微生物学

微生物学 · 2/12

赤痢菌属

Shigella genus

微生物
Enteroinvasive Escherichia coliShigella boydiiShigella dysenteriaeShigella flexneriShigella sonnei
疾患
赤痢

🧠 の本質は「極端に少ない感染菌量」と「上皮内アクチンを乗っ取る細胞内運動」の2点に尽きる。 が非常に高いため、数十〜数百個という僅かな菌量だけでヒトからヒトへ直接感染できる(保育園などでの集団発生の理由)。また、を通過したあとは宿主のアクチン線維を乗っ取って隣接するへ次々に飛び移り、免疫システムを避けながら浅い潰瘍を広げていく。この病原性を担うプラスミドを丸ごと獲得したのがE. coliのEIEC()であり、とEIECは事実上「同じ武器を使う別の宿主生物」と考えるとよい。

形態・生化学的性状

項目 内容
形態 グラム陰性桿菌
生息地 ヒトの結腸のみ——動物のような別宿主を持たないで、体外では長く生存できない
主要菌種 医学的に重要な4菌種:S. dysenteriae、S. boydii、S. flexneri、S. sonnei(sonneiは血清型が1種類のみ)
運動性 ——E. coliやが持つを欠く
細胞内寄生性
酸への抵抗性 が高い——感染に必要な菌量が非常に少ない
生化学的性状 、H₂S陰性、ウレアーゼ陰性——いずれも「大人しい(relatively inactive)」生化学プロファイル

💡 =低感染量の理由。 胃酸をほぼそのまま通過できるため、のように大量の菌を摂取しなくても発症する。この性質が、糞口感染というより直接的なヒト-ヒト接触(保育園などの集団感染)で容易に広がる理由になっている。

⭐ 数字で押さえる:志願者試験では10〜100 CFU で発症する。 ヒトおよび高等霊長類では、わずか 10〜100個ので発症が成立することが志願者試験で確認されている1。比較すると、(EPEC)の志願者試験での感染菌量は10⁸〜10¹⁰個であり、6〜9桁の差がある。この桁違いの低さが、食品・水を介さずに手指を介した直接接触だけで流行が成立する理由であり、EIEC()がより多くの菌量を要する(=ほど効率よく伝播しない)ことと対をなす。

病原性因子

糞口感染、特にヒト-ヒト接触(保育園などで多い)で伝播する。

  1. 菌が経口摂取され、腸管に到達する
  2. に貪食されるが、での分解を逃れて脱出する。その後、のアクチン線維を乗っ取って自らをし、外側にあるへ移動する
  3. これにより免疫システムを回避しながら浅い潰瘍を形成し、結腸・の炎症を伴う血性下痢を引き起こす。は約1〜4日

()は主にS. dysenteriaeが産生する——より正確には S. dysenteriae の血清型1(type 1)にほぼ限られる1。同じ S. dysenteriae でも他の血清型はを持たない。毒素が細胞内に取り込まれると、28S rRNA上の1個のN-を切ってを遊離させる( N-活性)。肝リボソームではその標的がA-4324と同定されている。この1塩基のだけで60Sは不活化され、1(EF-1)依存性ののリボソーム結合が阻害されてタンパク質合成が止まる2。これはEHEC()が産生する()と同じ標的・同じ酵素活性である2。

💡 「リボソームを切断する」ではなく「から塩基を1個だけ抜き取る」のがこの毒素の正体である。切れるのはrRNAの糖-塩基間のN-であって、rRNA鎖でもリボソーム本体でもない。60Sが壊れるのではなく、1塩基を失って働けなくなると理解する。

もと同様に(type III secretion system, )を用いてを分泌させる(と共通する戦略)。

⚠️ EIECはのをそのまま獲得した大腸菌である。 E. coliのEIEC()は由来のプラスミドを完全に獲得しており、・破壊の機序もの臨床像もほぼ同一になる。

⚠️ さらに踏み込むと、Shigella は分類学上の異例である——遺伝学的には「大腸菌」と呼ぶほうが正しい。 36個のの比較で、S. flexneri 2a と常在株 E. coli K-12 の平均塩基配列相違はわずか1.12%で、は STEC O157:H7 よりもむしろ常在大腸菌 K-12 に近い1。しかも4「菌種」は単一の祖先から分かれたのではなく、 pINV を独立に獲得した複数の系統であり、・といった「らしさ」は共通祖先の形質ではなく、細胞内寄生というに適応する過程でそれぞれ独立に遺伝子を失ったの産物である3。実際、ゲノムは E. coli K-12 より300〜650個多い挿入配列と200個超の・欠失(black holes)を抱えている。それでも Shigella という属名が残っているのは、主に歴史的理由と「」という疾患名との結び付きのためであって、系統を反映しているからではない。近年の総説が Shigella/EIEC を大腸菌の1つの病原型としてまとめて扱うのはこのためである。

