Disease Atlas · 感染症 · 疾患
百日咳
Pertussis (whooping cough)
🧠 全体像：百日咳は「付着→複数毒素の相加攻撃」という2段構えの病原性と、前駆期Prodromal stage前駆期（Prodromal stage）Prodromal stage（前駆期）→カタル期catarrhal stageカタル期（catarrhal stage）catarrhal stage（カタル期）→発作期paroxysmal stage発作期（paroxysmal stage）paroxysmal stage（発作期）→回復期recovery phase回復期（recovery phase）recovery phase（回復期）という4病期の時間軸で理解すると全体が繋がる。感染力が最も強いのは症状の目立たないカタル期catarrhal stageカタル期（catarrhal stage）catarrhal stage（カタル期）であり、診断・隔離のタイミングを誤りやすい。ワクチン（無細胞性百日咳ワクチンacellular pertussis vaccine無細胞性百日咳ワクチン（acellular pertussis vaccine）acellular pertussis vaccine（無細胞性百日咳ワクチン））による免疫は経年で減弱するため、成人・青年期での罹患や乳児への波及（コクーニングcocooningコクーニング（cocooning）cocooning（コクーニング）不全）が現代の主な臨床課題である。
病原体と発症機序
*Bordetella pertussis*はヒトのみを宿主とするグラム陰性球桿菌Gram-negative coccobacillusグラム陰性球桿菌（Gram-negative coccobacillus）Gram-negative coccobacillus（グラム陰性球桿菌）で、発育要求性fastidious growth requirement発育要求性（fastidious growth requirement）fastidious growth requirement（発育要求性）が厳しくBordet-Gengou培地Bordet-Gengou agarBordet-Gengou培地（Bordet-Gengou agar）Bordet-Gengou agar（Bordet-Gengou培地）を要する。線毛性の付着因子adhesin (adherence factor)付着因子（adhesin (adherence factor)）adhesin (adherence factor)（付着因子）（線維状赤血球凝集素filamentous hemagglutinin adhesin, FHA線維状赤血球凝集素（filamentous hemagglutinin adhesin, FHA）filamentous hemagglutinin adhesin, FHA（線維状赤血球凝集素）・パータクチンpertactin (PRN)パータクチン（pertactin (PRN)）pertactin (PRN)（パータクチン））で気道上皮airway epithelium気道上皮（airway epithelium）airway epithelium（気道上皮）に強固に接着したのち、百日咳毒素pertussis toxin百日咳毒素（pertussis toxin）pertussis toxin（百日咳毒素）・アデニル酸シクラーゼ毒素adenylate cyclase toxinアデニル酸シクラーゼ毒素（adenylate cyclase toxin）adenylate cyclase toxin（アデニル酸シクラーゼ毒素）・気管毒素tracheal cytotoxin気管毒素（tracheal cytotoxin）tracheal cytotoxin（気管毒素）・皮膚壊死毒素dermonecrotic toxin皮膚壊死毒素（dermonecrotic toxin）dermonecrotic toxin（皮膚壊死毒素）の4種類の毒素を同時に放出し、線毛運動障害ciliary dyskinesia線毛運動障害（ciliary dyskinesia）ciliary dyskinesia（線毛運動障害）と全身性の炎症反応を起こす。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='respiratory droplets'>飛沫</span>感染で気道へ吸入"] --> B["線毛（FHA・PRN）で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='airway epithelium'>気道上皮</span>に接着"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pertussis toxin'>百日咳毒素</span>がGiタンパクをADP<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ribosylation'>リボシル化</span>"]
