−昆虫媒介性ウイルス感染症− アルボウイルスとは？ − ★世界と日本★ − 国立感染症研究所 ウイルス第一部 高 崎 智 彦 アルボウイルスは、節足動物により ヒトや脊椎動物にウイルスが伝播す るという疫学的な共通性に基づいた 概念であり、ウイルス学的な分類上 その中には、フラビウイルス科、トガ ウイルス科、ブンヤウイルス科、レ オウイルス科などのウイルスが含ま れる。 第6回 みちのくウイルス塾 （平成19年7月14日） アルボウイルス一覧 媒介昆虫 カ 病名またはウイルス名 ウイルス科（属） ◆黄熱 ◆西ナイル熱/脳炎 ◆デング熱 ◆ロシオ ◆日本脳炎 ◆ムレー渓谷脳炎 ◆ｾﾝﾄﾙｲｽ脳炎 ◆ﾌﾞｴｯｾｴﾙｽﾌﾞﾛﾝ ◆西部ウマ脳炎 ◆オニョニョン ◆東部ウマ脳炎 ◆ロスリバー ◆ベネズエラウマ脳炎 ◆シンドビス ◆チクングニア ◆マヤロ熱 ◆ブンヤンウェラ ◆タヒナ ◆ブンヤウイルスＣ群 ◆ラ・クロス ◆カリフォルニア脳炎 ◆シンブ群＊ ◆リフトバレー熱 ヌカカ マダニ トガウイルス （アルファウイルス） ブンヤウイルス （ブンヤウイルス） ブンヤウイルス （フレボウイルス） ◆サシチョウバエ熱 サシチョウバエ フラビウイルス （フラビウイルス） ブンヤウイルス （フレボウイルス） ◆小胞性口内炎 ラブドウイルス （ペシクロウイルス） ◆オポロウチェ ブンヤウイルス （オロポウチェ） ◆ロシア春夏脳炎 ◆オムスク出血熱 ◆中央ﾖｰﾛｯﾊﾟﾀﾞﾆ脳炎 ◆キャサヌル森林熱 フラビウイルス （フラビウイルス） ◆跳躍病 ブンヤウイルス （ナイロウイルス） ◆クリミヤーコンゴ出血熱 ◆コロラドダニ熱 ◆ケメロボ デングウイルス in first decade of this century • ウエストナイルウイルス • 日本脳炎ウイルス • デングウイルス • チクングニヤウイルス レオウイルス （オルビウイルス） フラビウイルス属の系統樹 ３ １ ２ ４ アルボウイルス フラビウイルス脳炎の分布 日本脳炎血清型群 WN Kun MVE JE SLE 黄熱 ダニ媒介性脳炎ウイルス群 Novosibirsk ウエストナイルウイルス クンジンウイルス 日本脳炎ウイルス ロシア春夏ウイルス 中欧脳炎ウイルス 1 米国ウエストナイル熱 患者発生状況（200７年） West Nile Virus Transmission Cycle Mosquito vector Incidental infections West Nile virus West Nile virus Incidental infections Bird reservoir hosts （7/3現在19例、うち死亡例1） 米国ウエストナイル熱 患者発生状況（2005年） 米国ウエストナイル熱 患者発生状況（2006年） 1965年から2003年までの日本脳炎報告患者数 1999-2005年の米国における WN熱・脳炎患者発生状況 2000 01 02 03 04 05 06 累計 WN熱/その他 脳炎 死者数 患者数合計 3 2 2 1,210 6,996 1,391 1,706 2,807 14,117 59 19 64 2,946 2,866 1,148 1,294 1,449 9,845 7 2 9 284 264 100 119 165 950 62 21 66 4,156 9,862 2,539 3,000 4,256 23,962 Reported cases 50 5000 Reported cases 年 1999 1989; 北京株導入 60 6000 40 4000 30 20 3000 10 2000 0 1982 1987 1992 1997 2002 1000 0 1946 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 Year 1967-1975; 特別対策 1954-1966; 勧奨接種 1989; 北京株導入 1976∼ 平常時臨時接種 1995∼ 定期予防接種 2 ブタにおける日本脳炎ウイルスHI抗体保有状況（1972年-2002年） 日本脳炎患者発生状況(1982年-2002年) 本邦確認されたウエストナイル熱の１ 本邦確認されたウエストナイル熱の１例臨床経過 診断までの過程 2005年 プエルトリコ滞在 日本脳炎(JaGAr株） HI：1280x 日本国内 ロサンゼルス滞在 近医 当院 当院 当院 当院 当院 頭 痛 発 熱 WNV ウイルス分離 ： RT-PCR ： IgM 捕捉 ELISA ： (国立感染症研究所キット） 9月10日 陰 性 陰 性 陽 性 9月20日 未実施 未実施 陽 性 皮疹 8/24 WBC PLT CRP 28 ( /μl ) (×10 4/μl ) ( mg/dl ) 9/4 8 10 12 2190 8710 7.2 7.4 0.8 0.3 20 10/5 6940 13.7 ---- 症例 ２ • 25歳女性、LAに留学中、9月6日から倦怠感・下痢 • 9/7：皮疹、9/9より頭痛 • 9/12：LAの病院を受診、WN熱の疑いで緊急入院 となり、9/15WN熱と診断された。 • 9/25日本に一時帰国。 • 10/4：その後も倦怠感、手のしびれ感が持続し、Ｗ Ｎ熱輸入症例の報道（10/3）を知り、心配となり川 崎病院を受診した。 • 感染研にて、ＩｇＭ抗体陽性・中和抗体陽性を確認 した。 9月10日 9月20日 WNV中和抗体 ： 40x 640x フラビウイルス脳炎の分布 Novosibirsk ウエストナイルウイルス クンジンウイルス 日本脳炎ウイルス ロシア春夏ウイルス 中欧脳炎ウイルス 3 Occurrence of JE patients after Vaccination strategy in Korea Age distribution of JEV NT antibody positives from 1985 to 2000 100 Positive rate ≧1:10 1988 1992 1996 2000 2004 80 60 40 （%） 20 Change of Vaccination schedule 0 100 Positive rate Started Vaccination Change of Booster schedule ≧1:20 80 60 40 （%） 20 ≧70 60-64 9 55-59 8 65-69 7 50-54 6 40-44 5 45-49 4 25-29 3 35-39 2 20-24 1 30-34 0 15-19 0 10-14 Tentative Vaccination 年齢群（歳） 日本脳炎ウイルスの生活環 日本脳炎ウイルスについて プラス鎖RNAウイルス（11kb長） 3つの構造蛋白、7つの非構造蛋白、非翻訳領域から構成される 5’ Nontranslated region (NTR) 0 1000 C prM M 2000 E 3000 3’ NTR 4000 5000 NS1 NS2A NS2B Structural proteins 6000 NS3 7000 8000 NS4A NS4B 9000 10000 NS5 Nonstructural proteins 日本脳炎ウイルスの地理的分布 I, III III I, II, III II, III I, II, III, IV, V I, II Ref.: Solomon et al. (2003) 日本におけるJEV genotype(1) Strain Year Location Source Nakayama JaGAr01 JaTAn1/65 JaTAn1/72 JaTAn1/75 JaTAr1/75 80P136 JaTAn1/80 81P241 81P244 JaOArS982 JaTAn1/84 JaTAn1/87 89C49 89P141 JaTAn1/90 JaOArK36-91 JaTAn1/91 JaTAn2/91 Ishikawa(94) JaTAn1/94 JaTAn2/94 95-91 95-167 97-82 JaTAn1/98 10-173 JaTAn1/99 2001-23 1935 1959 1965 1972 1975 1975 1980 1980 1981 1981 1982 1984 1987 1989 1989 1990 1991 1991 1991 1994 1994 1994 1995 1995 1997 1998 1998 1999 2001 Tokyo Gunma Tokyo Tokyo Tokyo Tokyo Oita Tokyo Oita Oita Osaka Tokyo Tokyo Oita Oita Tokyo Osaka Tokyo Tokyo Ishikawa Tokyo Tokyo Oita Oita Oita Tokyo Chiba Tokyo Oita Human CSF Culex tritaeniorhynchus Swine serum