호흡기 아데노바이러스

아데노바이러스과의 첫 번째 대표 바이러스는 1953년 W. Rowe 등이 어린이의 편도선과 아데노이드에서 분리했으며, 이것이 이 바이러스의 이름이 유래된 이유입니다. 아데노바이러스과는 두 속으로 나뉩니다. 마스타데노바이러스(Mastadenovirus)는 포유류 아데노바이러스로, 사람(41가지 혈청형), 원숭이(24가지 혈청형), 그리고 소, 말, 양, 돼지, 개, 생쥐, 양서류의 아데노바이러스를 포함합니다. 아비아데노바이러스(Aviadenovirus)는 조류 아데노바이러스(9가지 혈청형)입니다.

아데노바이러스는 슈퍼캡시드가 없습니다. 바이러스 입자는 정이십면체 모양입니다. 정육면체 형태의 대칭이며 지름은 70~90nm입니다. 캡시드는 지름이 7~9nm인 252개의 캡소머로 구성됩니다. 9개의 캡소머가 모여 20개의 정삼각형 면(180개의 캡소머)을 형성하고, 각 꼭짓점에는 6개의 캡소머(72개의 캡소머)로 구성된 12개의 꼭짓점이 있습니다. 180개의 캡소머 각각은 6개의 다른 캡소머와 인접해 있으므로 헥손(hexon)이라고 합니다. 헥손은 mm이 120kD인 3개의 소단위체로 구성됩니다. 12개의 꼭짓점 캡소머 각각은 5개와 인접해 있으므로 펜톤(penton)이라고 합니다. 정이십면체의 12개의 꼭짓점 캡소머는 길이 8~30nm의 필라멘트형 돌출부(섬유)를 가지고 있으며, 끝부분의 지름은 4nm입니다. 비리온의 핵은 이중 가닥 유전체 DNA 분자(20-25 MD)로 구성된 디옥시리보핵단백질(DPR)을 포함하고 있으며, 말단 단백질(55 kD)은 양쪽 가닥의 5' 말단에 공유 결합되어 있습니다. 또한, 두 가지 주요 단백질인 VII(18 kD)와 V(48 kD)가 있습니다. DPR은 12개의 루프로 구성된 구조이며, 루프의 정점은 정단 캡시드의 기부를 향하고 있어 비리온 핵은 꽃 모양의 횡단면을 갖습니다. 단백질 V는 외면에 위치합니다. 또한, 단백질 VI와 X는 핵에 위치합니다. 아데노바이러스 유전체는 mm 19-24 MD를 갖는 이중 가닥 선형 DNA로 표현됩니다. DNA 가닥은 말단 역반복서열에 의해 둘러싸여 있으며, 이는 고리 분자를 형성할 수 있도록 합니다. DNA 복제 개시에 필요한 소수성 말단 단백질은 양쪽 가닥의 5' 말단에 공유 결합되어 있습니다. DNA 분자 내 유전자의 수는 정확히 밝혀지지 않았습니다. 인간 아데노바이러스에서 단백질은 바이러스 입자 질량의 86~88%를 차지합니다. 단백질의 총 개수는 아마도 30개 이상일 것이며, mm은 5~120kD입니다. 단백질은 로마 숫자로 표시되며, 그중 II~XIII의 특징이 밝혀졌습니다. 현재 아데노바이러스 유전체에서 초기 전사 영역 E1, E2, E3, E4의 네 영역과 후기 전사 영역 L1, L2, L3, L4, L5의 최소 다섯 영역이 확인되었습니다.

