Aspergillus fumigatus

🧠 全体像：Aspergillus fumigatusは空気中にありふれた腐生性saprophytic腐生性（saprophytic）saprophytic（腐生性）のカビであり、菌そのものの毒性ではなく宿主の免疫状態が病型を丸ごと決めるという点が最大の特徴である。喘息のアレルギー体質があれば気道内に定着するだけでIgE介在の過敏反応ABPA過敏反応（ABPA）ABPA（過敏反応）、肺に既存の空洞があればそこに居座るだけの菌球aspergilloma/mycetoma菌球（aspergilloma/mycetoma）aspergilloma/mycetoma（菌球）（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））、そして好中球減少・移植後などの高度免疫不全があれば血管そのものに侵入して全身へ播種する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）——同じ菌が3つのまったく違う病気の顔を持つ。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）の第一選択薬First-line drugs第一選択薬（First-line drugs）First-line drugs（第一選択薬）は現在ボリコナゾールvoriconazoleボリコナゾール（voriconazole）voriconazole（ボリコナゾール）であり、同じアゾール系Azolesアゾール系（Azoles）Azoles（アゾール系）でもフルコナゾールfluconazoleフルコナゾール（fluconazole）fluconazole（フルコナゾール）はこの菌に無効という対比が抗真菌薬全体を理解する起点になる。

微生物学的な特徴

• 糸状菌（カビ）で、隔壁のある菌糸（septate hyphae）が鋭角（≤45度）でV字型に二分岐するのが特徴。空気に触れる部分では分生子柄conidiophore分生子柄（conidiophore）conidiophore（分生子柄）の先に分生子頭conidial heads分生子頭（conidial heads）conidial heads（分生子頭）を形成する。
• 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）。
• 好気性で37℃でも十分に増殖できる耐熱性heat resistance (thermotolerance)耐熱性（heat resistance (thermotolerance)）heat resistance (thermotolerance)（耐熱性）を持つため、環境から吸入されてもヒト体内で生存・増殖できる。
• 培養では青緑色〜緑色のコロニーを形成する（A. flavusの黄緑色apple-green黄緑色（apple-green）apple-green（黄緑色）、A. nigerの黒色と対比される。同属3菌種の比較Species comparison種の比較（Species comparison）Species comparison（種の比較）はAspergillus flavus・Aspergillus nigerを参照）。

⭐ 菌糸の分岐角度と隔壁の有無は、KOH標本KOH preparationKOH標本（KOH preparation）KOH preparation（KOH標本）を見た瞬間に「どちらの日和見opportunistic日和見（opportunistic）opportunistic（日和見）糸状菌か」を決める一点。 接合菌Zygomycetes接合菌（Zygomycetes）Zygomycetes（接合菌）（Mucor、Rhizopus oryzaeなど）は無隔壁non-septate無隔壁（non-septate）non-septate（無隔壁）・鈍角（>90度）でリボン状ribbon-shapedリボン状（ribbon-shaped）ribbon-shaped（リボン状）の太い菌糸を作るのに対し、Aspergillusは隔壁あり・鋭角でV字に分岐する細い菌糸を作る。この形態差がそのまま血管侵襲性angioinvasion血管侵襲性（angioinvasion）angioinvasion（血管侵襲性）の強さと治療緊急度timing緊急度（timing）timing（緊急度）の違いに対応する。

病原性の仕組み

flowchart TD
    A["Aspergillus fumigatus 分生子の吸入"] --> B{"宿主の状態"}
    B -->|"喘息・嚢胞性線維症の<br>アレルギー素因"| C["気管支腔内への定着<br>組織侵入なし"]
    C --> D["IgE介在I型過敏反応<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='allergic bronchopulmonary aspergillosis (ABPA)'>アレルギー性気管支肺アスペルギルス症</span>(ABPA)"]
    B -->|"結核後空洞など<br>既存の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pulmonary cavity'>肺空洞</span>"| E["空洞内で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='saprophytic'>腐生的</span>に増殖"]
    E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aspergilloma'>アスペルギローマ</span>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aspergilloma/mycetoma'>菌球</span>）"]
    B -->|"好中球減少・移植後<br>高度細胞性免疫不全"| G["血管壁への浸潤"]
    G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='invasive aspergillosis'>侵襲性アスペルギルス症</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='pulmonary infarction'>肺梗塞</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='systemic dissemination'>全身播種</span>"]

