Microbe Atlas · 細菌
Mycobacterium bovis
牛型結核菌
- 分類
- 抗酸菌 / Acid-fastMycobacterium
- 性状
- 抗酸菌 Acid-fast桿菌 Bacilli
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 2/34: Causative agents of human tuberculosis, Mycobacterium leprae5/11: Zoonotic infections (list) and their prevention
- 自然耐性薬
- ピラジナミド
- 原因となる疾患
- 結核
🧠 全体像:M. bovisは結核菌 Mycobacterium tuberculosis 結核菌(Mycobacterium tuberculosis) Mycobacterium tuberculosis(結核菌) ときょうだい種で臨床像はほぼ結核と同じだが、宿主域と感染経路が異なる。ウシcattle ウシ(cattle)cattle(ウシ) を自然宿主 natural host 自然宿主(natural host) natural host(自然宿主) とし、未殺菌乳unpasteurized milk 未殺菌乳(unpasteurized milk)unpasteurized milk(未殺菌乳) という食品由来の経路でヒトに達する点、そしてピラジナミドpyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z)pyrazinamide, Z(ピラジナミド) に自然耐性 intrinsic resistance自然耐性(intrinsic resistance) intrinsic resistance(自然耐性)という一点だけがヒト型結核菌 Mycobacterium tuberculosis 結核菌(Mycobacterium tuberculosis) Mycobacterium tuberculosis(結核菌) との実務上の分かれ目になる。BCGBCG(bacille Calmette-Guerin)ワクチンはこの菌の弱毒株 attenuated strain 弱毒株(attenuated strain) attenuated strain(弱毒株) から作られており、「病気を起こす野生株 wild-type strain野生株(wild-type strain) wild-type strain(野生株)」と「予防に使う弱毒株 attenuated strain弱毒株(attenuated strain) attenuated strain(弱毒株)」が同じ種というねじれ構造を持つ、抗酸菌の中でも独特な位置にある。
微生物学的な特徴
結核菌Mycobacterium tuberculosis結核菌(Mycobacterium tuberculosis)Mycobacterium tuberculosis(結核菌)と同じMycobacterium tuberculosis complex(MTBC)に属し、形態・染色性(抗酸菌、Ziehl-Neelsen陽性)・培養の緩徐さは共通する。区別点は生化学的性状にある。
| 項目 | M. tuberculosis | M. bovis |
|---|---|---|
| ナイアシン産生試験niacin testナイアシン産生試験(niacin test)niacin test(ナイアシン産生試験) | 陽性 | 陰性 |
| ピラジナミダーゼpyrazinamidase ピラジナミダーゼ(pyrazinamidase)pyrazinamidase(ピラジナミダーゼ) 活性 | 陽性 | 陰性(pncA遺伝子の点変異 H57D で失われている。ヒト由来anthropo- ヒト由来(anthropo-)anthropo-(ヒト由来) 165株の全ゲノム解析 whole genome sequencing 全ゲノム解析(whole genome sequencing) whole genome sequencing(全ゲノム解析) では98.2%がこの変異を持っていた1) |
| 硝酸塩還元試験nitrate reduction test硝酸塩還元試験(nitrate reduction test)nitrate reduction test(硝酸塩還元試験) | 陽性 | 陰性 |
⚠️ ピラジナミダーゼpyrazinamidase ピラジナミダーゼ(pyrazinamidase)pyrazinamidase(ピラジナミダーゼ) 陰性がそのままピラジナミド pyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z) pyrazinamide, Z(ピラジナミド) 無効を意味する。 ピラジナミドpyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z)pyrazinamide, Z(ピラジナミド) はプロドラッグ prodrugs プロドラッグ(prodrugs) prodrugs(プロドラッグ) で、菌体内のピラジナミダーゼ pyrazinamidase ピラジナミダーゼ(pyrazinamidase) pyrazinamidase(ピラジナミダーゼ) がピラジン酸 pyrazinoic acid ピラジン酸(pyrazinoic acid) pyrazinoic acid(ピラジン酸) へ変換して初めて活性を持つ。M. bovisはこの酵素をpncA H57D変異のために欠くので、標準4剤(HRZE)のうちピラジナミド pyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z) pyrazinamide, Z(ピラジナミド) だけが最初から効かない——治療中に獲得される耐性ではなく種としてほぼ全株が最初から持っている自然耐性 intrinsic resistance 自然耐性(intrinsic resistance) intrinsic resistance(自然耐性) (内因性耐性intrinsic resistance内因性耐性(intrinsic resistance)intrinsic resistance(内因性耐性))である1。CDCCDC(Centers for Disease Control and Prevention)も「M. bovisはピラジナミド pyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z) pyrazinamide, Z(ピラジナミド) に通常耐性である」と述べている2。
