Mycobacterium tuberculosis

🧠 全体像：結核菌Mycobacterium tuberculosis結核菌（Mycobacterium tuberculosis）Mycobacterium tuberculosis（結核菌）を読み解く軸は「ミコール酸mycolic acidミコール酸（mycolic acid）mycolic acid（ミコール酸）の厚い脂質細胞壁でマクロファージの中に隠れる」の一点に尽きる。この壁がグラム染色を拒み、同時に貪食細胞phagocytes貪食細胞（phagocytes）phagocytes（貪食細胞）の消化機構からも菌体を守るため、感染はほぼ必ず肉芽granulation肉芽（granulation）granulation（肉芽）腫による封じ込め→潜伏感染→数十年後の再活性化という時間軸をたどる。同じMycobacterium tuberculosis complex（MTBC）に属すM. bovis・M. africanumとはほぼ同一の病態を起こすが、ヒトを主要な自然宿主natural host自然宿主（natural host）natural host（自然宿主）とする点が本種の中心的な位置づけを決める。

微生物学的な特徴

Ziehl-Neelsen（抗酸）染色：カルボールフクシンcarbol fuchsinカルボールフクシン（carbol fuchsin）carbol fuchsin（カルボールフクシン）を加熱して厚い脂質壁に浸透させると、酸アルコールacid-alcohol酸アルコール（acid-alcohol）acid-alcohol（酸アルコール）による脱色に抵抗して色素を保持する（＝抗酸性acid-fastness抗酸性（acid-fastness）acid-fastness（抗酸性））。抗酸菌は赤色、メチレンブルーmethylene blueメチレンブルー（methylene blue）methylene blue（メチレンブルー）で対比染色counterstain対比染色（counterstain）counterstain（対比染色）された背景・他の細胞は青色に見える。

💡 グラム染色不可と抗酸性acid-fastness抗酸性（acid-fastness）acid-fastness（抗酸性）は、同じ壁が持つ2つの側面。 脂質に富む壁はクリスタルバイオレットcrystal violetクリスタルバイオレット（crystal violet）crystal violet（クリスタルバイオレット）-ヨウ素複合体を保持できずグラム染色では脱色されてしまうが、いったん加熱して浸透させたフクシンは逆に手放さない。「染まりにくいが、いったん染まると落ちない」という一見矛盾する性質は、どちらも壁の疎水性から生じている。細胞壁が厚すぎて染まらない点は、細胞壁が存在しないために染まらないMycoplasma属（M. pneumoniaeなど）とは理由が正反対である。

病原性の仕組み

• 病原巣reservoir病原巣（reservoir）reservoir（病原巣）：ヒトの肺
• 伝播経路：感染性の肺・気道・喉頭結核患者が排出する飛沫核droplet nuclei飛沫核（droplet nuclei）droplet nuclei（飛沫核）の吸入（空気感染airborne transmission空気感染（airborne transmission）airborne transmission（空気感染））。換気不良の屋内、近距離・長時間の曝露ほど伝播しやすい
• 通性細胞内寄生facultative intracellular通性細胞内寄生（facultative intracellular）facultative intracellular（通性細胞内寄生）——最大の病原因子。マクロファージに貪食された後もその中で増殖する

flowchart TD
    A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Mycobacterium tuberculosis'>結核菌</span>を吸入（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='airborne transmission'>空気感染</span>）"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alveolar macrophages'>肺胞マクロファージ</span>に貪食される"]
    B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cord factor'>コード因子</span>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glycolipid'>糖脂質</span>）<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='granuloma formation'>肉芽腫形成</span>を誘導"]
    B --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sulfatide'>スルファチド</span>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sulfation'>硫酸化</span>脂質）<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='phagosome-lysosome fusion'>ファゴソーム-リソソーム融合</span>を阻害"]
    D --> E["マクロファージ内で生存・増殖"]
    C --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Primary TB'>一次結核</span>：<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Ghon complex'>Ghon複合体</span><br>（中/下葉＋<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hilar lymph node'>肺門リンパ節</span>）"]
    F --> G["多くは線維化・石灰化し<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='TB infection'>結核感染</span>（潜伏）へ"]
    G --> H["一部が再活性化<br>（HIV・TNF阻害薬・移植など）"]
    H --> I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Post-primary TB'>二次結核</span>：上葉・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='apex of the lung'>肺尖部</span>"]
    F -.-> J["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hematogenous dissemination'>血行播種</span>：<span class='jp-term jp-term-diagram' title='miliary tuberculosis'>粟粒結核</span>（致死的）"]
    H -.-> J

