Adenoviridae

อะดีโนไวรัส (อังกฤษ: adenovirus ในวงศ์ Adenoviridae ) เป็นไวรัสขนาดกลาง (90–100 นาโนเมตร) ไม่มีชั้นลิพิดหุ้มด้านนอก (nonenveloped) และมีเปลือกหุ้มวัสดุยีน คือแคปซิด (capsid) ทรงยี่สิบหน้า (icosahedral) ซึ่งบรรจุจีโนมอันเป็นดีเอ็นเอสายคู่ ชื่อมาจากแหล่งที่ดั้งเดิมสะกัดเอาไวรัสได้คือจากทอนซิลคอหอย (adenoid) ของมนุษย์ในปี 1953^[1]

อะดีโนไวรัส (Adenovirus)
ภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องผ่าน (TEM) ของอนุภาคอะดีโนไวรัสสองหน่วย
การจำแนกชนิดไวรัส
ไม่ได้จัดลำดับ:	ไวรัส
อาณาจักร:	Bamfordvirae Bamfordvirae
ไฟลัม:	Preplasmiviricota
ชั้น:	Tectiliviricetes
อันดับ:	Rowavirales
วงศ์:	Adenoviridae Adenoviridae
Genera
Atadenovirus Aviadenovirus Ichtadenovirus Mastadenovirus Siadenovirus

ไวรัสมีสัตว์ถูกเบียน (host) เป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังมากมาย ในมนุษย์ พบอะดีโนไวรัสสายพันธุ์ต่าง ๆ กว่า 50 เซโรไทป์ (serotype)^[A] ที่เป็นเหตุให้เกิดโรคมากมายหลายหลาก เริ่มจากการติดเชื้อทางเดินหายใจแบบอ่อน ๆ ในเด็ก (คือหวัดธรรมดา) จนกระทั่งโรคที่มีผลต่อระบบอวัยวะหลายระบบและมีอันตรายถึงชีวิตในบุคคลที่มีภูมิคุ้มกันอ่อนแอ

วิทยาไวรัส

หมวดหมู่

วงศ์ไวรัสนี้มีสกุลดังต่อไปนี้

• สกุล Atadenovirus มีสปีชีส์ต้นแบบ คือ Ovine atadenovirus D เป็นไวรัสติดเชื้อในแกะ
• สกุล Aviadenovirus มีสปีชีส์ต้นแบบ คือ Fowl aviadenovirus A เป็นไวรัสติดเชื้อในนก
• สกุล Ichtadenovirus มีสปีชีส์ต้นแบบ คือ Sturgeon ichtadenovirus A เป็นไวรัสติดเชื้อในปลา
• สกุล Mastadenovirus (รวมอะดีโนไวรัสของมนุษย์ทั้งหมด) มีสปีชีส์ต้นแบบ คือ Human mastadenovirus C
• สกุล Siadenovirus มีสปีชีส์ต้นแบบ คือ Frog siadenovirus A เป็นไวรัสติดเชื้อในกบ

ความหลากหลาย

การจัดหมวดหมู่ Adenoviridae อาจซับซ้อน ปัจจุบันมีอะดีโนไวรัสของมนุษย์ (HAdVs) 88 เซโรไทป์^[A] โดยรวมอยู่ใน 7 สปีชีส์ คืออะดีโนไวรัสมนุษย์ A ถึง G)^[5]

• A: 12, 18, 31
• B: 3, 7, 11, 14, 16, 21, 34, 35, 50, 55
• C: 1, 2, 5, 6, 57^[6]
• D: 8, 9, 10, 13, 15, 17, 19, 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 51, 53, 54, 56,^[7] 58, 59, 60, 62, 63,^[8] 64, 65, 67, 69,^[9] 70, 71, 72, 73, 74, 75
• E: 4
• F: 40, 41
• G: 52^[10]

เซโรไทป์ต่าง ๆ สัมพันธ์กับโรคต่าง ๆ กัน คือ

• โรคระบบหายใจ (สปีชีส์หลักคือ HAdV-B และ C)
• เยื่อตาอักเสบ (HAdV-B และ D)
• กระเพาะอาหารและลำไส้อักเสบ (HAdV-F 40 และ 41, HAdV-G 52)
• โรคอ้วนหรือ adipogenesis (HAdV-A 31, HAdV-C 5, HAdV-D 9, 36 และ 37)^[11]

ไวรัสเหล่านี้จัดเป็น Human mastadenovirus A-G โดยคณะกรรมการ International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) เพราะทั้งหมดอยู่ในสกุล Mastadenovirus เมื่อไม่จำกัดเพียงแค่ไวรัสในมนุษย์ วงศ์ Adenoviridae แบ่งออกเป็น 5 สกุลคือ Mastadenovirus, Aviadenovirus, Atadenovirus, Siadenovirus และ Ichtadenovirus^[12]

โครงสร้าง

อะดีโนไวรัสเป็นไวรัสที่ไม่มีชั้นลิพิดหุ้มด้านนอก (nonenveloped) กลุ่มใหญ่ที่สุดซึ่งรู้จัก จึงสามารถเข้าไปในเซลล์ผ่านเอนโดโซมได้เลย (สำหรับไวรัสที่มีสิ่งหุ้ม สิ่งหุ้มจะหลอมเข้ากับเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้แคปซิดและจีโนมของไวรัสเข้าไปในเซลล์ได้) อนุภาคไวรัสมีลักษณะพิเศษเป็นเดือยแหลม (spike) เป็นใย (fiber) ที่อยู่กับฐานรูปห้าเหลี่ยม (penton base) แต่ละฐานของแคปซิด (ดูรูปต่อไป) ที่ช่วยให้ยึดเข้ากับเซลล์ถูกเบียนผ่านหน่วยรับที่ผิวของเซลล์ (ดูหัวข้อ "การถ่ายแบบ" ด้านล่างเรื่องหน่วยรับต่าง ๆ)

