Epstein-Barr virus の履歴(No.5)

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  • 1 (2022-07-13 (水) 21:15:26)
  • 2 (2022-07-13 (水) 21:17:23)
  • 3 (2023-10-28 (土) 09:11:48)
  • 4 (2023-11-17 (金) 10:20:57)
  • 5 (2024-02-29 (木) 08:45:33)

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Wikipathologica-KDP

Epstein-Barr virus(EBV)†

英国人ウイルス学者 Michael Anthony Epsteinとオーストラリア人Yvonne M. Barr(右写真)により1964年, バーキットリンパ腫培養細胞からヒトにがんを起こすウイルスとして発見された.
EBVはヘルペスウイルス科, γヘルペス亜科(リンパ増殖性グループ)に属するウイルスで同亜科にはHHV8が含まれる。EBVはヒトヘルペスウイルス4(HHV4)とも呼ばれる.

EBVのビリオンvirionはリポタンパク質のエンベロープenvelopeで包まれた, 正二十面体のカプシドcapsidよりなる. envelopeとカプシドの間には無定型のタンパク質性物質(テグメントtegment)が存在しウイルスにコードされた酵素や感染サイクル開始に不可欠な転写因子を含んでいるがポリメラーゼは含まない.

EBVのゲノムは172kbpの線状2本鎖DNA分子である. ウイルス粒子中では, 2本の線状ゲノムとして存在するが, EBVの細胞感染にともない環状化してエピゾームとなり核において染色体に付着して共存する.

EBVゲノムは,80種類をこえるウイルス遺伝子と, 40個をこえるmicroRNAやEBERなどのnon-coding RNAをもつ. 塩基配列からはEBV type1とEBV type2に分類される.

世界中に分布し, 日本人では5歳までに50%が感染, 20歳以上の感染率は90%以上になる。思春期の初感染は伝染性単核球症をおこす.

EBVの感染†

EBVのウイルス複製の最初の場は口腔咽頭粘膜上皮で引き続きそのうちのいくつかの子ウイルスがリンパ球に感染する.
エンベロープ上に発現する糖タンパク質gp350/220が口腔咽頭領域のBリンパ球表面CD21/CR2(補体C3dレセプター)に結合, エンドサイトーシスによりリンパ球内に侵入する.

B細胞への感染は不完全型の感染であり, 限定された初期タンパクのみが合成される。

B細胞への感染はB細胞増殖因子を含む多くの細胞性リンホカインの誘導をおこし, 他のヘルペスウイルスとは異なりEBV初期遺伝子は細胞死ではなく, 細胞の増殖と不死化を引き起こす.

EBV感染によるポリクロナールなB細胞増殖は非特異的IgG, IgA, IgM増加をおこす. IgMクラスにはヒツジと馬の赤血球を凝集する, 異好抗体が存在する.(古典的な伝染性単核球症の検査)

宿主細胞内でEBVは, 盛んに感染性ウイルス粒子を産生する溶解感染(lytic infection)か, ウイルス粒子を産生しない,限定的なEBV遺伝子のみを発現する潜伏感染(latent infection)かの状態となる.

主にメモリーBリンパ球に生涯にわたり潜伏感染しているが, 通常ウイルス粒子は産生せず, EBV抗原発現も低値のため宿主の免疫監視機構をのがれて潜伏感染を維持する.

初感染時あるいは再活性化においては感染性ウイルス粒子を産生し溶解感染の状態となり,ウイルスを含む唾液と密接に接触して感染する.

EBVは宿主細胞内で潜伏感染と溶解感染(=ウイルス産生感染)の２つのうち, いずれかの状態をとる.

潜伏感染;

• 潜伏感染においてはウイルス潜伏感染随伴遺伝子のみを発現し, サイレントな状態を保っている.

• ウイルスゲノムは環状のエピソームとして存在し, 宿主細胞の複製に同調してS期に一度複製し, 細胞分裂に応じて娘細胞に分配され, そのゲノムを維持している.

• 潜伏感染随伴遺伝子にはEBV-encoded small RNA 1, 2(EBER1, 2), EBV nuclear antigen 1(EBNA1), EBNA2, EBNA3A,B,C, EBNA-LP, LMP1, LMP2A,Bなどが存在する.

• 潜伏感染随伴遺伝子の発現は宿主細胞由来組織や状態, 感染後の時間経過, 免疫などによりおもに4つの異なるパターン(latency 0-III)を示す.

• EBNA1はウイルスゲノムの宿主染色体への係留機能をもつ. EBNA2とEBNA-LPは転写補助因子であり, EBNA3A,Cは宿主がん抑制遺伝子のサイレンシングをおこなって細胞のがん化に貢献する.

再活性化: 潜伏感染から溶解感染(ウイルス産生感染)への切り替えを再活性化という.