C --> D["cAMP上昇→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='airway secretion'>気道分泌</span>亢進"]
C --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='chemokine receptor'>ケモカイン受容体</span>も無効化→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='peripheral lymphocytosis'>末梢血リンパ球増多</span>"]
B --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tracheal cytotoxin'>気管毒素</span>が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mucociliary clearance'>線毛運動</span>を障害"]
D --> G["特徴的な発作性の咳・カタル症状"]
F --> G臨床像
4つの病期を経過し、成人・年長児では典型的な「whoop」を欠くことも多い。
| 病期 | 期間 | 特徴 |
|---|---|---|
| 前駆期Prodromal stage前駆期（Prodromal stage）Prodromal stage（前駆期）（潜伏期） | 7〜10日 | 無症状 |
| カタル期catarrhal stageカタル期（catarrhal stage）catarrhal stage（カタル期） | 1〜2週間 | 普通の咳・鼻汁nasal discharge鼻汁（nasal discharge）nasal discharge（鼻汁）——この時期が最も感染力が強いが診断は難しい |
| 発作期paroxysmal stage発作期（paroxysmal stage）paroxysmal stage（発作期） | 2週間〜1ヶ月 | 特徴的な痙攣性の咳と吸気時の吼え声（whoop）（小児）。咳嗽後の嘔吐、無呼吸（特に乳児）、結膜conjunctiva結膜（conjunctiva）conjunctiva（結膜）出血・肋骨骨折rib fracture肋骨骨折（rib fracture）rib fracture（肋骨骨折）・気胸など咳嗽自体による合併症、黄色ブドウ球菌やインフルエンザ菌H. influenzaeインフルエンザ菌（H. influenzae）H. influenzae（インフルエンザ菌）による二次性の肺炎の重複感染superinfection重複感染（superinfection）superinfection（重複感染）に注意 |
| 回復期recovery phase回復期（recovery phase）recovery phase（回復期） | 1〜3ヶ月 | 緩徐な回復——「100日咳」とも呼ばれる |
⚠️ 乳児は非典型的non-conventional非典型的（non-conventional）non-conventional（非典型的）な経過をとる。 特に生後4ヶ月未満では特徴的な咳よりも無呼吸・チアノーゼが前面に出ることがあり、致死的経過をたどりうる最もハイリスクな年齢層である。
診断
| 検査 | 内容 |
|---|---|
| 核酸増幅検査PCR核酸増幅検査（PCR）PCR（核酸増幅検査） | 発症後3週間程度までの鼻咽頭nasopharynx鼻咽頭（nasopharynx）nasopharynx（鼻咽頭）検体で最も感度が高く、現在の第一選択。培養は発育要求性fastidious growth requirement発育要求性（fastidious growth requirement）fastidious growth requirement（発育要求性）が厳しく感度も低いため補助的 |
| 培養 | Bordet-Gengou寒天培地（10%血液・グリセリン・馬鈴薯）、湿潤環境で3〜7日を要する——感受性を保つ株の分離に有用だが臨床診断の主軸ではない |
| 血清学的検査 | 抗原検出（ラテックス凝集法latex agglutinationラテックス凝集法（latex agglutination）latex agglutination（ラテックス凝集法）、免疫蛍光法immunofluorescence assay (IFA)免疫蛍光法（immunofluorescence assay (IFA)）immunofluorescence assay (IFA)（免疫蛍光法））、発症後期の診断補助 |
| 血算 | 発作期paroxysmal stage発作期（paroxysmal stage）paroxysmal stage（発作期）に著明なリンパ球優位の白血球増多leukocytosis白血球増多（leukocytosis）leukocytosis（白血球増多）（毒素によるケモカイン受容体chemokine receptorケモカイン受容体（chemokine receptor）chemokine receptor（ケモカイン受容体）阻害の結果） |
治療
| 対象 | 推奨 |
|---|---|