Swine serum Swine serum Mosquito pool Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Mosquito pool Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Mosquito pool Swine serum Swine serum Swine mononuclear cells Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Porcine tonsil Swine serum Swine serum Genotype III III III III III III III III III III III III III III III III I III III I I I I I I I I I I “ Genotype shift” Ref.: Ma et al. (2003) 4 Dengue endemic area 日本におけるJEV genotype(2) Strain Year Location Source JaTAn 1/65 JaTAn 1/84 JaTAn 3/86 JaTAn 1/87 JaTAn 4/88 JaTAn 1/90 JaTAn 5/90 JaTAn 6/90 JaTAn 7/90 JaTAn 2/91 JaTAn 1/94 JaTAn 1/99 JaTAn 1/00 1964 1984 1986 1987 1988 1990 1990 1990 1990 1991 1994 1999 2000 Tokyo (Mitaka) Tokyo (Tachikawa) Tokyo (Mizuho) Tokyo (Mizuho) Tokyo (Tachikawa) Tokyo (Oume) Tokyo (Oume) Tokyo (Oume) Tokyo (Oume) Tokyo (Tachikawa) Tokyo (Fuchu) Tokyo (Oume) Tokyo (Oume) Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Swine serum Genotype III III III III III III III III III III I I I “Genotype shift” Ref.: Yoshida et al. (2005) 2007年デング熱輸入症例の現状 （感染研ウイルス第一部で診断） 輸入デング熱発生状況 （1999年 1999年4月∼2005年 2005年） 80 患者報告数 （人） 74 Age 1 0 1 1 60 52 50 10- 40 Philippines 1 India 407 SriLanka 2 50- Papua New Guinea Brazil 60- A Bolivia R 9 Indonesia 30- S 18 Area 20- 3 32 20 国別内訳 0-10 49 2 1 S 0 1999 2000 2001 2002 2003 年代別内訳 2005 2004 9 1 (4月-12月) 1 患者発生年 1 日本人デング熱患者の臨床症状・所見 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 小児のデングウイルス初感染と再感染におけ るデング出血熱/ショック症候群の発生頻度 デング出血熱 (DHF grade 1, 2) デングショック症候群 （DHF grade 3,4) 初感染 （１−１４y） 0.18% 0.007% 再感染 （１−１４y） 2.01% 1.14% なし あり その他 出血傾向 白血球減少 肝機能異常 血小板減少 紫斑 おう吐 鼻出血 腹痛 食欲不振 筋肉痛 関節痛 下痢 全身倦怠感 頭痛 皮疹 発熱 5 2004年ネパールでデング熱初流行 ミクロネシア連邦に在住する日本人におけるデン グ熱発生状況（2004 ）について グ熱発生状況（2004）について Serologically positive Serologically negative 現在、ミクロネシアではZIKA 2007年）！ 年）！ 