Microbe Atlas · 細菌
Neisseria meningitidis
髄膜炎菌
- 分類
- G− 球菌 / Gram− cocciNeisseria
- 性状
- Gram陰性 (G−)球菌 Cocci
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 2/7: Neisseria meningitidis. Apathogenic Neisseria species2/8: Neisseria gonorrhoeae. Moraxella genus5/12: The most important bacteria causing meningitis and encephalitis (list), their diagnosis, and principles of treatment
- 原因となる疾患
- Waterhouse-Friderichsen症候群遺伝性・後天性溶血性貧血(遺伝性球状赤血球症・G6PD欠乏症・自己免疫性溶血性貧血・発作性夜間ヘモグロビン尿症)鎌状赤血球症感音難聴細菌性髄膜炎内耳炎(迷路炎)脾摘後重症感染症
- 作用する薬剤
- クロラムフェニコールシプロフロキサシンセフォタキシムセフトリアキソンペニシリンGミノサイクリンメロペネムリファンピシン
🧠 全体像:髄膜炎菌の劇症化は「莢膜内毒素capsular endotoxin (lipooligosaccharide)莢膜内毒素(capsular endotoxin (lipooligosaccharide))capsular endotoxin (lipooligosaccharide)(莢膜内毒素)があふれ出す」というただ一つの現象から連鎖的に説明できる。咽頭に定着した菌が血流に侵入すると、細胞壁のリポオリゴ糖LOSリポオリゴ糖(LOS)LOS(リポオリゴ糖)が過剰産生され、菌体表面から水疱状に「出芽」してばらまかれる。これが毛細血管透過性capillary permeability毛細血管透過性(capillary permeability)capillary permeability(毛細血管透過性)の亢進(→循環血液量減少性ショックhypovolemic shock循環血液量減少性ショック(hypovolemic shock)hypovolemic shock(循環血液量減少性ショック))と血小板減少(→紫斑・DIC)を同時に進行させ、最終的に副腎出血壊死adrenal hemorrhagic necrosis副腎出血壊死(adrenal hemorrhagic necrosis)adrenal hemorrhagic necrosis(副腎出血壊死)(Waterhouse-Friderichsen症候群Waterhouse-Friderichsen syndromeWaterhouse-Friderichsen症候群(Waterhouse-Friderichsen syndrome)Waterhouse-Friderichsen syndrome(Waterhouse-Friderichsen症候群))に至る——莢膜を持たない淋菌が局所の化膿性炎症suppurative inflammation化膿性炎症(suppurative inflammation)suppurative inflammation(化膿性炎症)にとどまるのとは対照的に、莢膜という「防御」が敗血症・DIC・副腎不全という全身病態を生む逆説paradox逆説(paradox)paradox(逆説)がここにある。
微生物学的な特徴
グラム陰性双球菌Gram-negative diplococcusグラム陰性双球菌(Gram-negative diplococcus)Gram-negative diplococcus(グラム陰性双球菌)で、ナイセリア属Neisseria (genus)ナイセリア属(Neisseria (genus))Neisseria (genus)(ナイセリア属)に共通する性状を持つ——本属の総論common features総論(common features)common features(総論)はここに集約し、淋菌・モラクセラ属Moraxella genusモラクセラ属(Moraxella genus)Moraxella genus(モラクセラ属)のページからはここへリンクする。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 発育要求性fastidious growth requirement発育要求性(fastidious growth requirement)fastidious growth requirement(発育要求性) | 易損性fastidious易損性(fastidious)fastidious(易損性)——乾燥・熱・消毒薬disinfectant消毒薬(disinfectant)disinfectant(消毒薬)・抗菌薬に非常に弱く、検体は速やかに培養する必要がある |
| オキシダーゼ | 陽性(シトクロムcytochromeシトクロム(cytochrome)cytochrome(シトクロム)オキシダーゼ検出、ピンク〜紫色に呈色) |