| 生後1ヶ月以上の患者・PEP対象者 | アジスロマイシン（1日1回・5日間）が第一選択。クラリスロマイシンclarithromycinクラリスロマイシン（clarithromycin）clarithromycin（クラリスロマイシン）も同等の効果 |
| 生後1ヶ月未満の乳児 | アジスロマイシンのみが推奨——エリスロマイシンerythromycinエリスロマイシン（erythromycin）erythromycin（エリスロマイシン）・クラリスロマイシンclarithromycinクラリスロマイシン（clarithromycin）clarithromycin（クラリスロマイシン）は肥厚性幽門狭窄症hypertrophic pyloric stenosis肥厚性幽門狭窄症（hypertrophic pyloric stenosis）hypertrophic pyloric stenosis（肥厚性幽門狭窄症）のリスク上昇と関連し推奨されない |
| 曝露後化学予防PEP曝露後化学予防（PEP）PEP（曝露後化学予防） | 感染者の咳嗽発症から21日以内であれば無症状の家庭内接触者contacts接触者（contacts）contacts（接触者）にもマクロライドを投与し、特に重症化リスクの高い生後12ヶ月未満（なかでも4ヶ月未満）への波及を防ぐ |
⚠️ 抗菌薬はカタル期catarrhal stageカタル期（catarrhal stage）catarrhal stage（カタル期）を過ぎると症状そのものは改善しにくい。 発作期paroxysmal stage発作期（paroxysmal stage）paroxysmal stage（発作期）以降の投与は臨床経過短縮よりも感染性の遮断（他者への伝播予防）が主目的になる——早期診断early diagnosis早期診断（early diagnosis）early diagnosis（早期診断）・早期治療の意義はここにある。
予防は無細胞性百日咳ワクチンDTaP/Tdap無細胞性百日咳ワクチン（DTaP/Tdap）DTaP/Tdap（無細胞性百日咳ワクチン）が中心。ワクチン免疫は経年で減弱するため、妊娠27〜36週での母体Tdap接種（胎盤経由の移行抗体maternal antibody移行抗体（maternal antibody）maternal antibody（移行抗体）で生後早期の乳児を守る）と、乳児と接触する家族・介護者caregiver介護者（caregiver）caregiver（介護者）への追加接種（コクーニング戦略cocooning strategyコクーニング戦略（cocooning strategy）cocooning strategy（コクーニング戦略））が現代の主要な予防策preventive measures予防策（preventive measures）preventive measures（予防策）である。
まとめ
- B. pertussisは線毛による接着と4種類の毒素の相加作用additive相加作用（additive）additive（相加作用）で発症し、前駆期Prodromal stage前駆期（Prodromal stage）Prodromal stage（前駆期）→カタル期catarrhal stageカタル期（catarrhal stage）catarrhal stage（カタル期）（最も感染力が強い）→発作期paroxysmal stage発作期（paroxysmal stage）paroxysmal stage（発作期）（特徴的な咳・whoop、二次性肺炎に注意）→回復期recovery phase回復期（recovery phase）recovery phase（回復期）（100日咳）の経過をとる。
- 乳児、特に生後4ヶ月未満では無呼吸・チアノーゼが前面に出る非典型例が多く最もハイリスク。
- 診断は現在PCRが第一選択で、培養（Bordet-Gengou培地Bordet-Gengou agarBordet-Gengou培地（Bordet-Gengou agar）Bordet-Gengou agar（Bordet-Gengou培地））は補助的。
- 治療・曝露後化学予防post-exposure chemoprophylaxis曝露後化学予防（post-exposure chemoprophylaxis）post-exposure chemoprophylaxis（曝露後化学予防）はアジスロマイシンが第一選択で、生後1ヶ月未満はアジスロマイシンのみ推奨（エリスロマイシンerythromycinエリスロマイシン（erythromycin）erythromycin（エリスロマイシン）・クラリスロマイシンclarithromycinクラリスロマイシン（clarithromycin）clarithromycin（クラリスロマイシン）は肥厚性幽門狭窄症hypertrophic pyloric stenosis肥厚性幽門狭窄症（hypertrophic pyloric stenosis）hypertrophic pyloric stenosis（肥厚性幽門狭窄症）のリスクで避ける）。
- 予防の要は無細胞性ワクチンで、妊娠中Tdap接種による母体からの移行抗体maternal antibody移行抗体（maternal antibody）maternal antibody（移行抗体）が乳児防御の柱となる。