ヒト免疫不全ウイルス （ヒトめんえきふぜんウイルス、英語 : human immunodeficiency virus , HIV ）は、ヒト の免疫細胞に感染してこれを破壊し、最終的に後天性免疫不全症候群 (AIDS) を発症させるウイルス 。1983年に分離された。日本 では1985年 に感染者が認知された[1]
概要 ヒト免疫不全ウイルス, 分類 ...
ヒト免疫不全ウイルス
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本項では主にHIVに関して解説する。HIVが引き起こす感染症に関しては上記「AIDS」の項を参照。
1983年に、パスツール研究所 のリュック・モンタニエ とフランソワーズ・バレシヌシ らによってエイズ 患者より発見され「LAV」[注釈 1] アメリカ国立衛生研究所 （NIH）のロバート・ギャロ らも分離に成功しており、「HTLV -III」[注釈 2] カリフォルニア大学サンフランシスコ校 のレヴィらも分離に成功し、「ARV」[注釈 3] HIV-1 と改称され、1985年 には、モンタニエらが、エイズ患者から新たな原因ウイルスを分離し、「LAV-2」[注釈 4] HIV-2 と改称された。
最初の発見者をめぐって、モンタニエとギャロの仏米の研究チームが長年にわたって対立し、1994年に両者がともに最初であるとして決着したが、長期の対立はエイズ治療薬の特許 が絡むもので、治療薬の発売を遅らせないための政治的決着であった。2008年10月6日、フランスのモンタニエとバレシヌシの2人がウイルスの発見者として、2008年のノーベル生理学・医学賞 を授与された。
カリフォルニア大学バークレー校 教授のピーター・デュースバーグ （英語版 ） エイズ否認主義 者もいるが、この考え方は科学界で否定されている[2]
ヒト免疫不全ウイルス（模式図）上段：細胞から出芽直後の未成熟 (immature) なウイルス粒子。
下段：出芽後に成熟 (mature) したウイルス粒子。 ウイルスの分類 上は、エンベロープ を持つプラス鎖の一本鎖RNAウイルス であるレトロウイルス科 レンチウイルス属 に属する。以下の2つが存在する。
霊長類 を自然宿主 とするサル免疫不全ウイルス （SIV[注釈 7] 突然変異 によってヒトへの感染性を獲得したと考えられている。ウイルスの塩基配列を比較すると、「HIV-1」はチンパンジー から分離されたSIVcpz に近く、「HIV-2」はマカク やマンガベー などのサル から分離されたウイルスSIVmac やSIVsmm に近い。以上から、SIV に感染したサルからヒトへと感染し、HIVに進化したと考えられている。「HIV-1」と「HIV-2」の基本的な遺伝子の構造はほぼ同じであるが、塩基配列の類似性は低く60%ほどであり、もっとも大きな遺伝子の相違として、「HIV-1」には vpu が、「HIV-2」には vpx がそれぞれに存在し、この相違はSIVcpz とSIVsmm の間にもみられることから、「HIV-1」と「HIV-2」はそれぞれ独立した祖先から、人間に感染する能力を持ったウイルスに進化したものと考えられている。
HIV-1
HIV-1は、塩基配列により以下の4つのグループに分類される。
Group M (Major)
世界的に分布しているウイルスの多くがグループMに属し、A、B、C、D、E（のちに組換え体であるCRF01_AEであることが判明。純粋なEは未発見）、F、G、H、J、Kの10のサブタイプ (CRF: circulating recombinant form) が存在し、15種類が確認されている。日本での感染者の主なサブタイプは、サブタイプBとCRF01_AEであり、サブタイプBがおよそ75%、CRF01_AEが20%、残りがその他のサブタイプとなっている。
Group O (Outlier)
西アフリカや中央アフリカで主に認められる。
Group N (non-M/non-O)
1998年 にカメルーン での感染者に発見された。Group P (pending)
2009年 、フランス在住のカメルーン人女性に、ゴリラ 由来のHIV-1とみられる新種が発見された。HIV-2
HIV-2感染は地域性があり、西アフリカ地域に集中的に認められ、ほかの地域での感染は低く、日本でも報告されている感染者はまだ数名である。A - Gの7のサブタイプに分類される。また構造的にNNRTIに耐性である。
HIV-1に感染し細胞変性効果 (cytopathic effect; CPE) によって多核巨細胞化したT細胞（矢印） 成熟したウイルスの形状は球状の粒子であり、直径は約100 nm である。球形の膜に囲まれた中心に、ウイルス遺伝子RNAとGagタンパク質からなる核様体がある。核様体はGagタンパク質のマトリックス（MA）、カプシド（CA）、ヌクレオカプシド（NC）、2本のRNA、プロテアーゼ （PR）、逆転写酵素 （RT）、RNaseH （p15）、インテグラーゼ （IN）などのウイルス酵素群からなる、正二十面体の結晶構造をしている。ウイルスの表面はエンベロープ タンパク質（Ev）であるgp120 およびgp41と、宿主細胞膜由来の膜タンパク質が主成分である。
