嫌気性グラム陰性桿菌（Bacteroides・Fusobacterium・Prevotella・Porphyromonas）

🧠 嫌気性グラム陰性桿菌anaerobic gram-negative bacillus 嫌気性グラム陰性桿菌（anaerobic gram-negative bacillus）anaerobic gram-negative bacillus（嫌気性グラム陰性桿菌） は「なぜ酸素のある場所では生きられないか」から病原性を逆算 back-calculate 逆算（back-calculate） back-calculate（逆算） すると理解しやすい。 これらの菌は活性酸素種 reactive oxygen species (ROS) 活性酸素種（reactive oxygen species (ROS)） reactive oxygen species (ROS)（活性酸素種） を分解する酵素——スーパーオキシドジスムターゼsuperoxide dismutaseスーパーオキシドジスムターゼ（superoxide dismutase）superoxide dismutase（スーパーオキシドジスムターゼ）・カタラーゼ・ペルオキシダーゼcatalase-peroxidaseカタラーゼ・ペルオキシダーゼ（catalase-peroxidase）catalase-peroxidase（カタラーゼ・ペルオキシダーゼ）（いずれも部分的にしか持たない）やシトクロム系cytochrome systemシトクロム系（cytochrome system）cytochrome system（シトクロム系）——を欠くため、酸素存在下で発生する活性酸素 reactive oxygen species 活性酸素（reactive oxygen species） reactive oxygen species（活性酸素） に自ら傷つき、低酸素環境（消化管深部・口腔内の歯周ポケット Periodontal pocket 歯周ポケット（Periodontal pocket） Periodontal pocket（歯周ポケット） など）でのみ増殖できる。これが常在部位（口腔・大腸・腟）では無害な理由であり、同時に手術・外傷・誤嚥・虚血（ショック、血管障害、糖尿病）でバリアが破れ組織が低酸素・壊死状態になったときにだけ日和見感染を起こす理由でもある——E. coliの「腸管外に出ると発症する」ロジックと同じ、場所が変わることで病原性が発現する菌群として読む。

嫌気性菌の一般的性質

• 桿菌（一部は細長く、一部は小型）——多くは常在フローラ normal flora 常在フローラ（normal flora） normal flora（常在フローラ） の一員
• 発育には低い酸化還元電位 redox potential 酸化還元電位（redox potential） redox potential（酸化還元電位） （＝低酸素濃度）が必要
• 固形培地上でCO₂ 10%超・O₂ 18%超の条件では発育できない

嫌気性菌が欠く/部分的にしか持たない酵素：

💡 これらの酵素は活性酸素種 reactive oxygen species (ROS) 活性酸素種（reactive oxygen species (ROS)） reactive oxygen species (ROS)（活性酸素種） の解毒に使われる。 酸素存在下で生じるスーパーオキシド superoxide スーパーオキシド（superoxide） superoxide（スーパーオキシド） や過酸化水素hydrogen peroxide過酸化水素（hydrogen peroxide）hydrogen peroxide（過酸化水素）を分解できないため、酸素のある環境では自らが障害を受けて増殖できない——これが偏性嫌気性 obligate anaerobe 偏性嫌気性（obligate anaerobe） obligate anaerobe（偏性嫌気性） の生化学的な理由である。

💡 「防御酵素を欠くから酸素で死ぬ」という説明は近年見直されている。 上の表は古典的な整理として押さえておくべきだが、実際には多くの偏性嫌気性菌 obligate anaerobes 偏性嫌気性菌（obligate anaerobes） obligate anaerobes（偏性嫌気性菌） が好気性菌 aerobic bacteria 好気性菌（aerobic bacteria） aerobic bacteria（好気性菌） の持つ抗酸化防御 antioxidant defense 抗酸化防御（antioxidant defense） antioxidant defense（抗酸化防御） 機構をほぼ一式備えており、相当量の酸素に耐える菌も少なくない¹。酸素毒性oxygen toxicity 酸素毒性（oxygen toxicity）oxygen toxicity（酸素毒性） の本体はむしろ、酸素・活性酸素reactive oxygen species 活性酸素（reactive oxygen species）reactive oxygen species（活性酸素） が代謝の中核をなす酵素（鉄硫黄クラスターiron-sulfur cluster 鉄硫黄クラスター（iron-sulfur cluster）iron-sulfur cluster（鉄硫黄クラスター） 酵素やラジカル酵素など）を直接壊す点にあると考えられている。試験では表のとおりに答えつつ、「酵素欠如説は単純化されたモデル」と理解しておく。