ในปี 2010 นักวิทยาศาสตร์ประกาศว่าได้ระบุโครงสร้างอะดีโนไวรัสของมนุษย์ในระดับอะตอม และได้สร้างแบบจำลองอันละเอียดสุดเท่าที่เคยมี ไวรัสประกอบด้วยเรซิดิว^[B] กรดอะมิโน 1 ล้านเรซิดิวและหนักราว ๆ 150 ล้านดอลตัน (150 MDa)^[13][14]

จีโนม

ผังแสดงจีโนมของอะดีโนไวรัสซึ่งเป็นรูปเส้น แสดง Early genes (E) และ Late genes (L)

จีโนมของอะดีโนไวรัสมีรูปเส้น ไม่แบ่งส่วน เป็นดีเอ็นเอสายคู่ ยาวประมาณ 26–48 กิโลคู่เบส (Kbp) ซึ่งโดยทฤษฎีสามารถรับรองยีนได้ 22–40 ยีน แม้นี่จะใหญ่กว่าอย่างสำคัญเมื่อเทียบกับไวรัสอื่น ๆ ในกลุ่มบอลทิมอร์ของไวรัส แต่ก็ยังเป็นไวรัสง่าย ๆ และต้องอาศัยเซลล์ถูกเบียนอย่างมากเพื่อการอยู่รอดและถ่ายโอนยีน ลักษณะที่น่าสนใจของจีโนมไวรัสนี้ก็คือมันมีโปรตีนหนัก 55 กิโลดอลตันที่ปลาย 5' ของดีเอ็นเอที่เป็นสายคู่เส้นตรง (linear dsDNA) ซึ่งใช้เป็นไพรเมอร์ (primer)^[C] สำหรับการถ่ายแบบไวรัส และเพื่อให้แน่นอนว่า ปลายจีโนมของไวรัสได้ทำซ้ำอย่างสมควร

การถ่ายแบบ

อะดีโนไวรัสมีจีโนมเป็นดีเอ็นเอนสายคู่เส้นตรง (linear dsDNA) และสามารถถ่ายแบบซ้ำในนิวเคลียสของเซลล์สัตว์มีกระดูกสันหลังโดยใช้กลไกถ่ายแบบของเซลล์ถูกเบียนและไม่ต้องรวมเข้ากับจีโนมของเซลล์ถูกเบียน

โครงสร้างของอะดีโนไวรัส (1) = penton capsomeres^[D] (2) = hexon capsomeres และ (3) จีโนมของไวรัส (linear dsDNA)

การเข้าไปในเซลล์ของอะดีโนไวรัสเป็นปฏิสัมพันธ์สองขั้นตอนระหว่างไวรัสกับเซลล์ถูกเบียน ปฏิกิริยาโดยมากเกิดที่จุดยอด ๆ ของไวรัส เริ่มด้วย knob domain ของโปรตีนที่เป็นใยไปเชื่อมเข้ากับหน่วยรับที่เซลล์ หน่วยรับที่เซลล์สองอย่างที่ระบุแล้วคือหน่วยรับ CD46 สำหรับไวรัสมนุษย์กลุ่ม B และหน่วยรับ coxsackievirus/adenovirus receptor (CAR) สำหรับเซโรไทป์^[A]อื่น ๆ ทั้งหมด มีรายงานที่แสดงนัยว่าโมเลกุล major histocompatibility complex (MHC) และเรซิดิว^[B]ของ sialic acid ของเซลล์ก็ทำหน้าที่แบบนี้ด้วย แล้วตามด้วยปฏิบัติการลำดับที่สอง ซึ่ง motif ของโปรตีนฐานมีห้าเหลี่ยมของไวรัสมีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุล integrin (ซึ่งเป็น transmembrane receptor) ที่จัดเป็นหน่วยรับร่วม (co-receptor) ที่เยื่อหุ้มเซลล์

ปฏิสัมพันธ์กับหน่วยรับร่วม αv integrin นี้ทำให้อะดีโนไวรัสเข้าไปในเซลล์ได้ โดยการเข้ายึดกับ αv integrin มีผลเป็นกระบวนการ endocytosis คือการรับอนุภาคไวรัสเข้าไปในเซลล์ผ่านหลุมที่เคลือบด้วย clathrin (คือ clathrin-coated pits) การเข้ายึดกับ αv integrin ยังกระตุ้นการส่งสัญญาณของเซลล์ (cell signaling) ซึ่งชักนำให้เกิดพอลิเมอไรเซชันของแอกติน แล้วมีผลให้อนุภาคไวรัสเข้าไปในเซลล์ภายในเอนโดโซม^[16]

