Microbe Atlas · 細菌
Legionella pneumophila
- 分類
- G− 桿菌・好気性 / Gram− rods (aerobic)Legionella
- 性状
- Gram陰性 (G−)桿菌 Bacilli好気性 Aerobic
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 2/21: Legionella pneumophila5/13: Bacteria causing lower respiratory tract infections (list) and their diagnosis5/34: Causative agents causing atypical pneumonia and their diagnosis
- 原因となる疾患
- レジオネラ症横紋筋融解症急性・慢性尿細管間質性腎炎市中肺炎
- 作用する薬剤
- アジスロマイシンクラリスロマイシンモキシフロキサシンレファムリンレボフロキサシンロキシスロマイシン
🧠 全体像：レジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）は「水系のアメーバ捕食者」の性質をそのままヒトの肺胞マクロファージalveolar macrophages肺胞マクロファージ（alveolar macrophages）alveolar macrophages（肺胞マクロファージ）に向けている菌として読む。本来は河川・給湯設備・冷却塔cooling tower冷却塔（cooling tower）cooling tower（冷却塔）などの水中でアメーバに貪食されても殺されず、逆にアメーバ内で増殖するために進化した細菌である。その細胞内増殖能proliferation増殖能（proliferation）proliferation（増殖能）力がそのままヒトのマクロファージにも通用してしまうため、エアロゾルaerosolエアロゾル（aerosol）aerosol（エアロゾル）を吸入しただけで肺炎を起こす。ヒト-ヒト感染が一切ないのはこのため——病原体の「本来の標的」はアメーバであり、ヒトは偶発的な宿主にすぎない。同じ非定型肺炎の仲間であるMycoplasma pneumoniae・Chlamydophila pneumoniae・Coxiella burnetiiと違い、通常のグラム染色では見えにくく、BCYE培地・尿中抗原検査urinary antigen test尿中抗原検査（urinary antigen test）urinary antigen test（尿中抗原検査）が診断の実質的な入口になる点が最大の実務ポイント。
微生物学的な特徴
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 形態 | グラム陰性（多形性pleomorphism多形性（pleomorphism）pleomorphism（多形性））球桿菌——染色されにくく、通常のグラム染色標本Gram-stained smearグラム染色標本（Gram-stained smear）Gram-stained smear（グラム染色標本）では見落とされやすい（銀染色silver staining銀染色（silver staining）silver staining（銀染色）を要する） |
| 生息地 | 湿潤な水環境（河川・小川・空調設備の冷却塔cooling tower冷却塔（cooling tower）cooling tower（冷却塔）水・給湯タンクなど） |
| 発育条件 | 偏性好気性obligate aerobe偏性好気性（obligate aerobe）obligate aerobe（偏性好気性）、発育要求性fastidious growth requirement発育要求性（fastidious growth requirement）fastidious growth requirement（発育要求性）が厳しい（fastidious）——通常の培地では発育しない |
| 生化学的性状 | オキシダーゼ陽性oxidase-positiveオキシダーゼ陽性（oxidase-positive）oxidase-positive（オキシダーゼ陽性）、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） |
| 細胞内寄生性parasitic寄生性（parasitic）parasitic（寄生性） | 通性細胞内寄生菌facultative intracellular bacteria通性細胞内寄生菌（facultative intracellular bacteria）facultative intracellular bacteria（通性細胞内寄生菌）——肺胞マクロファージalveolar macrophages肺胞マクロファージ（alveolar macrophages）alveolar macrophages（肺胞マクロファージ）内で増殖し、強い炎症反応を誘発する |
⚠️ 通常のグラム染色標本Gram-stained smearグラム染色標本（Gram-stained smear）Gram-stained smear（グラム染色標本）を見て「菌がいない」と判断してはならない。 レジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）は染色されにくいため、非定型肺炎を疑う臨床像なのに喀痰グラム染色で菌が見えないこと自体が、この菌を疑う手がかりになる。
病原性の仕組み
flowchart TD
A["水系環境中でアメーバに貪食される"] --> B["殺されず、アメーバ内で増殖する<br>能力を獲得（進化的起源）"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aerosol'>エアロゾル</span>吸入によりヒトの<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='alveolar macrophages'>肺胞マクロファージ</span>へ到達"]
C --> D["同じ細胞内<span class='jp-term jp-term-diagram' title='proliferation'>増殖能</span>力が<br>マクロファージ内でも作動"]
D --> E["プロテアーゼ・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='phospholipase'>ホスホリパーゼ</span>で<br>大量増殖後に細胞を溶解して脱出"]
