Microbe Atlas · 細菌

Yersinia pestis

ペスト菌

分類: 腸内細菌科 / EnterobacteriaceaeYersinia
性状: Gram陰性 (G−)桿菌 Bacilli通性嫌気性 Facultative
科目: Medical Microbiology
トピック: 2/14: Yersinia genus (Y. pestis and yersiniosis)5/9: Causative agents of arthropod-borne bacterial infections (list)5/11: Zoonotic infections (list) and their prevention
原因となる疾患: ペスト
作用する薬剤: シプロフロキサシンストレプトマイシンドキシサイクリンレボフロキサシン

🧠 全体像：ペスト菌Yersinia pestisペスト菌（Yersinia pestis）Yersinia pestis（ペスト菌）はYersinia enterocoliticaと同じ属・同じ武器（III型分泌装置type III secretion system (T3SS)III型分泌装置（type III secretion system (T3SS)）type III secretion system (T3SS)（III型分泌装置））を持ちながら、伝播経路の違いだけで運命がまったく変わる好例として読む。糞口fecal-oral糞口（fecal-oral）fecal-oral（糞口）感染で腸に入る近縁種が「局所の腸炎」に留まるのに対し、ノミ刺咬flea biteノミ刺咬（flea bite）flea bite（ノミ刺咬）や飛沫respiratory droplets飛沫（respiratory droplets）respiratory droplets（飛沫）で侵入する本菌はYOPSYersinia outer proteinsYOPS（Yersinia outer proteins）Yersinia outer proteins（YOPS）（Yersinia outer proteins）で貪食細胞phagocytes貪食細胞（phagocytes）phagocytes（貪食細胞）を無力化し全身に広がる「ペストplagueペスト（plague）plague（ペスト）（黒死病Black Death黒死病（Black Death）Black Death（黒死病））」という致死的な全身感染症systemic infections全身感染症（systemic infections）systemic infections（全身感染症）を起こす。人類史上最大級の感染症災害を起こした菌でありながら、診断・検体の取り扱い自体が危険という点も臨床上重要である。

微生物学的な特徴

項目	内容
形態	両極染色bipolar staining両極染色（bipolar staining）bipolar staining（両極染色）で「安全ピン様safety-pin appearance安全ピン様（safety-pin appearance）safety-pin appearance（安全ピン様）」の外観を呈する——両端が濃く染まり中央が淡い特徴的な染色パターン
細胞内寄生性parasitic寄生性（parasitic）parasitic（寄生性）	通性細胞内寄生菌facultative intracellular bacteria通性細胞内寄生菌（facultative intracellular bacteria）facultative intracellular bacteria（通性細胞内寄生菌）
莢膜	あり（抗貪食作用antiphagocytic action抗貪食作用（antiphagocytic action）antiphagocytic action（抗貪食作用））
生息地	人獣共通感染症（主にげっ歯類・プレーリードッグ）
その他の因子	プラスミノーゲン活性化因子plasminogen activatorプラスミノーゲン活性化因子（plasminogen activator）plasminogen activator（プラスミノーゲン活性化因子）プロテアーゼ遺伝子——補体成分complement component補体成分（complement component）complement component（補体成分）C3bを分解しオプソニン化opsonizationオプソニン化（opsonization）opsonization（オプソニン化）を妨げる

⭐ 「安全ピン様safety-pin appearance安全ピン様（safety-pin appearance）safety-pin appearance（安全ピン様）の両極染色bipolar staining両極染色（bipolar staining）bipolar staining（両極染色）」はYersinia属全体に共通する身分証。 Yersinia enterocolitica・Y. pseudotuberculosisも同じ染色パターンを示す——属を同定する第一の手がかりになる。