เมื่อไวรัสเข้าไปในเซลล์แล้ว เอนโดโซมก็จะกลายเป็นกรด ซึ่งเปลี่ยนโครงแบบของไวรัสโดยสลายองค์ประกอบของแคปซิด แคปซิดที่สลายตัวก็จะปล่อยโปรตีน VI^[17] การเปลี่ยนแปลงเช่นนี้บวกกับความเป็นพิษของฐานรูปห้าเหลี่ยมก็จะทำลายเอนโดโซม เป็นการปล่อยอนุภาคไวรัสเข้าไปในไซโทพลาซึม แล้วไวรัสก็จะขนส่งโดยอาศัยไมโครทิวบูลในเซลล์ไปที่โปรตีนเชิงซ้อนรูนิวเคลียส (nuclear pore complex)^[E] เป็นที่ที่อนุภาคไวรัสจะแตกแยกตัว ปล่อยดีเอ็นเอของไวรัสออกมา แล้วเข้าไปยังนิวเคลียสของเซลล์ผ่านรูนิวเคลียส (nuclear pore)^[E][19] หลังจากนี้ ดีเอ็นเอของไวรัสก็จะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลฮิสโตน การแสดงออกของยีนไวรัสก็จะสามารถเกิดได้โดยไม่ต้องรวมจีโนมไวรัสเข้ากับโครโมโซมของเซลล์ถูกเบียน แล้วสร้างอนุภาคไวรัสใหม่ ๆ ได้

วัฏจักรชีวิตของอะดีโนไวรัสจะแบ่งออกเป็นสองช่วงแยกโดยการถ่ายแบบดีเอ็นเอ คือ ช่วงต้นและช่วงท้าย ในช่วงทั้งสอง primary transcript^[F] จะผ่านกระบวนการ alternative splicing^[G] เพื่อสร้างเอ็มอาร์เอ็นเอแบบ monocistronic^[H] ที่เข้ากับไรโบโซมของเซลล์ถูกเบียนได้ จึงทำให้ไรโบโซมแปลรหัสเป็นผลิตภัณฑ์ของยีนไวรัสได้

ยีนช่วงต้น (early gene) แสดงออกโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้าง (non-structural) แต่ใช้ในการควบคุม (regulatory) โดยมาก โดยมีเป้าหมาย 3 อย่าง คือ เพื่อเปลี่ยนการแสดงออกโปรตีนของเซลล์ถูกเบียนที่จำเป็นในการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ เพื่อก่อกัมมันต์แก่ยีนของไวรัสอื่น ๆ (เช่น DNA polymerase ที่ไวรัสเข้ารหัส) และเพื่อไม่ให้เซลล์ถูกเบียนตายเร็วเนื่องกับระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์ถูกเบียน (เช่น โดยระงับกระบวนการอะพอพโทซิส ระงับไม่ให้อินเตอร์เฟียรอนทำงาน และระงับการแสดงออกและการเคลื่อนย้ายของ MHC class I)

อะดีโนไวรัสบางอย่างในสถานการณ์พิเศษสามารถแปลงเซลล์โดยใช้ผลิตภัณฑ์ยีนช่วงต้น เช่น โปรตีนของ adenovirus early region 1A (E1A) ซึ่งเข้ายึดกับโปรตีนระงับมะเร็งจอตา (Retinoblastoma tumor suppressor protein) ได้พบว่าทำให้เซลล์ถูกเบียนปฐมภูมิมีชีวิตต่อได้นอกกาย (in vitro) จึงทำให้โปรตีน E1B ซึ่งเชื่อมกับยีนระงับเนื้องอก p53 tumor suppressor ช่วยแปลงเซลล์ได้อย่างเสถียร แต่ยีนเหล่านี้ต้องอาศัยกันและกันเพื่อให้เปลี่ยนเซลล์ถูกเบียนได้อย่างสำเร็จแล้วสร้างเนื้องอก

การถ่ายแบบดีเอ็นเอแบ่งเป็นช่วงต้นและปลาย เมื่อยีนช่วงต้นได้ก่อโปรตีนไวรัส ก่อกลไกการถ่ายแบบ และก่อซับสเตรตในการถ่ายแบบพอสมควร การถ่ายแบบจีโนมของอะดีโนไวรัสก็จะเริ่มได้ โปรตีนปลายที่ยึดด้วยพันธะโคเวเลนต์เข้าที่ปลายด้าน 5’ ของจีโนมอะดีโนไวรัสทำหน้าที่เป็นไพรเมอร์^[C]ในการถ่ายแบบยีน โดยเอนไซม์ไวรัสคือ DNA polymerase ก็จะใช้กลไก strand displacement (ไม่ได้ใช้กลไก Okazaki fragments ที่ใช้ในการถ่ายแบบดีเอ็นเอของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) เพื่อถ่ายแบบจีโนมของไวรัส

ช่วงหลังของวัฏจักรชีวิตจะมุ่งผลิตโปรตีนโครงสร้างพอให้บรรจุวัสดุยีนที่ได้จากการถ่ายแบบดีเอ็นเอ หลังจากองค์ประกอบไวรัสได้ทำขึ้นพอแล้ว ก็จะบรรจุใส่โปรตีนที่เป็นเปลือกหุ้มแล้วออกจากเซลล์หลังจากชักนำให้เซลล์สลายตัว (lysis)

Multiplicity reactivation

อะดีโนไวรัสสามารถรวมตัวขึ้นมาใหม่อาศัยกระบวนการ multiplicity reactivation (MR)^[23] เป็นกระบวนการที่จีโนมไวรัสสองตัวหรือยิ่งกว่าที่เกิดความเสียหายจนแพร่พันธุ์ไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์ภายในเซลล์ถูกเบียนแล้วสร้างจีโนมไวรัสใหม่ที่แพร่พันธุ์ต่อไปได้ กระบวนการ MR นี้ ได้พบในอะดีโนไวรัสเซโรไทป์ 12 หลังจากอนุภาคไวรัสฉายแล้วด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตแล้วปล่อยให้เซลล์ถูกเบียนติดเชื้อหลายครั้ง^[23] งานทบทวนวรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยังแสดงตัวอย่าง MR ในไวรัสต่าง ๆ จึงได้เสนอว่า MR เป็นปฏิสัมพันธ์ทางเพศที่สามัญอย่างหนึ่งซึ่งให้ความได้เปรียบในการรอดชีวิตเพราะช่วยซ่อมความเสียหายต่อจีโนมด้วยการผสมยีน^[24]