非常に変異 しやすいウイルスであり、ウイルスの表面抗原がそれぞれ違うといえるほど多種多様な型がある。そのため、ワクチン を作成することは困難である。特定の抗原に対して抗体を作ることができるワクチン を作成することに成功したとしても、すぐに変異ウイルスが出現してしまい、臨床で実用することができない。
HIV-1のRNAゲノム構造 ウイルス粒子中のRNA はプラス一本鎖のRNAであるため、宿主 内ではmRNA の構造となる。RNAは5'末端にキャップ構造を持ち、3'末端にポリAを持つ。RNA全長はおよそ9000塩基 対であり、9個の遺伝子 と、両端にウイルスの転写 およびその制御を行う配列を持つ。ウイルスRNAは逆転写酵素 （RT）によって二本鎖DNAに変換され、インテグラーゼによって宿主DNAに組み込みプロウイルス を形成する。
LTR
LTR[注釈 8] ゲノム 両端にある、ほぼ同じ塩基配列が繰り返されている領域である。転写制御を行うプロモーター 、エンハンサー 、NRE[注釈 9]
gag
gag [注釈 10] 翻訳 されたタンパク質は、ウイルスのプロテアーゼによって6つのタンパク質とペプチドに切断される。
MA - マトリックス[注釈 11] 外套 部（エンベロープ）をつなげる役割を持つ。タンパク質の質量からHIV-1ではp17、HIV-2ではp16ともいわれる。
CA - カプシド (capsid) の略である。CAは核様体の基本骨格であり、正十二面体の構造を形成する。タンパク質の質量からHIV-1ではp24、HIV-2ではp26ともいわれる。
p2 - CAとNCの間にある、スペーサーペプチド である。
NC - ヌクレオカプシド[注釈 12]
p1 - NCとp6の間にある、スペーサーペプチドである。
p6 - 細胞内でGagタンパク質やVprを細胞膜 に集め局在させるモチーフ がある。このモチーフを破壊するとウイルスは出芽 できなくなり、増殖することができない。 pol
pol はgag の下流にある、ウイルス酵素群をコードしている遺伝子が結合した領域である。pol は開始コドン を持っておらず、リボソーム がgag のmRNAを-1フレームシフト することによって翻訳される。したがって、翻訳産物はGag-Polの融合タンパク質となる。そしてフレームシフトの結果、プロテアーゼが翻訳されて自己切断を行い、プロテアーゼは融合タンパク質から切り出される。そしてプロテアーゼは残りのPolタンパク質を切断して、各ウイルス酵素を切り出す。
pro - プロテアーゼ[注釈 13] アスパラギン酸プロテアーゼ であり、活性中心にはアスパラギン酸 、スレオニン 、グリシン からなるアスパラギン酸プロテアーゼ特有のモチーフを持つ。プロテアーゼは翻訳後、自己切断によって切り出されたあと、ウイルスのタンパク質を切断する。細胞質中での活性は低いが、ウイルスの発芽後にウイルス粒子内のpH が変わり最適な状態になると、Gag、Gag-Polを切断し、成熟[注釈 14] 化学療法 のターゲットとなった。
RT - 逆転写酵素[注釈 15] 突然変異 を引き起こす。このRTの不正確さがウイルスの変異を早める結果となり、ワクチンの作成を困難にし、更に薬剤耐性ウイルスの出現の要因となっている。
RNaseH - 一部プロセスされたRTの残りの部分p15には、RNaseHとしての機能領域がある。RNaseHは、DNAとRNAのハイブリッド からRNAだけを特異的に分解する酵素である。逆転写酵素がRNAを鋳型にDNAを合成したあと、鋳型であるRNAを分解することに作用している。
IN - インテグラーゼ[注釈 16] 宿主 ゲノムに組み入れる働きを持つ酵素である。ウイルス特有の酵素であるため、その阻害剤 (ラルテグラビル ) が開発され、米国で認可された。 vif
Vif [注釈 17] 細胞質 に存在し、ウイルス粒子が感染性を持つようになる因子であると考えられていた。しかしvif変異体の研究では、宿主細胞によって機能がまちまちであり、機能がはっきりしていなかった。近年の研究により、ウイルスRNAから複製されたDNAのマイナス鎖中で、シチジン残基をウラシルに変換し、レトロウイルスゲノムを破壊する細胞内因子APOBEC3G の抑制に関与することが判明した。詳細な機構は完全に解明されていないが、Vifが細胞自身のユビキチン-タンパク質リガーゼ のいくつかと複合体を形成し、それによってAPOBEC3Gをタンパク質分解酵素の標的にして破壊することで、HIV-1ゲノムへの損傷を回避していると考えられている。vpr