• 生体での再活性化のきっかけについては十分に明らかになっていないが, 培養細胞レベルにおいては, TPA, カルシウムイオノフォア, HDAC阻害剤, anti-Ig抗体などの刺激により再活性化を実験的に誘導できる場合がある.

• anti-Ig抗体はEBV潜伏B細胞のBCRに結合して細胞内に刺激伝達をおこなうものであるため, 生体内においてもこれに類する刺激, すなわち抗原がEBV陽性メモリーB細胞上のBCRに結合し, B細胞を活性化する刺激になることがひとつの再活性化の原因として考えられている(eg, 病原体の感染により抗原が増加した場合など)

• EBVは唾液を介して感染することから, 口腔内や唾液腺, 扁桃, 咽頭では比較的高率に再活性化が生じていると推察されている.

再活性化/ウイルス溶解感染の進行

• EBVのコードするimmediate early(IE 前初期/最早期)遺伝子であるBZLF1(Zta, ZEBRA, IE1)とBRLF1(Rta, IE2)がまず発現する.これらは転写活性化因子であり, early(E, 初期)と呼ばれるクラスの遺伝子群の転写を活性化する.

• early遺伝子群には, ウイルスDNA複製にかかわる遺伝子群がふくまれており, これによって強力なウイルスDNA合成が開始される.

• ウイルスDNA合成の後, 主にウイルスの糖タンパク質やカプシドなどの構成因子からなるlate(L, 後期)クラスの遺伝子が発現する.

• 正二十面体のカプシドが合成されたウイルスゲノムDNAを取り込むとともに, DNAを単位長に切断し, 核からの出芽, テグメントの獲得, 糖タンパク, エンベロープの獲得により最終的に子孫ウイルスが形成される.
   
   

潜伏感染で発現する限定 EBV遺伝子, タンパク質†

膜タンパク質: latent membrane protein(LMP)-1, LMP-2A, LMP-2B

核タンパク質: EBV associated nuclear antigen (EBNA)-1, EBNA-2, EBNA-3A, 3B, 3C, EBNA-LP

non-coding RNA: EBV-encoded small RNAs (EBERs), BamHI A rightward transcripts (BARTs), microRNAs

EBVの潜伏感染パターン(latency: 0-Ⅲ)†

免疫監視機構のないin vitroの細胞株や, 高度の免疫不全状態である移植後リンパ増殖疾患では, 発現するEBウイルス遺伝子が多く免疫源性の高いIII型潜伏感染でも腫瘍細胞が増殖できる.

EBVはin vitroで, B細胞を無限増殖可能なリンパ芽球様細胞株(lymphoblastoid cell line:LCL)へとtransformする活性をもつ.

正常免疫の宿主生体内では, EBNA3群が細胞障害性T cellの標的となり, 生体内から排除される.

I型, Ⅱ型潜伏感染をとる腫瘍性疾患では, EBウイルス感染腫瘍細胞がウイルスタンパク発現を抑制し, 免疫監視機構から逃れ, 一部のBリンパ球が生き残り, 長期生存するなかで遺伝子変異を蓄積し, 腫瘍化すると考えられる.

EBVの膜タンパク質の発癌機構

LMP1

• 6個の膜貫通ドメインをもつ膜タンパク質で細胞膜上で二量体を形成する.

• LMP1は, B細胞の不死化に必須で, C末端細胞内領域には, transformation effector site (TES)-1, -2とよばれる不死化活性を担うドメインが存在する.

• TES-1, 2にTNF-receptor-associated factor(TRAF)とTNF-receptor-associated death domain(TRADD)が会合し, 細胞内シグナルを惹起し, NF-kappaB, c-JUN N-terminal kinase(JNK), p38MAPK;経路などがリガンド非依存的に恒常的に活性化される。

• この活性化経路は, B細胞活性化, 増殖, 免疫グロブリン(Ig)クラススイッチ, 胚中心形成に必要なCD40シグナル伝達と同じ経路であり, LMP1はCD40からのシグナル伝達を模倣すると考えられている.*1

• LMP1はin vitroでHRS細胞の受容体型チロシンキナーゼ discoidin domain receptor1(DDR1)の発現を亢進させることが報告されている*2DDR1はリガンドのコラーゲンと結合しNF-kBや, PI3K/AKTなど下流シグナルを活性化し, 微小環境との相互作用でアポトーシスからHodgkin Reed-Sternberg(HRS)細胞を保護, 生存促進に働くと考えられる.

