic（日和見）感染：結核菌Mycobacterium tuberculosis結核菌（Mycobacterium tuberculosis）Mycobacterium tuberculosis（結核菌）、口腔カンジダ症oral candidiasis口腔カンジダ症（oral candidiasis）oral candidiasis（口腔カンジダ症）など
悪性腫瘍：カポジ肉腫Kaposi sarcomaカポジ肉腫（Kaposi sarcoma）Kaposi sarcoma（カポジ肉腫）（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）8型〈HHV-8〉が原因）、バーキットリンパ腫Burkitt lymphomaバーキットリンパ腫（Burkitt lymphoma）Burkitt lymphoma（バーキットリンパ腫）、DLBCL
AIDS関連認知症——3-36：遅発性ウイルス感染で扱う「HIVの緩徐感染」の一形態

flowchart TD
  A["gp120がCD4+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='co-receptor'>共受容体</span><br>（CCR5 or CXCR4）に結合"] --> B["gp41による<span class='jp-term jp-term-diagram' title='membrane fusion'>膜融合</span>・侵入"]
  B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='uncoating'>脱殻</span>"]
  C --> D["逆転写酵素によりRNA→dsDNA"]
  D --> E["核内へ移行"]
  E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='integrase'>インテグラーゼ</span>により<br>宿主染色体へ組み込み（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='proviral integration'>プロウイルス化</span>）"]
  F --> G["転写・翻訳→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='polyprotein'>ポリプロテイン</span>産生"]
  G --> H["プロテアーゼによる切断"]
  H --> I["ウイルス粒子の組み立て・出芽・成熟"]

⭐ AIDS期の定義はCD4陽性T細胞数<200/µLという数値そのもの。 この閾値を境に日和見opportunistic日和見（opportunistic）opportunistic（日和見）感染・悪性腫瘍のリスクが跳ね上がるため、臨床的な病期分類staging病期分類（staging）staging（病期分類）の核となる。

診断

検査	位置づけ
第4世代抗原抗体同時検査antigen/antibody combination assay抗原抗体同時検査（antigen/antibody combination assay）antigen/antibody combination assay（抗原抗体同時検査）（Ag/Ab combo）	スクリーニング検査screening testスクリーニング検査（screening test）screening test（スクリーニング検査）——p24抗原と抗体を同時に検出。感染早期（ウィンドウ期window periodウィンドウ期（window period）window period（ウィンドウ期））でも旧来のELISAより早く検出できるが、感染直後は偽陰性になりうる
HIV-1/2抗体鑑別検査antibody differentiation assay抗体鑑別検査（antibody differentiation assay）antibody differentiation assay（抗体鑑別検査）	確認検査confirmatory test確認検査（confirmatory test）confirmatory test（確認検査）——反応性となった検体をHIV-1型・HIV-2型に鑑別する。ウェスタンブロットWestern blotウェスタンブロット（Western blot）Western blot（ウェスタンブロット）は現在の標準確認法ではなく置き換えられた
HIV-1 RNA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）	抗体鑑別検査antibody differentiation assay抗体鑑別検査（antibody differentiation assay）antibody differentiation assay（抗体鑑別検査）が陰性または判定保留equivocal判定保留（equivocal）equivocal（判定保留）のときに追加し、急性感染を確認する
新生児の検査	母体由来のIgG抗体が移行するため抗体検査は陽性になりうる（＝偽陽性相当）。HIV-RNA／HIV-DNA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）でウイルスそのものを検出する必要がある

治療

⚠️ 単剤療法monotherapy単剤療法（monotherapy）monotherapy（単剤療法）（モノセラピー）ではなく併用療法が原則。 単剤ではウイルスが速やかに耐性を獲得するため、複数クラスの薬剤を組み合わせる。

