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シタフロキサ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-ヒト感染が原則として起こらないのはこのため——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、BCYEBCYE(buffered charcoal yeast extract)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——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 | 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 inhalation'>エアロゾル吸入</span>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-ヒト感染が原則として起こら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-ヒト感染は原則として起こらない
- 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:高齢者、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。高齢者・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 abnormal liver function肝機能異常(abnormal liver function) abnormal liver function(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。入院した市中肺炎 community-acquired pneumonia, CAP 市中肺炎(community-acquired pneumonia, CAP) community-acquired pneumonia, CAP(市中肺炎) の前向き研究でも、尿中抗原陽性と関連した臨床的特徴は低ナトリウム血症 hyponatremia低ナトリウム血症(hyponatremia) hyponatremia(低ナトリウム血症)・発熱・下痢・最近の旅行だった1。
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。L. pneumophila血清群1のみを検出する点に限界がある1 |
| 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ELISAELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)。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polymerase chain reaction, PCR ポリメラーゼ連鎖反応(polymerase chain reaction, PCR)polymerase chain reaction, PCR(ポリメラーゼ連鎖反応) (PCRPCR, polymerase chain reaction) |
💡 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sputum culture 喀痰培養(sputum culture)sputum culture(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る。ただし検出できるのはL. pneumophila血清群1だけで、この血清群は北米の既知のレジオネラ症 Legionellosis レジオネラ症(Legionellosis) Legionellosis(レジオネラ症) の約80〜90%を占めるにとどまる1。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・他菌種は培養・PCRで拾う)。
⚠️ 全例に出す検査ではない。 ATSATS(American Thoracic Society)/IDSAIDSA(Infectious Diseases Society of America)の2019年ガイドラインは、成人の市中肺炎community-acquired pneumonia, CAP市中肺炎(community-acquired pneumonia, CAP)community-acquired pneumonia, CAP(市中肺炎)でレジオネラ Legionella レジオネラ(Legionella) Legionella(レジオネラ) 尿中抗原をルーチンには検査せず、①アウトブレイク outbreak アウトブレイク(outbreak) outbreak(アウトブレイク) との関連や最近の旅行など疫学的な手がかりがある場合と、②重症市中肺炎 severe community-acquired pneumonia 重症市中肺炎(severe community-acquired pneumonia) severe community-acquired pneumonia(重症市中肺炎) に限って検査するよう提案している。重症例では尿中抗原に加えて、下気道検体lower respiratory tract specimen 下気道検体(lower respiratory tract specimen)lower respiratory tract specimen(下気道検体) の選択培地 selective medium 選択培地(selective medium) selective medium(選択培地) での培養か核酸増幅検査 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) も提出する2。いずれも条件付き推奨で、尿中抗原に基づく標的治療 targeted therapy 標的治療(targeted therapy) targeted therapy(標的治療) がランダム化 randomization ランダム化(randomization) randomization(ランダム化) 試験で転帰を改善したわけではない2。
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