常在フローラとしての分布

病原性となる条件

• 常在フローラnormal flora 常在フローラ（normal flora）normal flora（常在フローラ） に由来する内因性の多菌種混合感染poly-microbial infection多菌種混合感染（poly-microbial infection）poly-microbial infection（多菌種混合感染）で、病態は複雑
• 組織のO₂濃度が低下する状況：ショック、血管障害、糖尿病（DM）
• 「バリアを破る」契機：誤嚥、手術、外傷

各論：主要な嫌気性グラム陰性桿菌

Bacteroides属

• 大腸正常フローラの中で最も重要な嫌気性菌
• 莢膜多糖体capsular polysaccharide 莢膜多糖体（capsular polysaccharide）capsular polysaccharide（莢膜多糖体） を持つ
• ヒアルロニダーゼhyaluronidaseヒアルロニダーゼ（hyaluronidase）hyaluronidase（ヒアルロニダーゼ）、フィブリノリジンfibrinolysinフィブリノリジン（fibrinolysin）fibrinolysin（フィブリノリジン）、DNase、ヘパリナーゼheparinase ヘパリナーゼ（heparinase）heparinase（ヘパリナーゼ） を産生
• スーパーオキシドジスムターゼsuperoxide dismutase スーパーオキシドジスムターゼ（superoxide dismutase）superoxide dismutase（スーパーオキシドジスムターゼ） を保有

💡 Bacteroides属は分子系統解析 molecular phylogenetic analysis 分子系統解析（molecular phylogenetic analysis） molecular phylogenetic analysis（分子系統解析） で大きく分割された（学名の改称）。 16S rRNA遺伝子rRNA gene rRNA遺伝子（rRNA gene）rRNA gene（rRNA遺伝子） 解析により B. distasonis・B. goldsteinii・B. merdae が2006年に新属 Parabacteroides へ移され²、さらに1,000株超の基準株ゲノムを比べた2019年の系統ゲノム解析 genome sequencing ゲノム解析（genome sequencing） genome sequencing（ゲノム解析） により、腸内で高頻度に検出される B. vulgatus・B. dorei・B. massiliensis などが Phocaeicola 属へ移された（Phocaeicola vulgatus など）³。旧名（Bacteroides vulgatus、Bacteroides distasonis）は教科書・論文・実習で今も広く使われるので、新旧を対応づけて覚える。B. fragilis は Bacteroides 属の基準種 type species 基準種（type species） type species（基準種） なので属名は変わらず、臨床で最重要という位置づけも変わらない。

💡 B. fragilisは「例外的に酸素に強い」嫌気性菌。 多くの嫌気性菌と異なりスーパーオキシドジスムターゼ superoxide dismutase スーパーオキシドジスムターゼ（superoxide dismutase） superoxide dismutase（スーパーオキシドジスムターゼ） を持つため一定の耐気性 aerotolerance 耐気性（aerotolerance） aerotolerance（耐気性） があり、これが腹腔内膿瘍 intra-abdominal abscess 腹腔内膿瘍（intra-abdominal abscess） intra-abdominal abscess（腹腔内膿瘍） から最も高頻度に分離される嫌気性菌である理由の一つと考えられる。