HAART（Highly Active Anti-Retroviral Therapy、高活性抗レトロウイルス療法antiretroviral therapy, ART抗レトロウイルス療法（antiretroviral therapy, ART）antiretroviral therapy, ART（抗レトロウイルス療法））——現在はcART（combination antiretroviral therapy, 併用抗レトロウイルス療法combined antiretroviral therapy, cART併用抗レトロウイルス療法（combined antiretroviral therapy, cART）combined antiretroviral therapy, cART（併用抗レトロウイルス療法））とも呼ばれ、ウイルス増殖を抑制する薬剤カクテル。典型例は核酸系逆転写酵素阻害薬nucleoside/nucleotide reverse transcriptase inhibitor (NRTI)核酸系逆転写酵素阻害薬（nucleoside/nucleotide reverse transcriptase inhibitor (NRTI)）nucleoside/nucleotide reverse transcriptase inhibitor (NRTI)（核酸系逆転写酵素阻害薬）2剤＋インテグラーゼintegraseインテグラーゼ（integrase）integrase（インテグラーゼ）／プロテアーゼ阻害薬protease inhibitorsプロテアーゼ阻害薬（protease inhibitors）protease inhibitors（プロテアーゼ阻害薬）1剤

薬剤クラスdrug class薬剤クラス（drug class）drug class（薬剤クラス）	略称	代表薬	機序
核酸系逆転写酵素阻害薬nucleoside/nucleotide reverse transcriptase inhibitor (NRTI)核酸系逆転写酵素阻害薬（nucleoside/nucleotide reverse transcriptase inhibitor (NRTI)）nucleoside/nucleotide reverse transcriptase inhibitor (NRTI)（核酸系逆転写酵素阻害薬）	NRTI（nucleoside reverse transcriptase inhibitor）	ジドブジンzidovudineジドブジン（zidovudine）zidovudine（ジドブジン）、ラミブジンlamivudineラミブジン（lamivudine）lamivudine（ラミブジン）、アバカビルabacavirアバカビル（abacavir）abacavir（アバカビル）、テノホビルtenofovirテノホビル（tenofovir）tenofovir（テノホビル）	逆転写酵素の基質競合阻害competitive inhibition競合阻害（competitive inhibition）competitive inhibition（競合阻害）
非核酸系逆転写酵素阻害薬non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI)非核酸系逆転写酵素阻害薬（non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI)）non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI)（非核酸系逆転写酵素阻害薬）	NNRTI（non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor）	ネビラピンnevirapineネビラピン（nevirapine）nevirapine（ネビラピン）など	逆転写酵素の非競合阻害noncompetitive inhibition非競合阻害（noncompetitive inhibition）noncompetitive inhibition（非競合阻害）
プロテアーゼ阻害薬protease inhibitorsプロテアーゼ阻害薬（protease inhibitors）protease inhibitors（プロテアーゼ阻害薬）	PI（protease inhibitor）	リトナビルritonavirリトナビル（ritonavir）ritonavir（リトナビル）、ロピナビルlopinavirロピナビル（lopinavir）lopinavir（ロピナビル）、ダルナビルdarunavirダルナビル（darunavir）darunavir（ダルナビル）	ウイルスポリプロテインpolyproteinポリプロテイン（polyprotein）polyprotein（ポリプロテイン）の切断を阻害
インテグラーゼ阻害薬integrase strand transfer inhibitor (INSTI)インテグラーゼ阻害薬（integrase strand transfer inhibitor (INSTI)）integrase strand transfer inhibitor (INSTI)（インテグラーゼ阻害薬）	INI（integrase inhibitor）	ドルテグラビルdolutegravirドルテグラビル（dolutegravir）dolutegravir（ドルテグラビル）	プロウイルスprovirusプロウイルス（provirus）provirus（プロウイルス）の宿主染色体への組み込みを阻害
侵入阻害薬entry inhibitor侵入阻害薬（entry inhibitor）entry inhibitor（侵入阻害薬）	侵入阻害薬entry inhibitor侵入阻害薬（entry inhibitor）entry inhibitor（侵入阻害薬）	マラビロクmaravirocマラビロク（maraviroc）maraviroc（マラビロク）（CCR5拮抗薬）	CCR5との結合を阻害しウイルスの膜融合membrane fusion膜融合（membrane fusion）membrane fusion（膜融合）・侵入を防ぐ

