Plasmodium falciparum

🧠 全体像：マラリア原虫 Plasmodium マラリア原虫（Plasmodium） Plasmodium（マラリア原虫） 5種の中でP. falciparumだけが「すべての発育段階の赤血球に感染する」——これが最重症種である理由のすべてにつながる。若い赤血球しか狙えないP. vivax・老いた赤血球senescent red blood cell 老いた赤血球（senescent red blood cell）senescent red blood cell（老いた赤血球） しか狙えないP. malariaeと違い、感染できる赤血球に上限がないため寄生虫血症 parasitemia 寄生虫血症（parasitemia） parasitemia（寄生虫血症） が際限なく上昇し、感染赤血球infected erythrocyte 感染赤血球（infected erythrocyte）infected erythrocyte（感染赤血球） が微小血管に貼りついて詰まらせる（血管内隔離sequestration血管内隔離（sequestration）sequestration（血管内隔離））。肝内休眠体hepatic hypnozoite 肝内休眠体（hepatic hypnozoite）hepatic hypnozoite（肝内休眠体） を作らないため再発はしないが、その代わり急性期そのものが命に関わる——熱帯熱マラリアは緊急疾患である。

微生物学的な特徴

血液塗抹blood smear 血液塗抹（blood smear）blood smear（血液塗抹） （ギムザ染色Giemsa stainギムザ染色（Giemsa stain）Giemsa stain（ギムザ染色））での所見が種の同定に直結する。

⚠️ 末梢血塗抹peripheral smear 末梢血塗抹（peripheral smear）peripheral smear（末梢血塗抹） に成熟型が出にくいのは病態そのものの反映である。 成熟した栄養型・分裂体schizont 分裂体（schizont）schizont（分裂体） を含む感染赤血球 infected erythrocyte 感染赤血球（infected erythrocyte） infected erythrocyte（感染赤血球） は、後述する接着分子 adhesion molecules 接着分子（adhesion molecules） adhesion molecules（接着分子） を介して深部の微小血管に隔離されるため、末梢血には主に若い輪状体 ring form 輪状体（ring form） ring form（輪状体） とバナナ形配偶子だけが循環する。この所見自体が「感染しているすべての赤血球が末梢血で見えているわけではない」ことを意味し、見かけの寄生虫血症 parasitemia 寄生虫血症（parasitemia） parasitemia（寄生虫血症） より実際の感染赤血球 infected erythrocyte 感染赤血球（infected erythrocyte） infected erythrocyte（感染赤血球） 数がはるかに多いことを示唆する。

生活環

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Anopheles mosquito'>ハマダラカ</span>の刺咬<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='sporozoites'>スポロゾイト</span>注入"] --> B["肝細胞に感染"]
  B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hepatic schizont'>肝シゾント</span>形成<br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypnozoite'>休眠体</span>は作らない）"]
  C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='merozoite'>メロゾイト</span>放出"]
  D --> E["赤血球に感染<br>（若い〜老いたすべての赤血球）"]
  E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ring form'>輪状体</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mature trophozoite'>成熟栄養型</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='schizont'>分裂体</span>"]
  F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='infected erythrocyte'>感染赤血球</span>が<br>微小血管内皮に接着（隔離）"]
  G --> H["赤血球破裂<br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='febrile attack'>発熱発作</span>）"]
  H --> E
  H --> I["バナナ形<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gametogenesis'>配偶子形成</span>"]
  I --> J["蚊が吸血し配偶子を摂取"]
  J --> K["蚊腸管内で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oocyst'>オーシスト</span>形成"]
  K --> A