病原性の仕組み

flowchart TD
    A["Yersinia pestis<br>（げっ歯類が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='reservoir host'>貯蔵宿主</span>）"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='flea bite'>ノミ刺咬</span>"]
    A --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='respiratory droplets'>飛沫</span>（ヒト-ヒト、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pneumonic plague'>肺ペスト</span>由来）"]
    B --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='type III secretion system (T3SS)'>III型分泌装置</span>で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Yersinia outer proteins'>YOPS</span>を注入<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='phagocytic capacity'>貪食能</span>・サイトカイン産生を阻害"]
    D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bubonic plague'>腺ペスト</span><br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='buboes'>バブー</span>形成）"]
    E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='septicemic form'>敗血症型</span><br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tissue necrosis'>組織壊死</span>・DIC）"]
    C --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pneumonic plague'>肺ペスト</span><br>（未治療で致死率100%）"]

💡 YOPSYersinia outer proteinsYOPS（Yersinia outer proteins）Yersinia outer proteins（YOPS）は「貪食細胞phagocytes貪食細胞（phagocytes）phagocytes（貪食細胞）を先回りで無力化する」武器。 III型分泌装置type III secretion system (T3SS)III型分泌装置（type III secretion system (T3SS)）type III secretion system (T3SS)（III型分泌装置）（T3SS）によりYersinia外膜蛋白outer membrane protein外膜蛋白（outer membrane protein）outer membrane protein（外膜蛋白）（YOPSYersinia outer proteinsYOPS（Yersinia outer proteins）Yersinia outer proteins（YOPS））をマクロファージ・好中球に直接注入し、貪食能phagocytic capacity貪食能（phagocytic capacity）phagocytic capacity（貪食能）・サイトカイン産生を阻害する機能不全を誘導する——免疫細胞immune cell免疫細胞（immune cell）immune cell（免疫細胞）に取り込まれる前に取り込む側を無力化するため、菌は急速に増殖・拡散できる。

感染経路と疫学

主要な貯蔵宿主reservoir host貯蔵宿主（reservoir host）reservoir host（貯蔵宿主）はげっ歯類・プレーリードッグ
伝播経路はノミ刺咬flea biteノミ刺咬（flea bite）flea bite（ノミ刺咬）（げっ歯類を吸血したノミ）または飛沫respiratory droplets飛沫（respiratory droplets）respiratory droplets（飛沫）感染（肺ペストpneumonic plague肺ペスト（pneumonic plague）pneumonic plague（肺ペスト）＝ヒト-ヒト感染）
現在も北米西部western西部（western）western（西部）・アフリカ・アジアの一部地域で散発sporadic散発（sporadic）sporadic（散発）例が報告される人獣共通感染症

起こす疾患

ペストplagueペスト（plague）plague（ペスト）（黒死病Black Death黒死病（Black Death）Black Death（黒死病））は病型によって重症度・伝播様式mode of transmission伝播様式（mode of transmission）mode of transmission（伝播様式）が大きく異なる。

病型	特徴
腺ペストbubonic plague腺ペスト（bubonic plague）bubonic plague（腺ペスト）	皮膚にバブーbuboesバブー（buboes）buboes（バブー）——腫脹し圧痛を伴うリンパ節
敗血症型septicemic form敗血症型（septicemic form）septicemic form（敗血症型）	ノミ刺咬flea biteノミ刺咬（flea bite）flea bite（ノミ刺咬）→リンパ節→血流に達し、罹患組織が黒色化・壊死する。出血性炎症・膿瘍・播種性血管内凝固disseminated intravascular coagulation, DIC播種性血管内凝固（disseminated intravascular coagulation, DIC）disseminated intravascular coagulation, DIC（播種性血管内凝固）を起こしうる
肺ペストpneumonic plague肺ペスト（pneumonic plague）pneumonic plague（肺ペスト）	未治療では致死率100%。呼吸困難・黒色痰の喀出Expectoration喀出（Expectoration）Expectoration（喀出）・胸痛を呈する。エアロゾルaerosolエアロゾル（aerosol）aerosol（エアロゾル）によるヒト-ヒト感染力が非常に強く、最も危険な病型

診断

培養は安全でないため推奨されない——バイオセーフティbiosafetyバイオセーフティ（biosafety）biosafety（バイオセーフティ）レベルの高い施設でのみ扱う
検体：喀痰、血液、髄液
血清学的検査：血液から