⚠️ ジドブジンzidovudineジドブジン（zidovudine）zidovudine（ジドブジン）は妊娠中でも使用可能な数少ない抗レトロウイルス薬antiretroviral drug (ART)抗レトロウイルス薬（antiretroviral drug (ART)）antiretroviral drug (ART)（抗レトロウイルス薬）——母子感染予防prevention of mother-to-child transmission母子感染予防（prevention of mother-to-child transmission）prevention of mother-to-child transmission（母子感染予防）に用いられる。

PrEP（pre-exposure prophylaxis、曝露前予防pre-exposure prophylaxis (PrEP)曝露前予防（pre-exposure prophylaxis (PrEP)）pre-exposure prophylaxis (PrEP)（曝露前予防）投与）：高リスク者に対する予防投与。ツルバダTruvadaツルバダ（Truvada）Truvada（ツルバダ）（テノホビルtenofovirテノホビル（tenofovir）tenofovir（テノホビル）＋エムトリシタビンemtricitabineエムトリシタビン（emtricitabine）emtricitabine（エムトリシタビン）の合剤）を連日内服することで高い予防効果が得られる。

ヒトTリンパ球向性ウイルス

HIVと同じレトロretroレトロ（retro）retro（レトロ）ウイルス科に属するが、病態は対照的——HIVがCD4陽性T細胞を破壊するのに対し、HTLV-1・HTLV-2は感染細胞を不死化immortalization不死化（immortalization）immortalization（不死化）させ細胞溶解cytolysis細胞溶解（cytolysis）cytolysis（細胞溶解）を起こさない点が特徴的である。

項目	内容
型	ヒトに疾患を起こしうる型として1〜4型が知られるが、確立した疾患関連が示されているのは主にHTLV-1・HTLV-2
伝播経路	性的接触、血液、垂直感染vertical transmission垂直感染（vertical transmission）vertical transmission（垂直感染）（子宮内・周産期）、母乳（direct contactを介さない特殊な経路）
病態生理	感染後CD4陽性T細胞内で増殖。ニューロンもHTLV-1受容体を発現する。白血病発症までの長い潜伏期が特徴

臨床像

疾患	内容
熱帯性痙性対麻痺tropical spastic paraparesis熱帯性痙性対麻痺（tropical spastic paraparesis）tropical spastic paraparesis（熱帯性痙性対麻痺）	主に脊髄に限局する髄膜炎による→下肢の進行性筋力低下
成人T細胞白血病	約30〜35年という非常に長い潜伏期を経て発症する悪性腫瘍。初期型：白血球増多leukocytosis白血球増多（leukocytosis）leukocytosis（白血球増多）と異型リンパ球atypical lymphocyte異型リンパ球（atypical lymphocyte）atypical lymphocyte（異型リンパ球）／成熟型：成熟T細胞マーカーを持つ多形性pleomorphism多形性（pleomorphism）pleomorphism（多形性）腫瘍細胞（多くは単クローン性T細胞）／慢性型：セザリー症候群Sézary syndromeセザリー症候群（Sézary syndrome）Sézary syndrome（セザリー症候群）に似た皮膚病変、白血球減少Leukopenia白血球減少（Leukopenia）Leukopenia（白血球減少）、内臓病変を伴わない

疾患

内容

熱帯性痙性対麻痺tropical spastic paraparesis熱帯性痙性対麻痺（tropical spastic paraparesis）tropical spastic paraparesis（熱帯性痙性対麻痺）

主に脊髄に限局する髄膜炎による→下肢の進行性筋力低下

成人T細胞白血病

約30〜35年という非常に長い潜伏期を経て発症する悪性腫瘍。初期型：白血球増多leukocytosis白血球増多（leukocytosis）leukocytosis（白血球増多）と異型リンパ球atypical lymphocyte異型リンパ球（atypical lymphocyte）atypical lymphocyte（異型リンパ球）／成熟型：成熟T細胞マーカーを持つ多形性pleomorphism多形性（pleomorphism）pleomorphism（多形性）腫瘍細胞（多くは単クローン性T細胞）／慢性型：セザリー症候群Sézary syndromeセザリー症候群（Sézary syndrome）Sézary syndrome（セザリー症候群）に似た皮膚病変、白血球減少Leukopenia白血球減少（Leukopenia）Leukopenia（白血球減少）、内臓病変を伴わない