病原性の仕組み

• すべての発育段階の赤血球に感染するため理論上の寄生虫血症 parasitemia 寄生虫血症（parasitemia） parasitemia（寄生虫血症） の上限がなく、P. vivax（若い赤血球のみ）やP. malariae（老いた赤血球senescent red blood cell 老いた赤血球（senescent red blood cell）senescent red blood cell（老いた赤血球） のみ）よりはるかに高い寄生虫血症 parasitemia 寄生虫血症（parasitemia） parasitemia（寄生虫血症） に達しうる。
• 感染赤血球infected erythrocyte 感染赤血球（infected erythrocyte）infected erythrocyte（感染赤血球） の膜に発現するPfEMP1という接着分子 adhesion molecules 接着分子（adhesion molecules） adhesion molecules（接着分子） が、脳・胎盤などの微小血管内皮に感染赤血球 infected erythrocyte 感染赤血球（infected erythrocyte） infected erythrocyte（感染赤血球） を接着させる（血管内隔離sequestration血管内隔離（sequestration）sequestration（血管内隔離））。これが脳性マラリアcerebral malaria脳性マラリア（cerebral malaria）cerebral malaria（脳性マラリア）（血管閉塞vascular occlusion血管閉塞（vascular occlusion）vascular occlusion（血管閉塞）・意識障害）と胎盤マラリアplacental malaria胎盤マラリア（placental malaria）placental malaria（胎盤マラリア）（子宮内発育不全intrauterine growth restriction子宮内発育不全（intrauterine growth restriction）intrauterine growth restriction（子宮内発育不全））の直接の機序である。
• 肝内休眠体hepatic hypnozoite 肝内休眠体（hepatic hypnozoite）hepatic hypnozoite（肝内休眠体） を作らない——P. vivax・P. ovaleと異なり、肝臓内に潜伏して後から再発することはない。ただし治療が不十分だと、血中に残った原虫が再び増えて再燃 relapse 再燃（relapse） relapse（再燃） することはあるため、有効な薬で治療を完了させることが根治の条件になる。

⚠️ 重症合併症は脳マラリア cerebral malaria脳マラリア（cerebral malaria） cerebral malaria（脳マラリア）・高原虫血症hyperparasitemia 高原虫血症（hyperparasitemia）hyperparasitemia（高原虫血症） だけではない。 大量の赤血球破壊 red cell destruction 赤血球破壊（red cell destruction） red cell destruction（赤血球破壊） による重度貧血・黒水熱blackwater fever 黒水熱（blackwater fever）blackwater fever（黒水熱） （ヘモグロビン尿症）、微小血管閉塞microvascular obstruction 微小血管閉塞（microvascular obstruction）microvascular obstruction（微小血管閉塞） による腎障害・肺水腫/ARDS、低血糖、肝脾腫・黄疸、DICを来しうる。いずれも寄生虫血症 parasitemia 寄生虫血症（parasitemia） parasitemia（寄生虫血症） の高さと相関する。

感染経路と疫学

• 媒介動物・終宿主はハマダラカ Anopheles mosquito ハマダラカ（Anopheles mosquito） Anopheles mosquito（ハマダラカ） （Anopheles属）。輸血・経胎盤感染transplacental infection 経胎盤感染（transplacental infection）transplacental infection（経胎盤感染） でも伝播しうる。
• マラリアの負担が最も大きいサハラ以南アフリカの主な原因種で¹、東南アジア・オセアニア・中南米などの流行地にも分布する。
• クロロキン耐性chloroquine resistance クロロキン耐性（chloroquine resistance）chloroquine resistance（クロロキン耐性） は世界の大部分に広がっており、米国CDCがクロロキン chloroquine クロロキン（chloroquine） chloroquine（クロロキン） での治療を認めている感染地域は、パナマ運河以西の中米、ハイチ、ドミニカ共和国である²。
• ⚠️ 治療の要であるアルテミシニン系 artemisinins アルテミシニン系（artemisinins） artemisinins（アルテミシニン系） にも部分耐性 partial resistance 部分耐性（partial resistance） partial resistance（部分耐性） が出現している。 かつては東南アジアに限られていたが、東アフリカの複数国でも確認され、主に原虫のkelch13蛋白の点変異によって生じる¹。

