연체동물 전염병

Molluscum contagiosum virus
연체동물 전염병
Negatively stained transmission electron micrograph of "Molluscum contagiosum virus" virions
몰루슘 전염성 바이러스 바이러스의 음색전송 전자 마이크로그래프
바이러스 분류 e
(랭킹되지 않음): 바이러스
영역: 바리드나비리아
킹덤: 밤퍼드비래
망울: 뉴클레오시토비리코타목
클래스: 포케스비리케테스속
순서: 치토비라목
패밀리: 팍스비르과
속: 연체동물바이러스
종:
연체동물 전염병

연체동물 전염 바이러스(MCV)는 사람의 피부 감염 연체동물을 일으키는 DNA 수두바이러스다.[1] 연체동물은 연간 약 20만 명에게 영향을 미치며, 이는 전체 피부질환 진단자의 약 1%에 해당한다. 진단은 피부병변의 크기와 형태를 기준으로 하며, 바이러스를 일상적으로 배양할 수 없기 때문에 조직검사로 확인할 수 있다.[2] 연체동물 바이러스는 연체동물 바이러스 중 유일한 종이다.[3] MCV는 Poxvirae과의 하위가족인 Codopoxvirinae의 일원이다.[4] 아과에 속하는 다른 일반적으로 알려진 바이러스로는 변종 바이러스(천두 원인)와 수두 바이러스 등이 있다.[3]

poxvirus 제품군은 고유하게 개발되지 않은 입자(성체 바이러스)와 밀폐된 입자(외경 바이러스 바이러스)를 모두 포함한다.[5] 처녀막의 구조는 포스바이러스 계열의 다른 것과 일치한다: 그들은 핵캡시드, 코어 봉투, 측면 본체, 세포외 봉투로 구성되어 있다. 다른 poxvirus와 마찬가지로 MCV는 핵 대신 세포질에서 복제되는 DNA 바이러스다. 이 때문에 바이러스는 복제를 위해 필요한 모든 효소를 가지고 오거나 게놈의 효소를 인코딩해야 한다.

구조

연체동물은 타원형으로 설명되며 약 320nm × 250nm × 200nm의 치수를 가지고 있다. 이 바이러스는 성숙한 처녀막(MV)과 감싼 처녀막(EV)이라는 두 개의 뚜렷한 감염 입자를 가지고 있는데, EV에는 두 번째 외부 세포막이 들어 있다는 점에서 차이가 있다. Puxvirae는 포장과 비개발 감염입자를 모두 포함하는 유일한 바이러스군이다. EV와 MV 버라이온의 다른 구조는 핵캡시드, 코어 벽 및 두 개의 측면 본체를 포함한다.[6] 처녀막이 시토솔로 방출되기 전에, 측면 신체는 부딩 상호작용을 통해 처녀핵과 연관된다. 그러나, 처녀막이 세포질 속으로 방출되는 동안 처녀막 중심벽은 팽창하여 횡적 신체가 분리되도록 한다. 측면 신체는 게놈 복제나 발현에 필요한 하나 이상의 필수 바이러스 단백질을 운반하는 기능을 한다.[7]

게놈

게놈은 길이가 약 190킬로바이트인 선형 이중 좌초된 DNA 분자로 구성되어 있다. 게놈은 이중 좌초된 DNA 서열의 양쪽 끝이 서로 역반복된다는 점에서 독특하다. 이 역단자 순서는 길이가 4.7킬로바이트지만, 양귀비 중에서는 0.7-12킬로바이트에서 차이가 날 수 있다. 몰루슘 전염성 바이러스에 의해 암호화된 유전자는 182개다. 이러한 유전자 중 100개 이상이 변성 바이러스나 백신 바이러스와 같은 pox바이러스 계열의 다른 바이러스에 보존되어 있다. MCV의 역단자 순서는 속별 호스트 반응 회피 유전자를 포함하고 있기 때문에 pox바이러스 계열의 다른 순서와 다르다. 게놈은 64% GC 염기서열을 포함하고 있어 다른 poxvirus에 비해 적은 양의 정지 코돈 UAA, UGA, UAG를 인코딩한다. 추가 유전자 분석 결과 MCV 게놈은 길고 겹치는 개방형 독서 프레임을 많이 포함하고 있는 것으로 나타났다.[8]