診断

血清学：ELISAによるHTLV特異抗体の検出
PCR：ウイルスゲノムの検出・型別
白血病前段階は白血球増多leukocytosis白血球増多（leukocytosis）leukocytosis（白血球増多）、成人T細胞リンパ腫は多形性pleomorphism多形性（pleomorphism）pleomorphism（多形性）腫瘍細胞の所見で示唆される

治療・予防

熱帯性痙性対麻痺tropical spastic paraparesis熱帯性痙性対麻痺（tropical spastic paraparesis）tropical spastic paraparesis（熱帯性痙性対麻痺）：グルココルチコイドが有効なことがある
T細胞白血病：化学療法
ジドブジンzidovudineジドブジン（zidovudine）zidovudine（ジドブジン）とインターフェロンinterferon (IFN)インターフェロン（interferon (IFN)）interferon (IFN)（インターフェロン）αの併用が治療として試みられることがある
予防：輸血血液のHTLV抗体スクリーニング、性的接触・注射針の共有を避ける教育

まとめ

HIVは2コピーのプラス鎖positive-sense strandプラス鎖（positive-sense strand）positive-sense strand（プラス鎖）ssRNAを持つ二倍体diploid二倍体（diploid）diploid（二倍体）レトロretroレトロ（retro）retro（レトロ）ウイルスで、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（Gag/Pol/Env遺伝子産物）を用いてプロウイルスprovirusプロウイルス（provirus）provirus（プロウイルス）として宿主染色体に不可逆的に組み込まれる。
病期は一次感染primary infection一次感染（primary infection）primary infection（一次感染）（CCR5指向性CCR5-tropicCCR5指向性（CCR5-tropic）CCR5-tropic（CCR5指向性）、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））→潜伏期（最長10年）→AIDS期（CD4<200/µL、CXCR4指向性CXCR4-tropicCXCR4指向性（CXCR4-tropic）CXCR4-tropic（CXCR4指向性）へシフト、悪性腫瘍・日和見opportunistic日和見（opportunistic）opportunistic（日和見）感染リスク上昇）と進行する。
診断は第4世代抗原抗体同時検査antigen/antibody combination assay抗原抗体同時検査（antigen/antibody combination assay）antigen/antibody combination assay（抗原抗体同時検査）でスクリーニングし、HIV-1/2抗体鑑別検査antibody differentiation assay抗体鑑別検査（antibody differentiation assay）antibody differentiation assay（抗体鑑別検査）で確認する（ウェスタンブロットWestern blotウェスタンブロット（Western blot）Western blot（ウェスタンブロット）は現在は使われない）。新生児は移行抗体maternal antibody移行抗体（maternal antibody）maternal antibody（移行抗体）の影響でNAT（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））による直接的なウイルス検出が必要。
治療はHAART/cARTによる多剤併用combination therapy / polypharmacy多剤併用（combination therapy / polypharmacy）combination therapy / polypharmacy（多剤併用）が原則——NRTI・NNRTI・PI・INI・侵入阻害薬entry inhibitor侵入阻害薬（entry inhibitor）entry inhibitor（侵入阻害薬）（マラビロクmaravirocマラビロク（maraviroc）maraviroc（マラビロク））を組み合わせる。ジドブジンzidovudineジドブジン（zidovudine）zidovudine（ジドブジン）は妊娠中も使用可、ツルバダTruvadaツルバダ（Truvada）Truvada（ツルバダ）はPrEPに用いられる。
HTLV-1・2は同じレトロretroレトロ（retro）retro（レトロ）ウイルス科だが感染細胞を不死化immortalization不死化（immortalization）immortalization（不死化）させ、熱帯性痙性対麻痺tropical spastic paraparesis熱帯性痙性対麻痺（tropical spastic paraparesis）tropical spastic paraparesis（熱帯性痙性対麻痺）と数十年潜伏後の成人T細胞白血病を起こす——伝播経路（性的接触・血液・母乳・垂直感染vertical transmission垂直感染（vertical transmission）vertical transmission（垂直感染））はHIVと共通点が多い。

HIV-1・HIV-2・HTLV-1・HTLV-2（いずれもmicrobe note）も参照。