vpr [注釈 18] サイトカイン の合成阻害、アポトーシス の抑制、細胞分裂 をG2 /M期 で阻止することが挙げられる。そのため、HIV-1の毒性を高める大きな要因となっている遺伝子である。発現はRevに依存して行われる。vpu
vpu [注釈 19] tat tat [注釈 20] イントロン を持ち、転写後スプライシング され翻訳される。rev
rev env
env nef
nef [注釈 21] CD4 抗原の発現を抑える働きがある。またNefはMHC-1 を抑制することから、ウイルスのエピトープ が細胞表面に提示されず、感染細胞がキラーT細胞 （CTL）によって傷害されなくなる。このことから、AIDS 発症に重要な役割をしていると考えられている。実際にnefを欠損したHIV-1感染者では、病態の進行が遅く、長期にわたってAIDSを発症しないことが確認されている。
HIVは、まずヘルパーT細胞 に侵入し、逆転写酵素を使ってRNAからHIVのDNAを合成してT細胞のDNAに組み込み、潜伏する。しばらくしてヘルパーT細胞が活性化すると、HIVのDNAが発現し新たなHIVが作られる。その際、ヘルパーT細胞の膜がそのまま新たなHIVの膜に使われるため、ヘルパーT細胞は細胞膜が破壊されて死ぬ。
HIVは免疫機能 の発動に必要なCD4 +T細胞 というリンパ球などに感染し、比較的長い潜伏期 のあとに活性化してCD4+T細胞を破壊してしまう。HIV感染症は大きく分けて、急性感染期、無症候期、AIDS期の3段階に分かれ、無症候期が10年程度続くが、その間にCD4陽性T細胞数は徐々に減少していき、200/μL 以下になると日和見感染 症、日和見腫瘍が発生しAIDSとなる。
HIV感染症では様々な神経症状が報告されている。脳炎 、脊髄炎、髄膜炎 、脳神経麻痺、神経炎などが知られている。稀であるが小脳性運動失調症 も報告されている。
顔面神経麻痺 HIV感染症関連の顔面神経麻痺はベル麻痺 に似ているという研究がある[3]
小脳性運動失調症 HIV感染者のおける小脳性運動失調症は稀であるが報告されている。原因としてはHIV脳症やHIV感染症に伴う二次性脳症が考えられる。HIV脳症はHIV感染による直接的な脳障害とHIV感染細胞が産出するサイトカイン などによる間接的な障害が関与している[4] [5] [6] [7] 小脳 の萎縮[8] 脳幹 の萎縮を示した報告がある[9]
小脳病変を起こす二次性脳症には進行性多巣性白質脳症 （PML）、HSV脳炎、EBV脳炎、CMV脳炎、トキソプラズマ症、クリプトコッカス症、結核症、非定型抗酸菌症、悪性リンパ腫 などがあげられる。JCV関連疾患としてはPML以外にJCV顆粒細胞神経障害（JC virus granule cell neuronopathy、GCN）というものがありJCVが小脳顆粒細胞に限局して感染し小脳性運動失調症を示す[10] [11] [12] [13]
エイズの主要感染経路は、「性行為による感染」「（肛門性交 による裂傷原因を含む）血液を介しての感染」「母親から乳児への母子感染」の3つである[14] [15] [16] [17] 異性愛者 の人数が圧倒的に同性愛者 ・両性愛者 数よりも多いからである。男性同性愛者の間だけで感染が止まらない背景には、両性愛者の男性が女性との性行為で移すことが異性愛者の男性に移す通り道になっている。厚生労働省の調査では、男性の場合、男性との性的経験を持たない男性と比較すると、同性愛者や両性愛者で感染している人の割合が高く、HIVで約140倍、エイズで約50倍である。実際にアフリカ全体の調査でも、国ごとの感染率はさまざまだったが、研究されていた国々の大半で、異性愛者よりも同性愛者の男性の感染率が著しく高く、西アフリカ の一部の地域では、男性同性愛者の感染率が10倍高かった。両者とも関係を持ったすべての異性が、異性間性交しかしていない場合、エイズ感染の可能性は生まれた際の「母親から乳児への母子感染」によるものであることが多い。ただしすべての性行為相手の全員が、アナルセックス など出血を伴いやすい性行為をしていないかを確認することは不可能であり、異性間しか性行為しない男性/女性であっても、感染の注意が必要ではある[18] [19]
日本
1970年代の後半から1980年代の半ばごろまでは、汚染された非加熱輸入血液製剤による血友病患者の感染が多かった。1980年半ば以降は非加熱輸入血液製剤の危険性が認知されていき、血液製剤による新たな感染は防がれるようになっていった[15] 薬害エイズ事件 を参照）。2017年の第31回日本エイズ学会学術集会・総会会長を務めた生島嗣は、現在では日本国内では感染経路の約8割が男性同士での性交だと説明している。女性へ感染した原因は感染した男性と性接触による感染と述べている[20] [21]
韓国
韓国では2006年12月から2018年1月までの10代の感染者に限れば、93%が同性愛・両性愛での性的接触行為をした者だった[22]
アメリカ合衆国