E --> F["強い炎症反応・組織障害<br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Legionnaires' disease'>在郷軍人病</span>）"]💡 ヒト-ヒト感染がない理由はこの起源にある。 レジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）の病原性は「ヒトに感染するため」に進化したものではなく、「アメーバに捕食されても生き延びる」ために獲得した細胞内寄生能力がヒトのマクロファージにもたまたま通用しているにすぎない。そのためヒトからヒトへ効率よく伝播する仕組みを持たず、感染源は常にエアロゾルaerosolエアロゾル（aerosol）aerosol（エアロゾル）を発生させる水系環境になる。
感染経路と疫学
- エアロゾル感染aerosol transmissionエアロゾル感染（aerosol transmission）aerosol transmission（エアロゾル感染）：汚染された空調設備の冷却塔cooling tower冷却塔（cooling tower）cooling tower（冷却塔）・シャワー・浴槽・加湿器・観賞魚水槽・散水ホース・噴水などから——ヒト-ヒト感染はない
- 伝播様式mode of transmission伝播様式（mode of transmission）mode of transmission（伝播様式）は旅行関連（ホテルなど）、院内感染、市中感染のいずれもありうる
- 高リスク群：55歳以上、喫煙者、基礎肺疾患、免疫不全、慢性腎疾患
起こす疾患
*レジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）*による疾患の総称をレジオネラ症Legionellosisレジオネラ症（Legionellosis）Legionellosis（レジオネラ症）と呼び、軽症型mild form軽症型（mild form）mild form（軽症型）と重症型の2病型に分かれる。
| 病型 | 特徴 |
|---|---|
| ポンティアック熱Pontiac feverポンティアック熱（Pontiac fever）Pontiac fever（ポンティアック熱） | 発熱・倦怠Malaise倦怠（Malaise）Malaise（倦怠）感・頭痛・悪寒——自然治癒。肺炎を伴わないインフルエンザ様疾患 |
| 在郷軍人病Legionnaires' disease在郷軍人病（Legionnaires' disease）Legionnaires' disease（在郷軍人病） | 肺炎型。55歳以上の喫煙者に多い |
在郷軍人病Legionnaires' disease在郷軍人病（Legionnaires' disease）Legionnaires' disease（在郷軍人病）の症状：
- 非定型肺炎（胸部X線：斑状・多葉性の浸潤影が典型）
- 生産性のない咳（後に血痰hemoptysis血痰（hemoptysis）hemoptysis（血痰）を伴うこともある）
- 低ナトリウム血症hyponatremia低ナトリウム血症（hyponatremia）hyponatremia（低ナトリウム血症）＋肝機能異常
- 頭痛・神経症状／錯乱confusion錯乱（confusion）confusion（錯乱）（約30%）
- 下痢・嘔吐
- 高熱
⚠️ 消化器症状があっても消化管由来ではない。 レジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）は肺胞マクロファージalveolar macrophages肺胞マクロファージ（alveolar macrophages）alveolar macrophages（肺胞マクロファージ）内で増殖し、そこから全身性の炎症反応を引き起こすため、下痢や嘔吐が出現しても菌が消化管に存在するわけではない——他の細菌性下痢症と混同しないこと。低ナトリウム血症hyponatremia低ナトリウム血症（hyponatremia）hyponatremia（低ナトリウム血症）は非定型肺炎の中でもレジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）を示唆する所見として特に重視される。
診断
| 検査 | 内容 |
|---|---|
| 培養 | 緩衝炭素酵母エキス寒天培地buffered charcoal-yeast extract agar, BCYE緩衝炭素酵母エキス寒天培地（buffered charcoal-yeast extract agar, BCYE）buffered charcoal-yeast extract agar, BCYE（緩衝炭素酵母エキス寒天培地）（BCYE培地）——気道検体から。鉄とシステインを要求、高濃度CO₂・3〜5日培養 |
| 尿中抗原検査urinary antigen test尿中抗原検査（urinary antigen test）urinary antigen test（尿中抗原検査） | 免疫クロマトグラフィーimmune chromatography, IC免疫クロマトグラフィー（immune chromatography, IC）immune chromatography, IC（免疫クロマトグラフィー）による迅速診断intraoperative diagnosis迅速診断（intraoperative diagnosis）intraoperative diagnosis（迅速診断）——尿検体S. hematobium尿検体（S. hematobium）S. hematobium（尿検体）で数時間以内に結果が出る。血清群1型のみを検出する点に限界がある |
| 抗原検出 | 直接蛍光抗体法direct immunofluorescence (DIF) / direct fluorescent antibody test (DFA)直接蛍光抗体法（direct immunofluorescence (DIF) / direct fluorescent antibody test (DFA)）direct immunofluorescence (DIF) / direct fluorescent antibody test (DFA)（直接蛍光抗体法）（気管支肺胞洗浄液bronchoalveolar lavage (BAL)気管支肺胞洗浄液（bronchoalveolar lavage (BAL)）bronchoalveolar lavage (BAL)（気管支肺胞洗浄液）検体）、酵素免疫測定法enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)酵素免疫測定法（enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)）enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)（酵素免疫測定法）（血清検体） |
