抗原性浮動と抗原変異の違い
抗原性浮動と抗原変異の違い
インフルエンザウイルスの抗原構造は、抗体によって認識されない新しい形状に変化します。インフルエンザウイルスの抗原変異は、抗原的にドリフトしているものと、抗原的にドリフトしているものに分類されます。これらの変異体は、ワクチンや自然免疫システムによって、インフルエンザウイルスに関連する一般的な疾患を予防することが困難である。ウイルスの外表面にある2つの糖タンパク質（抗原）は、ヘマグルチニン（H）とノイラミニダーゼ（N）で、抗原ドリフトや抗原シフトにより、ウイルスが遺伝的に変化したものである。抗原ドリフトと抗原シフトの大きな違いは、抗原ドリフトがウイルスゲノムのH遺伝子とM遺伝子の点変異により抗原構造が遺伝的に変化するのに対し、抗原シフトは変異により抗原構造が変化した近縁の2種類以上のインフルエンザウイルス株間で組換えを行うことで、抗原構造が変化することです。どちらのタイプの変異も、インフルエンザウイルスが宿主の防御を克服するのに役立つ。
目次1. 概要と主な違い2. 抗原性ドリフトとは3. 抗原性シフトとは4. 横並び比較-抗原性ドリフトと抗原性シフト5. まとめ
抗原性浮動は何ですか？
ウイルスは、電子顕微鏡で見たときに小さな感染性粒子で、細菌や植物を含むすべての生物に感染することができます。遺伝物質と糖タンパク質のカプシドから構成されている。ウイルスゲノムがコードする糖タンパク質（抗原）は、宿主生物への付着、宿主内でのウイルスゲノムの複製に重要である。インフルエンザウイルスは、ヒトや動物の風邪の原因となるウイルスの一つです。さまざまな株が存在し、セグメント化されたRNAゲノムを持ち、糖タンパク質の殻にHとNと呼ばれる2つの顕著な抗原（受容体）を持っている。
図01：インフルエンザウイルスの構造
インフルエンザウイルスのH抗原とN抗原は、宿主細胞の受容体と結合し、感染に成功すると病気になる。H抗原とN抗原の構造は、宿主の防御システムによって容易に認識され、それによってウイルス粒子を破壊し、病気の発生を防ぐことができる。しかし、インフルエンザウイルス粒子には遺伝的変異があるため、宿主の免疫系を介して侵入したウイルス抗原を破壊する機会が制限されている。抗原ドリフトは、インフルエンザウイルスによく見られる遺伝的変異である。HおよびN遺伝子に点変異が徐々に発生・蓄積し、その結果、ウイルス粒子が宿主細胞の抗体やワクチンでは認識されないHおよびN抗原の構造を変化させる能力を獲得することにより発症する。このように、HおよびNコード遺伝子の変異によって、ウイルス粒子は宿主の免疫系を逃れ、病気を媒介することができるのである。
H3N2や流行性耳下腺炎のウイルス株は抗原変異により、同じ宿主種の新しい個体に感染し、容易に病気を伝播させることができる。このような遺伝子変異は、インフルエンザウイルスA株やB株でより一般的であり、頻度も高い。
図02: 抗原性ドリフト
抗原変異は何ですか？
抗原移行は、2つ以上の類似したウイルス株間の遺伝子組み換えによってインフルエンザウイルスに発生するもう一つの遺伝的変異である。抗原の移動は近縁の株間で起こる。宿主となる生物が2種類のインフルエンザウイルスに感染すると、2つの株の遺伝子が交換・混合され、遺伝子の混在した新しいウイルス株が生まれる可能性があります。この遺伝子の組み換えにより、新しいウイルス粒子は宿主の防御から認識されずに逃れる新しい能力を持つようになる。その結果、複数の種の宿主細胞に感染し、パンデミック病を引き起こすことができるのです。しかし、抗原移動は発生する確率が低い稀なプロセスです。A型インフルエンザウイルスは、抗原変異を起こし、多くの宿主に感染し、インフルエンザの大流行を引き起こす可能性があります。
図03: 抗原移動
抗原性浮動と抗原変異の違い
| 抗原ドリフトと抗原シフト | |
| 抗原ドリフトとは、H遺伝子とN遺伝子をコードする点変異が発生・蓄積することによって、ウイルスゲノムに生じる遺伝的変異のことである。 | 抗原移行とは、2つ以上のウイルス株間の遺伝子組換えによるウイルスゲノムの変異のことです。 |
| 遺伝子組み換えの開発 | |
| 抗原性ドリフトとは、長い年月をかけて少しずつ起こってきた変化のことです。 | 抗原移動は突然変異である。 |
| 遺伝子の変化 | |
| ヘマグルチニンとノイラミニダーゼをコードする遺伝子に点変異が生じることで発症する。 | 近縁の2つのインフルエンザウイルスの間で遺伝子が組み替えられることにより発生します。 |
| インフルエンザウイルス株 | |
| これは、A型インフルエンザ、B型インフルエンザともに言えることです。 | これは、A型インフルエンザウイルスでのみ発生します。 |
| 感染の可能性 | |
| 抗原ドリフトにより、新しいウイルス粒子は同じ宿主種からより多くの個体に感染することができる。 | 抗原移動により、異なる生物種に感染可能な新しいウイルス粒子が生成される。 |
| 発生状況 | |
| 抗原変異は、インフルエンザウイルスに共通するプロセスである。 | 抗原移行はまれなプロセスである。 |
| 病気の性質 | |
| これにより、H3N2が集団で流行する可能性があります。 | これは、H1N1、スペイン風邪、香港風邪のように、集団で大流行する引き金になります。 |
概要 - 抗原性浮動 vs. 抗原変異
インフルエンザウイルス断片のRNAゲノムの変異は、ウイルス粒子の遺伝的変異や宿主の防御機構との闘争につながる**。インフルエンザウイルスに生じる遺伝子の変異には、抗原ドリフトと抗原トランスファーがある。抗原ドリフトとは、ウイルスのH遺伝子点とN遺伝子点の変異が進行することによって生じる遺伝的変異のことである。抗原移行とは、2種類以上の近縁のインフルエンザウイルス株間で遺伝子の交換が行われることによって生じる遺伝子の変異のことです。これが、抗原ドリフトと抗原トランスファーの重要な違いです。どちらのプロセスでも、既存のウイルスよりも毒性の高いウイルス粒子が生成される。そのため、インフルエンザウイルスに対するワクチンや薬剤の開発は、抗原のドリフトやトランスファーによって困難なものとなっている。
R 参考文献：1 Bouvier, Nicole M. and Peter Palese. "Influenza virus biology", Vaccine.u, US National Library of Medicine, 12 September 2008.Web. 2017年3月21日、「インフルエンザウイルスの抗原変異のメカニズム」。ニオン・リンショウJapanese Journal of Clinical Medicine. u, U.S. National Library of Medicine, n.d. Web. 21 March 2017.インフルエンザワクチンと抗原性ドリフト〉、Vaccine.u、米国国立医学図書館、2008年7月18日。Web. 2017年3月21日
- 2020-10-26 21:02 に公開
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- 分類：科学
