Microbe Atlas · 細菌
Mycobacterium chimaera
- 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
- 2/33: Actinomyces and Nocardia genus, atypical and apathogenic mycobacteria2/34: Causative agents of human tuberculosis, Mycobacterium leprae
- 原因となる疾患
- 感染性心内膜炎
🧠 全体像:Mycobacterium chimaeraは生化学的性状だけではM. avium・M. intracellulareと区別できないMAC(Mycobacterium avium complex)の一員だが、臨床的な重要性はMACMAC(Mycobacterium avium complex)肺症とはまったく違う経路から生まれた。心臓手術で使う加温冷却装置 heater-cooler 加温冷却装置(heater-cooler) heater-cooler(加温冷却装置) (heater-cooler unit)の水槽内で増殖した菌がエアロゾル aerosol エアロゾル(aerosol) aerosol(エアロゾル) 化し、開胸thoracotomy 開胸(thoracotomy)thoracotomy(開胸) された術野 surgical field 術野(surgical field) surgical field(術野) へ直接曝露するという、吸入とは無関係 unrelated 無関係(unrelated) unrelated(無関係) な感染経路で世界的なアウトブレイク outbreak アウトブレイク(outbreak) outbreak(アウトブレイク) を起こした——潜伏期間incubation period 潜伏期間(incubation period)incubation period(潜伏期間) が中央値17か月と長く、人工弁prosthetic valve 人工弁(prosthetic valve)prosthetic valve(人工弁) 心内膜炎や播種性感染 disseminated infection 播種性感染(disseminated infection) disseminated infection(播種性感染) として何年も経ってから顕在化する点が診断上の核心である。
微生物学的な特徴
抗酸菌染色acid-fast stain 抗酸菌染色(acid-fast stain)acid-fast stain(抗酸菌染色) 陽性の桿菌で、緩徐発育・非発色性rarely pigmented 非発色性(rarely pigmented)rarely pigmented(非発色性) というMACと同じRunyon III群の性状を示す。⚠️ 通常の生化学的同定ではMAC内の菌種を区別できない——本菌をM. avium・M. intracellulareから区別するには16S rRNA遺伝子rRNA gene rRNA遺伝子(rRNA gene)rRNA gene(rRNA遺伝子) やhsp65・rpoBなどのシークエンシング sequencing シークエンシング(sequencing) sequencing(シークエンシング) が必要で、菌種レベルの同定を検査室に特別に依頼しない限り、臨床報告は単に「MAC」としか返ってこないことが多い。
病原性の仕組み
flowchart TD
A["Heater-cooler device<br>(心肺バイパス回路の水温調節装置)"] --> B["装置内の水槽・水循環系で<br>Mycobacterium chimaeraが増殖"]
B --> C["冷却ファンの排気により<br>汚染水滴が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='aerosol'>エアロゾル</span>化"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='thoracotomy'>開胸</span>された<span class='jp-term jp-term-diagram' title='surgical field'>手術野</span>・埋め込み材料へ直接曝露"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='prosthetic valve'>人工弁</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='prosthetic graft'>人工血管</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='prosthesis'>人工物</span>表面へ定着"]
E --> F["中央値17か月の長い<span class='jp-term jp-term-diagram' title='incubation period'>潜伏期間</span>"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='prosthetic valve'>人工弁</span>心内膜炎・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vascular graft'>血管グラフト</span>感染・<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='disseminated infection'>播種性感染</span>として顕在化"]
