Microbe Atlas · 原虫
Trypanosoma brucei
- 分類
- 鞭毛虫 / FlagellatesTrypanosoma
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 4/19: Trypanosoma brucei4/20: Trypanosoma cruzi5/11: Zoonotic infections (list) and their prevention
- 作用する薬剤
- ペンタミジン
🧠 全体像:T. bruceiは「姿を変えて免疫から逃げる」戦略を使う血液寄生虫として読む。ツェツェバエtsetse flyツェツェバエ(tsetse fly)tsetse fly(ツェツェバエ)の刺咬で直接血中に注入され、血液・リンパ・脳脊髄液を移動しながら増殖する間、表面の糖蛋白VSG糖蛋白(VSG)VSG(糖蛋白)を次々に着せ替える抗原変異antigenic variation抗原変異(antigenic variation)antigenic variation(抗原変異)によって抗体からの攻撃を逃れ続ける——これが「波状に繰り返す発熱」の正体である。同じ属でも刺し傷から直接注入されるのではなく糞から接触感染contact transmission接触感染(contact transmission)contact transmission(接触感染)するT. cruziとは、感染様式・寄生形態・臨床経過のすべてが対照的になる。
微生物学的な特徴
原虫の分類では血液・組織に寄生する鞭毛虫flagellate鞭毛虫(flagellate)flagellate(鞭毛虫)(キネトプラスト類Kinetoplastidaキネトプラスト類(Kinetoplastida)Kinetoplastida(キネトプラスト類))に属し、鞭毛と波動膜undulating membrane波動膜(undulating membrane)undulating membrane(波動膜)で運動する。
| 形態 | 存在部位 |
|---|---|
| 栄養型 | 血液・リンパ・臓器の組織腔・中枢神経系内 |
| 前鞭毛型promastigote前鞭毛型(promastigote)promastigote(前鞭毛型) | 媒介動物(ツェツェバエtsetse flyツェツェバエ(tsetse fly)tsetse fly(ツェツェバエ))の唾液腺・培養培地内 |
| 亜種subspecies亜種(subspecies)subspecies(亜種) | 分布 | 経過 | 血中寄生虫量 | 実験動物への感染性 |
|---|---|---|---|---|
| T. b. gambiense | 西アフリカ | 慢性(数ヶ月〜数年) | 少ない | 感染しない |
| T. b. rhodesiense | 東アフリカ | 急性(数週間〜数ヶ月) | 多い | 感染する(人獣共通感染症としての性格が強い) |
⭐ CNS移行の有無・速さが亜種subspecies亜種(subspecies)subspecies(亜種)で異なり、そのまま治療薬の選択を左右する(下記「治療」参照)。
生活環
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tsetse fly'>ツェツェバエ</span>が吸血<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='metacyclic trypomastigote'>メタサイクリック栄養型</span>を注入"] --> B["血液・リンパ・CSFに播種<br>栄養型が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='binary fission'>二分裂</span>で増殖"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='surface glycoprotein'>表面糖蛋白</span>VSGを<br>次々に着せ替えて抗体を回避"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tsetse fly'>ツェツェバエ</span>が2回目の吸血<br>栄養型を摂取"]
D --> E["ハエ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='midgut'>中腸</span>で増殖・変化"]
E --> F["唾液腺で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='promastigote'>前鞭毛型</span>に成熟・増殖"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='metacyclic trypomastigote'>メタサイクリック栄養型</span>に変化<br>再び感染可能に"]
G --> A
病原性の仕組み
💡 波状の発熱=抗原変異antigenic variation抗原変異(antigenic variation)antigenic variation(抗原変異)の可視化。 T. bruceiは表面糖蛋白VSG表面糖蛋白(VSG)VSG(表面糖蛋白)の種類を次々に切り替えることで、宿主が作った抗体をすり抜け続ける。1つのVSGに対する抗体ができるたびに新しいVSGへ切り替わるため、発熱が寛解と再燃relapse再燃(relapse)relapse(再燃)を繰り返す——これが本症の発熱パターンの機序であり、慢性の消耗wasting; depletion消耗(wasting; depletion)wasting; depletion(消耗)性経過につながる。
病変はリンパ節経路と血流経路の2つで進行する。
- リンパ節経路:頸部・腋窩リンパ節axillary nodes腋窩リンパ節(axillary nodes)axillary nodes(腋窩リンパ節)腫脹→Winterbottom徴候Winterbottom's signWinterbottom徴候(Winterbottom's sign)Winterbottom's sign(Winterbottom徴候)(後頸部リンパ節腫脹posterior cervical lymphadenopathy後頸部リンパ節腫脹(posterior cervical lymphadenopathy)posterior cervical lymphadenopathy(後頸部リンパ節腫脹))。
- 血流経路:発熱(抗原変異antigenic variation抗原変異(antigenic variation)antigenic variation(抗原変異)による波状の変動)、筋肉痛・関節痛、頭痛。