E1 생성물은 세포 mRNA의 세포질 내 이동과 번역을 억제합니다. E2 영역은 바이러스 DNA 복제, 초기 유전자 발현, 스플라이싱 제어, 그리고 비리온 조립에 중요한 역할을 하는 DNA 결합 단백질의 합성을 암호화합니다. 후기 단백질 중 하나는 아데노바이러스를 인터페론으로부터 보호합니다. 후기 유전자에 의해 암호화되는 주요 생성물에는 헥손, 펜톤, 비리온 핵, 그리고 세 가지 기능을 수행하는 비구조 단백질을 형성하는 단백질이 포함됩니다. a) 헥손 삼량체 형성에 참여합니다. b) 이러한 삼량체를 핵으로 운반합니다. c) 성숙 아데노바이러스 비리온 형성에 참여합니다. 비리온에서 최소 7개의 항원이 확인되었습니다. 항원 A(헥손)는 그룹 특이적이며 모든 인간 아데노바이러스에 공통적입니다. 항원 B(펜톤 염기)에 따라 모든 인간 아데노바이러스는 세 가지 하위 그룹으로 나뉩니다. 항원 C(실, 섬유)는 유형 특이적입니다. 이 항원에 따르면, 모든 인간 아데노바이러스는 41개의 혈청형으로 나뉩니다. 혈청형 12, 18, 31을 제외한 모든 인간 아데노바이러스는 펜톤(정단 캡소머)에 의해 매개되는 적혈구 응집 활성을 가지고 있습니다. 1960년, L. Rosen은 아데노바이러스 혈청형을 확인하기 위해 RTGA(역전사적 검정법)를 제안했습니다.

생산적인 감염 동안 아데노바이러스의 생명주기는 다음 단계로 구성됩니다.

• 섬유 헤드를 사용하여 세포막의 특정 수용체에 흡착
• 수용체 매개 내포작용 메커니즘을 통한 세포 내 침투, 세포질의 부분적 "탈피"를 동반함
• 핵막에서 유전체의 최종적인 단백질 제거 및 핵으로의 침투;
• 세포 RNA 중합효소를 이용한 초기 mRNA 합성
• 초기 바이러스 특이 단백질의 합성
• 게놈 바이러스 DNA의 복제
• 후기 mRNA의 합성;
• 후기 바이러스 단백질의 합성
• 바이러스 입자의 형태발생과 세포로부터의 탈출.

전사와 복제 과정은 핵에서, 번역 과정은 세포질에서 일어나며, 세포질에서 단백질이 핵으로 운반됩니다. 비리온의 형태발생 또한 핵에서 일어나며 다단계로 진행됩니다. 먼저 폴리펩타이드가 섬유와 헥손과 같은 다중체 구조로 조립되고, 그 후 캡시드, 미성숙 비리온, 그리고 마지막으로 성숙 비리온이 형성됩니다. 감염된 세포의 핵에서 비리온은 종종 결정질 덩어리를 형성합니다. 감염 후기에는 성숙 비리온뿐만 아니라 DNA가 없는 미성숙 캡시드도 핵에 축적됩니다. 새롭게 합성된 비리온의 방출은 세포의 파괴를 동반합니다. 모든 비리온이 세포를 떠나는 것은 아니며, 세포 내에서 최대 백만 개의 새로운 비리온이 합성됩니다. 남은 비리온은 핵의 기능을 방해하고 세포 변성을 유발합니다.

아데노바이러스는 생산적인 감염 형태 외에도, 초기 또는 후기 단계에서 바이러스 증식이 심각하게 저해되는 유산성 감염을 유발할 수 있습니다. 또한, 일부 인간 아데노바이러스 혈청형은 다양한 설치류에 접종 시 악성 종양을 유발할 수 있습니다. 아데노바이러스는 발암성에 따라 고발암성, 저발암성, 비발암성으로 나뉩니다. 발암성은 아데노바이러스 DNA의 GC 쌍 함량과 반비례합니다. 세포 형질전환(배양 과정 포함)으로 이어지는 주요 과정은 바이러스 DNA가 숙주 세포의 염색체에 통합되는 것입니다. 아데노바이러스의 발암 작용에 대한 분자적 기전은 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다.

아데노바이러스는 인간과 관련하여 발암성이 없습니다.

아데노바이러스는 닭 배아에서는 번식하지 않지만, 다양한 기원의 일차 트립신 처리 및 이식 세포 배양에서는 잘 번식하여 특징적인 세포 변성 효과(세포가 둥글게 되고 포도알 모양의 덩어리가 형성되며, 세포가 미세하게 변성됨)를 일으킵니다.