วิทยาการระบาด

การแพร่เชื้อ

อะดีโนไวรัสปกติจะทนต่อสารเคมี สิ่งแวดล้อม และความเป็นกรดต่าง ๆ จึงสามารถรอดชีวิตอยู่นอกร่างกายและนอกน้ำได้นาน โดยหลักจะแพร่กระจายไปตามหยดน้ำจากทางเดินหายใจ แต่ก็สามารถกระจายไปทางอุจจาระได้ งานวิจัยในเรื่องกลไกทางอณูชีวภาพของการแพร่เชื้อได้ให้หลักฐานเชิงประสบการณ์เพื่อสนับสนุนสมมติฐานว่า หน่วยรับที่ผิวเซลล์ coxsackievirus/adenovirus receptor (CAR) จำเป็นเพื่อขนส่งอะดีโนไวรัสไข้าไปในเซลล์แบบ naive/progenitor บางชนิด^[25]

มนุษย์

มนุษย์ที่ติดเชื้ออะดีโนไวรัสจะตอบสนองในหลายรูปแบบ เริ่มตั้งแต่ไม่มีอาการอะไรเลย จนถึงติดเชื้ออย่างรุนแรงที่ปกติพบในอะดีโนไวรัสเซโรไทป์ 14

สัตว์ต่าง ๆ

อะดีโนไวรัส คือ bat adenovirus TJM (Bt-AdV-TJM) เป็นสปีชีสใหม่ในสกุล Mastadenovirus ที่ได้ตัวอย่างจากค้างคาว Myotis^[I] และ Scotophilus kuhlii ^[J] ในประเทศจีน ซึ่งเป็นญาติใกล้ชิดที่สุดกับอะดีโนไวรัสของกระแตและสุนัข^[27]

อะดีโนไวรัสของสุนัขสองชนิดรู้จักกันดีคือชนิดที่ 1 และ 2 ชนิดที่ 1 (Canine adenovirus 1 ตัวย่อ CAdV-1) ทำให้เกิดโรคตับสุนัขแบบแพร่เชื้อ (infectious canine hepatitis) ซึ่งอาจทำให้ถึงตายโดยมีอาการเป็นเส้นเลือดอักเสบ (vasculitis) และตับอักเสบ และอาจทำให้เกิดการติดเชื้อทางลมหายใจหรือที่ตา ชนิดนี้ยังติดหมาจิ้งจอก (หมาจิ้งจอกแดงและหมาจิ้งจอกอาร์กติก) โดยอาจก่อตับอักเสบและสมองอักเสบ ส่วนชนิดที่ 2 (CAdV-2) อาจเป็นเหตุของโรค kennel cough (โรคไอในคอกสุนัข) วัคซีนหลัก ๆ สำหรับสุนัขรวมวัคซีนไวรัส CAdV-2 เป็น ๆ แต่ลดฤทธิ์โดยสร้างภูมิคุ้มกันต่อไวรัสทั้ง CAdV-1 และ CAdV-2 ก่อนนี้ ไวรัส CAdV-1 ก็ใช้เป็นวัคซีนด้วยแต่ก็มีภาวะแทรกซ้อนสามัญคือ กระจกตาบวมน้ำ (corneal edema)^[28]

อะดีโนไวรัสของกระรอก (SqAdV) รายงานว่าก่อลำไส้เล็กอักเสบในกระรอกแดงในยุโรป แต่กระรอกเทาดูเหมือนจะมีภูมิต้านทาน SqAdV เป็นญาติใกล้ชิดกับอะดีโนไวรัสของหนูตะเภา (GpAdV)

อะดีโนไวรัสในสัตว์เลื้อยคลาน (Agamid Adenovirus) ไม่ค่อยมีข้อมูล แต่ก็มีงานวิจัยอยู่ในปัจจุบัน

อะดีโนไวรัสรู้ว่าทำให้ม้า วัวควาย หมู และแพะติดเชื้อทางลมหายใจ ประเภท Equine adenovirus 1 ทำให้เกิดโรคถึงตายในลูกม้าอาหรับที่ภูมิคุ้มกันอ่อนแอ โดยก่อปอดบวมและทำลายเนื้อเยื่อตับอ่อนและต่อมน้ำลาย^[28]

Tupaia adenovirus (tree shrew adenovirus 1, TAV) ได้ตัวอย่างมาจากกระแต ส่วน Otarine adenovirus 1 ได้ตัวอย่างมาจากสิงโตทะเลแคลิฟอร์เนีย^[29]

อะดีโนไวรัสจากสัตว์ปีกเลี้ยงสัมพันธ์กับโรคสัตว์ปีกเลี้ยงมากมาย เช่น ตับอักเสบที่มีอินคลูชั่นบอดี้ (inclusion body hepatitis), ภาวะถุงหุ้มหัวใจมีน้ำ (hydropericardium syndrome)^[30], โรคไข่นิ่ม (Egg drop syndrome), Quail bronchitis, กระเพาะ​บดมีแผลลอกหลุด (Gizzard erosions) และโรคทางเดินหายใจอื่น ๆ โดยยังได้ตัวอย่างมาจากเหยี่ยวดำป่า (Milvus migrans) อีกด้วย^[31]

อะดีโนไวรัสลิงได้จากลิงอเมริกาใต้คือ Titi monkey^[32]

