Microbiology

途上国においては、特定のウイルス性疾患は大きな特徴を持っていることが比較できる。 急性ウイルス性胃腸炎は壊滅的な被害をもたらし、子どもの主な死因となっています。 世界的に見ても、下痢は5歳未満の子供の死亡原因の第2位であり、小児胃腸炎の70％はウイルス性である。 説明したように、下痢の原因には多くの細菌がありますが、ウイルスも下痢の原因となります。 発展途上国では、大腸菌とロタウイルスが最も一般的な原因菌です。 このセクションでは、ロタウイルスと、その他の、あまり一般的ではない、消化器疾患の原因ともなるウイルスについて説明します。

ロタウイルスによる胃腸炎

図1. 糞便サンプル中のロタウイルスを電子顕微鏡で可視化したもの。 (credit: Dr. Graham Beards)

ロタウイルスは、レオウイルス科の二本鎖RNAウイルスである。 ワクチン接種による予防が一般的になりつつありますが、一般的な下痢性疾患の原因となっています。 このウイルスは主に糞口経路で感染します（図1）。

これらのウイルスは小児、特に保育所に広く存在します。 CDC は、米国の小児の 95% が、5 歳になるまでに少なくとも 1 回のロタウイルス感染症に罹患していると推定しています。 体の免疫システムの記憶により、大人がロタウイルスに接触しても、感染しないか、感染しても無症状です。 しかし、高齢者は加齢による免疫力の低下によりロタウイルスに感染しやすいため、老人ホームなどを介して感染が拡大することがあります。 この場合、不顕性疾患や臨床疾患を持つ家族から感染することもあります。

感染者は発熱、嘔吐、下痢を示します。 ウイルスは食後の胃の中でも生存できるが、通常は小腸、特に絨毛の上皮細胞に存在する。 感染すると、食物不耐症、特に乳糖に対する不耐症を起こすことがあります。 一般に2日程度の潜伏期間の後、発病し、約1週間（3〜8日）続きます。 支持療法を行わない場合、この病気は重度の体液喪失、脱水症を引き起こし、死に至ることもあります。 軽症であっても、感染を繰り返すと栄養失調になる可能性があり、特に発展途上国では、衛生状態が悪く、清潔な飲料水を入手できないためにロタウイルス感染が一般的になっています。 下痢の後に栄養失調になった患者（特に小児）は、将来的に下痢性疾患にかかりやすくなり、ロタウイルス感染症による死亡リスクが高まります。

診断のための最も一般的な臨床手段は、糞便サンプルからウイルスを検出する酵素免疫測定法（enzyme immunoassay）です。 ラテックス凝集測定法も使用される。 さらに、電子顕微鏡やRT-PCRを使用してウイルスを検出することもできる。

治療は、経口補水療法による支持療法である。 予防のためのワクチン接種も可能である。 米国では、ロタウイルスワクチンは標準的なワクチンスケジュールの一部であり、投与は世界保健機関（WHO）のガイドラインに準拠しています。 WHOは、世界中のすべての乳児にロタウイルスワクチンを接種することを推奨しており、1回目は生後6週から15週の間に、2回目は32週までに接種します。

ノロウイルスによる胃腸炎

ノロウイルスは、一般にノーウォークウイルスとして認識されており、カリシウイルスに属します。 いくつかの系統が胃腸炎を引き起こすことがあります。 年間数百万人の患者がおり、主に乳児、幼児、高齢者が罹患しています。 これらのウイルスは容易に感染し、伝染力も非常に強いです。 クルーズ船などの狭い空間で集団感染を起こすことでも知られています。 ウイルスは、直接接触したり、汚染された表面に触れたり、汚染された食物を介して感染することがあります。 ノロウイルス感染症の徴候や症状は、ロタウイルス感染症と似ており、水様性の下痢、軽いけいれん、発熱がみられます。 さらに、これらのウイルスは時に投射性嘔吐を引き起こします。 通常、病気は比較的軽く、感染後12～48時間で発症し、治療をしなくても2～3日で治ります。 しかし、脱水症状を起こすことがあります。

ノロウイルスは、PCR または酵素免疫測定法（EIA）検査で検出することができます。 EIAは感度が不十分であるため、RT-qPCRが好ましいアプローチである。 EIAで迅速検査を行う場合は、PCRで診断を確認する必要がある。 薬物療法はありませんが、この病気は通常、自己限定的です。 水分補給療法や電解質補給が行われることがあります。

