Microbe Atlas · 真菌
Aspergillus flavus
- 分類
- アスペルギルス / AspergillusAspergillus
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 4/10: Zygo- (phyco-) mycoses. Aspergillus species and Penicillium genus
- 自然耐性薬
- フルコナゾール
- 原因となる疾患
- 肝細胞癌
🧠 全体像:Aspergillus flavusはAspergillus fumigatusと同じ日和見opportunistic日和見(opportunistic)opportunistic(日和見)糸状菌で、侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症(invasive aspergillosis)invasive aspergillosis(侵襲性アスペルギルス症)の原因菌としては第2位を占める——だがこの菌を特徴づけるのは肺の病気ではなくアフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)という発癌性のカビ毒である。ピーナッツや穀類に生えたA. flavusが産生するアフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)B1は摂取されるとTP53遺伝子を直接損傷し、肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌)の発生に直結する。同じ菌が「吸入すれば免疫状態次第の肺・副鼻腔感染sinus infection副鼻腔感染(sinus infection)sinus infection(副鼻腔感染)」「摂取すれば発癌物質」という2つの全く違う経路でヒトに害を及ぼす点が最大の特徴である。
微生物学的な特徴
- 培養では黄緑色apple-green黄緑色(apple-green)apple-green(黄緑色)〜オリーブolivesオリーブ(olives)olives(オリーブ)色のコロニーを形成する(Aspergillus fumigatusの青緑色、Aspergillus nigerの黒色と対比される)。
- 属共通の性状(カタラーゼ陽性catalase-positiveカタラーゼ陽性(catalase-positive)catalase-positive(カタラーゼ陽性)、隔壁あり・鋭角≤45度でV字二分岐する菌糸)はAspergillus fumigatusを参照。
- 本菌に固有の性質として、二次代謝産物metabolite代謝産物(metabolite)metabolite(代謝産物)としてアフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)(特にアフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)B1)を産生する点が同定・臨床の両面で重要になる。
病原性の仕組み
肺・副鼻腔・皮膚に対する病原性の仕組み(ABPA・アスペルギローマaspergillomaアスペルギローマ(aspergilloma)aspergilloma(アスペルギローマ)・侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症(invasive aspergillosis)invasive aspergillosis(侵襲性アスペルギルス症)という3病型、血管侵襲性angioinvasion血管侵襲性(angioinvasion)angioinvasion(血管侵襲性)、カタラーゼ陽性catalase-positiveカタラーゼ陽性(catalase-positive)catalase-positive(カタラーゼ陽性)による好中球回避)は属共通であり、詳細はAspergillus fumigatusを参照。本菌はA. fumigatusに次いで侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症(invasive aspergillosis)invasive aspergillosis(侵襲性アスペルギルス症)の原因菌として頻度が高く、特に副鼻腔・皮膚への侵襲性病変の割合がA. fumigatusより高いことが知られる。
flowchart TD
A["ピーナッツ・穀類・トウモロコシに<br>A. flavusが増殖"] --> B["二次<span class='jp-term jp-term-diagram' title='metabolite'>代謝産物</span>として<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='aflatoxin'>アフラトキシン</span>B1を産生"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='contaminated food'>汚染食品</span>の摂取"]
C --> D["肝で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='epoxide'>エポキシド</span>に代謝"]
D --> E["DNA(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='guanine'>グアニン</span>N7)に結合<br>TP53遺伝子の特徴的な変異"]
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hepatocellular carcinoma, HCC'>肝細胞癌</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='driver mutation'>ドライバー変異</span>"]
G["慢性HBV感染"] -.->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='synergistic'>相乗的</span>に発癌リスクを押し上げる"| F
💡 アフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)はカビそのものではなく「カビが作る毒」が病原性の本体という珍しいパターン。 高温多湿の環境で保存されたピーナッツ・トウモロコシ・穀類にA. flavusが繁殖するとアフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)B1が産生され、これを摂取したヒトの肝臓で反応性エポキシドepoxideエポキシド(epoxide)epoxide(エポキシド)に代謝される。このエポキシドepoxideエポキシド(epoxide)epoxide(エポキシド)がDNAのグアニンguanineグアニン(guanine)guanine(グアニン)N7に結合してTP53遺伝子に特徴的な変異(コドン249がホットスポット)を起こし、肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌)(肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌))の発癌ドライバーとなる。慢性HBV感染が流行する地域とアフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)汚染地域が重なることが多く、両者は相乗的synergistic相乗的(synergistic)synergistic(相乗的)に発癌リスクを押し上げる。