การป้องกัน

ปัจจุบัน มีแต่วัคซีนป้องกันอะดีโนไวรัสเซโรไทป์ 4 และ 7 สำหรับทหารสหรัฐเท่านั้น ที่เฉพาะสำหรับทหารก็เพราะมีความเสี่ยงติดเชื้อสูงสุด เป็นวัคซีนที่ใช้ไวรัสเป็น ๆ ซึ่งอาจกระจายไปตามอุจจาระและสามารถแพร่เชื้อต่อไปได้ ปัจจุบันยังไม่มีวัคซีนที่อนุมัติให้ใช้กับคนทั่วไป วัคซีนนี้ไม่ได้อนุมัติให้ใช้นอกจากทหาร เพราะไม่มีงานศึกษาที่ทำกับคนทั่วไปหรือกับคนที่ภูมิคุ้มกันอ่อนแอ^[33]

ในอดีต ทหารใหม่ของกองทัพสหรัฐได้วัคซีนต่อต้านอะดีโนไวรัสสองเซโรไทป์ จึงป่วยเป็นโรคที่สัมพันธ์กับเซโรไทป์เหล่านั้นน้อยลง แต่ผู้ผลิตก็ไม่ทำวัคซีนเหล่านี้อีกต่อไป

การป้องกันการติดเชื้ออะดีโนไวรัสและโรคทางเดินหายใจอื่น ๆ รวมการล้างมือบ่อย ๆ ให้มากกว่า 20 วินาที ไม่แตะตา หน้า หรือจมูกด้วยมือที่ไม่ได้ล้าง และหลีกเลี่ยงการใกล้ชิดกับบุคคลที่มีอาการติดเชื้ออะดีโนไวรัส คนที่มีอาการติดเชื้อยังแนะนำให้ไอหรือจามเข้าในแขนหรือข้อศอกแทนในมือ อย่าร่วมใช้ถ้วยและอุปกรณ์การกิน และหลีกเลี่ยงจูบคนอื่น การใส่คลอรีนในสระว่ายน้ำสามารถป้องกันการระบาดโรคเยื่อตาอักเสบเหตุอะดีโนไวรัสได้^[33]

วินิจฉัย

โรคจะวินิจฉัยจากอาการและประวัติ โดยจะทดสอบตรวจเพิ่มก็ต่อเมื่ออาการรุนแรง การทดสอบตรวจเพิ่มรวมการตรวจเลือด การป้ายกวาดตรวจสารคัดหลั่งที่ตา จมูก และคอ การตรวจอุจจาระ และการเอกซเรย์ปอด^[34] ในห้องปฏิบัติการ อะดีโนไวรัสระบุได้โดยตรวจแอนติเจน ปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส (PCR) การแยกไวรัส และการตรวจทางวิทยาเซรุ่ม ซึ่งแม้จะพบอะดีโนไวรัส แต่ก็อาจไม่ใช่เหตุของอาการ คนไข้มีภูมิอ่อนแอบางคนอาจกระจายไวรัสเป็นสัปดาห์ ๆ โดยไม่มีอาการอะไร^[35]

การติดเชื้อ

การติดเชื้ออะดีโนไวรัสโดยมากเป็นการติดเชื้อทางเดินลมหายใจด้านบน มักมีอาการเป็นเยื่อตาอักเสบ ทอนซิลอักเสบ (ซึ่งอาจเหมือนกับคอหอยอักเสบจากเชื้อสเตร็ปโตค็อกคัสทุกอย่างโดยไม่สามารถแยกแยะได้ยกเว้นตรวจเชื้อ) การติดเชื้อในหู หรือกล่องเสียงอักเสบอุดกั้น (croup) อะดีโนไวรัสเซโรไทป์ 40 และ 41 ยังอาจเป็นเหตุแก่กระเพาะอาหารและลำไส้อักเสบ^[36] การมีทั้งเยื่อตาอักเสบและทอนซิลอักเสบสามัญเป็นพิเศษในการติดเชื้ออะดีโนไวรัส

เด็กบางคน (โดยเฉพาะที่อายุน้อยสุด) สามารถเกิดหลอดลมฝอยอักเสบหรือปอดบวมเหตุอะดีโนไวรัสได้ โดยทั้งสองอาจมีอาการรุนแรง ในทารก อะดีโนไวรัสอาจทำให้ไออย่างรุนแรงเหมือนกับโรคไอกรนเลย อะดีโนไวรัสยังอาจก่อเยื่อหุ้มสมองอักเสบหรือสมองอักเสบ และน้อยครั้ง อาจก่อกระเพาะปัสสาวะอักเสบแบบตกเลือด (hemorrhagic cystitis)

คนโดยมากฟื้นสภาพจากการติดเชื้ออะดีโนไวรัสเอง แต่คนที่ภูมิคุ้มกันบกพร่องบางครั้งอาจเสียชีวิต คนสุขภาพดีก็พบเสียชีวิตเหมือนกันแต่น้อยครั้ง^[37] ซึ่งอาจเป็นเพราะการติดเชื้ออะดีโนไวรัสบางครั้งทำให้เกิดโรคหัวใจ ตัวอย่างเช่น ในงานศึกษาหนึ่ง คนไข้บางคนที่มีอาการ dilated cardiomyopathy^[K] ได้ตรวจพบอะดีโนไวรัสเซโรไทป์ 8^[38]

