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Bat-man disease transmission: zoonotic pathogens from wildlife reservoirs to human populations

Bats are recognized as important reservoir of different families of viruses, most which is emerging as human pathogens, as Ebola and Marburg virus, Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) and Middle East Respiratory Syndrome (MERS) coronaviruses. 200種類以上のウイルスがコウモリと関連しているが、そのほとんどがRNAウイルスである。おそらく、RNAウイルスは遺伝的多様性が高く、環境条件の変化に適応する能力が高いためと考えられる3,9。 さらに、ゲノムを分割したRNAウイルス(オルソミクソウイルスなど)は、遺伝子の再同型化によりゲノムを改変する能力を持っています。 以下、コウモリウイルスに関連するヒト感染症の例を報告する。

Rhabdoviridae

Rhabdoviridae には6属あり、最も重要なコウモリ関連ウイルスである Lyssavirus を含む。 リッサウイルス属の少なくとも14種は、これらのウイルスの祖先宿主と考えられているコウモリで検出されます。 リッサウイルスは世界中に存在し、遺伝的距離、抗原パターン、地理的分布、宿主範囲など、さまざまな基準で分類することができます10,11。 1075>

コウモリからヒトへのウイルス性疾患の感染に関する最初の報告は1911年で、リッサウイルス属に属する狂犬病ウイルス(RABV)に関連していた12 Carini12は、中南米で吸血鬼として知られている血食性コウモリと狂犬病感染の関連性を示唆した。 数年後、非血食性コウモリ種においても狂犬病が検出された13。RABVは世界中のいくつかの陸上宿主に存在するが、コウモリにおけるその存在はアメリカ大陸でのみ観察されている。 ヨーロッパでは、4種類のリッサウイルスがコウモリから分離されている。 最近、スペインでLleida Bat Lyssavirus (LLBV) と名付けられた新しいコウモリのリッサウイルスが発見されました15。 EBLV-1は、EBLV-1aおよびEBLV-1bのサブタイプを持ち、ヨーロッパ全域で最も分離されたタイプである。 また、EBLV-1による他の哺乳類への波及感染も観察されている。13,14 EBLVのタイプ2は、タイプ113よりも毒性が弱いと考えられており、少数の国でのみ存在し、ヒトへの汚染は2例のみ報告されている14 このファミリーの他の二つのメンバーがコウモリで発見されているが、前者よりもかなり低い頻度にとどまっている。 オーストラリアコウモリリッサウイルス(ABLV)は、オーストラリアで最初に同定された風土病のリッサウイルスで、RABVとEBLV1に系統的に関連しています10、19。 ABLVによるヒトへの致命的な感染が3件報告されています。

Table 1 Overview of bat-associated infectious agents with zoonotic potential

Paramyxoviridae

Paramyxoviridae はヒトと動物の病原菌を含む広いウイルス科を構成している。 パラインフルエンザ 2 型ウイルス、Mapuera、Menangle、Tioman ウイルスなど、いくつかのコウモリ媒介のパラミクソウイルスが認識されており、ニパウイルスとヘンドラウイルスといった新興疾患の 2 つの感染性病原体があります20。 20

ニパウイルス (NiV) は、1998 年にマレーシアで初めて出現し、豚の呼吸器疾患と脳炎のアウトブレイクを引き起こしました21。ニパウイルスの豚から人への感染(重度の熱性脳炎に関連)は、感染動物との密接な接触により発生すると考えられていました。 21 バングラデシュとインドで発生した他の 2 つの事例では、中間宿主となる動物は特定されておらず、コウモリからヒト、ヒトからヒトへの感染が示唆されている。

Hendra virus (HeV) はヒトとウマに致死性の呼吸器疾患を引き起こす。 ウマは中間宿主であり、ウイルスは感染コウモリの尿、唾液、糞便で汚染された飼料、牧草、水などを摂取することで感染すると考えられる。

Coronaviridae

SARS が発生する前のコロナウイルス (CoVs) は、ライノウイルスに次ぐ風邪の原因として知られているだけでした。 少なくとも、アルファコロナウイルス HCoV-229E と HCoV-NL63 、ベータコロナウイルス HCoV-HKU1 と HCoV-OC43 の4種類が、ヒトに軽度で自己限定の上気道感染症を引き起こすことが知られている。 さらに最近、さらに2種類の病原性ヒトCoVが同定された。 SARS-CoVは2003年2月に中国で初めて確認され、その4ヵ月後には世界27カ国で>8000人の患者が報告され、約800人が死亡している24。 このウイルスの自然史には、第一宿主であるコウモリが、中間増幅宿主であるマスクパームハクビシンやタヌキに感染し、ヒトに伝播する可能性があります23、25 ヒトからヒトへの感染が続いて、多数の感染者を生み出し、大規模な疫病の主要感染経路と考えられています9

MERS-CoV は SARS-CoV と系統的に関連しており、コウモリが起源という点は SARS-CoV と同じです23、26、27。 MERS-CoVは、2012年にサウジアラビアで初めて確認され、その後、他の国々に広がり、数百人の死者を出しました。 最近の研究では、ドロメダリーラクダが中間宿主であり、ヒトへのウイルスの供給源となる可能性が指摘されている26,29 。 このウイルスは、病気の臨床症状なしに宿主内で複製する能力を維持しており、コウモリが MERS-CoV の祖先のリザーバーであるという一般的な仮説を裏付けています。30 ヒトからヒトへの感染もまた報告されています。 疫学的データに基づいて、動物から人への感染と人から人への感染の両方が、MERS発生の重要な要素であると考えられている26

