DNAウイルス：ヘルペスウイルス、ポックスウイルス、その他

DNAウイルスは、その遺伝情報をDNA（通常は二本鎖）として保持し、多くは宿主細胞の核内で細胞酵素およびウイルス酵素を利用して複製します。このグループには、生涯にわたる潜伏感染を確立するヘルペスウイルス、ヒトのウイルスの中で最大かつ構造的に最も複雑なポックスウイルス、そしてパピローマウイルス、アデノウイルス、ヘパドナウイルス、パルボウイルスなどのファミリーが含まれ、そのいくつかはヒトのがんに関連しています。

Definition

DNAウイルスは、ゲノムがDNAで構成されるウイルスです。ヒトにおいて医学的に重要なメンバーは、主に二本鎖DNAウイルスであり、ヘルペスウイルス科、ポックスウイルス科、パピローマウイルス科、アデノウイルス科、ヘパドナウイルス科、パルボウイルス科などが含まれます。

Scope

本項目では、医学的に重要な主要なDNAウイルスファミリー、それらに共通する複製の特徴、および潜伏感染、発がん、持続感染といったそれらを区別する疾患パターンについて紹介します。これはウイルス生物学と疾患関連性に関する参照概要であり、臨床管理や治療の指針を提供するものではありません。

Core questions

• DNAウイルスはどのように複製するのか、そしてなぜほとんどが核内で複製するのか？
• ヘルペスウイルスが生涯にわたる潜伏感染を確立することを可能にする分子的な特徴は何か？
• パピローマウイルスなどの特定のDNAウイルスは、どのようにヒトのがんに寄与するのか？

Key concepts

• 二本鎖DNAゲノム
• 核内複製
• ウイルス潜伏と再活性化
• 腫瘍形成性変換
• ヘルペスウイルス科 (HSV, VZV, CMV, EBV)
• ポックスウイルス科と細胞質複製
• パピローマウイルス科と子宮頸がん
• ヘパドナウイルス科と逆転写

Key theories

DNA腫瘍ウイルスによるウイルス発がん

ハラルド・ツア・ハウゼンは、特定のヒトパピローマウイルス型が悪性形質転換を促進しうることを示し、一部のDNAウイルスが宿主細胞周期制御を妨害することによってがんを引き起こすという原則を確立しました。

Mechanisms

ほとんどのヒトDNAウイルスは、DNA依存性DNAポリメラーゼを利用または供給して核内でゲノムを複製します。ポックスウイルスは顕著な例外であり、自身の酵素機構を用いて細胞質で複製します。ヘルペスウイルスは、特定の細胞型でエピソームとして持続することで潜伏感染を確立し、周期的に再活性化します。この戦略が再発性疾患の根底にあります。一部のDNAウイルスは、高リスク型パピローマウイルスによる子宮頸がんのように、腫瘍抑制経路を不活性化するタンパク質をコードすることで発がんを促進します。ヘパドナウイルスは、逆転写を利用してRNA中間体を介して複製するという点で、DNAウイルスの中では珍しい存在です。

Clinical relevance

DNAウイルスファミリーは、口唇ヘルペスや性器ヘルペス、水痘や帯状疱疹、伝染性単核球症、いくつかのウイルス関連がん、そして歴史的には天然痘など、広範なヒトの病態を引き起こします。その生物学を理解することは、なぜ感染が再発するのか、なぜ一部が一生涯持続するのか、そしてなぜ特定の種類ががん予防のためにスクリーニングされるのかを理解する上で役立ちます。本項目は記述的なものであり、個別の診断や治療の根拠となるものではありません。

Epidemiology

多くのDNAウイルスは世界中で高い有病率を示します。エプスタイン・バーウイルスやサイトメガロウイルスなどのヘルペスウイルスは、生涯にわたって大多数の成人に感染し、持続的な高リスク型パピローマウイルス感染は、子宮頸がんやその他のがんの既知の原因となっています。

Evidence & guidelines

参照ウイルス学テキストや権威ある臨床レビューは、DNAウイルスの生物学と疾患関連性を要約しています。パピローマウイルスががんを引き起こすという実証は、がん予防を再構築し、広く採用されているスクリーニングおよびワクチン接種プログラムに反映されています（ここではエビデンスのレベルで記述されており、個別の助言ではありません）。

History

ポックスウイルスによって引き起こされる天然痘は、ワクチン接種によって制御された最初の疾患であり、根絶された最初の疾患でもあり、ウイルス学における画期的な出来事となりました。20世紀を通じて、ヘルペスウイルスは潜伏性、再発性感染症の原因として特徴づけられ、20世紀後半のツア・ハウゼンの研究は、パピローマウイルスと子宮頸がんの因果関係を確立し、ウイルス発がんの理解を変革しました。

Key figures

• Harald zur Hausen
• David Baltimore
• Bernard Roizman

Seminal works

• zurhausen-2002
• cohen-2000-ebv
• knipe-fields-2013

Frequently asked questions

ヘルペスウイルス感染症はなぜ生涯にわたって再発するのですか？

ヘルペスウイルスは、初回感染後に特定の宿主細胞内で潜伏感染を確立し、間欠的に再活性化して再発エピソードを引き起こすことがあります。ウイルスは体内から排除されるわけではありません。

DNAウイルスはがんを引き起こすことがありますか？

一部のDNAウイルスはがんを引き起こす可能性があります。高リスク型ヒトパピローマウイルスや特定の他のDNAウイルスは、宿主細胞周期制御を阻害するタンパク質をコードしており、特定のヒトのがんとの因果関係が確立されています。