💡 肉芽granulation肉芽（granulation）granulation（肉芽）腫は「封じ込め」であって「排除」ではない。 コード因子cord factorコード因子（cord factor）cord factor（コード因子）が誘導する肉芽granulation肉芽（granulation）granulation（肉芽）腫は菌の拡散を防ぐ宿主側の防御反応だが、菌体そのものはその中で生き延び続ける——これが何十年も潜伏し続ける理由であり、TNF-α産生が低下する状況（HIV・TNF阻害薬・移植）で肉芽granulation肉芽（granulation）granulation（肉芽）腫の維持が破綻し再活性化が起こる理由でもある。

起こす疾患

肺外病変extra-pulmonary TB肺外病変（extra-pulmonary TB）extra-pulmonary TB（肺外病変）として、Pott病Pott diseasePott病（Pott disease）Pott disease（Pott病）（結核性脊椎炎tuberculous spondylitis結核性脊椎炎（tuberculous spondylitis）tuberculous spondylitis（結核性脊椎炎）、疼痛→冷膿瘍cold abscess冷膿瘍（cold abscess）cold abscess（冷膿瘍）→脊椎変形spinal deformity脊椎変形（spinal deformity）spinal deformity（脊椎変形）・神経圧迫nerve compression神経圧迫（nerve compression）nerve compression（神経圧迫））、脳底部髄膜炎meningitis basilaris脳底部髄膜炎（meningitis basilaris）meningitis basilaris（脳底部髄膜炎）、結核腫tuberculoma結核腫（tuberculoma）tuberculoma（結核腫）（腫瘍と紛らわしい脳内肉芽granulation肉芽（granulation）granulation（肉芽）腫性腫瘤）も重要。病型ごとの詳細は結核の疾患ノートを参照。

診断

活動性肺結核を疑った時点で空気予防策airborne precautions空気予防策（airborne precautions）airborne precautions（空気予防策）を開始する。

⚠️ TSTとIGRAinterferon-gamma release assayIGRA（interferon-gamma release assay）interferon-gamma release assay（IGRA）はいずれも結核菌Mycobacterium tuberculosis結核菌（Mycobacterium tuberculosis）Mycobacterium tuberculosis（結核菌）への免疫応答を見ているだけで、活動性結核active tuberculosis活動性結核（active tuberculosis）active tuberculosis（活動性結核）と結核感染TB infection結核感染（TB infection）TB infection（結核感染）（潜伏）を区別できない。 陽性なら症状・画像・微生物検査で活動性疾患の有無を確認する。両者の使い分けが問われやすい一点は次の通り。

治療と予防

感受性不明の単剤治療・不規則な服薬は耐性選択に直結するため、開始時から複数の有効薬を併用する。

⚠️ ストレプトマイシンstreptomycinストレプトマイシン（streptomycin）streptomycin（ストレプトマイシン）を全例に含める「RIPES」の画一運用は現行標準ではない。 髄膜炎・骨関節結核・妊娠・HIV合併・腎肝障害では薬剤・期間を個別化する。