อะดีโนไวรัสมักจะแพร่ไปตามเสมหะ/น้ำลาย แต่ก็อาจติดเมื่อสัมผัสบุคคลที่ติดเชื้อ หรือติดจากอนุภาคไวรัสที่เหลืออยู่บนสิ่งต่าง ๆ เช่น ผ้าเช็ดตัวหรือก๊อกน้ำ ผู้ที่มีโรคกระเพาะอักเสบเหตุอะดีโนไวรัสอาจกระจายไวรัสในอุจจาระเป็นเดือน ๆ ก่อนจะหายดี ไวรัสอาจจะไปตามน้ำในสระน้ำถ้าไม่ใส่คลอรีนพอ

เหมือนกับโรคหลายอย่างอื่น ๆ การล้างมือให้สะอาดเป็นวิธีหนึ่งในการยับยั้งการแพร่เชื้อ ความร้อนและน้ำยาฟอกขาวสามารถฆ่าไวรัสบนวัตถุต่าง ๆ ได้^[39]

การรักษา

ยังไม่มียาต้านไวรัสที่พิสูจน์ว่ารักษาการติดเชื้ออะดีโนไวรัสได้ ดังนั้น การรักษาปกติจะมุ่งแก้อาการต่าง ๆ (เช่น ให้พาราเซตามอลเมื่อเป็นไข้ ) ยาต้านไวรัสคือ cidofovir ได้ช่วยคนไข้อาการหนักบางคน แต่จำนวนคนไข้ที่ช่วย ช่วยแค่ไหน ช่วยภาวะแทรกซ้อนหรืออาการอะไร เมื่อไรและที่ไหนที่เกิด ก็ไม่ได้กล่าวไว้^[40] หมออาจให้ยาหยอดตาปฏิชีวนะเพื่อแก้เยื่อตาอักเสบเมื่อกำลังรอผลเพาะเชื้อโรค และเพื่อช่วยป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียที่เกิดขึ้นต่างหาก ปัจจุบันยังไม่มีวัคซีนอะดีโนไวรัสสำหรับบุคคลทั่วไป แต่วัคซีนสำหรับไวรัสเซโรไทป์ 4 และ 7 เคยมีสำหรับทหารสหรัฐ

การใช้ในยีนบำบัดและวัคซีน

ยีนบำบัด

อะดีโนไวรัสเป็นเวกเตอร์ไวรัสที่นิยมสำหรับยีนบำบัดเป็นเวลานานเพราะสามารถติดเซลล์ทั้งที่แบ่งตัวและไม่แบ่งตัว มีจีโนมใหญ่พอรองรับยีนที่ต้องการจะผสม (transgene) และสามารถสร้างโปรตีนโดยไม่รวมเข้ากับจีโนมของเซลล์ถูกเบียน^[41] โดยเฉพาะก็คือ ไวรัสสามารถใช้เป็นพาหะในวิธีการรักษามะเร็งที่เรียกว่า targeted therapy^[L][43] ในรูปแบบของดีเอ็นเอลูกผสม (recombinant DNA) หรือโปรตีนลูกผสม (recombinant protein) วิธีนี้มีประโยชน์เป็นพิเศษในการรักษาโรคเหตุยีนเดียว (monogenic เช่น ซิสติกไฟโบรซิส, X-linked severe combined immunodeficiency, Alpha 1-antitrypsin deficiency) และมะเร็ง^[41] ประเทศจีนได้อนุมัติให้ใช้อะดีโนไวรัสสลายเนื้องอก (oncolytic adenovirus) เพื่อรักษามะเร็ง^[44] โปรตีนใย (fibre protein) จะดัดแปลงโดยเฉพาะ ๆ เพื่อเล็งอะดีโนไวรัสไปที่เซลล์เป้าหมายโดยเฉพาะ^[45] โดยความพยายามหลักอย่างหนึ่งก็คือจำกัดความเป็นพิษต่อตับและป้องกันอวัยวะต่าง ๆ ล้มเหลว อะดีโนไวรัสทรงสิบสองหน้า (dodecahedron) อาจเป็นวิธีการส่งแอนติเจนแปลกปลอมเข้าไปยัง myeloid dendritic cells (MDC) ที่ดี โดย MDC ก็จะแสดงแอนติเจนให้กับลิมโฟไซต์แบบ M1-specific CD8+ T อย่างมีประสิทธิภาพ^[46]

อะดีโนไวรัสได้ใช้ส่งระบบการตัดต่อยีนคือ CRISPR/Cas9 gene editing systems แต่การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันอย่างเข้มแข็งต่อการติดเชื้อไวรัสก็เป็นอุปสรรคในการใช้กับคนไข้ ดูเหมือนว่า การใช้ adeno-associated virus (AAV) ซึ่งเป็นไวรัสต่างประเภทกัน จะมีอนาคตในการแก้ปัญหาการก่อภูมิคุ้มกัน แม้จะสามารถบรรจุยีนที่ต้องการได้น้อยกว่า^[41]

วัคซีน

ดูเพิ่ม: เวกเตอร์ไวรัส § วัคซีน

เวกเตอร์อะดีโนไวรัสแบบแปลง/ลูกผสม (recombinant) รวมทั้งแบบขยายพันธุ์ต่อไม่ได้ (replication incompetent) โดยทฤษฎีสามารถใช้ส่งรหัสดีเอ็นเอสำหรับแอนติเจนหนึ่ง ๆ โดยเฉพาะ ๆ แต่จนกระทั่งถึงเดือนพฤษภาคม 2020 เมื่อกล่าวถึงการใช้เป็นวัคซีนโควิด-19 นักวิชาการคนหนึ่งยังสรุปว่า "ยังไม่สามารถให้ผลผลิตเป็นวัคซีนมนุษย์ที่มีประสิทธิภาพได้"^[47]