起こす疾患

臨床像・重症化基準・治療の全体像はマラリアを参照。本菌に特異的な重症合併症は次のとおり。

診断

• 血液塗抹blood smear 血液塗抹（blood smear）blood smear（血液塗抹） （ギムザ染色Giemsa stainギムザ染色（Giemsa stain）Giemsa stain（ギムザ染色））：厚層塗抹 thick smear 厚層塗抹（thick smear） thick smear（厚層塗抹） で感染の有無をスクリーニングし、薄層塗抹thin smear 薄層塗抹（thin smear）thin smear（薄層塗抹） で種を同定する。1個の赤血球内の複数輪状体 ring form輪状体（ring form） ring form（輪状体）・バナナ形配偶子が本菌の決め手。
• 迅速診断検査rapid diagnostic test 迅速診断検査（rapid diagnostic test）rapid diagnostic test（迅速診断検査） ：熱帯熱マラリア原虫 Plasmodium マラリア原虫（Plasmodium） Plasmodium（マラリア原虫） に特異的なHRP2抗原を検出するものが多い。⚠️ HRP2は有効な治療後も1〜5週間血中に残るため、陽性でも新たな感染か治療済みの感染かを区別できない。またアマゾン地域ではHRP2遺伝子を欠く原虫がさまざまな頻度で存在するため、HRP2検出型の検査は適さない³。
• 診断は熱型 fever periodicity 熱型（fever periodicity） fever periodicity（熱型） より塗抹——発熱パターンだけで種を判断せず、必ず塗抹・RDTで確定する。流行地帰国後の発熱は周期性を待たず直ちに検査する。