아데노바이러스는 다른 인간 바이러스와 비교했을 때 외부 환경에서 다소 안정적이며, 지방 용매에 의해 파괴되지 않으며(지질이 없음), 50°C의 온도와 pH 5.0-9.0에서도 죽지 않습니다. 또한 냉동 상태에서 잘 보존됩니다.

역학의 특징. 감염원은 잠복 감염을 포함한 환자 본인뿐입니다. 감염은 공기 중 비말, 가정 내 접촉, 수영장 물, 그리고 분변-구강 경로를 통해 발생합니다. 이 바이러스는 혈액을 통해 장으로 침투할 수도 있습니다. 상기도 및 안구 질환은 혈청형 1-8, 11, 19, 21에 의해 유발됩니다. 혈청형 1, 2, 3, 12, 18, 31, 40, 41은 생후 6개월에서 2세 사이의 소아에게 위장염과 장간막 선염을 유발합니다. 혈청형 1, 2, 5, 6은 잠복 감염에서 종종 검출됩니다.

동물 아데노바이러스가 사람에게 질병을 유발하는 능력에 대한 자료는 없으며, 반대로 사람 아데노바이러스가 동물에게 질병을 유발하는 능력에 대한 자료도 없습니다. 아데노바이러스는 산발적인 질병과 지역적 유행병을 유발합니다. 우리나라에서 가장 큰 발병은 6,000명에게 영향을 미쳤습니다.

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아데노바이러스 감염 증상

잠복기는 6~9일입니다. 이 바이러스는 상기도 상피세포와 눈의 점막에서 증식합니다. 폐를 침투하여 기관지와 폐포를 침범하고 심각한 폐렴을 유발할 수 있습니다. 아데노바이러스의 특징적인 생물학적 특성은 림프 조직에 대한 친화성입니다.

아데노바이러스 질환은 호흡기와 눈 점막의 카타르성 염증을 동반한 발열성 질환으로 특징지어지며, 점막하 림프 조직과 국소 림프절의 증식을 동반합니다. 대부분 편도염, 인두염, 기관지염, 비정형 폐렴, 독감 유사 질환, 인두결막열의 형태로 발생합니다. 결막염은 경우에 따라 아데노바이러스 질환과 동반되기도 하고, 다른 경우에는 주요 증상으로 나타납니다.

따라서 아데노바이러스 질환은 호흡기, 결막 또는 장 증후군이 우세하게 나타나는 것이 특징입니다. 동시에, 이 바이러스는 편도선과 아데노이드 조직에 장기간 잠복하는 잠복성(무증상) 또는 만성 감염을 유발할 수 있습니다.

감염 후 면역은 장기적이고 안정적이지만, 특정 바이러스 유형에 따라 달라지며 교차 면역은 없습니다. 면역은 바이러스를 중화하는 항체와 면역 기억 세포에 의해 생성됩니다.

아데노바이러스 감염의 실험실 진단

1. 면역형광법이나 IFM 방법을 사용하여 영향을 받은 세포에서 바이러스 항원을 검출합니다.
2. 바이러스 분리. 연구 재료는 비인두 및 결막 분비물, 혈액, 대변입니다(바이러스는 질병 발병 시뿐만 아니라 생후 7~14일째에도 분리할 수 있습니다). 모든 혈청형의 아데노바이러스에 감수성이 있는 인간 배아의 일차 트립신 처리 세포 배양(이배체 포함)을 사용하여 바이러스를 분리합니다. 바이러스는 세포 변성 효과와 보체 결합 항원(CBA)을 통해 검출하는데, 이는 바이러스가 공통적인 보체 결합 항원을 가지고 있기 때문입니다. 동정은 세포 배양에서 RTGA와 RN을 사용하여 유형 특이적 항원을 이용하여 수행됩니다.
3. RSC를 이용하여 환자 혈청에서 항체가 증가를 검출합니다. 유형별 항체가 증가는 표준 아데노바이러스 혈청주를 사용하여 RTGA 또는 RN 세포 배양을 통해 측정합니다.

아데노바이러스 감염의 특정 예방

일부 아데노바이러스 혈청형에 대한 생면역원성 경구 백신이 개발되었지만 널리 사용되지는 않았습니다.