⭐ 感染経路が「患者の血液回路」ではなく「手術室の空気」である点が本菌の核心。 heater-cooler deviceの水回路は本来、患者の血液・体液と直接接触しない密閉系だが、装置を冷やすファンの排気が水槽内で増殖した菌を含むエアロゾル aerosol エアロゾル(aerosol) aerosol(エアロゾル) を手術室内に放出し、開胸thoracotomy 開胸(thoracotomy)thoracotomy(開胸) 中の術野 surgical field 術野(surgical field) surgical field(術野) や埋め込み材料を直接汚染する1。💡 だから感染対策は「患者ごとの清潔操作 aseptic technique清潔操作(aseptic technique) aseptic technique(清潔操作)」ではなく「装置そのものの設置・換気・消毒」に向かう——同じ手術室で行われた別の手術の患者も曝露しうる。
感染経路と疫学
- 世界的に流通するLivaNova(旧Sorin)製Stöckert 3T heater-cooler deviceが関連づけられた世界的アウトブレイク outbreak アウトブレイク(outbreak) outbreak(アウトブレイク) で、米国の心肺バイパス手術のおよそ60%でこの装置が使用されていたとされる2
- 心臓弁置換術の主要10市場における発生数は年間156〜282例、米国単独で年間51〜80例と推計され、既知の報告症例数(約120例)はこれを大きく下回り過少報告が示唆される3
- 曝露から発症までの潜伏期間 incubation period 潜伏期間(incubation period) incubation period(潜伏期間) は中央値17か月(範囲3〜72か月)ときわめて長い3
- CDCCDC(Centers for Disease Control and Prevention)は装置の汚染確認を受け、潜在的曝露患者(ある報告では約1,300人)への通知を実施した1
起こす疾患
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| 感染性心内膜炎infective endocarditis, IE感染性心内膜炎(infective endocarditis, IE)infective endocarditis, IE(感染性心内膜炎)(人工弁prosthetic valve人工弁(prosthetic valve)prosthetic valve(人工弁)) | 開心術open-heart surgery 開心術(open-heart surgery)open-heart surgery(開心術) 後の人工弁 prosthetic valve 人工弁(prosthetic valve) prosthetic valve(人工弁) に生じる。間欠的な菌血症と正常な心エコー所見のために診断が遅れやすい2 |
| 血管グラフトvascular graft 血管グラフト(vascular graft)vascular graft(血管グラフト) 感染 | 人工血管prosthetic graft 人工血管(prosthetic graft)prosthetic graft(人工血管) を用いた手術後に生じる |
| 播種性感染disseminated infection播種性感染(disseminated infection)disseminated infection(播種性感染) | 発症までの潜伏期間 incubation period 潜伏期間(incubation period) incubation period(潜伏期間) の長さと死亡率の高さが際立つ、緩徐進行性slowly progressive 緩徐進行性(slowly progressive)slowly progressive(緩徐進行性) の全身感染2 |
致死率はおよそ50%と報告され、確立した標準治療は無い3。
診断
⚠️ 開心術open-heart surgery 開心術(open-heart surgery)open-heart surgery(開心術) の既往だけを手がかりに、何年も経ってから疑う必要がある。 潜伏期間incubation period 潜伏期間(incubation period)incubation period(潜伏期間) が数年に及びうるため、心臓手術歴 surgical history 手術歴(surgical history) surgical history(手術歴) のある患者の原因不明の発熱・炎症所見では、たとえ手術がかなり以前であっても本菌を鑑別に挙げる3。
- 血液培養は間欠的にしか陽性にならず、心エコーも正常なことが多いため、培養陰性でも心エコー正常でも人工弁 prosthetic valve 人工弁(prosthetic valve) prosthetic valve(人工弁) 感染性心内膜炎 infective endocarditis, IE 感染性心内膜炎(infective endocarditis, IE) infective endocarditis, IE(感染性心内膜炎) を除外できない2
- 抗酸菌培養mycobacterial culture 抗酸菌培養(mycobacterial culture)mycobacterial culture(抗酸菌培養) で発育しても、菌種レベルの同定(MAC内での鑑別)には遺伝子シークエンシング sequencing シークエンシング(sequencing) sequencing(シークエンシング) が要る
治療と予防
- 治療は数か月に及ぶ抗菌薬投与を要し、良好な転帰には外科的介入(感染した人工物 prosthesis 人工物(prosthesis) prosthesis(人工物) の摘出)が重要とされる2。抗菌薬の骨格は他のMAC感染症に準じるが、確立した標準レジメンは無い3