治療と予防

腺ペストbubonic plague腺ペスト（bubonic plague）bubonic plague（腺ペスト）・敗血症型ペストsepticemic plague敗血症型ペスト（septicemic plague）septicemic plague（敗血症型ペスト）は単剤治療が第一選択（CDC 2021年改訂）——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）・ゲンタマイシンgentamicinゲンタマイシン（gentamicin）gentamicin（ゲンタマイシン）などのアミノグリコシド系、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）・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）などのフルオロキノロン系fluoroquinoloneフルオロキノロン系（fluoroquinolone）fluoroquinolone（フルオロキノロン系）（2021年改訂で第一選択に追加）、ドキシサイクリンのいずれかを単剤で用いる
⚠️ アミノグリコシド＋ドキシサイクリンなどの併用療法は肺ペストpneumonic plague肺ペスト（pneumonic plague）pneumonic plague（肺ペスト）・髄膜炎・重症例に限る——軽症の腺ペストbubonic plague腺ペスト（bubonic plague）bubonic plague（腺ペスト）にまで併用を広げる必要はない
予防：弱毒化attenuation弱毒化（attenuation）attenuation（弱毒化）ではなく死菌ワクチンkilled vaccine死菌ワクチン（killed vaccine）killed vaccine（死菌ワクチン）による能動免疫active immunization能動免疫（active immunization）active immunization（能動免疫）（有効性は高くない）。曝露後は接触者contacts接触者（contacts）contacts（接触者）へのドキシサイクリンまたはフルオロキノロンによる予防投与を検討する
感染対策：げっ歯類・ノミの駆除、肺ペストpneumonic plague肺ペスト（pneumonic plague）pneumonic plague（肺ペスト）患者の飛沫予防策droplet precautions飛沫予防策（droplet precautions）droplet precautions（飛沫予防策）

まとめ

ペスト菌Yersinia pestisペスト菌（Yersinia pestis）Yersinia pestis（ペスト菌）は両極染色bipolar staining両極染色（bipolar staining）bipolar staining（両極染色）（安全ピン様safety-pin appearance安全ピン様（safety-pin appearance）safety-pin appearance（安全ピン様））を示すYersinia属の代表で、げっ歯類を貯蔵宿主reservoir host貯蔵宿主（reservoir host）reservoir host（貯蔵宿主）とし、ノミ刺咬flea biteノミ刺咬（flea bite）flea bite（ノミ刺咬）または飛沫respiratory droplets飛沫（respiratory droplets）respiratory droplets（飛沫）感染で伝播する。
III型分泌装置type III secretion system (T3SS)III型分泌装置（type III secretion system (T3SS)）type III secretion system (T3SS)（III型分泌装置）由来のYOPSYersinia outer proteinsYOPS（Yersinia outer proteins）Yersinia outer proteins（YOPS）でマクロファージ・好中球の機能を先回りで阻害し、急速に増殖・拡散する。
ペストplagueペスト（plague）plague（ペスト）は腺ペストbubonic plague腺ペスト（bubonic plague）bubonic plague（腺ペスト）（バブーbuboesバブー（buboes）buboes（バブー））→敗血症型septicemic form敗血症型（septicemic form）septicemic form（敗血症型）（組織壊死tissue necrosis組織壊死（tissue necrosis）tissue necrosis（組織壊死）・DIC）→肺ペストpneumonic plague肺ペスト（pneumonic plague）pneumonic plague（肺ペスト）（致死率100%、ヒト-ヒト感染）という進展を示す。
培養は危険なため推奨されない——診断は臨床像・検体の直接検査・血清学に基づく。
治療はアミノグリコシドまたはフルオロキノロンの単剤が第一選択（2021年CDC改訂）で、併用療法は肺ペストpneumonic plague肺ペスト（pneumonic plague）pneumonic plague（肺ペスト）・髄膜炎など重症例に限る。