微生物学 · 1/30
病態形成における宿主の役割
Role of the host organism in the pathogenesis
🧠 同じ病原体でも、宿主が変われば感染の起こりやすさ・重症度はまるで違う。 年齢・免疫状態・基礎疾患・内服薬Medications内服薬(Medications)Medications(内服薬)・生活環境・食習慣Diet食習慣(Diet)Diet(食習慣)・医療処置・妊娠・栄養状態Malnutrition or obesity栄養状態(Malnutrition or obesity)Malnutrition or obesity(栄養状態)・既存免疫——これらの宿主側の因子が、どの病原体にやられやすいか、どれほど重症化するかを決める「体質」を作る。表を丸暗記するのではなく、「その状況で何が壊れているか(防御バリア?免疫細胞immune cell免疫細胞(immune cell)immune cell(免疫細胞)?)」を考えながら病原体を思い出すと記憶が定着する。
宿主感受性を決める因子
感染の起こりやすさ・重症度は、病原体側の病原性だけでなく、宿主関連因子host-related factors宿主関連因子(host-related factors)host-related factors(宿主関連因子)による感受性に左右される。以下は代表的な決定因子 Determinants 決定因子(Determinants) Determinants(決定因子) の例である。
年齢
| 年齢層 | 代表的な病原体 |
|---|---|
| 新生児・早産児 | Streptococcus agalactiae(B群レンサ球菌)、Listeria monocytogenes、E. coli K1 |
| 小児 | Neisseria meningitidis(髄膜炎菌)、水痘帯状疱疹ウイルス、ヒトヘルペスウイルスhuman herpes virus, HHV ヒトヘルペスウイルス(human herpes virus, HHV)human herpes virus, HHV(ヒトヘルペスウイルス) 6(human herpesvirus 6, HHV6)、パルボウイルスB19、RSウイルス、パラインフルエンザウイルスparainfluenza virusパラインフルエンザウイルス(parainfluenza virus)parainfluenza virus(パラインフルエンザウイルス) |
| 高齢者 | 肺炎球菌、インフルエンザウイルスinfluenza virusインフルエンザウイルス(influenza virus)influenza virus(インフルエンザウイルス) |
免疫状態
免疫抑制患者・後天性免疫不全症候群acquired immunodeficiency syndrome, AIDS後天性免疫不全症候群(acquired immunodeficiency syndrome, AIDS)acquired immunodeficiency syndrome, AIDS(後天性免疫不全症候群)患者の感染 → 日和見感染
- 非結核性抗酸菌nontuberculous mycobacteria, NTM非結核性抗酸菌(nontuberculous mycobacteria, NTM)nontuberculous mycobacteria, NTM(非結核性抗酸菌)、カンジダ、Aspergillus、Pneumocystis、サイトメガロウイルスcytomegalovirus, CMVサイトメガロウイルス(cytomegalovirus, CMV)cytomegalovirus, CMV(サイトメガロウイルス)、JCウイルス、ヒトヘルペスウイルスhuman herpes virus, HHV ヒトヘルペスウイルス(human herpes virus, HHV)human herpes virus, HHV(ヒトヘルペスウイルス) 8(HHV8)
- トキソプラズマToxoplasmaトキソプラズマ(Toxoplasma)Toxoplasma(トキソプラズマ)、Cryptosporidium、Isospora
💡 「免疫のどこが壊れているか」が「どの病原体にやられるか」を決める——先天性免疫異常症 inborn errors of immunity, IEI 先天性免疫異常症(inborn errors of immunity, IEI) inborn errors of immunity, IEI(先天性免疫異常症) がその教科書である。 後天性の免疫抑制と同じ論理が、生まれつきの単一遺伝子異常でも成り立つ。国際免疫学会連合International Union of Immunological Societies 国際免疫学会連合(International Union of Immunological Societies)International Union of Immunological Societies(国際免疫学会連合) (IUIS)の2024年版分類は508遺伝子・17のフェノコピー phenocopy フェノコピー(phenocopy) phenocopy(フェノコピー) を収載しており、臨床像から責任経路を逆算 back-calculate 逆算(back-calculate) back-calculate(逆算) する資料として使われている1。対応づけの代表例は次のとおり。抗体(B細胞)の欠損 → 莢膜を持つ細菌と腸管ウイルス。T細胞の欠損 → ウイルス・真菌・細胞内寄生体。好中球の数と機能の異常 → ブドウ球菌とアスペルギルス。