治療と予防

• 重症マラリアsevere malaria 重症マラリア（severe malaria）severe malaria（重症マラリア） （脳性マラリアcerebral malaria脳性マラリア（cerebral malaria）cerebral malaria（脳性マラリア）、高原虫血症hyperparasitemia高原虫血症（hyperparasitemia）hyperparasitemia（高原虫血症）、腎障害、ARDS、意識障害など）は緊急疾患であり、⚠️ 第一選択はアルテスネートartesunateアルテスネート（artesunate）artesunate（アルテスネート）の静注（または筋注）である。 乳児・全妊娠期間の妊婦・授乳婦lactating women 授乳婦（lactating women）lactating women（授乳婦） を含め、少なくとも24時間かつ経口投与 oral 経口投与（oral） oral（経口投与） ができるようになるまで続け、その後アルテミシニン系 artemisinins アルテミシニン系（artemisinins） artemisinins（アルテミシニン系） 併用療法（ACT）3日間（1日2回×3日間・計6回）で治療を完了する。WHOは体重20 kg未満の小児の1回量を、それ以上の小児・成人の2.4 mg/kgより多い3 mg/kgとしている³。
• アルテスネートartesunate アルテスネート（artesunate）artesunate（アルテスネート） が入手できない場合は、キニーネquinineキニーネ（quinine）quinine（キニーネ）よりアルテメテルartemetherアルテメテル（artemether）artemether（アルテメテル）の注射を優先する（WHOの条件付き推奨・確実性低）³。米国では静注キニジンquinidineキニジン（quinidine）quinidine（キニジン）の唯一の製造元が製造を中止し、在庫が2019年3月末で尽きたため、2019年4月から静注アルテスネート intravenous artesunate 静注アルテスネート（intravenous artesunate） intravenous artesunate（静注アルテスネート） が米国の重症マラリア severe malaria 重症マラリア（severe malaria） severe malaria（重症マラリア） の第一選択となり⁴、現在はFDA承認薬として市販 marketing 市販（marketing） marketing（市販） されている⁵。
• ⚠️ 同じアルテスネート artesunate アルテスネート（artesunate） artesunate（アルテスネート） でも小児の1回量が国で違う。 WHOは体重20 kg未満に3 mg/kgを勧めるのに対し、米国CDCは薬物動態 pharmacokinetic 薬物動態（pharmacokinetic） pharmacokinetic（薬物動態） モデル解析に基づき体重によらず2.4 mg/kgを0・12・24時間に投与する方式を採り、WHOとの差を本文で明示している⁵。どの国の基準で答えるかを確かめる。
• 静注アルテスネートintravenous artesunate 静注アルテスネート（intravenous artesunate）intravenous artesunate（静注アルテスネート） の初回コースを終えたら、寄生虫血症parasitemia 寄生虫血症（parasitemia）parasitemia（寄生虫血症） が1%以下で経口摂取が可能になった時点で、作用時間duration 作用時間（duration）duration（作用時間） の長いパートナー薬を含む経口薬oral drugs 経口薬（oral drugs）oral drugs（経口薬） の完全な治療コースを必ず続ける。⚠️ 投与後に遅発性溶血 delayed hemolysis 遅発性溶血（delayed hemolysis） delayed hemolysis（遅発性溶血） が起こりうるため経過観察が必要で、交換輸血exchange transfusion 交換輸血（exchange transfusion）exchange transfusion（交換輸血） は有効性が示されておらず推奨されない⁵。
• 非重症例：クロロキン耐性 chloroquine resistance クロロキン耐性（chloroquine resistance） chloroquine resistance（クロロキン耐性） が世界的に広範なため、ACT（アルテメテルartemetherアルテメテル（artemether）artemether（アルテメテル）＋ルメファントリンlumefantrineルメファントリン（lumefantrine）lumefantrine（ルメファントリン）など）が第一選択で、アルテメテルartemetherアルテメテル（artemether）artemether（アルテメテル）・ルメファントリンlumefantrine ルメファントリン（lumefantrine）lumefantrine（ルメファントリン） は標準では1日2回×3日間（計6回）、食直後immediately after a meal 食直後（immediately after a meal）immediately after a meal（食直後） または乳飲料と服用する³。⚠️ 米国CDCは2026年に、この組み合わせだけを従来の3日間（6回）ではなく5日間（10回）へ延長するよう改めた（WHO・欧州・日本は3日間／日本の数え方では2日間のまま。用量の詳細はルメファントリンlumefantrineルメファントリン（lumefantrine）lumefantrine（ルメファントリン））——流行地でも渡航者でも3日間投与の2〜8週後に遅発性の治療失敗 treatment failure 治療失敗（treatment failure） treatment failure（治療失敗） （再燃relapse再燃（relapse）relapse（再燃））の報告があり、感染した国や患者背景によらず全例で延長する。取り込みを高めるため脂肪分のある食事か乳製品とともに服用する。米国での次善の選択肢はアトバコンatovaquoneアトバコン（atovaquone）atovaquone（アトバコン）＋プログアニルproguanilプログアニル（proguanil）proguanil（プログアニル）、その次がキニーネ quinine キニーネ（quinine） quinine（キニーネ） 硫酸塩＋ドキシサイクリン、最後がメフロキンmefloquineメフロキン（mefloquine）mefloquine（メフロキン）である²。
• ⚠️ 熱帯熱マラリアと種不明例は入院させる——急速に重症化しうるため、CDCは入院のうえ連日の血液塗抹 blood smear 血液塗抹（blood smear） blood smear（血液塗抹） で経過を追うことを勧めている²。
• 肝内休眠体hepatic hypnozoite 肝内休眠体（hepatic hypnozoite）hepatic hypnozoite（肝内休眠体） を作らないため、休眠体hypnozoite 休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体） を根絶 eradication 根絶（eradication） eradication（根絶） するためのプリマキン primaquine プリマキン（primaquine） primaquine（プリマキン） 投与（根治療法）は不要——ここがP. vivax・P. ovaleとの治療上の最大の違い。
• ただし目的の違うプリマキン primaquine プリマキン（primaquine） primaquine（プリマキン） 投与がある。WHOは低伝播地域で、蚊への伝播を減らすため、熱帯熱マラリア患者（妊婦を除く）にACTとともにプリマキンprimaquineプリマキン（primaquine）primaquine（プリマキン）0.25 mg/kgを単回投与することを推奨しており、この低用量ではG6PD検査を要しない³。
• 化学予防chemoprophylaxis 化学予防（chemoprophylaxis）chemoprophylaxis（化学予防） ：メフロキンmefloquineメフロキン（mefloquine）mefloquine（メフロキン）、ドキシサイクリン、アトバコンatovaquoneアトバコン（atovaquone）atovaquone（アトバコン）＋プログアニルproguanilプログアニル（proguanil）proguanil（プログアニル）など、渡航先の耐性状況に応じて選択する。
• ワクチン：WHOは流行地に住む小児の熱帯熱マラリア予防 malaria prophylaxis マラリア予防（malaria prophylaxis） malaria prophylaxis（マラリア予防） にマラリアワクチン（RTS,S/AS01・R21/Matrix-M）を推奨し、中〜高度伝播地域を優先する。生後5か月から4回接種で、ほかの対策と組み合わせて用いる³。