วัคซีนอะดีโนไวรัสชนิด 5 ลูกผสม (Ad5-nCoV^[48], ImmunityBio, UQ-CSL V451) และชนิด 26 (Ad26.COV2.S) ต่างก็กำลังวิจัยเป็นวัคซีนโควิด-19^[49] ส่วนวัคซีน Gam-COVID-Vac (หรือสปุตนิกวี ของรัสเซีย) เป็นนวัตกรรมใหม่เพราะใช้อะดีโนไวรัสชนิดที่ 26 ในการฉีดครั้งแรกวันแรก แล้วใช้วัคซีนชนิดที่ 5 ในการฉีดครั้งที่ 2 ในวันที่ 21^[49] "ในวัคซีนโควิด-19 แคนดิเดต 4 อย่าง Ad5 ได้ใช้เป็นเวกเตอร์ในการส่งยีนโปรตีนผิวของไวรัส SARS-CoV-2"^[50] เป้าหมายก็คือเพื่อให้เซลล์แสดงออกยีนไกลโคโปรตีนแบบ spike ของไวรัสโควิด-19

วัคซีนที่ใช้เวกเตอร์เป็นอะดีโนไวรัสของชิมแปนซีที่ขยายพันธุ์ไม่ได้ (ChAdOx1) ก็กำลังทดลองใช้เป็นวัคซีนโควิด-19 ด้วย^[51] โดยเรียกว่า ChAdOx1 nCoV-19 (มหาวิทยาลัยออกซฟอร์ด) หรือ AZD1222 (บริษัทแอสตราเซเนกา) วัคซีนอีกอย่างก็คือ ChAd-SARS-CoV-2-S ซึ่งได้รายงานว่าป้องกันหนูไม่ให้ติดไวรัสโควิด-19 เป็นหนูที่ได้แปลงพันธุกรรมให้มีหน่วยรับแบบ ACE2 ของมนุษย์ (hACE2) ซึ่งเป็นหน่วยรับที่เชื่อว่าทำให้ไวรัสเข้าไปในเซลล์ได้^[52][53]

ปัญหาเกี่ยวกับการใช้วัคซีนมีอะดีโนไวรัสเป็นเวกเตอร์ก็คือ มนุษย์อาจสร้างภูมิคุ้มกันต่อต้านเวกเตอร์เอง แล้วทำให้วัคซีนโดสที่สองไม่ได้ผล^[54] ในบางกรณี คนที่มีภูมิต้านทานต่ออะดีโนไวรัสอยู่แล้ว ก็จะทำให้วัคซีนไม่ได้ผลเลย^[55]

การใช้วัคซีนมี Ad5 เป็นเวกเตอร์สำหรับโควิด-19 ยังก่อความกังวลแก่นักวิจัยที่ทดลองวัคซีน Ad5 แล้วล้มเหลว เพราะวัคซีนได้เพิ่มโอกาสติดไวรัส HIV-1 แก่คนไข้ชายบางกลุ่ม^[56] ในเดือนตุลาคม 2020 นักวิจัยเหล่านี้ถึงได้กับตีพิมพ์ในวารสารการแพทย์เดอะแลนซิต ว่า "อาศัยข้อค้นพบเหล่านี้ พวกเราเป็นห่วงว่า การใช้เวกเตอร์ Ad5 เพื่อสร้างภูมิคุ้มกันต่อ SARS-CoV-2 อาจเพิ่มความเสี่ยงการติดเชื้อ HIV-1 ในบรรดาชายที่ได้รับวัคซีนนี้เช่นกัน"^[57][58] ในนัยกลับกัน บทความในวารสารวิทยาศาสตร์ไซเอินซ์ รายงานว่า ประเทศจีนได้อนุมัติวัคซีนอีโบลาที่ใช้เวกเตอร์ Ad5 วัคซีนเป็นของบริษัทจีนคือ CanSino Biologics และได้ทดสอบในประเทศเซียร์ราลีโอนซึ่งมีความชุกเอชไอวีสูง ซึ่งควรทำให้ปัญหาเยี่ยงนี้ปรากฏได้ง่าย แต่ประธานบริหารของบริษัทก็กล่าวว่า บริษัทไม่เห็นอะไรผิดปกติกับวัคซีนอีโบลาของบริษัท และคาดว่า การไวติดเชื้อเอชไอวีอาจจำกัดกับวัคซีน Ad5 ที่สร้างโปรตีนของเอชไอวี อนึ่ง ในรายงานที่ตีพิมพ์ในเดอะแลนซิตเช่นกันในเดือนพฤษภาคม นักวิจัยของบริษัทยอมรับว่ามีข้อกังวลซึ่งยัง "เป็นเรื่องโต้เถียงกันอยู่" นี้ และตนจะระวังเมื่อทดสอบวัคซีนโควิด-19 (Ad5-nCoV) ของบริษัท^[50][48]