現在、ミクロネシアではZIKA virus感染症が流行している（ virus感染症が流行している（2007 ２００３年および２００４年の日本人輸入 デング熱患者より ２００３年および２００４年の日本人輸入デング熱患者より 分離されたデング1 分離されたデング1型ウイルスに観察される３ 型ウイルスに観察される３’ NTR内の欠損 NTR内の欠損 5’ NTR 0 NS2B 1000 C prM 2000 E 3000 4000 5000 NS1 NS2A NS5 6000 NS3 シンガポールにおけるデング熱流行 3’ NTR NS4A 7000 NS4B Stop codon 8000 9000 10000 NS5 3’ NTR DENV-1(02-20) 10240 G AACG AGAG TGATCCCGA AGGG GCAC TCTGGTGAG TCAA CACATTTACAAAA TAAAG GAA 10299 DENV-1(Seychelles) 10240 A AACG AGAG TGATCCCGA AGGG GCAC TCTGGTAAG CCAA CCCATTCACAC-- ----- --- 10289 DENV-1(Yap Island) 10240 A AACG AGAG TGATCCCGA AGGG GCAC TCTGGTAAG TCAA CCCA--------- ----- --- 10282 rDENV-1m10 (mutant) 10240 G AACG AGAG TGATCCCGA AGGG GCAC TCTGGTGAG TCAA CACATTTAC---- ----- --- 10287 Variable DENV-1(02-20) 10300 A ATAA GAAA TCAAACAAG GCAA GAAG TCAGGCCGG ATTA AGCCATAGTACGG CAAGA GCT 10359 DENV-1(Seychelles) 10290 - ---- --AA TCAAACAAG GCAA GAAG TCAGGCCGG ATTA AGCCATAGTACGG TAAGA ACT 10342 DENV-1(Yap Island) 10283 - ---- ---- ---AACAAG GCAA GAAG TCAGGCCGG ATTA AGCCATAGTACGG TAAGA GCT 10330 rDENV-1m10 (mutant) 10288 - ---- --AA TCAAACAAG GCAA GAAG TCAGGCCGG ATTA AGCCATAGTACGG CAAGA GCT 10340 region これらの欠損の意義は何か？欠損がウイルス性状に影響を及ぼすか？ シンガポールにおける蚊からのデングウイルス分離状況 台湾におけるデング熱患者発生数 16000 15221 14000 近年の流行株 1992: DEN 3 1998: DEN 2 2004/5:DEN 1 12000 報 告 患 者 数 10000 8000 6000 4000 2000 0 1336 1998 1108 1999 854 2000 1120 2001 2002 85 2003 328 2004 198 2005 年 6 台南地方で熱帯シマカの確認された地域 デングウイルス媒介蚊 Aedes Egipti Aedes Albopictus ネッタイシマカ 吸血中のヒトスジシマカ ヒトスジシマカは日本にもいる！ (高雄県衛生局提供） 東北地方におけるヒトスジシマカの分布北限の移動 （１９９８−２００３） 青森 八戸 盛岡 能代 水沢 秋田 本荘 横手 酒田 一関 東 山 気仙沼 − ４０ ゜N − ３９゜N 2001・2002年 2000年 2003年 2003年 1998年 − ３８゜N 新庄 山形 石巻 仙台 福島 会津若松 軽井沢 − ３７゜N 白河 日光 確認地 ＜チクングンヤ熱・最近の流行＞ 2005年初頭にコモロ（Comoro)諸島で流行 が発生した。その後、ウイルスはインド洋に位 置する他の島国（モーリシャス：Mauritius, レ ユニオン：Reunion, セーシェル：Seychelles, マヨット：Mayotte)などに拡大し流行した。レ ユニオン島では、2005年の3月から2006年 の2月までで15万人以上の患者が発生した。 2006にはインド西部、スリランカでも流行をみ ており、香港、台湾、米国、スイスなどからも 輸入症例が報告されている。 未確認地 100 Km 東 京 チクングニヤ熱分布地域 20052005- 06の西インド洋諸国での流行 06の西インド洋諸国での流行 7 遷延する関節痛より確定診断に至った チクングニヤ熱の本邦初症例 水野泰孝1)、加藤康幸1)、工藤宏一郎1)、高崎智彦2)、倉根一郎2) 1)国立国際医療センター国際疾病センター 2)国立感染症研究所ウイルス第一部 ＜症例＞ 36歳女性。