補体終末経路 terminal complement pathway 終末経路(terminal complement pathway) terminal complement pathway(終末経路) (C5〜C9)の欠損とプロパジン欠損 → 髄膜炎菌2。IL-12/インターフェロンγinterferon gamma インターフェロンγ(interferon gamma)interferon gamma(インターフェロンγ) 経路の異常 → 抗酸菌(BCGを含む)とサルモネラ——実際、播種性BCG感染disseminated BCG infection 播種性BCG感染(disseminated BCG infection)disseminated BCG infection(播種性BCG感染) 症の報告例は基礎疾患がこの経路の異常か重症複合免疫不全症 severe combined immunodeficiency 重症複合免疫不全症(severe combined immunodeficiency) severe combined immunodeficiency(重症複合免疫不全症) のいずれかであった3。
基礎疾患
| 疾患 | 感染への影響 |
|---|---|
| 糖尿病 | 感染のリスクが高く、より重症化・急速に進行しやすい——軟部組織感染、カンジダ症、糖尿病性足感染症など |
| COPD(慢性閉塞性肺疾患chronic obstructive pulmonary disease, COPD慢性閉塞性肺疾患(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)chronic obstructive pulmonary disease, COPD(慢性閉塞性肺疾患), chronic obstructive pulmonary disease)・肺疾患 | 呼吸器感染の頻度・重症度が上昇する |
| 無脾症asplenia無脾症(asplenia)asplenia(無脾症) | 莢膜を持つ細菌——髄膜炎菌・肺炎球菌など——による感染が増加する。ワクチン接種の重要性が特に高い |
| 補体の欠損、および補体阻害薬 complement inhibitor 補体阻害薬(complement inhibitor) complement inhibitor(補体阻害薬) の使用 | 莢膜を持つ細菌、とくに髄膜炎菌と肺炎球菌による重症感染が増える。先天性の欠損だけの話ではない——エクリズマブ eculizumab エクリズマブ(eculizumab) eculizumab(エクリズマブ) に始まりC3・B因子complement factor BB因子(complement factor B)complement factor B(B因子)・D因子complement factor D D因子(complement factor D)complement factor D(D因子) を標的とする補体阻害薬 complement inhibitor 補体阻害薬(complement inhibitor) complement inhibitor(補体阻害薬) が広がったことで、薬剤性に髄膜炎菌感染症 meningococcal disease / invasive meningococcal disease 髄膜炎菌感染症(meningococcal disease / invasive meningococcal disease) meningococcal disease / invasive meningococcal disease(髄膜炎菌感染症) や侵襲性真菌感染 invasive fungal infection 侵襲性真菌感染(invasive fungal infection) invasive fungal infection(侵襲性真菌感染) のリスクが生じるようになった。投与前のワクチン接種と化学予防 chemoprophylaxis 化学予防(chemoprophylaxis) chemoprophylaxis(化学予防) が必須になる2 |
内服薬
- 免疫抑制療法 → 日和見感染
- 抗菌薬 → 常在細菌叢microbiota 常在細菌叢(microbiota)microbiota(常在細菌叢) の乱れ(dysbiosis)、偽膜性大腸炎pseudomembranous colitis偽膜性大腸炎(pseudomembranous colitis)pseudomembranous colitis(偽膜性大腸炎)
地理的要因・環境・曝露
- 地理的偏在:マラリア、アフリカ睡眠病human African trypanosomiasis (sleeping sickness)アフリカ睡眠病(human African trypanosomiasis (sleeping sickness))human African trypanosomiasis (sleeping sickness)(アフリカ睡眠病)、コクシジオイデス症coccidioidomycosisコクシジオイデス症(coccidioidomycosis)coccidioidomycosis(コクシジオイデス症)、黄熱yellow fever黄熱(yellow fever)yellow fever(黄熱)、ジカ熱Zika fever ジカ熱(Zika fever)Zika fever(ジカ熱) など
- 動物との接触:人獣共通感染症——Francisella、Brucella、Erysipelothrixなど