感染経路と疫学
- 肺・副鼻腔・皮膚への感染経路は属共通で、分生子の吸入(詳細はAspergillus fumigatusを参照)。
- アフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)曝露経路は吸入ではなく摂取——高温多湿での保存が不適切なピーナッツ・トウモロコシ・穀類が汚染源になる。
- アフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)汚染は熱帯・亜熱帯の農業地域(サハラ以南アフリカ、東南アジア、中国南部など)で特に問題となり、こうした地域は慢性HBV感染の流行地域endemic region流行地域(endemic region)endemic region(流行地域)とも重なる。
起こす疾患
| 病型 | 経路 | 特記事項 |
|---|---|---|
| ABPA・アスペルギローマaspergillomaアスペルギローマ(aspergilloma)aspergilloma(アスペルギローマ)・侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症(invasive aspergillosis)invasive aspergillosis(侵襲性アスペルギルス症) | 吸入 | 病型の分かれ方は属共通(Aspergillus fumigatus参照)。侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症(invasive aspergillosis)invasive aspergillosis(侵襲性アスペルギルス症)の原因菌としてA. fumigatusに次ぐ第2位。副鼻腔・皮膚への侵襲が相対的に多い |
| アフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)関連肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌) | 摂取(食品汚染) | TP53変異を介した発癌。慢性HBV感染地域との重複でリスクが相乗synergy相乗(synergy)synergy(相乗)する |
診断
- 呼吸器・副鼻腔・皮膚病変の診断原則は属共通(KOH標本KOH preparationKOH標本(KOH preparation)KOH preparation(KOH標本)での鋭角分岐隔壁菌糸、血清ガラクトマンナン抗原Galactomannan Agガラクトマンナン抗原(Galactomannan Ag)Galactomannan Ag(ガラクトマンナン抗原)、CT所見)——詳細はAspergillus fumigatusを参照。
- アフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)曝露そのものを診断する検査はルーチンでは行わず、汚染食品contaminated food汚染食品(contaminated food)contaminated food(汚染食品)の摂取歴・流行地域endemic region流行地域(endemic region)endemic region(流行地域)の居住歴が肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌)のリスク評価に用いられる。
治療と予防
- 呼吸器・副鼻腔・皮膚感染の治療は属共通。侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症(invasive aspergillosis)invasive aspergillosis(侵襲性アスペルギルス症)の第一選択は静注ボリコナゾールvoriconazoleボリコナゾール(voriconazole)voriconazole(ボリコナゾール)、ABPAは全身性ステロイド±イトラコナゾールitraconazoleイトラコナゾール(itraconazole)itraconazole(イトラコナゾール)、アスペルギローマaspergillomaアスペルギローマ(aspergilloma)aspergilloma(アスペルギローマ)は無症候なら経過観察(詳細はAspergillus fumigatusを参照)。
- ⚠️ フルコナゾールfluconazoleフルコナゾール(fluconazole)fluconazole(フルコナゾール)は本菌にも無効——属共通の弱点である。
- アフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)関連肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌)の予防は食品の適切な乾燥・保存(穀物の水分管理、カビの生えた食品を廃棄する)という一次予防primary prevention一次予防(primary prevention)primary prevention(一次予防)が中心で、慢性HBV感染地域ではHBVワクチン接種と組み合わせることでリスクをさらに下げられる。
まとめ
- Aspergillus fumigatusと同じ日和見opportunistic日和見(opportunistic)opportunistic(日和見)糸状菌で、ABPA・アスペルギローマaspergillomaアスペルギローマ(aspergilloma)aspergilloma(アスペルギローマ)・侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症(invasive aspergillosis)invasive aspergillosis(侵襲性アスペルギルス症)という3病型の機序は属共通。侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症(invasive aspergillosis)invasive aspergillosis(侵襲性アスペルギルス症)の原因菌としては第2位で、副鼻腔・皮膚への侵襲が相対的に多い。
- 本菌固有の最大の特徴はアフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)B1の産生——ピーナッツ・穀類の摂取を介してTP53変異を誘発し、肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌)の発癌ドライバーになる。
- 慢性HBV感染地域とアフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)汚染地域が重なる地域では発癌リスクが相乗的synergistic相乗的(synergistic)synergistic(相乗的)に高まる。
- フルコナゾールfluconazoleフルコナゾール(fluconazole)fluconazole(フルコナゾール)は属共通で無効。侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症(invasive aspergillosis)invasive aspergillosis(侵襲性アスペルギルス症)の第一選択はボリコナゾールvoriconazoleボリコナゾール(voriconazole)voriconazole(ボリコナゾール)。
- 予防は食品の適切な乾燥・保存によるアフラトキシンaflatoxinアフラトキシン(aflatoxin)aflatoxin(アフラトキシン)曝露の低減が中心。