เชิงอรรถ

1. เซโรไทป์ (อังกฤษ: serotype, serovar) เป็นรูปแบบต่าง ๆ กันของแบคทีเรียหรือไวรัสสปีชีส์หนึ่ง ๆ หรือเซลล์ภูมิคุ้มกันต่อต้านแบคทีเรียหรือไวรัสหนึ่ง ๆ จุลชีพ ไวรัส หรือเซลล์เหล่านี้จัดเข้าหมวดด้วยกันโดยอาศัยแอนติเจนซึ่งอยู่ที่ผิว เป็นการจัดหมวดหมู่ตามวิทยาการระบาดในระดับต่ำกว่าสปีชีส์^[2][3][4]
2. สำหรับโปรตีน มอนอเมอร์กรดอะมิโนหน่วยหนึ่งอาจเรียกว่า เรซิดิว (อังกฤษ: residue) เพื่อระบุว่าเป็นหน่วยที่มีซ้ำ ๆ ในพอลิเมอร์
3. ไพรเมอร์ (อังกฤษ: primer) เป็นสายกรดนิวคลีอิกเส้นเดี่ยวที่ใช้เป็นจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์ดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิตทั้งหมด เพราะเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ถ่ายแบบดีเอ็นเอ คือ DNA polymerase สามารถเพียงแค่เติมนิวคลีโอไทด์ใหม่ ๆ เข้าที่ปลาย 3' ของกรดนิวคลีอิกที่มีอยู่แล้ว จึงต้องมีไพรเมอร์ซึ่งเป็นกรดนิวคลีอิกอยู่ที่แบบดีเอ็นเอก่อนจะสามารถเริ่มสร้างสายดีเอ็นเอที่คู่กัน
4. แคปโซเมียร์ (อังกฤษ: capsomere) เป็นหน่วยย่อยของแคปซิด (capsid) เป็นตัวปกคลุมด้านนอกของโปรตีนที่ป้องกันยีนของไวรัส แคปโซเมียร์จะรวมตัวเป็นแคปซิด^[15]
5. รูนิวเคลียส (อังกฤษ: nuclear pore) เป็นคอมเพล็กซ์โปรตีนขนาดใหญ่ซึ่งทอดข้ามเยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear envelope) อันเป็นเยื่อสองชั้นรอบ ๆ นิวเคลียสของเซลล์ยูแคริโอต เยื่อหุ้มนิวเคลียสของเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยเฉลี่ยจะมีคอมเพล็กซ์รูนิวเคลียส (อังกฤษ: nuclear pore complex ตัวย่อ NPC) 2,000 ช่อง แต่ก็ต่าง ๆ กันขึ้นอยู่กับชนิดเซลล์และกับช่วงชีวิตของเซลล์^[18]
6. primary transcript เป็นอาร์เอ็นเอสายเดี่ยวที่สังเคราะห์จากการถอดรหัสดีเอ็นเอ แล้วผ่านกระบวนต่าง ๆ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์อาร์เอ็นเอต่าง ๆ รวมทั้ง mRNA, tRNA และ rRNA
7. alternative splicing หรือ differential splicing เป็นกระบวนการ RNA splicing ทางเลือกในช่วงการแสดงออกของยีน ที่ทำให้ยีนเดี่ยว ๆ สามารถเข้ารหัสโปรตีนได้หลายอย่าง ในกระบวนการนี้ exon ของยีนโดยเฉพาะ ๆ อาจรวมเข้าหรือคัดออกจากผลิตภัณฑ์คือเอ็มอาร์เอ็นเอที่ทำมาจากยีนนั้น ๆ^[20] ดังนั้น โปรตีนที่แปลรหัสจากเอ็มอาร์เอ็นเอที่ได้จากกระบวนการนี้อย่างหนึ่งโดยเฉพาะ จะมีลำดับกรดอะมิโนที่ต่างกันกับที่ได้จากกระบวนการ splicing อื่น ๆ และมักจะมีหน้าที่ทางชีวภาพต่างกัน กระบวนการนี้จึงทำให้จีโนมมนุษย์สามารถใช้สังเคราะห์โปรตีนมากชนิดยิ่งกว่าที่จะคาดได้จากยีนที่เข้ารหัสโปรตีนเพียง 20,000 ชนิด
8. โมเลกุลเอ็มอาร์เอ็นเอหนึ่ง ๆ จัดว่าเป็น monocistronic ต่อเมื่อมันมีข้อมูลยีนให้แปลรหัสเป็นโซ่โปรตีน (polypeptide) เพียงอย่างเดียว ซึ่งก็เป็นเช่นนี้สำหรับเอ็มอาร์เอ็นเอของเซลล์ยูแคริโอตโดยมาก^[21][22]
9. ค้างคาว Myotis หรือ mouse-eared bat (ค้างคาวหูหนู) เป็นสกุลค้างคาวในวงศ์ Vespertilionidae ที่มีสมาชิกหลากหลากและอยู่อย่างกว้างขวาง
10. lesser Asiatic yellow bat (ค้างคาวเพดานเล็ก, Scotophilus kuhlii) เป็นสปีชีส์ค้างคาวในวงศ์ Vespertilionidae ที่พบในประเทศบังกลาเทศ อินเดีย อินโดนีเซีย มาเลเซีย ปากีสถาน ฟิลิปปินส์ ศรีลังกา และไต้หวัน^[26]
11. dilated cardiomyopathy (DCM) เป็นภาวะที่หัวใจโตและไม่สามารถสูบฉีดเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งอาจมีผลต่อปอด ตับ และระบบในร่างกายอื่น ๆ
12. targeted therapy หรือ molecularly targeted therapy เป็นวิธีหลักอย่างหนึ่งในการรักษามะเร็งด้วยยา วิธีอื่น ๆ รวมฮอร์โมนบำบัดและเคมีบำบัดที่เป็นพิษต่อเซลล์ เป็นยาในสาขา molecular medicine การบำบัดจะยับยั้งการเติบโตของเซลล์มะเร็งโดยขัดขวางโมเลกุลเป้าหมายหนึ่ง ๆ โดยเฉพาะที่จำเป็นในการก่อมะเร็งและการเติบโตของเนื้องอก^[42] ไม่ได้ขัดขวางการแบ่งเซลล์อย่างรวดเร็วทั้งหมดเหมือนกับเคมีบำบัดทั่วไป