- 予防は患者個人への対策ではなく装置側の管理が中心——製造元が更新した使用方法の遵守、heater-cooler deviceの設置・換気(患者・術野surgical field 術野(surgical field)surgical field(術野) から離す)、環境培養による汚染評価、新規感染の継続的な監視が推奨される1
まとめ
- 生化学的性状はMAC内の他菌種と区別できず、菌種同定species-level identification 菌種同定(species-level identification)species-level identification(菌種同定) には遺伝子シークエンシング sequencing シークエンシング(sequencing) sequencing(シークエンシング) が要る。
- 心臓手術で使うheater-cooler deviceの水槽で増殖した菌が、冷却ファンの排気でエアロゾル aerosol エアロゾル(aerosol) aerosol(エアロゾル) 化し開胸 thoracotomy 開胸(thoracotomy) thoracotomy(開胸) 術野 surgical field 術野(surgical field) surgical field(術野) を直接汚染するという、吸入とは無関係 unrelated 無関係(unrelated) unrelated(無関係) な感染経路で世界的アウトブレイク outbreak アウトブレイク(outbreak) outbreak(アウトブレイク) を起こした。
- 潜伏期間incubation period 潜伏期間(incubation period)incubation period(潜伏期間) は中央値17か月(範囲3〜72か月)と長く、人工弁prosthetic valve 人工弁(prosthetic valve)prosthetic valve(人工弁) 心内膜炎・血管グラフトvascular graft 血管グラフト(vascular graft)vascular graft(血管グラフト) 感染・播種性感染disseminated infection 播種性感染(disseminated infection)disseminated infection(播種性感染) として何年も経ってから顕在化する。
- 診断は間欠的な菌血症と正常な心エコー所見のために遅れやすく、開心術open-heart surgery 開心術(open-heart surgery)open-heart surgery(開心術) 歴のある患者の原因不明の炎症では時期を問わず鑑別に挙げる。
- 治療は数か月の抗菌薬投与に加え、感染した人工物 prosthesis 人工物(prosthesis) prosthesis(人工物) の外科的摘出が転帰を左右する。致死率はおよそ50%。
出典
- 1.Notes from the Field: Mycobacterium chimaera Contamination of Heater-Cooler Devices Used in Cardiac Surgery — United States(Centers for Disease Control and Prevention (MMWR)・2016)LivaNova(旧Sorin)製Stöckert 3T heater-cooler deviceに関連した侵襲性Mycobacterium chimaera感染で、装置内で増殖した菌がエアロゾル化して感染に至ったとされる。感染は緩徐進行性で見逃されやすい(indolent and often unrecognized)。CDCは製造元の更新された使用方法の遵守、装置の汚染評価、新規感染の継続的な監視を推奨し、ある報告では潜在的曝露患者約1,300人への通知が実施された。閲覧 2026-09-08
- 2.Mycobacterium chimaera Infections Related to the Heater-Cooler Unit Outbreak: A Guide to Diagnosis and Management(Clinical Infectious Diseases・2019)米国の心肺バイパス手術のおよそ60%で本アウトブレイクに関連した3T heater-cooler deviceが使用されていたと述べる。報告例の多くは発症までの潜伏期間の長さと死亡率の高さが際立つ播種性感染として現れる。診断は間欠的な菌血症と正常な心エコー所見のために見逃されやすい。治療は数か月に及ぶ抗菌薬投与を要し、良好な転帰には外科的介入が重要とされる。閲覧 2026-09-08
- 3.Global Health Estimate of Invasive Mycobacterium chimaera Infections Associated with Heater-Cooler Devices in Cardiac Surgery(Emerging Infectious Diseases(Centers for Disease Control and Prevention)・2018)スイスの確定症例データをもとにした推計で、心臓弁置換術の主要10市場における侵襲性M. chimaera感染は年間156〜282例、米国単独では年間51〜80例と推定された。スイス国内の発生率は2016年時点で人口100万人あたり0.25例(95%CI 0.05〜0.45)。曝露から発症までの潜伏期間は中央値17か月(範囲3〜72か月)と長く、既知の報告症例数(約120例)は推計値を大きく下回っており過少報告が示唆される。致死率はおよそ50%とされ、確立した治療法は無いと述べている。閲覧 2026-09-08