LMP2A

• LMP2AのN末端細胞内領域は, ITAMをもち, Lyn, SykなどSrc family thyrosin kinaseが会合してMAPキナーゼ, PI3K, Aktなどの活性化を来す。

• この活性化経路は, B細胞抗原レセプター(BCR)が活性化されたのと同様のシグナル活性化経路であり, LMP2Aはこの経路を摸倣していると考えられる.*3

• LMP2AのBCRシグナル伝達摸倣は, LMP1のCD40代替と協調してHodgkin Reed-Sternberg cellsの出現, Hodgkin lymphoma発生に働いていることが示唆されている。

• LMP2Aは上皮細胞において, N末端細胞内領域で細胞内シグナル分子と会合し, シグナル伝達を惹起する. LMP2Aの過剰発現によるPI3K-Akt経路の活性化は, 上皮細胞の悪性化を引き起こす。*4*5

• 胃癌や上咽頭癌などのI型, 上皮系癌において, EBVがLMP2Aによる細胞内シグナル分子の活性化を介して発がんに寄与している可能性がある。

• LMP2AはMAPK-ERK経路の作用により, 恒常的にERKを活性化し, anoikis誘導因子のBim分解を促進することによって上皮細胞で足場消失に伴い誘導されるアポトーシス(anoikis)に抵抗性をもたらす*6

EBNA1

• EBNA1は１から3型の潜伏感染様式に共通して発現し, EBVの自己ゲノム維持, 保存に働く。

• EBV感染細胞が分裂する際, EBVエピゾームを宿主染色体につなぎとめ, EBVゲノム複製開始点であるoriPを介してEBVゲノムの複製と宿主細胞の分裂に伴い複製EBVエピゾームを娘細胞に均等に分配する。

• 転写活性能をもち, EBV感染細胞のtransformationに必要な, EBNAs, LMP1遺伝子を発現させ, apoptosis阻害などにより感染細胞の増殖, 生存に働く

• herpesvirus-associated ubiquitin-specific protease (HAUSP)とp53の結合を競合的に阻害し, p53の脱ユビキチン化を抑制してp53を不安定化させ, アポトーシスを阻害する.

EBER; EBVのncRNAによる発癌機構*7

• EBV-encoded small RNAs(EBERs)はEBVゲノムの最も活動性の高い部分よりRNA polⅢにより転写される2つのncRNA, EBER-1とEBER-2からなる。各々, 163bp, 173bpで, 複数のstem loop構造を含む高度な二次構造を形成すると予測される.

• EBERsはEBVすべての潜伏感染様式で発現している. 腫瘍細胞の核に1細胞あたり最大 107;コピーが集積しているとされる.

• EBERsはインターフェロン(IFN)誘導性の抗ウイルス因子, RNA-dependent kinaseに結合し, その活性化を抑制してIFNによるアポトーシス誘導を阻害する.&note{:

• EBERsはBurkitt lymphoma細胞では IL-10, T/NKリンパ腫細胞では IL-9, 胃癌細胞などでは, インスリン様増殖因子(IGF)1の発現を誘導し,オートクライン作用によってEBV感染細胞の増殖を促進する.&note{:

EBV感染とホジキンリンパ腫†

• NLPHL腫瘍細胞(popcorn cell/ LP cells)には通常EBV感染はみられない.周囲のBリンパ球には感染していることがある.
  リンパ腫細胞感染の有無はEBER-ISHやLMP1などの免疫染色により評価する.

• 地域や報告により偏りがみられるがclassical Hodgkin lymphoma(CHL)についてEBV感染率は

• Mixed cellular 75%

• Nodular sclerosis 10-40％

• 1999年国内報告ではCHL全体の41%にEBV陽性をみとめ診断年次の推移により陽性率が低下することが確認された.

• Mixed cellularが68%, Lymphocyte depletionが86％と高率で, Nodular sclerosisは19％。

• HIV感染者に発生したCHLではEBV陽性率は80-100％と高率であり, 組織型はMCとLDが多く感染様式は2型潜伏感染であった。(非HIV感染者とおなじ)

• HIV症例では抗HIV療法導入によりCHLの発生率が上昇することからウイルス量がコントロールされたCD4陽性T細胞数の回復期に多く発症するとされる.

EBVによるT, NK細胞腫瘍の発症機構†

EBV陽性 T,NK細胞腫瘍

1. extranodal NK/T-cell lymphoma, nasal type (ENKL)-->症例のページ

2. aggressive NK-cell leukaemia-->症例のページ

3. EBV-positive T- or NK-cell lymphoproliferative disorders*8

• chronic active EBV infection(慢性活動性EBV感染症)
   
• hypersensitivity to mosquito bites(蚊アレルギー)
   
• hydroa vacciniforme-like eruption(種痘様水疱症)
   
• EBV-positive hemophagocytic lymphohistiocytosis

4. peripheral T-cell lymphoma, not otherwise specific (PTCL-NOS); cytotoxic moleculesの発現, 節性病変の存在, CD56発現を欠く(陰性), TCR gene再構成ありから, ENKLと鑑別する.

