ロタウイルス

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ロタウイルス
Rotavirus.jpg
電子顕微鏡によるロタウイルス(スケールバー100nm)
分類(ウイルス)
: 第3群(2本鎖RNA)
: レオウイルス科 Reoviridae
: ロタウイルス Rotavirus
: A, B, C, D, E, F & G

ロタウイルス (Rotavirus) は、レオウイルス科の一種のウイルス1973年に見つかった。2層のタンパク質の殻に覆われた2本鎖RNA (double-strand RNA) ウイルス。

一般に乳児下痢症・嘔吐下痢症の原因としても知られている。アメリカ合衆国では年間50万人以上が主に下痢症状で受診し、特に小児は重篤な下痢を起こし易く、罹患患者の10%は入院となる。地域差があると考えられるが世界で毎年約70万人程度が亡くなっていると考えられている[1]

徴候と症状[編集]

ロタウイルス性腸炎は軽度から重度の至る疾患で、吐き気嘔吐、水様性の下痢、軽い発熱を特徴とする。幼児がロタウイルスに感染した場合、症状が現れるまでの潜伏期 (incubation period) は約2日程度である[2]。腸炎は急性経過をとり、発症後しばしば最初に嘔吐が認められ、その後4日から8日程度の重篤な下痢が続く。脱水症状が他の細菌性下痢症に比べ発生しやすく、これはロタウイルス感染症の主要な死因でもある[3]

A群ロタウイルスの感染は生涯を通じて起こりうるが、初感染時に通常認められる症状は、2回目以降では軽微、あるいは不顕性である[4][5]。2回目以降の感染時の症状の減弱は免疫系による防御に由来する[6][7]。そのため顕性感染は2歳以下の乳幼児で多く、45歳まで年齢を重ねるにつれて減少する[8]。新生児の感染はよくみられるが、軽微か不顕性である事が比較的多く[9]、最も重症化しやすいのは6ヶ月から10歳の乳幼児・小児や高齢者、あるいは免疫不全症患者である。幼少期に獲得する免疫により、ほとんどの成人はロタウイルスに抵抗性である。成人の胃腸炎は通常他の病原体によるが、一方で成人の不顕性感染が集団における感染経路の維持に寄与している可能性がある[10]

感染経路[編集]

Many rotavirus particles packed together, which all look similar
Rotaviruses in the faeces of an infected child

ロタウイルスは汚染された手や物との接触を通じて糞口経路によって伝播するが[11]、さらに空気感染の可能性もある[12]。ウイルス性の下痢は感染性が非常に高い。感染者の糞便は1グラムあたりで最大10兆以上のウイルス粒子を含み[5]、100以下のウイルス粒子でも感染が成立する[9]

ロタウイルスは環境中でも安定である[13]細菌寄生虫の除去に十分なほど衛生状態が良好でもロタウイルスの感染を抑えるには不十分なようであり、衛生状態の高い国と低い国でもロタウイルス感染症の罹患率はほとんど等しい[12]

発病機構[編集]

The micrograph at the top shows a damaged cell with a destroyed surface. The micrograph at the bottom shows a healthy cell with its surface intact.
ロタウイルスに感染した腸細胞(上)と非感染細胞(下)の電子顕微鏡像。スケールバー = 約500 nm

下痢はウイルスの活動によって発生する。吸収不良腸細胞(小腸吸収上皮細胞とも)と呼ばれる腸管の細胞の破壊による。ロタウイルスの産生するタンパク質、NSP4エンテロトキシンであり、このタンパク質は年齢やカルシウムイオン依存的に塩化物イオンの分泌を促進、ナトリウム-グルコース共輸送タンパク質による水の再吸収を阻害、刷子縁のジサッカリダーゼを阻害する効果を持ち、さらに腸神経系のカルシウム依存性分泌反射を活性化する可能性がある[14]。腸細胞は小腸にラクターゼを分泌する役割を持ち、ラクターゼの喪失による牛乳不耐性はロタウイルス感染の症状の1つであるが[15]、この症状は数週間に渡って継続する事がある[16]。牛乳をしばらく子どもの食事から除いた後、再び食事に加えるとしばしば軽度の下痢が再発する。これは腸管の細菌による二糖ラクトース)の発酵が原因である[17]

診断と検出[編集]

ロタウイルスの感染を診断するには通常重篤な下痢の原因となる胃腸炎の診断に続く。小児が胃腸炎によって病院で診察を受ける場合はほとんどの場合A群ロタウイルスの検査が行われる[18][19]。A群ロタウイルスの特異的診断は小児の便を試料としたELISA法によるウイルスの検出によってなされる。感度、特異性が高い、A群ロタウイルスの全血清型を検出できる認可済みの診断キットは複数の製品が市場に流通している[20]。他の検出法としては、電子顕微鏡によるウイルス粒子の確認や、PCRによる検出が研究目的の実験室で用いられる[21]。また、逆転写PCR (RT-PCR) 法を用いる事でヒトのロタウイルスの全ての種の全ての血清型を診断、同定できる[22]

治療と予後[編集]