- どちらが優れるかは決着していない。3,525例を含むメタアナリシス meta-analysis メタアナリシス(meta-analysis) meta-analysis(メタアナリシス) で、死亡率はフルオロキノロン6.9%、マクロライド7.4%(オッズ比odds ratio, OR オッズ比(odds ratio, OR)odds ratio, OR(オッズ比) 0.94)と差がなく、臨床的治癒・入院期間にも差がなかった3
- 💡 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 intracellular penetration 細胞内移行性(intracellular penetration) intracellular penetration(細胞内移行性) が高いため
- ⚠️ リファンピシン併用はルーチンには行わない——マクロライドとフルオロキノロンは単剤で有効であり、リファンピシンを加える根拠は少数の臨床研究・症例報告に限られ、選択バイアスselection bias 選択バイアス(selection bias)selection bias(選択バイアス) と比較対照の不統一で解釈が難しい。文献レビューは、併用を考えるのを重症例・重い併存症や免疫不全を持つ例・通常の単剤療法 monotherapy 単剤療法(monotherapy) monotherapy(単剤療法) に反応しない例に限り、重大な有害事象と薬物相互作用に注意するよう述べている4
- 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。
- 感染経路は主にエアロゾル吸入 aerosol inhalation エアロゾル吸入(aerosol inhalation) aerosol inhalation(エアロゾル吸入) で、ヒト-ヒト感染は原則として起こらない。
- 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L. pneumophila血清群1のみ検出。成人の市中肺炎 community-acquired pneumonia, CAP 市中肺炎(community-acquired pneumonia, CAP) community-acquired pneumonia, CAP(市中肺炎) では疫学的な手がかりがある例と重症例に絞って提出する)。
- 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 intracellular penetration 細胞内移行性(intracellular penetration) intracellular penetration(細胞内移行性) 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 intracellular penetration 細胞内移行性(intracellular penetration) intracellular penetration(細胞内移行性) 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。
出典
- 1.Pneumococcal and Legionella Urinary Antigen Tests in Community-acquired Pneumonia: Prospective Evaluation of Indications for Testing(Clinical Infectious Diseases・2019)PMC全文(PMC7182343)で、レジオネラ尿中抗原検査が検出する可溶性抗原がLegionella pneumophila血清群1にしか存在せず、この血清群が北米の既知のレジオネラ症の約80〜90%を占めること、入院した市中肺炎1,941例の前向き研究で尿中抗原陽性と関連した臨床的特徴が低ナトリウム血症・発熱・下痢・最近の旅行であったことを確認した。閲覧 2026-09-27
- 2.Diagnosis and Treatment of Adults with Community-acquired Pneumonia. An Official Clinical Practice Guideline of the American Thoracic Society and Infectious Diseases Society of America(American Thoracic Society / Infectious Diseases Society of America・2019)PMC6812437の全文(Question 3)で、成人の市中肺炎にレジオネラ尿中抗原検査をルーチンには行わず、例外を①アウトブレイクとの関連や最近の旅行など疫学的要因がある場合と②重症市中肺炎とする条件付き推奨(エビデンスの質は低い)であること、重症市中肺炎では尿中抗原に加えて下気道分泌物の選択培地での培養または核酸増幅検査を提案していること、ランダム化試験では尿中抗原に基づく標的治療に転帰の改善が示されず、大規模観察研究で死亡率低下との関連が報告されていることを確認した。閲覧 2026-09-27
- 3.Are Fluoroquinolones or Macrolides Better for Treating Legionella Pneumonia? A Systematic Review and Meta-analysis(Clinical Infectious Diseases・2021)抄録で、レジオネラ肺炎3,525例を含む21報の系統的レビュー・メタアナリシスにおいて、死亡率はフルオロキノロン単剤6.9%(104/1512)、マクロライド単剤7.4%(133/1790)でプールオッズ比0.94(95%CI 0.71〜1.25)と差がなく、臨床的治癒・解熱までの時間・入院期間・合併症にも差がなかったこと、背景としてIDSAがフルオロキノロンとマクロライドのいずれも第一選択としていることを確認した。閲覧 2026-09-27
- 4.Role of rifampin-based combination therapy for severe community-acquired Legionella pneumophila pneumonia(The Annals of Pharmacotherapy・2011)抄録で、マクロライドとフルオロキノロンはレジオネラ肺炎の単剤療法として有効であり、リファンピシン併用の根拠は選択バイアスと比較対照の不統一で解釈が限られること、リファンピシンは重症例、重い併存症(コントロール不良の糖尿病・喫煙・閉塞性肺疾患など)を持つ例や免疫不全宿主、通常の単剤療法に反応しない例に限って考慮すべきで、重大な有害事象と薬物相互作用に注意が要ると結論していることを確認した。閲覧 2026-09-27