| 培養条件 | チョコレート寒天培地chocolate agarチョコレート寒天培地(chocolate agar)chocolate agar(チョコレート寒天培地)(5〜10% CO₂)。血液寒天培地では血液中の脂質などが発育を阻害するため、加熱溶血させたチョコレート寒天chocolate agarチョコレート寒天(chocolate agar)chocolate agar(チョコレート寒天)を用いる |
| 選択培地selective medium選択培地(selective medium)selective medium(選択培地) | サイヤー・マーチン培地Thayer-Martin mediumサイヤー・マーチン培地(Thayer-Martin medium)Thayer-Martin medium(サイヤー・マーチン培地)(VPN寒天)——バンコマイシン・ポリミキシンPolymyxinポリミキシン(Polymyxin)Polymyxin(ポリミキシン)・ナイスタチンnystatinナイスタチン(nystatin)nystatin(ナイスタチン)を含み、常在菌を抑制して病原性ナイセリア属Neisseria (genus)ナイセリア属(Neisseria (genus))Neisseria (genus)(ナイセリア属)のみを発育させる |
| 糖発酵sugar fermentation糖発酵(sugar fermentation)sugar fermentation(糖発酵) | マルトースmaltoseマルトース(maltose)maltose(マルトース)陽性・グルコース陽性——淋菌はマルトースmaltoseマルトース(maltose)maltose(マルトース)陰性で本菌と鑑別する |
⚠️ 終末補体成分terminal complement component終末補体成分(terminal complement component)terminal complement component(終末補体成分)(C5〜C9)欠損症はナイセリア属Neisseria (genus)ナイセリア属(Neisseria (genus))Neisseria (genus)(ナイセリア属)への感染感受性を上げる。 膜侵襲複合体MAC膜侵襲複合体(MAC)MAC(膜侵襲複合体)はグラム陰性菌の外膜を直接穿孔して溶菌bacteriolysis (lysis)溶菌(bacteriolysis (lysis))bacteriolysis (lysis)(溶菌)させる経路で、莢膜化されたグラム陰性双球菌Gram-negative diplococcusグラム陰性双球菌(Gram-negative diplococcus)Gram-negative diplococcus(グラム陰性双球菌)であるナイセリア属Neisseria (genus)ナイセリア属(Neisseria (genus))Neisseria (genus)(ナイセリア属)の排除に特に重要である。C5〜C9のいずれが欠けてもMACが完成せず、髄膜炎菌・淋菌感染を反復しやすくなる——原発性補体欠損症complement deficiencies補体欠損症(complement deficiencies)complement deficiencies(補体欠損症)を疑う契機として重要。
病原性の仕組み
- 莢膜(多糖体、12血清型):貪食を阻害する主要な病原性因子。莢膜多糖体capsular polysaccharide莢膜多糖体(capsular polysaccharide)capsular polysaccharide(莢膜多糖体)はワクチンの標的にもなる
- 線毛(フィンブリエfimbriaeフィンブリエ(fimbriae)fimbriae(フィンブリエ)):粘膜表面への付着を担い、遺伝子再構成gene rearrangement遺伝子再構成(gene rearrangement)gene rearrangement(遺伝子再構成)による抗原変異antigenic variation抗原変異(antigenic variation)antigenic variation(抗原変異)を頻繁に起こして免疫認識を回避する
- IgAプロテアーゼIgA proteaseIgAプロテアーゼ(IgA protease)IgA protease(IgAプロテアーゼ):粘膜表面のIgAを切断し宿主防御を減弱させる
flowchart TD
A["N. meningitidisが咽頭に定着"] --> B["血流に侵入(菌血症)"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lipooligosaccharide (LOS)'>リポオリゴ糖</span>が過剰産生され<br>膜が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='blebbing'>出芽</span>"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='inflammatory mediator'>炎症性メディエーター</span>の大量放出"]
D --> E["中枢神経系へ波及:髄膜炎"]