| 抗体検出antibody detection抗体検出（antibody detection）antibody detection（抗体検出） | IFまたはELISA（IgGが長期間高値を持続するため精度は高くない） |
| 核酸増幅検査nucleic acid amplification test, NAAT核酸増幅検査（nucleic acid amplification test, NAAT）nucleic acid amplification test, NAAT（核酸増幅検査） | ポリメラーゼ連鎖反応PCRポリメラーゼ連鎖反応（PCR）PCR（ポリメラーゼ連鎖反応） |
💡 尿中抗原検査urinary antigen test尿中抗原検査（urinary antigen test）urinary antigen test（尿中抗原検査）が診断の中心になる理由。 喀痰培養は発育要求性fastidious growth requirement発育要求性（fastidious growth requirement）fastidious growth requirement（発育要求性）の厳しさ（BCYE培地・数日の培養期間）から実臨床での即時性に乏しい。一方、尿中抗原は数時間で結果が出て感度も高いため、非定型肺炎を疑った時点でまず提出する検査になっている。ただし血清群1型しか検出できないため、尿中抗原陰性でもレジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）を除外できない（他の血清群では培養・PCRを追加する）。
治療と予防
- 呼吸器用フルオロキノロンrespiratory fluoroquinolone呼吸器用フルオロキノロン（respiratory fluoroquinolone）respiratory fluoroquinolone（呼吸器用フルオロキノロン）（レボフロキサシンlevofloxacinレボフロキサシン（levofloxacin）levofloxacin（レボフロキサシン）、モキシフロキサシンmoxifloxacinモキシフロキサシン（moxifloxacin）moxifloxacin（モキシフロキサシン）等）またはマクロライド系（アジスロマイシンを優先、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）も可）の単剤療法monotherapy単剤療法（monotherapy）monotherapy（単剤療法）が第一選択
- 💡 βラクタム系が効かない理由は耐性ではなく分布の問題。 レジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）は細胞内寄生菌のため、細胞内へ移行しにくいβラクタム系・アミノグリコシド系は臨床的に無効——薬剤自体に対する耐性機構ではなく、病原体が隠れている場所に薬が届かないという薬物動態pharmacokinetic薬物動態（pharmacokinetic）pharmacokinetic（薬物動態）的な問題である。フルオロキノロン・マクロライドが選ばれるのは細胞内移行性penetration移行性（penetration）penetration（移行性）が高いため
- ⚠️ リファンピシン併用は原則推奨されない——マクロライドまたはフルオロキノロンへのリファンピシン追加は転帰を改善せず、むしろ入院期間延長や薬物相互作用・肝機能障害liver dysfunction肝機能障害（liver dysfunction）liver dysfunction（肝機能障害）のリスクを増す。併用を検討するのは重症例・免疫不全宿主immunocompromised host免疫不全宿主（immunocompromised host）immunocompromised host（免疫不全宿主）・単剤療法monotherapy単剤療法（monotherapy）monotherapy（単剤療法）に反応しない難治例に限られる
- 予防：空調設備・給湯設備の水温管理と定期消毒、冷却塔cooling tower冷却塔（cooling tower）cooling tower（冷却塔）水のレジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）検査
まとめ
- レジオネラLegionellaレジオネラ（Legionella）Legionella（レジオネラ）は水系環境でアメーバ内寄生から進化した通性細胞内寄生菌facultative intracellular bacteria通性細胞内寄生菌（facultative intracellular bacteria）facultative intracellular bacteria（通性細胞内寄生菌）で、その能力がヒトの肺胞マクロファージalveolar macrophages肺胞マクロファージ（alveolar macrophages）alveolar macrophages（肺胞マクロファージ）にも通用して肺炎を起こす。
- 感染経路はエアロゾルaerosolエアロゾル（aerosol）aerosol（エアロゾル）吸入のみで、ヒト-ヒト感染はない。
- 通常のグラム染色では見えにくい菌で、BCYE培地培養と尿中抗原検査urinary antigen test尿中抗原検査（urinary antigen test）urinary antigen test（尿中抗原検査）が診断の実質的な柱になる（尿中抗原は血清群1型のみ検出）。
- レジオネラ症Legionellosisレジオネラ症（Legionellosis）Legionellosis（レジオネラ症）はポンティアック熱Pontiac feverポンティアック熱（Pontiac fever）Pontiac fever（ポンティアック熱）（自然治癒・肺炎なし）と在郷軍人病Legionnaires' disease在郷軍人病（Legionnaires' disease）Legionnaires' disease（在郷軍人病）（肺炎型、低Na血症・神経症状を伴う非定型肺炎）の2病型に分かれる。
- 治療は細胞内移行性penetration移行性（penetration）penetration（移行性）の高い呼吸器用フルオロキノロンrespiratory fluoroquinolone呼吸器用フルオロキノロン（respiratory fluoroquinolone）respiratory fluoroquinolone（呼吸器用フルオロキノロン）またはマクロライドが第一選択。βラクタムが効かないのは耐性ではなく細胞内移行性penetration移行性（penetration）penetration（移行性）の乏しさによる。
- リファンピシン併用はルーチンには推奨されない。