⚠️ ただし「ピラジナミドpyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z)pyrazinamide, Z(ピラジナミド) 以外は効く」と決めつけない。 同じ165株のうち12.1%(20株)はピラジナミド pyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z) pyrazinamide, Z(ピラジナミド) 以外の薬剤にも耐性だった1。自然耐性intrinsic resistance 自然耐性(intrinsic resistance)intrinsic resistance(自然耐性) が分かっていても薬剤感受性検査 drug susceptibility testing 薬剤感受性検査(drug susceptibility testing) drug susceptibility testing(薬剤感受性検査) は省けない。
💡 分子検査でエタンブトール ethambutol, E エタンブトール(ethambutol, E) ethambutol, E(エタンブトール) 耐性が「偽陽性」に出うる。 M. bovisはembBの E378A を系統的に持つが、これは耐性を与える変異ではなくM. tuberculosisと系統を分けるだけの変異である。M. tuberculosisの耐性遺伝子を読む分子検査にM. bovisをかけると、この変異をエタンブトール ethambutol, E エタンブトール(ethambutol, E) ethambutol, E(エタンブトール) 耐性と読み違える1。
感染経路と疫学
- 病原巣reservoir 病原巣(reservoir)reservoir(病原巣) :ウシ cattle ウシ(cattle) cattle(ウシ) (乳牛の乳腺・肺結核)。ウシcattle ウシ(cattle)cattle(ウシ) 以外にもバイソン・エルク・シカなどの野生動物が保有する
- ヒトへの伝播:未殺菌(生)乳・乳製品の経口摂取が最も多い経路。ほかに、と畜・狩猟時の創傷からの直接接触、感染動物zoonophilic 感染動物(zoonophilic)zoonophilic(感染動物) が吐く空気の吸入(動物からヒトへの空気伝播はまれと考えられている)がある2
- ⚠️ ヒトからヒトへも伝播しうる。 肺に病巣 lesion (focal) 病巣(lesion (focal)) lesion (focal)(病巣) を持つ患者が咳・くしゃみをすれば飛沫核 droplet nuclei 飛沫核(droplet nuclei) droplet nuclei(飛沫核) で伝播する2——「動物由来zoono- 動物由来(zoono-)zoono-(動物由来) だから人から人へはうつらない」と覚えると隔離判断を誤る
- 低温殺菌pasteurisation 低温殺菌(pasteurisation)pasteurisation(低温殺菌) は乳からM. bovisを除去する。米国では畜産側の対策と乳の低温殺菌 pasteurisation 低温殺菌(pasteurisation) pasteurisation(低温殺菌) の普及でTB症例の2%未満(年間230例未満)にとどまるが2、非殺菌乳製品を扱う地域・獣医/畜産/と畜従事者では今も重要な人獣共通感染症
起こす疾患
| 病型 | 特徴 |
|---|---|
| 腸結核intestinal tuberculosis腸結核(intestinal tuberculosis)intestinal tuberculosis(腸結核) | 経口摂取した菌が腸管リンパ組織 gut-associated lymphoid tissue 腸管リンパ組織(gut-associated lymphoid tissue) gut-associated lymphoid tissue(腸管リンパ組織) に定着。腹痛・下痢・吸収不良、回盲部ileocecal region 回盲部(ileocecal region)ileocecal region(回盲部) の狭窄・瘻孔 |
| 頸部リンパ節炎cervical lymphadenitis 頸部リンパ節炎(cervical lymphadenitis)cervical lymphadenitis(頸部リンパ節炎) (瘰癧scrofula瘰癧(scrofula)scrofula(瘰癧), scrofula) | 小児で頸部リンパ節の腫大・乾酪化caseation乾酪化(caseation)caseation(乾酪化)。頸部の腫瘤として気づかれる |
| 肺結核 | ヒト型結核と同様の像を呈しうるが頻度は低い |
診断・治療
診断(塗抹・培養・薬剤耐性検査drug susceptibility testing薬剤耐性検査(drug susceptibility testing)drug susceptibility testing(薬剤耐性検査))の原則は結核菌Mycobacterium tuberculosis結核菌(Mycobacterium tuberculosis)Mycobacterium tuberculosis(結核菌)と共通する。治療はピラジナミドpyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z)pyrazinamide, Z(ピラジナミド) を除いた多剤併用combination therapy / polypharmacy 多剤併用(combination therapy / polypharmacy)combination therapy / polypharmacy(多剤併用) (イソニアジドisoniazid, Hイソニアジド(isoniazid, H)isoniazid, H(イソニアジド)+リファンピシン+エタンブトールethambutol, Eエタンブトール(ethambutol, E)ethambutol, E(エタンブトール)、必要に応じフルオロキノロン系 fluoroquinolone フルオロキノロン系(fluoroquinolone) fluoroquinolone(フルオロキノロン系) など)で行い、感受性検査susceptibility test 感受性検査(susceptibility test)susceptibility test(感受性検査) でピラジナミド pyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z) pyrazinamide, Z(ピラジナミド) 耐性を確認したうえでレジメンを組む。