⚠️ 血管侵襲性angioinvasion血管侵襲性（angioinvasion）angioinvasion（血管侵襲性）こそが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）を最重症たらしめる。 菌糸が肺血管壁を突き破って侵入すると、局所では出血性梗塞hemorrhagic infarction出血性梗塞（hemorrhagic infarction）hemorrhagic infarction（出血性梗塞）（CTで結節周囲のすりガラス影ground-glass opacityすりガラス影（ground-glass opacity）ground-glass opacity（すりガラス影）＝halo sign）を、好中球が回復してくる回復期recovery phase回復期（recovery phase）recovery phase（回復期）には壊死巣が分離して三日月状crescent-shaped三日月状（crescent-shaped）crescent-shaped（三日月状）の透亮像air crescent sign透亮像（air crescent sign）air crescent sign（透亮像）を残す。血流に乗って播種すれば脳の輪状増強病変ring-enhancing lesion輪状増強病変（ring-enhancing lesion）ring-enhancing lesion（輪状増強病変）、副鼻腔の壊死、心内膜炎、腎不全にまで至る——同じ菌でも組織に侵入するかどうかが致死率を決める。

💡 なぜ好中球減少症でこの菌だけが牙をむくのか。 Aspergillusはカタラーゼ陽性catalase-positiveカタラーゼ陽性（catalase-positive）catalase-positive（カタラーゼ陽性）であるため、好中球が産生する活性酸素reactive oxygen species活性酸素（reactive oxygen species）reactive oxygen species（活性酸素）（NADPHオキシダーゼ経由）による殺菌を部分的に免れる性質を持つ——急性骨髄性白血病acute myeloid leukemia, AML急性骨髄性白血病（acute myeloid leukemia, AML）acute myeloid leukemia, AML（急性骨髄性白血病）の化学療法後など好中球そのものが減少した状態では、この耐性がなくても菌を排除する「担い手」自体が不在になり、侵襲性感染へ一直線に進む。

感染経路と疫学

• 空気中・土壌・腐敗有機物、エアコンのダクトや建設現場の粉塵dust粉塵（dust）dust（粉塵）中に遍在する分生子の吸入で感染が成立する。ヒト-ヒト感染はない。
• 高リスク群：好中球減少症（急性骨髄性白血病acute myeloid leukemia, AML急性骨髄性白血病（acute myeloid leukemia, AML）acute myeloid leukemia, AML（急性骨髄性白血病）などの化学療法後）、造血幹細胞移植hematopoietic stem cell transplantation, HSCT造血幹細胞移植（hematopoietic stem cell transplantation, HSCT）hematopoietic stem cell transplantation, HSCT（造血幹細胞移植）・臓器移植後、長期高用量ステロイド使用、慢性肉芽腫症chronic granulomatous disease, CGD慢性肉芽腫症（chronic granulomatous disease, CGD）chronic granulomatous disease, CGD（慢性肉芽腫症）などの好中球機能異常症neutrophil function disorder好中球機能異常症（neutrophil function disorder）neutrophil function disorder（好中球機能異常症）
• ABPAは気管支喘息bronchial asthma気管支喘息（bronchial asthma）bronchial asthma（気管支喘息）・嚢胞性線維症患者に、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）は結核やKlebsiella感染後の肺空洞pulmonary cavity肺空洞（pulmonary cavity）pulmonary cavity（肺空洞）を持つ患者に、それぞれ特異的に発症する。
• 病院内では改装工事・空調系の粉塵dust粉塵（dust）dust（粉塵）飛散が院内アウトブレイクoutbreakアウトブレイク（outbreak）outbreak（アウトブレイク）の原因になることがあり、移植病棟ではHEPAフィルターbarrierフィルター（barrier）barrier（フィルター）による空気清浄が標準的な予防策preventive measures予防策（preventive measures）preventive measures（予防策）となる。

起こす疾患

同じ菌が「組織侵入の有無」と「宿主免疫host immunity宿主免疫（host immunity）host immunity（宿主免疫）の強さ」によって性格の異なる病型を作る（詳細はアスペルギルス症Aspergillosisアスペルギルス症（Aspergillosis）Aspergillosis（アスペルギルス症）を参照）。

診断

• KOH標本KOH preparationKOH標本（KOH preparation）KOH preparation（KOH標本）・組織病理histopathology組織病理（histopathology）histopathology（組織病理）：鋭角に分岐する隔壁菌糸
• 血清・BAL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）：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）で高い診断価値を持つ
• (1→3)-β-D-グルカンbeta-D-glucanβ-D-グルカン（beta-D-glucan）beta-D-glucan（β-D-グルカン）：真菌細胞壁成分fungal cell wall components真菌細胞壁成分（fungal cell wall components）fungal cell wall components（真菌細胞壁成分）の検出だがCandidaなどでも陽性になるため菌種特異的ではない
• 胸部X線・CT：halo sign（早期）、air crescent sign（回復期recovery phase回復期（recovery phase）recovery phase（回復期））、既存空洞内の可動性腫瘤影（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））
• 培養・PCR：確定診断だが結果を待つ間に治療開始を遅らせない
• ⚠️ 喀痰・気道からの培養陽性は「定着」でありうる。 免疫正常者の気道にはAspergillusが定着していることがあり、画像所見・宿主のリスク因子（好中球減少の有無）と統合して初めて侵襲性感染と判断できる——逆に好中球減少患者でのガラクトマンナンgalactomannanガラクトマンナン（galactomannan）galactomannan（ガラクトマンナン）陽性は臨床的重みが大きい。