慢性化するとCNSへ進展する(血流→CNSまで通常9〜10ヶ月)。無気力lethargy無気力(lethargy)lethargy(無気力)、振戦、髄膜脳炎meningoencephalitis髄膜脳炎(meningoencephalitis)meningoencephalitis(髄膜脳炎)、認知症、傾眠が出現し、末期には痙攣・片麻痺hemiplegia片麻痺(hemiplegia)hemiplegia(片麻痺)、未治療では昏睡・死に至る。
感染経路と疫学
- 媒介動物:ツェツェバエtsetse flyツェツェバエ(tsetse fly)tsetse fly(ツェツェバエ)(Glossina属)の刺咬。
- 保虫宿主reservoir host保虫宿主(reservoir host)reservoir host(保虫宿主):ウシcattleウシ(cattle)cattle(ウシ)および野生の有蹄類——特にT. b. rhodesienseは人獣共通感染症としての性格が強い。
- 潜伏期は数日〜2週間。最初の徴候はハエに刺された部位の潰瘍(トリパノソーマ性下疳trypanosomal chancreトリパノソーマ性下疳(trypanosomal chancre)trypanosomal chancre(トリパノソーマ性下疳))。
起こす疾患
アフリカ睡眠病African trypanosomiasis (sleeping sickness)アフリカ睡眠病(African trypanosomiasis (sleeping sickness))African trypanosomiasis (sleeping sickness)(アフリカ睡眠病)として、刺咬部潰瘍→Winterbottom徴候Winterbottom's signWinterbottom徴候(Winterbottom's sign)Winterbottom's sign(Winterbottom徴候)・波状発熱→CNS進展(無気力lethargy無気力(lethargy)lethargy(無気力)・振戦・昏睡)という経過をたどる。
| 亜種subspecies亜種(subspecies)subspecies(亜種) | 病型 |
|---|---|
| T. b. gambiense | 慢性型。数ヶ月〜数年かけて進行し、末期にCNS症状 |
| T. b. rhodesiense | 急性型。数週間〜数ヶ月で重症化し、心筋炎を合併しやすい |
診断
- ギムザ染色Giemsa stainギムザ染色(Giemsa stain)Giemsa stain(ギムザ染色)血液塗抹blood smear血液塗抹(blood smear)blood smear(血液塗抹):栄養型を直接観察する(T. b. rhodesienseでは寄生虫血症parasitemia寄生虫血症(parasitemia)parasitemia(寄生虫血症)が多く検出しやすい)。
- 血清学的検査、動物接種animal inoculation動物接種(animal inoculation)animal inoculation(動物接種)(T. b. rhodesienseのみ有効)。
- CSF検体の検査:細胞数増多、免疫グロブリン値の上昇——CNS移行の有無を判定し治療薬の選択を左右するため必須。
治療と予防
治療はCNS移行の有無で使い分ける。
| 病期 | 治療 |
|---|---|
| 急性期(血液内感染、CNS未移行) | スラミンsuraminスラミン(suramin)suramin(スラミン) |
| 慢性期・CNS移行例 | メラルソプロールmelarsoprolメラルソプロール(melarsoprol)melarsoprol(メラルソプロール) |
⚠️ メラルソプロールmelarsoprolメラルソプロール(melarsoprol)melarsoprol(メラルソプロール)はヒ素arsenicヒ素(arsenic)arsenic(ヒ素)化合物であり毒性が強い。 CNSに移行した病期でしか使われないのは血液脳関門を越える必要があるためだが、その代償として重篤な副作用(反応性脳症など)のリスクを伴う。
予防:媒介動物(ツェツェバエtsetse flyツェツェバエ(tsetse fly)tsetse fly(ツェツェバエ))の個体数制御、防虫ネットの使用など。ワクチンはない。
まとめ
- T. bruceiはツェツェバエtsetse flyツェツェバエ(tsetse fly)tsetse fly(ツェツェバエ)の刺咬により直接血中に注入される鞭毛虫flagellate鞭毛虫(flagellate)flagellate(鞭毛虫)で、栄養型(ヒト体内)と前鞭毛型promastigote前鞭毛型(promastigote)promastigote(前鞭毛型)(ハエ体内)を行き来する。
- 表面糖蛋白VSG表面糖蛋白(VSG)VSG(表面糖蛋白)の抗原変異antigenic variation抗原変異(antigenic variation)antigenic variation(抗原変異)により抗体から逃れ続けることが、波状発熱と慢性の消耗wasting; depletion消耗(wasting; depletion)wasting; depletion(消耗)性経過の機序である。
- 西アフリカのT. b. gambiense(慢性・少寄生虫血症parasitemia寄生虫血症(parasitemia)parasitemia(寄生虫血症))と東アフリカのT. b. rhodesiense(急性・人獣共通感染症)に分かれる。
- 臨床像はアフリカ睡眠病African trypanosomiasis (sleeping sickness)アフリカ睡眠病(African trypanosomiasis (sleeping sickness))African trypanosomiasis (sleeping sickness)(アフリカ睡眠病)——刺咬部潰瘍→Winterbottom徴候Winterbottom's signWinterbottom徴候(Winterbottom's sign)Winterbottom's sign(Winterbottom徴候)・波状発熱→CNS進展(無気力lethargy無気力(lethargy)lethargy(無気力)・振戦・昏睡)と進行する。
- 治療はCNS移行の有無で使い分け、急性期はスラミンsuraminスラミン(suramin)suramin(スラミン)、CNS移行後はヒ素arsenicヒ素(arsenic)arsenic(ヒ素)化合物であるメラルソプロールmelarsoprolメラルソプロール(melarsoprol)melarsoprol(メラルソプロール)を用いる。
- 糞便を介した接触感染contact transmission接触感染(contact transmission)contact transmission(接触感染)で心筋・消化管に自己免疫性の慢性障害を起こすT. cruziとは、感染様式・標的臓器・病態機序のすべてが対照的である。