Fusobacterium属

• 口腔に常在
• F. nucleatumは口腔スピロヘータ oral spirochete 口腔スピロヘータ（oral spirochete） oral spirochete（口腔スピロヘータ） と共同して紡錘菌スピロヘータ感染fusospirochetal infection紡錘菌スピロヘータ感染（fusospirochetal infection）fusospirochetal infection（紡錘菌スピロヘータ感染）を起こす
• プラウト・ヴィンセント アンギナPlaut-Vincent anginaアンギナ（Plaut-Vincent angina）Plaut-Vincent angina（アンギナ）：潰瘍性歯肉炎 gingivitis 歯肉炎（gingivitis） gingivitis（歯肉炎） の進展として起こる潰瘍性扁桃炎 Plaut-Vincent angina 潰瘍性扁桃炎（Plaut-Vincent angina） Plaut-Vincent angina（潰瘍性扁桃炎） で、組織壊死tissue necrosis 組織壊死（tissue necrosis）tissue necrosis（組織壊死） を伴う
• 診断：ギムザ染色 Giemsa stain ギムザ染色（Giemsa stain） Giemsa stain（ギムザ染色） 標本

⚠️ F. necrophorum の臨床的な最重要像はLemierre症候群 Lemierre syndrome Lemierre症候群（Lemierre syndrome） Lemierre syndrome（Lemierre症候群） である。 上の一覧では F. necrophorum を骨盤内膿瘍 pelvic abscess 骨盤内膿瘍（pelvic abscess） pelvic abscess（骨盤内膿瘍） の欄に置いているが、この菌が生命を脅かす代表的病態は、扁桃炎・咽頭炎から外側咽頭間隙 lateral pharyngeal space 外側咽頭間隙（lateral pharyngeal space） lateral pharyngeal space（外側咽頭間隙） へ波及し内頸静脈internal jugular vein 内頸静脈（internal jugular vein）internal jugular vein（内頸静脈） の敗血症性血栓性静脈炎 septic thrombophlebitis敗血症性血栓性静脈炎（septic thrombophlebitis） septic thrombophlebitis（敗血症性血栓性静脈炎）を起こし、肺をはじめとする各臓器へ敗血症性塞栓septic embolism敗血症性塞栓（septic embolism）septic embolism（敗血症性塞栓）をばらまく Lemierre症候群Lemierre syndrome Lemierre症候群（Lemierre syndrome）Lemierre syndrome（Lemierre症候群） である⁴。10〜35歳（中央値19〜22歳）の健常な若年者に起こる点が特徴で、血液培養は70%超で Fusobacterium 属が陽性となり、内頸静脈internal jugular vein 内頸静脈（internal jugular vein）internal jugular vein（内頸静脈） 血栓の検出はMRIMRI（magnetic resonance imaging）の感度が97%と高い。βラクタマーゼ耐性のβラクタム系を通常6週間投与しても死亡率は5〜18%に及ぶ。

Prevotella属

• 口腔（腟にも分離される）
• 歯周炎periodontitis歯周炎（periodontitis）periodontitis（歯周炎）、顔面膿瘍を起こす
• 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）、コラゲナーゼcollagenaseコラゲナーゼ（collagenase）collagenase（コラゲナーゼ）、フィブリノリジンfibrinolysin フィブリノリジン（fibrinolysin）fibrinolysin（フィブリノリジン） を産生

Porphyromonas属

• 口腔に常在
• 歯周炎periodontitis歯周炎（periodontitis）periodontitis（歯周炎）、顔面膿瘍を起こす
• トリプシン様活性trypsin-like activityトリプシン様活性（trypsin-like activity）trypsin-like activity（トリプシン様活性）、コラゲナーゼcollagenase コラゲナーゼ（collagenase）collagenase（コラゲナーゼ） を産生

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anaerobic gram-negative bacillus'>嫌気性グラム陰性桿菌</span><br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='normal flora'>常在フローラ</span>）"] --> B["組織が正常な間は無害"]
  A --> C["バリア破綻<br>（誤嚥・手術・外傷・低酸素環境）"]
  C --> D["常在部位から異所性の組織へ移行"]
  D --> E["Bacteroides fragilis<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='intra-abdominal infection'>腹腔内感染</span>"]
  D --> F["Prevotella・Porphyromonas<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='periodontitis'>歯周炎</span>・顔面膿瘍"]
  D --> G["Fusobacterium＋<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oral spirochete'>口腔スピロヘータ</span><br>Plaut-Vincent angina"]