アストロウイルスによる胃腸炎

アストロウイルスは一本鎖のRNAウイルス（アストロウイルス科）で、特に乳児や小児に重度の胃腸炎を引き起こすことがあります。 症状としては、下痢、吐き気、嘔吐、発熱、腹痛、頭痛、倦怠感などがあります。 ウイルスは、糞口経路（汚染された食物や水）を介して感染します。 診断には、検便の分析が必要です。 検査には、酵素免疫測定法および免疫電子顕微鏡法が用いられることもあります。

肝炎

肝炎とは肝臓の炎症の総称で、様々な原因で起こります。 なかには、ウイルス感染が原因である場合もあります。 臨床的に重要な肝炎ウイルスは、大きく分けてA型（HAV）、B型（HBV）、C型（HCV）、D型（HDV）、E型（HEV）の5つがあります（図3）。 なお、エプスタイン・バー・ウイルス（EBV）、黄熱病、サイトメガロウイルス（CMV）など他のウイルスも肝炎を引き起こすことがあり、「循環系およびリンパ系のウイルス感染症」で説明しています

図3. 肝炎を引き起こすウイルスは主に5種類。 HAVは非エンベロープ型のssRNA(+)ウイルスで、ピコルナウイルスファミリー（ボルチモアグループIV）の一員である。 HBVはdsDNAエンベロープウイルスで、逆転写酵素を用いて複製し、ヘパドナウイルスファミリーの一員である（ボルチモアグループVII）。 HCVは、エンベロープ型ssRNA（+）ウイルスであり、フラビウイルス科に属する（ボルティモアグループIV）。 HDVはエンベロープを持つssRNA(-)で、環状である(Baltimore Group V)。 このウイルスは、HBVの存在下でのみ増殖することができます。 HEV は非エンベロープ型 ssRNA(+) ウイルスで、ヘパウイルス科 (Baltimore Group IV) の一員です。

5 つの肝炎ウイルスは異なりますが、これらはすべて肝細胞 (肝細胞) への親和性を持っているので、いくつかの類似した徴候や症状を引き起こすことがあります。 HAV と HEV は摂取によって感染し、HBV、HCV、HDV は非経口的な接触によって感染します。 肝炎ウイルスは血液に入り（ウイルス血症）、脾臓、腎臓、肝臓に広がります。 ウイルスが複製される過程で、ウイルスは肝細胞に感染します。 肝細胞が複製され、さらに肝炎ウイルスが放出されることにより炎症が起こります。 症状としては、倦怠感、食欲不振、暗色尿、右上腹部の痛み、嘔吐、吐き気、下痢、関節痛、灰色便などがみられます。 さらに、肝臓に病気や傷があると、ヘモグロビンをうまく分解できなくなり、ビリルビンが体内に蓄積して、皮膚や粘膜が黄色くなる黄疸という状態になります（図4）。 重症の場合は、肝壊死を起こすこともあります。

図4. (a）肝炎は、様々な根本的な原因から生じる肝臓の炎症です。 黄疸の原因になることもあります。 (b）黄疸は、皮膚、粘膜、目の強膜の黄変によって特徴付けられる。 (credit b left: modification of work by James Heilman, MD; credit b right: modification of work by “Sab3el3eish”/Wikimedia Commons)

多くの類似性を持ちながらも、肝炎ウイルスはそれぞれ独自の特徴を持っています。 HAV は一般に、糞便-経口経路、密接な個人的接触、または汚染された水や食物への暴露によって感染します。 A型肝炎は、15日から50日（平均は30日）の潜伏期間の後、発症することがあります。 通常、軽症または無症状で、数週間から数カ月で自然に治癒します。 より重症の劇症肝炎は、まれにしか発症しませんが、致死率は70〜80％と高くなります。 ワクチン接種が可能で、特に小児（1～2歳）、リスクの高い国への旅行者、肝臓疾患やその他の特定の疾患を持つ人、薬物使用者に推奨されています。

