Streptococcus pneumoniae

🧠 全体像：肺炎球菌の病原性はほぼ莢膜一点に集約される。94種類ある血清型の多糖体莢膜polysaccharide capsule多糖体莢膜（polysaccharide capsule）polysaccharide capsule（多糖体莢膜）が貪食を防ぐため、莢膜化細菌を除去する臓器である脾臓を失った患者（脾摘後post-splenectomy脾摘後（post-splenectomy）post-splenectomy（脾摘後）・機能的無脾症functional asplenia機能的無脾症（functional asplenia）functional asplenia（機能的無脾症）としての鎌状赤血球症）で重症化しやすく、肺炎・髄膜炎・中耳炎・副鼻腔炎という侵襲性感染を起こす。同じα溶血alpha hemolysisα溶血（alpha hemolysis）alpha hemolysis（α溶血）性でも莢膜を持たない口腔レンサ球菌viridans streptococci口腔レンサ球菌（viridans streptococci）viridans streptococci（口腔レンサ球菌）とはここで運命が分かれる——莢膜という「防御の鎧」を持つ本菌は侵襲性感染を、鎧を持たない口腔レンサ球菌viridans streptococci口腔レンサ球菌（viridans streptococci）viridans streptococci（口腔レンサ球菌）は歯面tooth surface歯面（tooth surface）tooth surface（歯面）付着による局所病変（う蝕dental cariesう蝕（dental caries）dental caries（う蝕））にとどまる。

微生物学的な特徴

グラム陽性の双球菌diplococcus双球菌（diplococcus）diplococcus（双球菌）で「ランセット状lancet-shapedランセット状（lancet-shaped）lancet-shaped（ランセット状）（先端が尖った柳葉型）」に見えるのが特徴。上気道に定着する常在菌でもある。

⭐ オプトヒンoptochinオプトヒン（optochin）optochin（オプトヒン）感受性と胆汁溶解性solubility溶解性（solubility）solubility（溶解性）が本菌を確定する2点。 同じα溶血alpha hemolysisα溶血（alpha hemolysis）alpha hemolysis（α溶血）でも口腔レンサ球菌viridans streptococci口腔レンサ球菌（viridans streptococci）viridans streptococci（口腔レンサ球菌）とは病原性の方向がまったく異なるため、この鑑別は臨床的に重い意味を持つ。属全体の溶血パターン・Lancefield分類の一覧は化膿レンサ球菌Streptococcus pyogenes化膿レンサ球菌（Streptococcus pyogenes）Streptococcus pyogenes（化膿レンサ球菌）のページを参照。

病原性の仕組み

• 莢膜（多糖体、94血清型）：病原性の中核。莢膜化細菌は脾臓の辺縁帯マクロファージmarginal zone macrophage辺縁帯マクロファージ（marginal zone macrophage）marginal zone macrophage（辺縁帯マクロファージ）による貪食・オプソニン化opsonizationオプソニン化（opsonization）opsonization（オプソニン化）に依存して排除されるため、脾摘後post-splenectomy脾摘後（post-splenectomy）post-splenectomy（脾摘後）や機能的無脾症functional asplenia機能的無脾症（functional asplenia）functional asplenia（機能的無脾症）（鎌状赤血球症など）の患者は重症・電撃electric shock (electrocution)電撃（electric shock (electrocution)）electric shock (electrocution)（電撃）性感染のリスクが著しく上昇する
• 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）：気道粘膜表面の分泌型IgAsecretory IgA分泌型IgA（secretory IgA）secretory IgA（分泌型IgA）を切断し、定着・侵入を助ける
• 肺胞に達すると好中球主体の炎症反応を起こし、下葉優位の大葉性肺炎lobar pneumonia大葉性肺炎（lobar pneumonia）lobar pneumonia（大葉性肺炎）を形成する

flowchart TD
    A["Streptococcus pneumoniae"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='polysaccharide capsule'>多糖体莢膜</span>で貪食を回避"]
    B --> C["脾臓（莢膜化細菌の除去臓器）が正常なら<span class='jp-term jp-term-diagram' title='localized infection'>局所感染</span>にとどまりやすい"]
    B --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='post-splenectomy'>脾摘後</span>・鎌状赤血球症では<br>莢膜化細菌の除去機構が働かない"]
    D --> E["侵襲性感染<br>（菌血症・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='electric shock (electrocution)'>電撃</span>性敗血症）"]
    A --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='IgA protease'>IgAプロテアーゼ</span>で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mucosal barrier'>粘膜バリア</span>を突破"]
    F --> G["上気道からの隣接臓器への進展<br>（中耳・副鼻腔・肺）"]

⚠️ 脾摘後post-splenectomy脾摘後（post-splenectomy）post-splenectomy（脾摘後）患者の発熱は救急疾患として扱う。 莢膜化細菌（本菌・髄膜炎菌・インフルエンザ菌H. influenzaeインフルエンザ菌（H. influenzae）H. influenzae（インフルエンザ菌））による脾摘後電撃性感染症OPSI脾摘後電撃性感染症（OPSI）OPSI（脾摘後電撃性感染症）は数時間でショックに至りうるため、ワクチン接種歴によらず経験的抗菌薬を即座に開始する。