まとめ

• P. falciparumはすべての発育段階の赤血球に感染できるため寄生虫血症 parasitemia 寄生虫血症（parasitemia） parasitemia（寄生虫血症） に上限がなく、マラリア5種の中で最重症。
• PfEMP1による感染赤血球 infected erythrocyte 感染赤血球（infected erythrocyte） infected erythrocyte（感染赤血球） の微小血管接着（血管内隔離sequestration血管内隔離（sequestration）sequestration（血管内隔離））が脳性マラリア cerebral malaria脳性マラリア（cerebral malaria） cerebral malaria（脳性マラリア）・胎盤マラリアplacental malaria 胎盤マラリア（placental malaria）placental malaria（胎盤マラリア） の機序で、末梢血塗抹peripheral smear 末梢血塗抹（peripheral smear）peripheral smear（末梢血塗抹） に成熟型が出にくい理由でもある。
• 肝内休眠体hepatic hypnozoite 肝内休眠体（hepatic hypnozoite）hepatic hypnozoite（肝内休眠体） を作らないため再発せず、休眠体hypnozoite 休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体） を狙うプリマキン primaquine プリマキン（primaquine） primaquine（プリマキン） の根治療法は不要（低伝播地域での伝播阻止目的の単回低用量投与は別）。
• 診断は塗抹（複数輪状体 ring form輪状体（ring form） ring form（輪状体）・バナナ形配偶子）と迅速診断検査 rapid diagnostic test 迅速診断検査（rapid diagnostic test） rapid diagnostic test（迅速診断検査） が基本——熱型 fever periodicity 熱型（fever periodicity） fever periodicity（熱型） だけに頼らない。
• 重症マラリアsevere malaria 重症マラリア（severe malaria）severe malaria（重症マラリア） は緊急疾患で第一選択は静注（または筋注）アルテスネート artesunateアルテスネート（artesunate） artesunate（アルテスネート）、使えなければキニーネ quinine キニーネ（quinine） quinine（キニーネ） よりアルテメテル artemether アルテメテル（artemether） artemether（アルテメテル） 注射を優先する。終了後は経口薬 oral drugs 経口薬（oral drugs） oral drugs（経口薬） の完全な治療コースを続ける。
• 非重症例はクロロキン耐性 chloroquine resistance クロロキン耐性（chloroquine resistance） chloroquine resistance（クロロキン耐性） が広範なためACTが第一選択で、⚠️ 米国では3日間ではなく5日間のアルテメテル artemetherアルテメテル（artemether） artemether（アルテメテル）・ルメファントリンlumefantrineルメファントリン（lumefantrine）lumefantrine（ルメファントリン）が推奨されている。アルテミシニンartemisinin アルテミシニン（artemisinin）artemisinin（アルテミシニン） 部分耐性 partial resistance 部分耐性（partial resistance） partial resistance（部分耐性） の拡大にも注意する。