主訴は遷延する膝関節痛および足関節痛。既往歴、 家族歴に特記事項なし。平成18年7月16日より12月10日までスリ ランカ、コロンボに帯同家族として滞在。平成18年11月17日に歩行 困難な程度の左足関節痛と共に40℃の発熱、頭痛が出現。現地 医療機関で白血球減少、血小板減少、臨床症状と迅速診断キット によりデング熱とチクングニヤ熱の混合感染と診断されたが、血清 診断による確定診断はなされなかった。無治療にて11月18日には 解熱し、11月19日に両四肢に紅斑が出現した。関節痛はその後も 持続し改善を認めないため、精査目的で12月26日に国際医療セン ターを受診した。 ＜ 経 過 ＞ ＜来院時身体所見＞ 意識清明、体温37.2℃、脈拍88回/分、血圧： 108/70mmHg、診察上特記すべき異常所見 は認めなかった。起立時および歩行時の膝、 足関節痛は残存していたが、疼痛部位の発 赤、腫脹は認められなかった。 ＜急性期の症状＞ 関節痛の部位としては最初に足首の関節が痛み、腫脹を 伴い歩けなくなった。（腫脹をきたすと関節痛というより、関節 炎と臨床診断される） チクングニヤ熱日本人輸入症例確認の報道 日常生活に支障を来たすほどではない関節痛であっ たため無投薬にて経過観察としたが、その後の血 清診断の結果、抗チクングニヤウイルス 抗チクングニヤウイルスIgM IgM抗体陽 抗体陽 性（Positive/Negative 性（Positive/Negative ratio=7.04, P/N Ratio 2.0以 2.0以 上を陽性）および抗チクングニヤウイルス中和抗体 抗チクングニヤウイルス中和抗体 上を陽性） 価640倍（ 10倍以上を陽性） 倍以上を陽性）を確認した。患者は家 640倍（10 族の都合により1月初旬にスリランカへ戻ったため 抗体価推移の検査は実施できなかった。次回帰国 される際に再度抗体検査を実施する予定である。 チクングニヤ熱症例（新潟県） 患者は、５０代、女性。日本在住の日本人女性。平成１８年１ １月２７日から１２月３日まで、スリランカに渡航。スリランカで は、渡航後まもなく、数ヶ所を蚊に刺された。帰国後の１２月 ４日より全身倦怠感の増強あり。１２月５日に４０度の発熱、 関節痛を認め、日本国内の医療機関に受診し、入院した。入 院中に鼻出血、皮疹の症状も出現した。（皮疹に関しては、 ＣＰＦＸによる薬疹の可能性も考えられた。）対症療法を行い、 症状は改善して退院した。国立感染症研究所における抗体 検査の結果、デングウイルス感染は否定された。チクングニ ヤウイルス遺伝子の検出・同定、ウイルス分離及び同ウイル スに対する特異的ＩｇＭ抗体陽性、中和抗体陽性であり、チク ングニヤ熱と確定診断した。患者は、退院後は軽度の全身 倦怠感が残存していたが、現在は回復している。 ウイルス遺伝子検出 • TaqMan用プローブ、プライマー ◎Probe: Taq-Chik638P：FAM-TACCAGCCTGCACYCMGB-3’ ○Primer(F)：Taq-Chik607F（10849）：GCR CCM TCT KTA ACG GAC AT ○Primer(R)：Taq-Chik672R（10894）：GCC CCC RAA GTC KGA GGA R 現在流行中のレユニオン株に対して、本法の検出限界は 0.2pfu/tubeです。 • ＜通常PCR用＞ Chik10294s：ACG CAA TTG AGC GAA GCA CAT Chik10573c：AAA TTG TCC TGG TCT TCC TG 8 ユビナガコウモリから分離されたYokoseウイルスの遺伝子解析 RT-PCRによる急性期血清中のチクングニヤウイルスの 検出と増幅遺伝子の塩基配列決定 1 61 121 181 241 301 aacacgcaat tcagcataca aataacatca aaattcattg tacaaaggtg tttggcgata tgagcgaagc gggctcatac ctgtaactgc tggggccaat acgtctataa tccaaagtcg acacgtggag cgcatctgca ctatgcaaac gtcttcagcc catggactac cacacctgag aagtccgaat tcagctaagc ggcgaccatg tggacacctt