D --> F["敗血症→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='increased capillary permeability'>毛細血管透過性亢進</span>"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypovolemic shock'>循環血液量減少性ショック</span>"]
F --> H["血小板減少→点状出血→紫斑→DIC"]
G --> I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Waterhouse-Friderichsen syndrome'>Waterhouse-Friderichsen症候群</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='adrenal hemorrhagic necrosis'>副腎出血壊死</span>→死亡)"]
⭐ Waterhouse-Friderichsen症候群Waterhouse-Friderichsen syndromeWaterhouse-Friderichsen症候群(Waterhouse-Friderichsen syndrome)Waterhouse-Friderichsen syndrome(Waterhouse-Friderichsen症候群):循環血液量減少hypovolemia循環血液量減少(hypovolemia)hypovolemia(循環血液量減少)が血管収縮を誘発し、副腎の出血性壊死hemorrhagic necrosis出血性壊死(hemorrhagic necrosis)hemorrhagic necrosis(出血性壊死)をきたす——致死的な合併症として高頻度に出題される。
感染経路と疫学
- ヒトの鼻咽頭nasopharynx鼻咽頭(nasopharynx)nasopharynx(鼻咽頭)に定着し、呼吸器飛沫respiratory droplets飛沫(respiratory droplets)respiratory droplets(飛沫)で伝播する
- 寮・軍隊・大学の寮生活など集団生活環境で集団発生しやすい
- 鎌状赤血球症・無脾症asplenia無脾症(asplenia)asplenia(無脾症)(莢膜化細菌の除去機構が働かない)、終末補体欠損症complement deficiencies補体欠損症(complement deficiencies)complement deficiencies(補体欠損症)、乳幼児・若年成人が高リスク群
起こす疾患
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| 細菌性髄膜炎bacterial meningitis細菌性髄膜炎(bacterial meningitis)bacterial meningitis(細菌性髄膜炎) | 小児・若年成人の主要な原因菌の一つ。点状出血・紫斑を伴う劇症例に注意 |
| 髄膜炎菌血症meningococcemia髄膜炎菌血症(meningococcemia)meningococcemia(髄膜炎菌血症)・敗血症 | 髄膜炎を伴わずに単独で劇症化しうる(最も予後不良な病型) |
| 感音難聴 | 髄膜炎後の内耳障害として難聴を残しうる |
| 遺伝性・後天性溶血性貧血・鎌状赤血球症 | 無脾症asplenia無脾症(asplenia)asplenia(無脾症)・機能的無脾症functional asplenia機能的無脾症(functional asplenia)functional asplenia(機能的無脾症)を介した重症化リスクとして関連 |
診断
- 血液培養は必須。チョコレート寒天培地chocolate agarチョコレート寒天培地(chocolate agar)chocolate agar(チョコレート寒天培地)・サイヤー・マーチン培地Thayer-Martin mediumサイヤー・マーチン培地(Thayer-Martin medium)Thayer-Martin medium(サイヤー・マーチン培地)での培養
- ラテックス凝集反応latex agglutination testラテックス凝集反応(latex agglutination test)latex agglutination test(ラテックス凝集反応)で莢膜抗原を迅速検出できる(莢膜を持たない淋菌には使えない)
- 髄液のグラム染色・メチレンブルー染色methylene blue stainメチレンブルー染色(methylene blue stain)methylene blue stain(メチレンブルー染色)でグラム陰性双球菌Gram-negative diplococcusグラム陰性双球菌(Gram-negative diplococcus)Gram-negative diplococcus(グラム陰性双球菌)を確認する
治療と予防
- セフトリアキソン(第3世代セファロスポリンthird-generation cephalosporin第3世代セファロスポリン(third-generation cephalosporin)third-generation cephalosporin(第3世代セファロスポリン))が第一選択——血液脳関門を通過できる。セフォタキシムcefotaximeセフォタキシム(cefotaxime)cefotaxime(セフォタキシム)も同様に用いる