복제 주기

셀 입력

모든 수두바이러스와 유사한 연체동물 바이러스는 성숙한 바이러스(MV)와 세포외 바이러스(EV)의 두 개의 감염 입자를 생성하는데 EV는 여분의 세포막을 가지고 있다는 점에서 MV와 다르다. 세포 안으로 들어가기 위해 MV의 막은 숙주 세포의 혈장 막, 특히 글리코사미노글리칸에 결합한 다음 마크로피노사이토증을 통해 들어온다. 이 과정은 MV 세포막에 노출된 인산염 분자의 존재에 의해 시작된다.[9] 마찬가지로 EV의 바깥쪽 막은 숙주 세포의 혈장 막, 특히 글리코사미노글리칸스에 결합하고 또한 마크로피노사이토증을 통해 들어간다. 마크로피노사이토시스 후, EV가 함유된 내장형 바쿠올 안에 H+를 펌핑하여 이 산성화는 외부막을 분해하여 입자와 같은 MV를 노출시킨다. MV와 EV의 경우, 세포막은 바이러스 코어를 시토솔로 방출할 수 있도록 vacuole과 결합한다.[9][10] 그리고 나서 처녀성은 코팅이 되지 않아 DNA를 노출시켜 복제를 시작한다.

복제 및 전사

연체동물 바이러스는 다른 수두바이러스와 마찬가지로 숙주세포의 세포질에서 완전히 복제된다. 이것은 다른 모든 DNA 바이러스들이 핵에서 복제되기 때문에 독성 바이러스들만의 특성이다. 따라서 DNA 복제를 위한 숙주 세포 단백질이 핵 안에 존재하기 때문에 이 바이러스는 복제에 필요한 모든 단백질을 가져오거나 인코딩해야 한다.[11] 각 처녀막은 세포질 내에 DNA 복제, 전사, 번역이 모두 순차적으로 일어나는 '바이러스 공장'이라고 불리는 지역을 설정한다.

DNA 전사에는 세 가지 단계가 있다. 초기 단계에서는 전사인자를 위해 인코딩하는 유전자와 바이러스성 DNA와 RNA 중합체, 숙주세포 유사화를 자극하는 단백질이 처녀막이 운반하는 DNA 의존성 RNA 중합체효소에 의해 전사된다.[10] 초기 단계에서 생성된 mRNA는 바이러스성 transcriptase에 의해 번역되며, 바이러스성 transcriptase는 바이러스성 transcription도 함께 운반한다. 그리고 중간 단계 동안, 초기 단계에서 암호화된 단백질들은 바이러스 DNA를 복제하기 위해 사용된다. 또한, 후기 단계 mRNA 변환을 돕기 위해 더 많은 전사 인자가 생성된다. 후기 단계에서 향후 감염에 필요한 구조 단백질과 효소에 대한 유전자 인코딩을 전사하여 번역한다. 유전자 표현은 전사 초기부터 중후기 단계까지 순차적으로 이루어지며, 일시적으로 조절된다.[6]

조립 및 해제

처녀자리 세포질 공장은 미래의 감염을 위해 성숙한 처녀자리들이 모이는 장소 역할을 한다. 성숙한 바이러스들은 세포 투석과 바이러스의 전염을 호스트하는 데 도움을 통해 방출된다. 세포외 처녀막은 MV가 골지 기구를 통해 두 번째 막을 획득한 후 세포에서 싹을 틔울 때 만들어진다. 세포외 바이러스는 상피 조직 내에 바이러스를 퍼뜨리는 데 도움이 된다.[6]

열대성

연체동물은 사람의 표피세포만을 감염시킨다. 이것은 몸 전체에 퍼지지 않는데, 이것은 왜 바이러스가 기침이나 재채기를 통해 전염될 수 없는지 설명해준다.[12] 사람들은 분자 특성을 연구하기 위해 세포 배양에서 바이러스를 배양하려고 시도했지만 표피 세포만을 감염시키기 때문에 대부분 성공하지 못했다.[8]