治療

抗菌薬は最小発育阻止濃度 minimum inhibitory concentration, MIC 最小発育阻止濃度（minimum inhibitory concentration, MIC） minimum inhibitory concentration, MIC（最小発育阻止濃度） 決定後に選択する。

⚠️ 嫌気性菌の耐性は増えており、経験的治療empiric therapy 経験的治療（empiric therapy）empiric therapy（経験的治療） だけで安全とは言えなくなった。 かつて嫌気性菌の感受性は予測可能 predictable 予測可能（predictable） predictable（予測可能） で経験的治療 empiric therapy 経験的治療（empiric therapy） empiric therapy（経験的治療） で足りたが、βラクタム系とクリンダマイシンへの耐性が世界的に着実に増加している⁵。B. fragilis group では、メトロニダゾール耐性を担う nim 遺伝子と、カルバペネムcarbapenem カルバペネム（carbapenem）carbapenem（カルバペネム） を分解するメタロβラクタマーゼ metallo-beta-lactamaseメタロβラクタマーゼ（metallo-beta-lactamase） metallo-beta-lactamase（メタロβラクタマーゼ） cfiA（＝ccrA） を併せ持つ多剤耐性株が現れ、経験的治療empiric therapy 経験的治療（empiric therapy）empiric therapy（経験的治療） の失敗例が報告されている。cfiA・cepA は挿入配列（IS）で活性化されて初めて発現する「サイレント」型がありうるため、遺伝子を検出しても表現型の耐性と一致するとは限らない——このノートが冒頭で「MICMIC（minimum inhibitory concentration）決定後に選ぶ」と書いているのはこのためである。なお EUCASTEUCAST（European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing） は嫌気性菌の感受性試験 susceptibility test 感受性試験（susceptibility test） susceptibility test（感受性試験） 法そのものを定めておらず、CLSICLSI（Clinical and Laboratory Standards Institute） の M11 文書が事実上の標準として使われる点も、他の菌群と違う。

• メトロニダゾール：嫌気性菌に有効
• ペニシリン系penicillinsペニシリン系（penicillins）penicillins（ペニシリン系）
• クロラムフェニコールchloramphenicolクロラムフェニコール（chloramphenicol）chloramphenicol（クロラムフェニコール）
• クリンダマイシン

まとめ

• 嫌気性グラム陰性桿菌anaerobic gram-negative bacillus 嫌気性グラム陰性桿菌（anaerobic gram-negative bacillus）anaerobic gram-negative bacillus（嫌気性グラム陰性桿菌） はスーパーオキシドジスムターゼ superoxide dismutaseスーパーオキシドジスムターゼ（superoxide dismutase） superoxide dismutase（スーパーオキシドジスムターゼ）・カタラーゼ・ペルオキシダーゼcatalase-peroxidaseカタラーゼ・ペルオキシダーゼ（catalase-peroxidase）catalase-peroxidase（カタラーゼ・ペルオキシダーゼ）・シトクロム系cytochrome system シトクロム系（cytochrome system）cytochrome system（シトクロム系） を欠く（または部分的）ため酸素存在下で自壊し、低酸素環境でのみ増殖できる。
• 口腔・大腸・腟の常在フローラ normal flora 常在フローラ（normal flora） normal flora（常在フローラ） であり、誤嚥・手術・外傷・低酸素状態（ショック・血管障害・糖尿病）でバリアが破れたときに内因性の多菌種混合感染 poly-microbial infection 多菌種混合感染（poly-microbial infection） poly-microbial infection（多菌種混合感染） を起こす。
• Bacteroides fragilis（腹腔内感染intra-abdominal infection腹腔内感染（intra-abdominal infection）intra-abdominal infection（腹腔内感染）、例外的にスーパーオキシドジスムターゼ superoxide dismutase スーパーオキシドジスムターゼ（superoxide dismutase） superoxide dismutase（スーパーオキシドジスムターゼ） を保有）、Fusobacterium（Plaut-Vincent angina）、Prevotella・Porphyromonas（歯周炎periodontitis歯周炎（periodontitis）periodontitis（歯周炎）・顔面膿瘍）が代表菌。
• 治療の基本はメトロニダゾールで、MIC決定に基づいた抗菌薬選択が原則。