- ペニシリンアレルギー・特殊な状況ではメロペネムmeropenemメロペネム(meropenem)meropenem(メロペネム)、クロラムフェニコールchloramphenicolクロラムフェニコール(chloramphenicol)chloramphenicol(クロラムフェニコール)
予防(ワクチン):
- 莢膜多糖体capsular polysaccharide莢膜多糖体(capsular polysaccharide)capsular polysaccharide(莢膜多糖体)を含む4価ワクチン(MenACWYMenACWY vaccineMenACWY(MenACWY vaccine)MenACWY vaccine(MenACWY)):A・C・W・Y血清型用(D血清型は存在しない)
- B血清型用の別ワクチンMenB別ワクチン(MenB)MenB(別ワクチン):先進国では血清型Bが主要な原因型を占める
- 2023年以降、MenACWYMenACWY vaccineMenACWY(MenACWY vaccine)MenACWY vaccine(MenACWY)とMenBMenB vaccineMenB(MenB vaccine)MenB vaccine(MenB)を1回でまとめてカバーする5価ワクチン(MenABCWYMenABCWY vaccineMenABCWY(MenABCWY vaccine)MenABCWY vaccine(MenABCWY))も承認され、両者が同時に必要な場面での選択肢になる
- 濃厚接触者close contact濃厚接触者(close contact)close contact(濃厚接触者)への化学予防chemoprophylaxis化学予防(chemoprophylaxis)chemoprophylaxis(化学予防):リファンピシンまたはシプロフロキサシンciprofloxacinシプロフロキサシン(ciprofloxacin)ciprofloxacin(シプロフロキサシン)(妊婦などにはセフトリアキソン筋注も用いる)
まとめ
- ナイセリア属Neisseria (genus)ナイセリア属(Neisseria (genus))Neisseria (genus)(ナイセリア属)は易損性fastidious易損性(fastidious)fastidious(易損性)のグラム陰性双球菌Gram-negative diplococcusグラム陰性双球菌(Gram-negative diplococcus)Gram-negative diplococcus(グラム陰性双球菌)でオキシダーゼ陽性oxidase-positiveオキシダーゼ陽性(oxidase-positive)oxidase-positive(オキシダーゼ陽性)、チョコレート寒天chocolate agarチョコレート寒天(chocolate agar)chocolate agar(チョコレート寒天)・サイヤー・マーチン培地Thayer-Martin mediumサイヤー・マーチン培地(Thayer-Martin medium)Thayer-Martin medium(サイヤー・マーチン培地)で培養する。終末補体(C5〜C9)欠損は反復感染recurrent infection反復感染(recurrent infection)recurrent infection(反復感染)のリスクを高める。
- 髄膜炎菌は莢膜を持ち呼吸器から侵入、LOSの過剰産生と出芽が敗血症・DIC・髄膜炎を引き起こし、Waterhouse-Friderichsen症候群Waterhouse-Friderichsen syndromeWaterhouse-Friderichsen症候群(Waterhouse-Friderichsen syndrome)Waterhouse-Friderichsen syndrome(Waterhouse-Friderichsen症候群)(副腎出血壊死adrenal hemorrhagic necrosis副腎出血壊死(adrenal hemorrhagic necrosis)adrenal hemorrhagic necrosis(副腎出血壊死))で死に至りうる。
- 淋菌とはマルトース発酵maltose fermentationマルトース発酵(maltose fermentation)maltose fermentation(マルトース発酵)(陽性 vs 陰性)・莢膜(あり vs なし)・侵入門戸portal of entry侵入門戸(portal of entry)portal of entry(侵入門戸)(呼吸器 vs 性器)で鑑別する。
- 治療は血液脳関門を通過するセフトリアキソン。予防はMenACWYMenACWY vaccineMenACWY(MenACWY vaccine)MenACWY vaccine(MenACWY)・MenBMenB vaccineMenB(MenB vaccine)MenB vaccine(MenB)の2種類のワクチン(5価ワクチンも承認済み)と、濃厚接触者close contact濃厚接触者(close contact)close contact(濃厚接触者)へのリファンピシン/シプロフロキサシンciprofloxacinシプロフロキサシン(ciprofloxacin)ciprofloxacin(シプロフロキサシン)予防投与。