💡 ピラジナミドpyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z)pyrazinamide, Z(ピラジナミド) が1剤落ちること自体は、破綻的な事態ではない。 CDCは「M. bovisの治療はM. tuberculosisと同様」であり「ピラジナミドpyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z)pyrazinamide, Z(ピラジナミド) だけの耐性は、結核が複数薬の併用で治療されるため通常は治療上の問題にならない」と述べている2。実際、原因菌がM. bovisだと気づかれないまま標準治療が完了することもある。
- 潜在性結核感染latent tuberculosis infection 潜在性結核感染(latent tuberculosis infection)latent tuberculosis infection(潜在性結核感染) (発病していない状態)の治療にはもともとピラジナミド pyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z) pyrazinamide, Z(ピラジナミド) を使わないので、M. bovisの自然耐性 intrinsic resistance 自然耐性(intrinsic resistance) intrinsic resistance(自然耐性) は潜在性感染 latent infection 潜在性感染(latent infection) latent infection(潜在性感染) の治療方針 treatment strategy 治療方針(treatment strategy) treatment strategy(治療方針) を変えない2。
予防
- BCGワクチンはM. bovis由来の生弱毒細菌ワクチンである3。株の異なる複数のBCGワクチンが世界で流通している。乳幼児の結核性髄膜炎 tuberculous meningitis結核性髄膜炎(tuberculous meningitis) tuberculous meningitis(結核性髄膜炎)・粟粒結核miliary tuberculosis 粟粒結核(miliary tuberculosis)miliary tuberculosis(粟粒結核) など重症病型の予防に用いる
- WHOWHO(World Health Organization)は結核の罹患率 incidence rate 罹患率(incidence rate) incidence rate(罹患率) が高い国・場面では健康な新生児全員へ出生時に1回接種し、出生時に接種できなければその後できるだけ早く接種するよう推奨する。ツベルクリン反応tuberculin reaction (Mantoux test) ツベルクリン反応(tuberculin reaction (Mantoux test))tuberculin reaction (Mantoux test)(ツベルクリン反応) やIGRAIGRA(interferon-gamma release assay)が陰性であっても再接種は推奨しない3
- ⚠️ 「全員に打つ」は罹患率 incidence rate 罹患率(incidence rate) incidence rate(罹患率) が高い場面に限った話である。 結核や癩の罹患率 incidence rate 罹患率(incidence rate) incidence rate(罹患率) が低い国は高リスク新生児に絞った選択的接種を選んでよく、結核が減少しつつある国には疫学を評価して選択的接種への切り替えを検討するようWHOは促している3
- 💡 BCGは結核だけのワクチンではない。 癩(相対リスク減少relative risk reduction 相対リスク減少(relative risk reduction)relative risk reduction(相対リスク減少) 20〜80%)とブルーリ潰瘍(アフリカ地域で50%)の予防にも有効性が示されており、WHOの接種推奨は癩の負担が大きい国やブルーリ潰瘍の発生地域にも及ぶ3
- 乳の低温殺菌 pasteurisation低温殺菌(pasteurisation) pasteurisation(低温殺菌)、ウシcattle ウシ(cattle)cattle(ウシ) の結核検査・と畜検査abattoir inspection と畜検査(abattoir inspection)abattoir inspection(と畜検査) が動物側対策の柱
まとめ
- 結核菌Mycobacterium tuberculosis 結核菌(Mycobacterium tuberculosis)Mycobacterium tuberculosis(結核菌) と同じMTBCに属し臨床像は共通するが、未殺菌乳unpasteurized milk 未殺菌乳(unpasteurized milk)unpasteurized milk(未殺菌乳) からの経口感染 oral transmission経口感染(oral transmission) oral transmission(経口感染)というヒト型とは異なる感染経路を持つ人獣共通感染症。ただし肺病巣 lesion (focal) 病巣(lesion (focal)) lesion (focal)(病巣) がある患者からはヒトからヒトへも伝播する。