그러나 면역체계가 심하게 손상된 인간의 여러 종류의 세포에서 적응하고 생존할 수 있는 능력을 가지고 있다는 증거가 있다. qPCR 분석을 통해 t세포 결핍이 큰 환자 1명의 혈장에 유의미한 몰루슘 전염성 바이러스가 있는 것으로 파악됐다. 이 환자는 연체동물의 심각한 감염증 때문에 CMX-001 항바이러스제를 투여받았다. CMX-001 약물을 투여하기 전에는 혈장 검체의 50%에서 몰루슘 전염성 바이러스 DNA가 검출됐고, 투여 후에는 20%에서 DNA가 검출됐다. 환자의 혈액에서 연체동물의 DNA가 검출된 것은 이번이 처음이다.[13]

호스트 셀 프로세스 변조

전사의 중간 단계에서 여러 단백질이 mRNA를 생성하여 바이러스 복제와 전사를 위한 이상적인 환경을 촉진하기 위해 숙주 세포 과정을 조절한다. 분자 분석은 77개의 MCV 단백질이 잠재적으로 숙주 세포 과정에 간섭할 수 있다는 것을 보여주었다. 그러나 오직 7개의 MCV 단백질만이 숙주 세포 기능을 확인했다. 이러한 단백질에는 MC007, MC054, MC066, MC132, MC148, MC159, MC160 등이 있다.[8] 다음 목록은 이러한 단백질이 숙주 세포 과정을 어떻게 조절하는지에 대한 개요를 제공할 것이다.

  • MC007 단백질 시퀀서는 미토콘드리아 막에 있는 레티노블라스모세포종 단백질(pRb)을 불활성화한다. pRb 단백질은 세포 증식을 억제하는 데 필수적이며 이 단백질의 규제 완화는 종양 병원체 발생으로 이어진다.[14]
  • MC054 긴 단백질은 인터루킨 18을 묶고, 두 개의 결합 사이트를 차단한다. 인터루킨-18은 선천적, 적응적 면역 및 인터루킨-18의 억제에 관여하는 친염증 시토카인이 면역체계를 약화시킨다.[15]
  • MC066 단백질은 인간 글루타티온 과산화효소에 균질하다. 이 단백질은 자외선과 과산화수소에 의한 세포사멸을 막아준다. 이것은 바이러스가 환경 스트레스 요인으로부터 자신을 방어할 수 있는 메커니즘을 보여준다.[16]
  • MC132 단백질은 NF-164B 하위단위 p65와 상호작용하여 p65 열화를 일으킨다. NF-118B는 바이러스가 세포에 침투한 후 즉시 활성화되는 전사 인자로 바이러스 검출, 항바이러스 신호, 염증, 바이러스 감염의 간극 등에 중요하다. 이 전사 인자를 억제하고 분해하면 숙주세포의 공격 없이 바이러스가 추가로 복제될 수 있다.[17]
  • MC148 단백질은 케모킨과 같은 단백질처럼 작용하며 G단백질 결합 수용체에서 실제 케모킨을 대체한다. 케모카인(Chemokines)은 뚜렷한 백혈구 하위세트를 유인하고 활성화하는 데 관여하는 70-100개의 아미노산 잔류물의 작은 단백질이다. MC148은 CxC12a 수용체와 CCR8 수용체에 대항해 이 과정을 차단한다.[18]
  • MC159 단백질은 TNF-R1–유도 NF-164B 활성화를 억제한다. NF-164B는 세포질에서 활성화되어 세포핵에 반투명되는 전사 계수다. 그것은 면역 반응, 세포 주기, 세포 사멸을 조절하는데 결정적인 역할을 한다.[19]
  • MC160 단백질은 열충격 단백질 90을 결합시켜 I 카파키나제(IKK)가 안정화되는 것을 막아준다. IKK는 NF-κB의 억제제를 인산화하여 불활성화시켜 NF-κB가 활성화되도록 하는 단백질이다. MC160이 열충격단백질 90을 결합하면 IKK가 분해되고 억제제가 NF-κB에 결합되어 있어 NF-κB가 기능하지 않게 된다.[20]

관련 질병

연체동물

그림 1. 연체동물의 바이러스 감염의 증상인 둥글고 단단한 살색 요철.