ccgccctttg agtaaagacg catgcaaaac tccgcgtcct ccgtcacagt tcgacaacaa gcgcaggaag tctatgctaa agaatttgca ttaccaagga taaggacgcc aattgtggtg accaggacaa tacacaactg Chikungunya virus isolate IMT/6466 structural protein E1 mRNA, partial cds. Length = 1079 (レユニオン島分離株） Score = 569 bits (287), Expect = e-161 Identities = 293/295 (99%) ◎田島 茂、高崎智彦、倉根一郎（国立感染症研究所・ウイルス１部） 江下優樹 （大分大学・医・感染分子病態制御） 分離ウイルス粒子（ネガティブ染色） Yokose ウイルスと代表的なフラビウイルスとの間のアミノ酸相同性の比較 日本脳炎ウイルス越冬に関する研究 Vector/host: ?/bat Mosquito/vertebrate Yokose 分離臓器 初代分離状況 2代 目 3代 目 コウモリ種 But number 採取月日 Oita 36 S.46.11/12 Oita 296 S.47.2/15 血 液 + + 脳 - - ブラウン ファット 腎 + + - - 脾 臓 潜伏期 + ユビナガ - コキクガシラ ５日 ７日 乳のみマウ ス発症 4/4 4/4 4 3 4 3 JEV Den2 YFV WNV Tick/vertebrate ?/bat TBEV RioBravo Protein aa % (aa) % (aa) % (aa) C 128 22.7 (66) 27.6 (29) 28.7 (129) 15.4 (26) 22.1 (113) 20.8 (72) prM 168 44.8 (163) 44.4 (133) 47.1 (155) 45.4 (163) 35.9 (153) 32.5 (154) E 490 40.3 (498) 38.3 (496) 48.5 (493) 40.5 (494) 41.1 (501) 37.4 (492) NS1 353 43.6 (353) 45.0 (353) 53.8 (353) 45.9 (353) 40.7 (354) 38.7 (344) NS2a NS2b 227 130 25.1 30.1 (207) (123) 27.4 (146) 32.3 (130) 20.8 (96) 34.4 (125) 25.7 (218) 29.8 (131) 25.7 (35) 25.2 (119) 23.6 (165) 19.3 (114) NS3 620 46.8 (626) 49.5 (624) 54.8 (624) 45.5 (624) 48.1 (607) 47.3 (607) NS4a 2k NS4b 126 23 254 33.3 40.0 34.1 (126) (20) (246) 33.6 (122) 35.8 (109) 33.9 (124) 47.8 (23) 44.1 (254) 30.1 (123) 40.0 (20) 32.1 (246) 32.5 (126) 47.8 (23) 27.8 (255) 27.8 (115) 33.3 (12) 22.2 (36) NS5 907 58.3 (902) 57.3 (895) 61.2 (907) 57.8 (900) 56.9 (893) 54.0 (887) % (aa) % (aa) % (aa) aa: アミノ酸数、(aa): 比較された範囲（アミノ酸数） Env protein Rio Bravo TBEV Yokose 99.5 67.5 99.9 Dengue 2 100 YFV 0.1 WNV JEV Yokose ウイルスと代表的なフラビウイルスでの系統樹解析（１） 今後のアルボウイルス感染症は？ • 地球温暖化の影響で活発化する？：さまざま な要因があり、簡単には結論できない。 • しかし、少なくともデングウイルスは、ワクチン や治療薬が実用化されない限り、熱帯および 亜熱帯地域の都市化現象とあいまって、活発 な活動を示すと考えられる。 • わが国では輸入アルボウイルスだけでなく、 まず常在する日本脳炎ウイルスに注意しなけ ればならない。 9
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