- ピラジナミダーゼpyrazinamidase ピラジナミダーゼ(pyrazinamidase)pyrazinamidase(ピラジナミダーゼ) を欠くためピラジナミド pyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z) pyrazinamide, Z(ピラジナミド) に自然耐性 intrinsic resistance自然耐性(intrinsic resistance) intrinsic resistance(自然耐性)(pncA H57D、ヒト由来anthropo- ヒト由来(anthropo-)anthropo-(ヒト由来) 株の98.2%)——標準治療からピラジナミド pyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z) pyrazinamide, Z(ピラジナミド) を外す。1剤落ちること自体はCDCも「通常は治療上の問題にならない」としている。
- ピラジナミドpyrazinamide, Z ピラジナミド(pyrazinamide, Z)pyrazinamide, Z(ピラジナミド) 以外の耐性も12.1%にあり、分子検査ではembB E378A のためエタンブトール ethambutol, E エタンブトール(ethambutol, E) ethambutol, E(エタンブトール) 耐性の偽陽性が出うる——感受性検査 susceptibility test 感受性検査(susceptibility test) susceptibility test(感受性検査) を省かない。
- 腸結核intestinal tuberculosis腸結核(intestinal tuberculosis)intestinal tuberculosis(腸結核)・頸部リンパ節炎cervical lymphadenitis 頸部リンパ節炎(cervical lymphadenitis)cervical lymphadenitis(頸部リンパ節炎) (瘰癧scrofula瘰癧(scrofula)scrofula(瘰癧))が特徴的な肺外病型。
- 弱毒化attenuation 弱毒化(attenuation)attenuation(弱毒化) されたM. bovis株がBCGワクチンの原料になっている。
出典
- 1.Phylogenetically Informative Mutations in Drug Resistance Genes of Human-Infecting Mycobacterium bovis(Transboundary and Emerging Diseases(Dong Y, et al.)・2024)Europe PMC の抄録(PMID 40303120)で確認した。ヒト由来の M. bovis 165株の全ゲノム解析で、98.2%(162/165)が pncA 遺伝子の H57D 変異によるピラジナミドの内因性(intrinsic)遺伝型耐性を持つこと、ピラジナミド以外の薬剤に耐性だったのは12.1%(20/165)であること、M. bovis と M. tuberculosis の主要系統1〜4を分ける系統情報性変異が18個見つかったこと、embB の E378A が系統情報性変異であるため M. bovis 感染がエタンブトール耐性の偽陽性を生じうることを確認した。全文は未取得で、確認した範囲は抄録にとどまる。閲覧 2026-09-27
- 2.Mycobacterium bovis (Bovine Tuberculosis) in Humans(Centers for Disease Control and Prevention, Division of Tuberculosis Elimination・2011)CDC Stacks に置かれた2011年8月付のファクトシート本文で確認した。ヒトの感染経路として「汚染された未殺菌の乳製品を食べる・飲むことが最も多い」とし、と畜や狩猟での創傷からの直接接触、感染動物の吐く空気の吸入(動物からヒトへの空気伝播はまれと考えられている)も挙げ、さらに「肺に病巣を持つ患者が咳やくしゃみをすればヒトからヒトへも伝播しうる」と明記していること。米国のTB症例のうち M. bovis は2%未満(年間230例未満)であること。治療は M. tuberculosis と同様で、「M. bovis はTB治療に用いる抗菌薬のうちピラジナミドに通常耐性である」が「ピラジナミドだけの耐性はTBが複数薬の併用で治療されるため通常は治療上の問題にならない」とすること。潜在性感染(発病していない状態)はピラジナミドで治療しないこと。低温殺菌がM. bovisを乳から除去すること。閲覧 2026-09-27
- 3.Summary of the WHO Position Paper on BCG vaccines: WHO position paper – February 2018(World Health Organization・2018)WHOが公開する2018年2月付ポジションペーパーの要約PDFを取得して確認した。「BCGはM. bovis由来の生弱毒細菌ワクチンである」と明記され、異なる株に基づく複数のBCGワクチンが世界で流通していること。結核の罹患率が高い国・場面および癩の負担が大きい国、ブルーリ潰瘍が発生する地域ではBCG接種が推奨され、健康な新生児全員へ出生時に1回接種し、出生時に接種できなければその後できるだけ早く接種すること。ツベルクリン反応やIGRAが陰性でも再接種は推奨されないこと。BCGは癩とブルーリ潰瘍の予防にも有効性が示されていること。結核や癩の罹患率が低い国は高リスク新生児に絞った選択的接種を選んでよく、結核が減少しつつある国は疫学を評価して選択的接種への切り替えを検討するよう促されていること。⚠️ 癩とブルーリ潰瘍の数値について、要約PDFの逐語は「BCG has also shown effectiveness in preventing leprosy (RR from 20-80%) and Buruli ulcer (RR of 50% in Africa region)」で、`RR` が相対リスク減少か相対リスクかは明示されていない(本文はWHOの完全版ポジションペーパーが未取得のため、リスク減少の意味に取っている)。閲覧 2026-09-27