HBVは同様の徴候や症状を伴うものの、感染や転帰が異なります。 このウイルスは平均潜伏期間が120日で、一般に感染性の血液や精液、唾液などの体液への曝露に関連します。 曝露は、皮膚穿刺、胎盤を介したもの、粘膜接触によって起こりますが、抱きしめる、手をつなぐ、くしゃみ、咳などの何気ない接触や、授乳やキスによっても広がりません。 感染の危険性が最も高いのは、静注薬を使用している人や、感染者との性的接触がある人です。 また、医療従事者は、感染した患者を治療する際に、針刺しなどの怪我をする危険性があります。 感染は慢性化し、肝硬変や肝不全に進行することがあります。 また、肝臓がんとの関連も指摘されています。 慢性感染は死亡率が最も高く、乳幼児に多くみられます。 乳幼児の感染者の約90％が慢性キャリアになるのに対し、成人の感染者はわずか6〜10％です。 ワクチン接種が可能で、標準的なワクチン接種スケジュール（出生時に1回、生後18カ月までに2回目）の一環として小児に、またリスクの高い成人（特定の疾患を持つ人、静脈内麻薬使用者、複数のパートナーと性交渉を持つ人など）に推奨されています。 医療機関は、血液および/またはその他の感染性物質に職業上接触するすべての労働者にHBVワクチンを提供することが義務付けられています

HCV はしばしば未診断であるため、記録されているよりも広く存在している可能性があります。 平均潜伏期間は45日で、感染した血液との接触により感染する。 無症状で自然に治癒するケースもあるが、感染者の75％～85％は慢性保菌者となる。 ほぼすべての症例は、静脈内薬物の使用や輸血に関連した非経口感染で起こります。 過去または現在、静脈内麻薬の使用歴がある人、あるいは感染者との性的接触がある人のリスクが最も高くなります。 また、汚染された血液製剤を介して感染することもあり、歯ブラシやカミソリなどの汚染された個人用品を介して感染することもあります。

HDVは米国では珍しく、複製に必要なHBVにすでに感染している人にしか発症しません。 したがって、HBVに対するワクチン接種はHDV感染に対する予防にもなります。 HDVは感染した血液との接触により感染します。

HEV 感染も米国ではまれですが、多くの人がHEVに対する抗体価を陽性にしています。 ウイルスは、場所によって異なるウイルスの遺伝子型によって、食物および/または水の汚染を介した糞口経路、または人から人への接触によって最も一般的に広がります。 4つの遺伝子型があり、感染様式や分布などが多少異なります（例えば、2つは人獣共通感染症で、2つは非感染症、1つだけが慢性感染を引き起こすなど）。 遺伝子型3、4は食品を介してのみ感染し、遺伝子型1、2は水や糞口経路でも感染する。 遺伝子型1は人から人へ感染する唯一の型であり、HEVのアウトブレイクの最も一般的な原因である。 加熱が不十分な肉、特にシカや豚肉、貝類を摂取することで感染する可能性があります。 遺伝子型3および4は人獣共通感染症であるため、摂取した感染動物から感染する可能性があります。 特に妊娠中の女性は危険です。 この病気は通常2週間以内に自己限定的になり、慢性感染を引き起こすことはないようです。

肝炎の一般的な臨床検査は、まず血液検査で肝機能を調べます（表2）。 肝臓が正常に機能していない場合、血液中にはアルカリフォスファターゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼ（ALT）、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST）、直接ビリルビン、総ビリルビン、血清アルブミン、血清総蛋白、計算グロブリン、アルブミン／グロブリン（A／G）比が高値になります。 これらのうちいくつかは、完全代謝パネル（CMP）に含まれ、まず肝臓の問題の可能性を示唆し、より包括的な検査の必要性を示すことがあります。 肝炎ウイルス血清学的検査パネルは、肝炎ウイルスA、B、C、時にはDの抗体を検出するために使用することができます。さらに、他の免疫学的およびゲノム検査が可能です。

支持療法、安静、輸液以外の特定の治療は、多くの場合、自己限定的であるHCVを除いて肝炎ウイルス感染には利用できないことがあります。 免疫グロブリンは，曝露の可能性がある場合に予防的に使用することができる。 また、インターフェロンα2bや慢性感染症に対する抗ウイルス剤（ラミブジン、エンテカビル、アデホビル、テルビブジンなど）などの薬物療法が行われます。 C型肝炎は、インターフェロン（単剤または他の治療との併用）、プロテアーゼ阻害剤、および他の抗ウイルス剤（例えば、ポリメラーゼ阻害剤ソホスブビル）で治療することができます。 併用療法が一般的です。 HEVの慢性例では、抗ウイルス薬や免疫抑制薬が使用されることもあります。 重症例では、肝移植が必要となる場合があります。 さらに、HAVやHBVの感染を予防するためのワクチンもあります。 HAVワクチンはHEVに対する予防効果もあります。 HBVワクチンは、HDVに対しても予防効果があります。 HCV に対するワクチンはありません。