- 過密な生活環境:インフルエンザウイルス influenza virusインフルエンザウイルス(influenza virus) influenza virus(インフルエンザウイルス)、髄膜炎菌、伝染性膿痂疹impetigo 伝染性膿痂疹(impetigo)impetigo(伝染性膿痂疹) など
💡 地理的な分布は「その土地に病原体がいるか」だけでなく「その土地の人がどんな遺伝子を持つか」でも決まる。 鎌状赤血球形質が熱帯熱マラリアの重症化を抑え、ダフィー抗原陰性が三日熱 tertian fever 三日熱(tertian fever) tertian fever(三日熱) マラリアの赤血球侵入を妨げ、CCR5Δ32のホモ接合がHIV-1(CCR5指向性CCR5-tropic CCR5指向性(CCR5-tropic)CCR5-tropic(CCR5指向性) 株)の侵入を妨げる——いずれも病原体が宿主の遺伝子構成を選択してきた痕跡である。⚠️ ただし「ダフィー陰性なら三日熱 tertian fever 三日熱(tertian fever) tertian fever(三日熱) マラリアにかからない」という説明は、もはや現行の理解ではない。 スーダンの16研究・5,753人を対象とした系統的レビューでは、ダフィー陰性者からも P. vivax 感染が繰り返し報告されており、原虫側に別の侵入経路が存在すると考えられている4。宿主遺伝子による防御は「絶対」ではなく「相対的なリスク低下」として理解する。
食習慣
- 生魚:Diphyllobothrium latum(広節裂頭条虫broad fish tapeworm広節裂頭条虫(broad fish tapeworm)broad fish tapeworm(広節裂頭条虫)。2017年の系統解析 phylogenetic analysis 系統解析(phylogenetic analysis) phylogenetic analysis(系統解析) にもとづく分類改訂で Dibothriocephalus latus へ属が移された。旧名も試験・実習では現役なので併せて覚える)5、Vibrio parahaemolyticus、Aeromonas
- 家庭で加工した食肉:ボツリヌス菌 Clostridium botulinumボツリヌス菌(Clostridium botulinum) Clostridium botulinum(ボツリヌス菌)、Taenia(条虫)
入院・手術
院内病原体(ESKAPE病原体)、手術部位感染surgical site infection, SSI手術部位感染(surgical site infection, SSI)surgical site infection, SSI(手術部位感染)
妊娠
Streptococcus agalactiae、トキソプラズマToxoplasmaトキソプラズマ(Toxoplasma)Toxoplasma(トキソプラズマ)、パルボウイルスB19など
栄養状態
低栄養malnutrition低栄養(malnutrition)malnutrition(低栄養)・肥満のいずれも感染リスクに影響する。
既存免疫
過去の感染、またはワクチン接種による既存免疫の有無。
💡 「宿主要因host factors宿主要因(host factors)host factors(宿主要因)」は病原体を覚えるための第2のインデックスになる。 微生物名を病原体ごとに覚えるだけでなく、「新生児に多い菌」「無脾症asplenia 無脾症(asplenia)asplenia(無脾症) で危険な菌」「免疫抑制で出てくる菌」という宿主側の切り口からも整理しておくと、症例ベースの問題に強くなる。
まとめ
- 感染の起こりやすさ・重症度は病原体の病原性だけでなく、年齢・免疫状態・基礎疾患・内服薬Medications内服薬(Medications)Medications(内服薬)・環境曝露・食習慣Diet食習慣(Diet)Diet(食習慣)・医療処置・妊娠・栄養状態Malnutrition or obesity栄養状態(Malnutrition or obesity)Malnutrition or obesity(栄養状態)・既存免疫という宿主側の因子に左右される。
- 年齢では新生児(S. agalactiae、Listeria、E. coli K1)、小児(髄膜炎菌、VZVなど)、高齢者(肺炎球菌、インフルエンザ)で標的病原体が異なる。
- 免疫抑制・AIDSでは日和見感染(NTM、Candida、Aspergillus、Pneumocystis、CMV、JCウイルス、HHV8、Toxoplasmaなど)が問題になる。
- 無脾症asplenia 無脾症(asplenia)asplenia(無脾症) では莢膜を持つ細菌(髄膜炎菌・肺炎球菌)のリスクが上がり、ワクチンの重要性が高まる。補体の欠損や補体阻害薬 complement inhibitor 補体阻害薬(complement inhibitor) complement inhibitor(補体阻害薬) の使用も同じ理由で髄膜炎菌のリスクを上げる。抗菌薬の使用は常在細菌叢 microbiota 常在細菌叢(microbiota) microbiota(常在細菌叢) の乱れや偽膜性大腸炎 pseudomembranous colitis 偽膜性大腸炎(pseudomembranous colitis) pseudomembranous colitis(偽膜性大腸炎) のリスクとなる。