治療と予防

⚠️ 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Aspergillusに無効。 アゾール系Azolesアゾール系（Azoles）Azoles（アゾール系）の中でもフルコナゾールfluconazoleフルコナゾール（fluconazole）fluconazole（フルコナゾール）はAspergillusのCYP51への結合力avidity結合力（avidity）avidity（結合力）が弱く、臨床的に意味のある濃度で阻害できない——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）を疑う場面でフルコナゾールfluconazoleフルコナゾール（fluconazole）fluconazole（フルコナゾール）を経験的治療empiric therapy経験的治療（empiric therapy）empiric therapy（経験的治療）に選ぶのは誤りであり、抗真菌薬全体で最も問われる対比の一つ。

⭐ エキノキャンディン系Echinocandinsエキノキャンディン系（Echinocandins）Echinocandins（エキノキャンディン系）（カスポファンギンcaspofunginカスポファンギン（caspofungin）caspofungin（カスポファンギン）等）はAspergillusには有効だがCryptococcusには無効という、逆方向の対比も押さえておく。 Aspergillusには静真菌的fungistatic静真菌的（fungistatic）fungistatic（静真菌的）に働き救済治療salvage therapy (rescue treatment)救済治療（salvage therapy (rescue treatment)）salvage therapy (rescue treatment)（救済治療）・併用療法として使われる一方、クリプトコッカス症cryptococcosisクリプトコッカス症（cryptococcosis）cryptococcosis（クリプトコッカス症）の細胞壁はグルカンglucanグルカン（glucan）glucan（グルカン）構成比が低くキチンが多いため、エキノキャンディン系Echinocandinsエキノキャンディン系（Echinocandins）Echinocandins（エキノキャンディン系）は無効——「β-1,3-グルカンglucanグルカン（glucan）glucan（グルカン）を狙う薬はグルカンglucanグルカン（glucan）glucan（グルカン）が少ない真菌には効かない」という一貫した論理で両者を対比すると覚えやすい。

• 造血幹細胞移植hematopoietic stem cell transplantation, HSCT造血幹細胞移植（hematopoietic stem cell transplantation, HSCT）hematopoietic stem cell transplantation, HSCT（造血幹細胞移植）・好中球減少患者ではポサコナゾールposaconazoleポサコナゾール（posaconazole）posaconazole（ポサコナゾール）などによる予防投与が行われる。
• 病棟レベルの予防はHEPAフィルターbarrierフィルター（barrier）barrier（フィルター）による空気清浄と改装工事中の曝露対策が中心。ワクチンはない。

まとめ

• 環境に遍在する腐生性saprophytic腐生性（saprophytic）saprophytic（腐生性）のカビで、隔壁あり・鋭角（≤45度）でV字二分岐する菌糸とカタラーゼ陽性catalase-positiveカタラーゼ陽性（catalase-positive）catalase-positive（カタラーゼ陽性）が同定の鍵。接合菌Zygomycetes接合菌（Zygomycetes）Zygomycetes（接合菌）（無隔壁non-septate無隔壁（non-septate）non-septate（無隔壁）・鈍角）との鑑別が診断上の一大分水嶺watershed分水嶺（watershed）watershed（分水嶺）。
• 宿主の免疫状態だけで病型が変わる：アレルギー素因→ABPA（非侵襲性）、既存空洞→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）（非侵襲性）、高度免疫不全（好中球減少・移植後）→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）（血管侵襲）。
• 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）はCT所見（halo sign→air crescent sign）と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）で診断し、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）（アンフォテリシンBamphotericin BアンフォテリシンB（amphotericin B）amphotericin B（アンフォテリシンB）は代替薬）。
• フルコナゾールfluconazoleフルコナゾール（fluconazole）fluconazole（フルコナゾール）は無効——アゾール系Azolesアゾール系（Azoles）Azoles（アゾール系）の中でこの菌にだけ結合力avidity結合力（avidity）avidity（結合力）が弱いという明確な弱点。
• エキノキャンディン系Echinocandinsエキノキャンディン系（Echinocandins）Echinocandins（エキノキャンディン系）はAspergillusには効くがCryptococcusには無効という、細胞壁構成の違いに基づく逆方向の対比が試験・臨床の両方で頻出。
• 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）菌は好中球のNADPHオキシダーゼ依存性の殺菌を免れやすく、好中球減少症で選択的に牙をむく。