 

■EBV-positive T or NK-cell lymphoproliferative disorders†

1978年フランスのVirelizierらにより, IM様の炎症症状が慢性的に持続する疾患として報告され, 慢性化したIMと考えられて, chronic active EBV infection(CAEBV)と名づけられた.*9

1988年, Jonesら*10により, T細胞にEBVが感染しクロナールに増殖した症例が報告されて以来, 同様の報告が日本を始め, 東アジアから相次ぎ, 疾患は腫瘍性として認知され, 2008年WHO分類では, T細胞への感染例をT細胞性腫瘍の１つとして分類, 記載された.さらに, T細胞だけではなく, NK細胞への感染例も同様の臨床経過をとることが報告されている*8。

特徴的な皮膚症状を示す hypersensitivity to mosquito bites(蚊アレルギー), hydroa vacciniforme-like eruption(種痘様水疱症)の２疾患も, EBVがT細胞あるいはNK細胞に感染し, クローナルな増殖をし経過中にリンパ腫を発症するなどCAEBVと同様の経過をとることより, これらを1つの疾患単位として統一し, EBV-associated T or NK-cell lymphoproliferative disorders(EBV-T/NK-LPDs)とすることが提案されている。

EBV-T/NK-LPDsの頻度は, H21年 「慢性活動性EBウイルス感染症の実態解明と診断法確立に関する研究」報告書によれば, 2005-2009年, 新規CAEBV患者数は, 平均年23.8人.

小児疾患とされているが, 疾患概念の浸透が進み, 50%以上を成人が占めるようになり, 80歳高齢者例も報告されている。

EBV-T/NK-LPDsの症状

• 強い炎症の持続, EBV感染細胞の増殖と浸潤, 両者による臓器障害が主な臨床所見.
   
• 腫瘍であるが腫瘤形成はまれ.
   
• 最多の症状は発熱. 他に, 多発リンパ節腫張, 肝脾腫をともなう肝障害.
   
• 血管炎をおこし, これによる臓器障害, ぶどう膜炎合併あり。
   
• EBV感染, 増殖 T or NK細胞は, リンパ系組織だけでなく, 皮膚, 肺, 心筋, 腸管, 中枢および末梢神経などあらゆる臓器が標的になる.
   
• 患者さんが受診する臨床科は各科にわたり、当該疾患を認識し早期診断治療につとめる必要がある.
   
• hydroa vacciniforme-like eruption(種痘様水疱症)は小児, 思春期の患者さんの日光暴露部位に嚢胞性丘疹を繰り返す. 発熱, るい痩, リンパ節腫大, 肝脾腫など全身症状を呈する例が報告されている.*11*12*13
   
• 蚊アレルギーは, ヒトスジシマカ(一般にヤブ蚊と呼ばれる)の唾液成分にたいするEBV感染T/NK細胞の過剰な反応が原因とされる*14. ヒトスジシマカにさされたあと高熱を発し刺された跡は潰瘍化, 約1ヶ月をかけて瘢痕化する。皮膚症状は小児, 若年例に多く思春期に軽快するが感染細胞は除去されない。

EBV-T/NK-LPDsの診断

まれで知名度の低い疾患であること, 腫瘤形成が少ないこと, 浸潤細胞は異型度が低く病理診断が困難なことなどから診断が困難である。Araiらの成人例解析では, 発症から治療開始まで平均20ヶ月と長い*15

発熱を伴う原因不明の慢性炎症, 血球貪食症候群をみたら本疾患を疑ってみることが大事.

• 診断のためのフローチャート*16

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Step1: EBV血清抗体価

• VCA-IgGが陽性(≧ x640)で, 既感染であることを確認する
   
• 感染急性期に陽性を示す EA-IgGが持続陽性(≧ x160)を示す.
   
• EBNA抗体は低値ないし陰性とされるが特異的ではない。
   
• 抗VCA-IgMは陰性. これが陽性ならばinfectiou mononucleosisとなる.

Step2: ウイルスDNA量測定: VCA-IgG+, EA-IgG+ かつIMが否定できたらStep2を行う。

• EBV感染細胞を含むよう, 全血か単核細胞分画でおこなう.
   
• EBV-T/NK LPDsでは x102.5; copies/μgDNA( 316.22 copies/ μgDNA) 以上をしめすことが診断に必須（検査は保険適応外)

Step3 感染細胞の同定: EBV感染細胞がTまたはNK細胞であることを証明する.

• 病理検体でEBER-ISHと免疫染色をおこなう.
   
• 末梢血リンパ球をFCMあるいは抗体磁気ビーズをもちいてT or NK細胞分画に分離し, EBV-DNA量を測定する.