ロタウイルスの急性感染における治療は非特異的な対症療法であり、脱水の対策が最も重要となる[23]。無治療の場合、小児は重度の脱水を起こすと死に至る事もある[24]。下痢の重篤度に応じて経口補液を行い、補液時においては少量の塩分と糖分を含む十分な量の水を飲ませる[25]。2004年にはWHOとUNICEFが急性下痢の治療用に低浸透圧の経口補水液と亜鉛サプリメントの併用を推奨している[26]。感染した小児のおよそ50%が受診、そのうち約10%が脱水を理由に入院が必要となり[27]点滴経鼻胃管による補液、電解質血糖値のモニタリングが行われる[18]。また、プロバイオティクスはロタウイルスによる下痢の持続期間を減少させることが示されており[28]、ヨーロッパ小児消化器病学会は「効果的な介入としてラクトバチルス・ラムノサスサッカロマイセス・ブラウディなどのプロバイオティクス、ジオスメクタイトラセカドトリルの投与がある[29]」としている。ロタウイルスが他の合併症を招く事は稀であり、先進国では適切に治療されれば小児の予後は良好であるが[30]、発展途上国では年間数十万人がロタウイルス感染による下痢症で死亡し[27]、また、腸重積、肝炎、胆道閉鎖症、1型糖尿病、腎後性腎不全、脳炎髄膜炎脳症などさまざまな病態との関連が疑われる事もある[13][27][31]

疫学[編集]

A line graph with the months and years on the x-axis and the number of infections on the y-axis. The peaks in the line correspond to the winter months of the northern hemisphere.
イングランドのある地域におけるA群ロタウイルス感染の季節変動。冬期に感染者数がピークとなる。

A群ロタウイルスはヒトのロタウイルス性胃腸炎の原因の90%を占め、世界的に常在している[32]。発展途上国では一年間にロタウイルスが数百万件の下痢症を引き起こしており、このうちのほぼ200万件の患者が入院する[33]。2013年には5歳未満の幼児、215,000人がロタウイルスにより死亡しており、その90%は発展途上国における死である[34]。5歳までにほぼ全ての幼児がロタウイルスに感染する[35]。ロタウイルスは乳幼児の重篤な下痢の主因であり、入院の原因の3分の1を占め[36]、5歳未満の乳幼児において下痢に起因する死の37%、全死因の5%をそれぞれ占める[37]。男児は女児に比べ、ロタウイルスにより入院する事が多いようである[38][39]。 ロタウイルスの感染は主に冷涼で乾燥した季節に発生する[40][41]。汚染食料に起因する感染事例数は定かでない[42]

A群ロタウイルスによる下痢症は病院にいる乳児、デイケアセンターを利用する幼児、老人ホームに住む高齢者等の間で流行する[43]。また、コロラドでは1981年に汚染された水道水が原因になって流行したこともある[44]。 2005年にはニカラグアで記録に残る上では最大級の流行が発生した。この前例のない大規模な流行はA群ロタウイルスのゲノムに生じた変異と関連しており、ウイルスは変異を起こす事で住民の間で共有されていた免疫を回避する事ができた可能性がある[45]。同等の大流行は1977年にブラジルでも発生している[46]

成人下痢症ウイルス(ADRV株)とも呼ばれるB群ロタウイルスは中国で感染者が全世代に渡る、数千人規模の大流行を起こしてきた。この一連の流行は飲料用の水が下水によって汚染されたために発生している[47][48]。1998年にはインドでもB群ロタウイルス感染症が発生しており、病原ウイルスの株名がCAL株と命名された。流行を起こしてきたADRV株と異なり、CAL株は常在性であるようである[49][50]。これまでのB群ロタウイルスの流行は特定の地域に限局にしており、例えばアメリカ人はB群ロタウイルスに対して免疫を持たないことが血清調査から示されている[51]

C群ロタウイルスは散発的に小児の下痢を引き起こしており、小規模の流行が家庭内で生じた事もある[52]

分類[編集]

内殻タンパク (VP6) の抗原性によりA~G群に分類される。

  • A群はヒト、サル、ウマ、トリ、イヌ、ブタ、マウス
  • B群はヒト、ブタ、ウシ、ラット
  • C群はヒト、ブタ
  • D群はブタ、ウサギ、鳥類
  • E群はブタ
  • FおよびG群は鳥類を宿主とする

臨床像[編集]

感染経路は全て経口。

  • 冬季に流行し、多くは白色の水様下痢を生じ白色便性下痢症と呼ばれることもあるが、白色になるとは限らない[53]。便の状態は、「米のとぎ汁のよう」と表現される事もある。激しい下痢のため脱水に陥りやすく、経口補水や輸液により水分の補給を行う。
  • 医療従事者は、患者の嘔吐物や糞便を処理するときのみでなく、患者の処置や診察時に標準予防策および接触感染予防策を講じて、他の患者に接する前および他のエリアに移動する前には必ず手袋やガウンを外し、手洗いを行うようにしなければならない。(universal precaution)

予防[編集]

手洗い、充分な加熱。吐物・糞便の始末の後、適切な消毒を要する。アルコールは無効なため、次亜塩素酸ナトリウム液などで消毒すべきである。ノロウイルスほど感染力は強くはないが、ほぼ同様の予防策を講じるべきであろう。

ワクチンとして、ロタリックス(Rotarix; グラクソ・スミスクライン)およびロタテック (RotaTeq; MSD) が存在し、重症ロタウイルス下痢症乳児の大幅な減少成果を認め[54]、共にコクランのレビューで発症阻止能が認められている[55]。1990年代に使用されていたワクチン (RotaShield) の副反応として腸重積が多発したことが報告されていたが[1]、2006年頃以降市場に出ているワクチンと腸重積との関連性は認められていない。しかし、腸重積の既往のある子どもの場合、再発することがあるので、注意は必要である。ワクチンは生後2, 4, 6ヶ月に経口接種となる。生後6週から接種可能で、接種間隔は4~8週。3回目の接種を生後8ヶ月までに完了させる。ロタウイルス・ワクチン接種前後の接触制限はない。

関連[編集]

脚注[編集]

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外部リンク[編集]