- 宿主側の欠損部位と罹りやすい病原体は対応づけて覚える——抗体欠損は莢膜細菌 Encapsulated bacteria莢膜細菌(Encapsulated bacteria) Encapsulated bacteria(莢膜細菌)、T細胞欠損はウイルス・真菌、好中球異常はブドウ球菌とアスペルギルス、補体終末経路 terminal complement pathway 終末経路(terminal complement pathway) terminal complement pathway(終末経路) 欠損は髄膜炎菌、IL-12/インターフェロンγinterferon gamma インターフェロンγ(interferon gamma)interferon gamma(インターフェロンγ) 経路の異常は抗酸菌とサルモネラ。
- 地理的要因・動物曝露・食習慣Diet食習慣(Diet)Diet(食習慣)・入院/手術・妊娠・栄養状態Malnutrition or obesity 栄養状態(Malnutrition or obesity)Malnutrition or obesity(栄養状態) も、それぞれ特徴的な病原体と結びついている。
出典
- 1.Human inborn errors of immunity: 2024 update on the classification from the International Union of Immunological Societies Expert Committee(International Union of Immunological Societies / Journal of Human Immunity・2025)先天性免疫異常症(inborn errors of immunity, IEI)の2024年版分類が508遺伝子と17のフェノコピー(中和抗サイトカイン自己抗体や体細胞変異によるもの)を収載し、2022年6月の前版以降に67の新規単一遺伝子異常と2つのフェノコピーが追加されたことを確認した。同じ遺伝子でも機能獲得型か機能喪失型かで別の疾患として分類されるため、臨床像から責任遺伝子を絞り込む資料として使われる。閲覧 2026-08-26
- 2.Complement deficiencies and infections(Current Opinion in Immunology・2026)補体の欠損(先天性・後天性を問わない)が莢膜を持つ細菌、とくに髄膜炎菌と肺炎球菌による重症感染を起こしやすくすること、経路ごとに欠損部位が異なり自己免疫疾患や腎疾患を伴うこともあること、診断は機能的・定量的アッセイに依ること、エクリズマブに始まりC3・B因子・D因子を標的とする薬剤へ広がった補体阻害療法が髄膜炎菌感染症や侵襲性真菌感染という新たな感染リスクを露呈させたこと、したがって先回りしたワクチン接種と化学予防が重要であることを確認した。閲覧 2026-08-26
- 3.Disseminated BCGosis in immunocompromised infants: a five-case series in the context of a national BCG vaccination policy change(BMC Pediatrics・2026)播種性BCG感染症(BCGosis)が免疫不全を持つ乳児にほぼ限って起こる重篤な合併症であり、報告された5例の基礎疾患がいずれもIL-12/インターフェロンγ経路の異常または重症複合免疫不全症であったこと、発症年齢の中央値が生後約7か月、症状出現から診断までが4週〜7か月を要したこと、サウジアラビアでは近親婚率が高く原発性免疫不全症が多いため2019年に新生児期のBCGを生後6か月へ遅らせる方針変更が行われたことを確認した。宿主のどの経路が壊れているかで罹りやすい病原体(この場合は抗酸菌)が決まる実例である。閲覧 2026-08-26
- 4.Plasmodium vivax infection in Duffy-negative populations in Sudan: a systematic review and meta-analysis of host-parasite genetic adaptation(Malaria Journal・2026)ダフィー陰性表現型は長らく三日熱マラリア原虫(Plasmodium vivax)に対して防御的とみなされてきたが、2005〜2025年の16研究・5,753人を対象とした系統的レビュー・メタ解析で、スーダンではダフィー陰性者にもダフィー陽性者にも P. vivax 感染が報告されており、この定説が分子レベルの証拠によって覆されつつあることを確認した。宿主の遺伝的多型による「絶対的な抵抗性」という説明は現在は成り立たない。閲覧 2026-08-26
- 5.Broad tapeworms (Diphyllobothriidae), parasites of wildlife and humans: Recent progress and future challenges(International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife・2019)2017年に公表された裂頭条虫目の多遺伝子による目全体の系統解析にもとづいて分類が改訂され、ヒトの裂頭条虫症の主要な原因種である広節裂頭条虫と日本海裂頭条虫が Diphyllobothrium 属から Dibothriocephalus 属へ移されて Dibothriocephalus latus・D. nihonkaiensis となったこと、ヒトの裂頭条虫症は Dibothriocephalus・Adenocephalus・Diphyllobothrium の3属の成虫によって起こることを確認した。閲覧 2026-08-26