フィロウイルス科

エボラウイルスとマールブルグウイルスはフィロウイルス科の2属で、ヒトや他の霊長類の、重篤でしばしば致命的な出血熱疾患を引き起こす原因である31。 マールブルグウイルスに関する最初の報告は、1967年32、マールブルグのドイツ人実験室勤務者が、ウガンダから輸入したアフリカザルから接触したものである。 1976年、コンゴ民主共和国北部で、特徴は似ているが免疫学的に異なるウイルスが分離され、エボラウイルスと名付けられた32。両ウイルスとも、過去数年の間にいくつかの流行を生み出している31。最近では、2014年に西アフリカで過去最大の登録エボラ流行が始まり、>10 000人の確定患者と数千人の死者が出て数カ国に影響を与えた(出典CDC Atlanta, USA: 2014 Ebola outbreak in West Africa, updated 22 September 2015)。 マールブルグウイルスとエボラウイルスの自然リザーバーは果実食性コウモリと食虫性コウモリの両種であり、これらのフィロウイルスがマルチホスト寄生虫であることを示しています31,33。ウイルスは体液(主に血液と糞便)や感染コウモリの死体との接触によりヒトへ感染します。 また、サルや類人猿などの他の動物も発症し、ヒトに感染させることがある。 1075>

Figure 3
figure 3

エボラウイルス感染の模式図です。 コウモリはウイルスの潜在的な感染源である。 感染したコウモリは、直接または中間宿主を介して、ヒトに感染を広げることができる。

Lloviu ウイルスと名付けられた新しい Cuevavirus 属の 3 種目のフィロウイルスは、最近スペインの食虫コウモリで検出されました 34 Lloviu ウイルス、遺伝的に他のものとは異なり、ヨーロッパで検出された最初のフィロウイルスでアフリカから輸入されたものではありません。 このウイルスはまだ分離されていないため、他の哺乳類細胞への感染能力やヒトに病気を引き起こす能力についてはまだ不明である。 呼吸器感染症を引き起こし、中等症から重症の疾患をもたらし、時には死に至ることもある。 A型インフルエンザウイルスは、ヘマグルチニン(H)とノイラミニダーゼ(N)という2つの表面糖タンパク質によってサブタイプに分類される。 A型インフルエンザウイルスは、ヒト、ブタ、鳥など広い宿主域を持つ、珍しいプロミスキャストウイルスである。 最近、中南米の異なる種のフルーツコウモリから、他のウイルスとは進化的に異なる2つの新しい亜型、H17N10とH18N11が検出された35,36。H17N10亜型は系統的に他の亜型とは異なるが、ウイルスゲノムがヒトインフルエンザAウイルスと遺伝子交換可能であり、亜型間の再同型能力の可能性とそれに起因する高病原性の雑種生成能力が示唆されていることが確認されている35。 最近では、アフリカの食肉コウモリにおいて、H17N10およびH18N11以外のA型インフルエンザウイルス亜型の血清学的証拠が報告された37。特に、世界中でヒトに感染症を引き起こすことが知られている鳥類のH9亜型に対する抗体検出率が約30%であった38。 これらのデータは、予備的なものではあるが、コウモリが哺乳類におけるA型インフルエンザウイルスの無症状キャリアーである可能性を示唆している37。

Bunyaviridae

Hantavirus 属(韓国の Hantan river から)は、腎臓症候群を伴う出血熱やハンタウイルス心肺症候群などの重症で致死性の疾患を含むヒト感染を引き起こすことができるいくつかの新興セグメント化 RNA ウイルスで構成されています39、40。 ハンタウイルス属の進化の歴史は、比較的頻繁に起こる種間伝播が特徴であり、それが進化の大きな力になっているとも考えられている。 最初にコウモリから分離されたハンタウイルスは、腎症候性出血熱の病因となるハンタンウイルスであった41。その後、他のコウモリ種でもハンタウイルスが確認されたが、現在までにコウモリからヒトへのハンタウイルスの伝播は観察されていない39。

Reoviridae

Mammalian orthoreovirus属は、呼吸器や消化器の軽い病気から脳炎や下痢などの重い病気を引き起こすことがあります。 このウイルスは世界中に異なる血清型で存在し、ヒトを含むいくつかの哺乳類から分離されている42。哺乳類オルソレオウイルスはいくつかのコウモリ種からも分離され、これらの動物にウイルスが広く分布することを示唆している42,43,44。いくつかの証拠は、コウモリがこれらのウイルスの天然のリザーバとして働く可能性を示唆している42。コウモリ起源のオルソレオウイルスがヒト患者から分離されているものの、これらのウイルスの動物原性感染の可能性は依然として不明である43,44,45。

その他のウイルス

人獣共通感染症の可能性や宿主範囲が不明な他のいくつかの哺乳類ウイルスがコウモリで検出されている。 デングウイルスは、フラビウイルス属(Flaviviridae)に属する節足動物を媒介するウイルスで、脳炎や出血熱を伴うヒトに関連するいくつかの病原体を含んでいます。 フラビウイルス科はコウモリに次いで頻繁に見られるウイルスであり、デングウイルスが世界中のいくつかのコウモリ種で報告されているにもかかわらず、ウイルス伝播のダイナミクスにおけるこれらの動物の役割は十分に理解されていない50