이것은 보통 1~10세 어린이와 면역 촉진 환자에게 나타나는 피부의 바이러스성 감염이다.[12] 이 병의 주요 증상은 둥글고 단단하며 살색이며 통증이 없는 요철이며, 피부 표면에 움푹 들어간 중심이 뚜렷하게 나타난다(그림 1). 돌기는 일반적으로 지름이 6mm 미만이며, 사람이 문지르면 빨갛게 되고 염증이 나거나 가려울 수 있다. 그것들은 일반적으로 얼굴, 목, 겨드랑이, 그리고 손에 발견된다. 그러나 성적인 접촉을 통해 병이 퍼진 경우 성인의 성기에서도 요철이 발견될 수 있다.[4][12] 바이러스는 사람에서 사람으로 직접 피부 접촉이나 바이러스에 오염된 무생물인 폼을 통해 퍼질 수 있다. 연체동물의 전염을 위한 가장 흔한 조미료는 옷, 수건, 목욕 스펀지, 장난감, 스포츠 장비들이다. 게다가, 이 바이러스는 가려움증이나 바이러스를 문지르는 것을 통해 몸의 다른 피부 영역으로 퍼질 수 있다. 성적인 접촉을 통해 성인에게도 전파될 수 있다. 이 바이러스는 몸 전체에 퍼지지 않기 때문에 기침이나 재채기로 퍼질 수 없다. 이 바이러스의 전염은 손을 씻는 것, 물건을 공유하는 것, 성적인 접촉과 면도를 자제하는 것, 그리고 요철을 깨끗하고 덮는 것으로 예방할 수 있다.[4][12]

일반적으로 면역체계가 기능하면 치료가 필요 없고 요철과 바이러스는 수축 후 6~12개월 내에 사라진다. 그러나 성기 부위에 혹이 있거나 감염자가 면역항암제일 경우 치료가 제안된다. 건강한 (비면역증) 개인에서는 병변을 치료하기 위해 극저온요법, 완치, 레이저요법, 구강요법 또는 국소요법을 제안한다. 극저온 요법은 액체 질소로 병변을 얼리는 것을 수반하는 반면, 완치량은 노심을 관통하고 살균 장비로 병변을 긁는 것을 포함한다. 레이저 치료는 레이저로 병변을 파괴하는 것을 포함한다. 피부가 감염되어 바이러스가 신체의 다른 부위로 퍼질 수 있기 때문에 병변을 직접 제거하려고 하지 않는 것이 좋다. 병변을 치료하기 위해 흔히 처방되는 경구용 약물은 시메티딘, 국소요법은 포도필로톡신 크림(0.5%)이다.[12]

면역체계와 연체동물이 심하게 약해진 사람은 15mm 이상의 혹이나 병변이 있을 수 있으며 정상과는 다르게 보인다. 대부분의 전형적인 치료법은 이런 사람들을 치료하는데 효과적이지 않다. 이 경우에 권장되는 치료법은 면역체계를 활성화시키는 요법이다.[12]

참조

  1. ^ Rao, K; Priya, N; Umadevi, H; Smitha, T (January 2013). "Molluscum contagiosum". Journal of Oral and Maxillofacial Pathology. 17 (1): 146–7. doi:10.4103/0973-029X.110726. PMC 3687174. PMID 23798852.
  2. ^ "Molluscum Contagiosum Johns Hopkins Medicine Health Library". www.hopkinsmedicine.org. Retrieved 2019-03-10.
  3. ^ a b "Virus Taxonomy: 2018b Release". International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV). February 2019. Retrieved 14 March 2019.
  4. ^ a b c "Molluscum contagiosum - Symptoms and causes". Mayo Clinic. Retrieved 2019-03-05.
  5. ^ Humansandviruses (2015-03-24). "Poxviridae". humansandviruses. Retrieved 2019-03-10.
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  8. ^ a b c Senkevich, Tatiana G.; Koonin, Eugene V.; Bugert, Joachim J.; Darai, Gholamreza; Moss, Bernard (June 1997). "The Genome of Molluscum Contagiosum Virus: Analysis and Comparison with Other Poxviruses". Virology. 233 (1): 19–42. doi:10.1006/viro.1997.8607. ISSN 0042-6822. PMID 9201214.
  9. ^ a b Schmidt, Florian Ingo; Bleck, Christopher Karl Ernst; Helenius, Ari; Mercer, Jason (2011-08-31). "Vaccinia extracellular virions enter cells by macropinocytosis and acid-activated membrane rupture: Cell entry of vaccinia extracellular virions". The EMBO Journal. 30 (17): 3647–3661. doi:10.1038/emboj.2011.245. PMC 3181475. PMID 21792173.
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