1981年に米国で初のエイズ患者が確認された。以降からエイズ危機 は20年にわたって、米国で猛威を振るい、2022年時点も死者が出ている。多かった感染者は、同性愛者の男性やバイセクシャルの男性、アフリカ系男性やヒスパニック系男性、そしてトランスジェンダー 女性（性同一性 が女性の人）だった。エイズ（AIDS、後天性免疫不全症候群）が広がり始めた時のLGBT コミュニティの反応について、「誰も真剣に受け止めていませんでした」と語っている[17] [17] [23] →詳細は「
アメリカ合衆国におけるHIV/AIDS （英語版 ） 」を参照
同ウイルスの研究や治療、その感染の対策は現在も続けられている。
2019年 5月3日、同ウイルスを抑制する抗レトロウイルス療法（ART）により、コンドーム を使用しない性交渉でもウイルスが「感染不可能」になることを示した研究結果が英医学誌のランセット に発表されている。研究論文の共同執筆者であるユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドン のアリソン・ロジャー[注釈 22] [24]
一方で同大学の研究チームはこれにおいていくつかの制約についても指摘しており、その一つとして研究の対象となったHIV陰性の男性の平均年齢が38歳であることを挙げている。また、ARTを受けている人は生涯にわたりほぼ毎日の投薬が必要で、さまざまな理由で治療が中断されがちであるとの問題点も出ている[25]
2017年12月末、病院の採用面接で人事側にHIVに感染している事実を告げずにソーシャルワーカー の内定を得た社会福祉士 の男性が、過去に同病院で受診した診療録 にHIV感染の記録があったことから、病院は内定を取り消した。感染の有無を面接で告げる必要がないのに、不法に就職内定を取り消されたとし、また、本来の目的を超えてカルテが使われプライバシー が侵害されたとして、男性は病院を運営する社会福祉法人 に対し、慰謝料の支払いを求めた損害賠償 請求訴訟を起こした[26] [27]
2019年9月17日に札幌地方裁判所 で判決があり、男性側の主張を全面的に認め「HIVが日常生活によって感染するのは、きわめて例外的だ」と指摘、社会福祉法人に165万円の賠償を命じた[26] [28]
英語 : lymphadenopathy-associated virus
英語 : human T-lymphotropic virus type III
英語 : AIDS-associated retrovirus
英語 : lymphadenopathy-associated virus-2
英語 : human immunodeficiency Virus type1
英語 : human immunodeficiency Virus type2
英語 : simian immuno-deficiency virus
英語 : negative regulatory element
英語 : group specific antigen
英語 : reverse transcriptase
英語 : virion infectivity factor
Cohen, J (1994). "The Duesberg phenomenon". Science 266 (5191): 1642–4.
J Int Assoc Provid AIDS Care. 2014 Sep-Oct;13(5):409-10. PMID 24759449 出河雅彦「血液製剤とHIV感染 」『The Journal of AIDS Research』2013 Vol.15 No. 2,pp.91-95、日本エイズ学会 Rodger, Alison J; Cambiano, Valentina; Bruun, Tina; Vernazza, Pietro; Collins, Simon; Degen, Olaf; Corbelli, Giulio Maria; Estrada, Vicente et al. (2019-06-15). “Risk of HIV transmission through condomless sex in serodifferent gay couples with the HIV-positive partner taking suppressive antiretroviral therapy (PARTNER): final results of a multicentre, prospective, observational study” (英語). The Lancet 393 (10189): 2428–2438. doi :10.1016/S0140-6736(19)30418-0 . ISSN 0140-6736 . https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673619304180 .