予防：

• BCGワクチンBCG vaccineBCGワクチン（BCG vaccine）BCG vaccine（BCGワクチン）：M. bovis由来の弱毒生ワクチンattenuated live viral vaccines弱毒生ワクチン（attenuated live viral vaccines）attenuated live viral vaccines（弱毒生ワクチン）。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）など重症病型を減らすが感染や肺結核を完全には防がず、重度免疫不全severe immunosuppression重度免疫不全（severe immunosuppression）severe immunosuppression（重度免疫不全）では接種しない
• 潜伏結核感染latent tuberculosis infection潜伏結核感染（latent tuberculosis infection）latent tuberculosis infection（潜伏結核感染）の治療：1HP・3HP（イソニアジドisoniazid, Hイソニアジド（isoniazid, H）isoniazid, H（イソニアジド）＋リファペンチンrifapentineリファペンチン（rifapentine）rifapentine（リファペンチン））、4R（リファンピシン4か月）、3HRなど。リファマイシンが使えない場合は6H/9H（イソニアジドisoniazid, Hイソニアジド（isoniazid, H）isoniazid, H（イソニアジド）単独）

まとめ

• ミコール酸mycolic acidミコール酸（mycolic acid）mycolic acid（ミコール酸）に富む脂質細胞壁のためグラム染色不可・Ziehl-Neelsen抗酸染色acid-fast staining抗酸染色（acid-fast staining）acid-fast staining（抗酸染色）で検出。マクロファージ内に通性facultative通性（facultative）facultative（通性）寄生する。
• コード因子cord factorコード因子（cord factor）cord factor（コード因子）が肉芽腫形成granuloma formation肉芽腫形成（granuloma formation）granuloma formation（肉芽腫形成）（封じ込め）を、スルファチドsulfatideスルファチド（sulfatide）sulfatide（スルファチド）がファゴソーム-リソソーム融合phagosome-lysosome fusionファゴソーム-リソソーム融合（phagosome-lysosome fusion）phagosome-lysosome fusion（ファゴソーム-リソソーム融合）阻害（細胞内生存）を担う——肉芽granulation肉芽（granulation）granulation（肉芽）腫は「排除」ではなく「封じ込め」。
• 一次結核Primary TB一次結核（Primary TB）Primary TB（一次結核）（Ghon複合体Ghon complexGhon複合体（Ghon complex）Ghon complex（Ghon複合体））の多くは潜伏感染となるが、HIV・TNF阻害薬・移植などで5〜10%が再活性化し二次結核Post-primary TB二次結核（Post-primary TB）Post-primary TB（二次結核）・粟粒結核miliary tuberculosis粟粒結核（miliary tuberculosis）miliary tuberculosis（粟粒結核）・肺外結核extrapulmonary tuberculosis肺外結核（extrapulmonary tuberculosis）extrapulmonary tuberculosis（肺外結核）（Pott病Pott diseasePott病（Pott disease）Pott disease（Pott病）など）へ進む。
• TSTはBCG接種で偽陽性になりうるが、IGRAinterferon-gamma release assayIGRA（interferon-gamma release assay）interferon-gamma release assay（IGRA）はBCGの影響を受けない——この非対称性が両者の使い分けを決める。
• 治療は2HRZE/4HRが標準。MDR/RR-TBrifampicin-resistant tuberculosisRR-TB（rifampicin-resistant tuberculosis）rifampicin-resistant tuberculosis（RR-TB）は短期全経口レジメンall-oral regimen全経口レジメン（all-oral regimen）all-oral regimen（全経口レジメン）（BPaLMBPaLM regimen (bedaquiline, pretomanid, linezolid, moxifloxacin)BPaLM（BPaLM regimen (bedaquiline, pretomanid, linezolid, moxifloxacin)）BPaLM regimen (bedaquiline, pretomanid, linezolid, moxifloxacin)（BPaLM）など）を専門管理する。
• BCGワクチンBCG vaccineBCGワクチン（BCG vaccine）BCG vaccine（BCGワクチン）はM. bovis由来の弱毒生ワクチンattenuated live viral vaccines弱毒生ワクチン（attenuated live viral vaccines）attenuated live viral vaccines（弱毒生ワクチン）株。