ウイルス病原性のメカニズム

病原性とは、ウイルス感染が疾患を引き起こす一連の事象を指す。これは、ウイルスがどのように複製するかだけでなく、どの細胞や組織に到達するか、体内をどのように広がるか、直接的にどの程度の損傷を与えるか、そして宿主の免疫応答が（時には防御的、時には有害に）結果をどのように形成するかにも依存する。

Definition

ウイルス病原性とは、ウイルスとそれに対する宿主の応答が相互作用して疾患を引き起こすプロセスであり、宿主への侵入、伝播、指向性、細胞および組織の損傷、ならびに病原性と結果の決定要因を含む。

Scope

このトピックでは、指向性（トロピズム）と伝播経路、細胞および組織損傷のメカニズム（直接的な細胞変性効果と免疫介在性損傷）、病原性の決定要因、急性感染から持続感染までのスペクトラム、そして感染が排除されるか疾患を引き起こすかを決定する宿主とウイルスのバランスについて扱う。これは参照および教育資料であり、臨床、診断、または治療のガイダンスではないことを明記する。

Core questions

• 指向性（トロピズム）と伝播経路は、ウイルスがどの組織を損傷するかをどのように決定するのか？
• 疾患はいつ直接的なウイルス細胞変性効果によって引き起こされ、いつ宿主免疫応答によって引き起こされるのか？
• 感染が排除されるか、持続性になるか、または致死的になるかを決定するものは何か？

Key concepts

• 指向性（トロピズム）と組織標的化
• 侵入および伝播経路（局所、血行性、神経性）
• 直接的な細胞変性効果
• 免疫病理（免疫介在性組織損傷）
• 病原性決定要因
• 急性、潜伏性、および慢性（持続性）感染
• 免疫回避と潜伏
• 宿主とウイルスのバランスと結果
• 人獣共通感染症の出現と宿主域

Mechanisms

体表面への侵入後、ウイルスは局所的に広がり、血液を介して、または一部のウイルスでは神経に沿って標的臓器に播種することがある。指向性（トロピズム）はどの組織が影響を受けるかを決定し、それによって疾患のパターンが決まる。損傷は大きく2つの経路で生じる。1つは直接的な細胞変性効果であり、複製によって感染細胞が死滅または機能障害を起こす。もう1つは免疫病理であり、ウイルスに対する宿主の応答が組織を損傷する。感染の経過は、急性で自己限定的な疾患から持続感染まで様々であり、後者は免疫回避、潜伏、または抗ウイルス応答の疲弊によって維持される。病原性は、特定のウイルス決定要因と宿主因子が組み合わさって反映され、ウイルスの伝播と宿主防御のバランスが、感染が排除されるか、制御されるか、または致死的であるかを左右する。新しいヒト疾患は、ウイルスが動物宿主からヒトに移行し、新しい宿主に適応する際に頻繁に発生する。

Clinical relevance

病原性のメカニズムは、なぜ異なるウイルスが特徴的な疾患を引き起こすのか、なぜ一部の感染が持続するのか、そしてなぜ結果がウイルスだけでなく宿主にも依存するのかを説明する。この項目は、ウイルス性疾患がどのように発生するかを理解するための概念的な参照であり、個人の診断、予後、または治療の根拠となるものではない。

Epidemiology

ウイルスは、ヒトの感染症の大部分を占めており、近年記録された多くの新興感染症も含まれ、その大部分は人獣共通感染症に由来する。インフルエンザのようなパンデミックを引き起こしやすいウイルスは、病原性のレベルでの宿主域と病原性の変化が、大規模な公衆衛生上の影響にどのように変換されるかを示している。

History

ウイルス性疾患の理解は、ウイルスが単に感染細胞を殺すという初期の概念から、指向性、宿主内伝播、免疫介在性損傷、および持続性を組み込んだより広範な見解へと進化した。慢性および潜伏感染、免疫回避および疲弊、ならびに人獣共通感染症の出現に関する研究は、病原性をウイルス複製のみではなく、動的な宿主とウイルスの関係の産物として再構築した。

Debates

ウイルス性疾患のどの程度がウイルス自体ではなく免疫応答によって引き起こされるのか？

いくつかのウイルス感染症では、組織損傷の多くは、ウイルスによる直接的な細胞死滅ではなく、ウイルスに対する宿主免疫応答（免疫病理）に起因し、それぞれの相対的な寄与は、病原性における中心的かつ感染症特異的な問題である。

Key figures

• Herbert W. Virgin
• Rafi Ahmed
• Lynn Enquist
• Peter Daszak
• Yoshihiro Kawaoka

Seminal works

• virgin-2009
• jones-2008
• koyuncu-2013

Frequently asked questions

ウイルス感染の症状はウイルスが引き起こすのか、それとも免疫システムが引き起こすのか？

それは感染症による。一部のウイルスは、主に感染細胞を直接損傷することによって疾患を引き起こすが、他のウイルスでは、疾患の多くはウイルスに対して起こる免疫応答に由来する。多くの感染症では両方が関与する。

なぜ一部のウイルス感染は慢性化するのか？

持続感染は、ウイルスが免疫応答を回避または凌駕するときに維持される。例えば、潜伏状態を確立したり、免疫センサーから隠れたり、抗ウイルス応答を疲弊させたりすることによって、ウイルスが完全に排除されないためである。