感染経路と疫学

• 上気道の定着菌colonizing flora定着菌（colonizing flora）colonizing flora（定着菌）が、鼻腔から中耳・副鼻腔へ、あるいは誤嚥で下気道へと隣接臓器へ進展する形で発症することが多い
• 飛沫respiratory droplets飛沫（respiratory droplets）respiratory droplets（飛沫）感染で伝播し、保育施設・高齢者施設で伝播しやすい
• 高リスク群：脾摘後post-splenectomy脾摘後（post-splenectomy）post-splenectomy（脾摘後）・機能的無脾症functional asplenia機能的無脾症（functional asplenia）functional asplenia（機能的無脾症）（鎌状赤血球症）、乳幼児・高齢者、慢性肺疾患chronic lung disease慢性肺疾患（chronic lung disease）chronic lung disease（慢性肺疾患）、免疫不全、ワクチン未接種

起こす疾患

市中肺炎community-acquired pneumonia, CAP市中肺炎（community-acquired pneumonia, CAP）community-acquired pneumonia, CAP（市中肺炎）の原因菌第1位であり、以下4疾患の最頻原因菌でもある（覚え方 “MOPS”：髄膜炎 Meningitis・中耳炎 Otitis・肺炎 Pneumonia・副鼻腔炎 Sinusitis）。

診断

• 血液寒天培地（5% CO₂培養）でα溶血alpha hemolysisα溶血（alpha hemolysis）alpha hemolysis（α溶血）のコロニー
• 莢膜膨化試験capsule swelling test (Quellung reaction)莢膜膨化試験（capsule swelling test (Quellung reaction)）capsule swelling test (Quellung reaction)（莢膜膨化試験）（Quellung反応）または凝集反応agglutination凝集反応（agglutination）agglutination（凝集反応）で莢膜血清型を同定
• 喀痰・血液・髄液のグラム染色でランセット状lancet-shapedランセット状（lancet-shaped）lancet-shaped（ランセット状）のグラム陽性双球菌diplococcus双球菌（diplococcus）diplococcus（双球菌）を確認する

治療と予防

• 第一選択はアモキシシリン・アンピシリン、重症・髄膜炎ではセフトリアキソン・セフォタキシムcefotaximeセフォタキシム（cefotaxime）cefotaxime（セフォタキシム）
• ペニシリン耐性・セファロスポリン耐性株が世界的に増加しており、髄膜炎など重症例では感受性結果に応じてバンコマイシンを併用する
• ペニシリンアレルギーにはレボフロキサシンlevofloxacinレボフロキサシン（levofloxacin）levofloxacin（レボフロキサシン）・モキシフロキサシンmoxifloxacinモキシフロキサシン（moxifloxacin）moxifloxacin（モキシフロキサシン）などの呼吸器キノロン、リネゾリド

予防（ワクチン）：莢膜が病原性の中心であるため、ワクチンも莢膜多糖体capsular polysaccharide莢膜多糖体（capsular polysaccharide）capsular polysaccharide（莢膜多糖体）を標的とする。

💡 なぜ結合型ワクチンconjugate vaccine結合型ワクチン（conjugate vaccine）conjugate vaccine（結合型ワクチン）だけが乳幼児に効くのか。 多糖体単独では乳幼児のT細胞非依存性T-cell independentT細胞非依存性（T-cell independent）T-cell independent（T細胞非依存性）免疫（記憶を残さないIgM応答）しか誘導できない。莢膜多糖体capsular polysaccharide莢膜多糖体（capsular polysaccharide）capsular polysaccharide（莢膜多糖体）を無毒化した蛋白質に結合させることで、T細胞依存性T-cell dependentT細胞依存性（T-cell dependent）T-cell dependent（T細胞依存性）の免疫記憶secondary exposure免疫記憶（secondary exposure）secondary exposure（免疫記憶）（IgGへのクラススイッチisotype switching (class switching)クラススイッチ（isotype switching (class switching)）isotype switching (class switching)（クラススイッチ））を誘導できる。

まとめ

• 莢膜（94血清型）が病原性の中心。オプトヒンoptochinオプトヒン（optochin）optochin（オプトヒン）感受性・胆汁溶解性solubility溶解性（solubility）solubility（溶解性）で口腔レンサ球菌viridans streptococci口腔レンサ球菌（viridans streptococci）viridans streptococci（口腔レンサ球菌）（莢膜なし）と鑑別する。
• 脾摘後post-splenectomy脾摘後（post-splenectomy）post-splenectomy（脾摘後）・鎌状赤血球症など莢膜化細菌の除去機構が働かない患者で電撃electric shock (electrocution)電撃（electric shock (electrocution)）electric shock (electrocution)（電撃）性感染のリスクが著しく上昇する（OPSIPneumonia Severity IndexPSI（Pneumonia Severity Index）Pneumonia Severity Index（PSI））。
• 市中肺炎community-acquired pneumonia, CAP市中肺炎（community-acquired pneumonia, CAP）community-acquired pneumonia, CAP（市中肺炎）の原因菌第1位で、髄膜炎・中耳炎・肺炎・副鼻腔炎（MOPS）の最頻原因菌でもある。
• ペニシリン耐性・セファロスポリン耐性が世界的に増加しており、重症例ではバンコマイシン併用を検討する。
• ワクチンは成人用の多糖体型（IgM応答・免疫記憶secondary exposure免疫記憶（secondary exposure）secondary exposure（免疫記憶）なし）と小児用の蛋白結合型（IgG応答・免疫記憶secondary exposure免疫記憶（secondary exposure）secondary exposure（免疫記憶）あり）で免疫応答の質が異なる。