ただしこの点は定説が固まっていない。 全ゲノムを用いたアラインメントフリーの CVTree 解析では、4菌種は大腸菌の各株と明確に区別され、Escherichia 属の中で大腸菌の「姉妹種」を成すという逆のが得られている4。「大腸菌そのもの」か「大腸菌の姉妹種」かで解析結果が割れていると理解しておく。

💡 実務上は、を大腸菌として同定してしまう検査室の取り違えが起こりうるという形で効いてくる。逆に S. boydii 13型はすでに Escherichia albertii へ再分類されており、S. sonnei には血清型の細分が無い(本文の表の記載どおり)1。

臨床像

赤痢は最も重症な病型で、を呈する。

病期 症状
初期 水様性下痢+炎症
便に血液・粘液・膿が混じる(重症例では組織片も)。発熱、(便意はあるが排便できない持続的な感覚)

⚠️ 小児ではを合併しうる。 →の活性化→血小板減少→赤血球の溶血という経過をたどる。EHECによると同じファミリーが関与する合併症である。について「10歳未満」という年齢閾値を裏づける一次資料は見つかっていない——S. dysenteriae 1型のリスクを検討した報告の登録小児は生後6か月〜15歳である5。閾値ではなく「小児」として押さえる。

💡 「抗菌薬がを誘発するから使わない」はSTECの話であって、の話ではない。 が抗菌薬の回避を推奨しているのは推奨35のSTEC O157およびShiga toxin 2産生STECに対してであり、によると推定されるの免疫正常な有症状者は逆に推奨30の経験的抗菌薬投与の明示的な例外(治療する側)に挙げられている6。S. dysenteriae 1型では、発症72時間以内に抗菌薬を投与した小児20人で便中濃度が17人で低下し全員がを発症せず、バングラデシュの治療試験に登録された378人(成人男性128人・小児250人)のうち93%が発症96時間以内に感受性のある抗菌薬を受けて発症は小児1人(全体0.0026、小児0.004)にとどまった5。赤痢を疑ったときに抗菌薬をためらう理由にはならない。

診断

検査 所見
による便検体(血液・粘液・膿を含む部分を狙う)
Salmonella-Shigella(Hektoen)培地 緑色(Salmonellaの黒色コロニーと鑑別)
無色コロニー(E. coliは赤色を呈する)
() コロニー(を反映)
(Serény test) ウサギの眼にを接種し、の発生をみることで毒素の侵入性を確認する

治療

  • 軽症は多くが自然軽快し、抗菌薬は重症例・易感染性宿主・高リスク曝露(保育園等の集団拡散阻止目的)で考慮する
  • ・、、アジスロマイシン、——いずれも耐性拡大により感受性結果に基づいて選択する
  • 予防:適切なと

⚠️ (XDR)の増加。 アンピシリン・アジスロマイシン・セフトリアキソン・・TMP-SMXすべてに耐性のXDR株が増えており、経口が存在しない例が増えている。結果を待たずに empiric に単剤を選ぶのではなく、培養・を必ず行う。は2023年2月24日のHealth Alert Network Advisory(CDCHAN-00486)でこの増加をしており、その逐語は “In 2022, about 5% of Shigella infections reported to CDC were caused by XDR strains, compared with 0% in 2015.” である7。

⭐ 米国全体の現行の数字は、PulseNetのを集計したMMWR 2026である。 2011年1月1日〜2023年10月20日に薬剤感受性データのある 16,788株のうち510株(3.0%)がXDRで、その割合は 2011〜2015年の0%から2023年には8.5% へ上昇した。菌種が判明した505株の内訳は S. sonnei 333株(65.9%)・S. flexneri 172株(34.1%)である8。

XDR赤痢は「小児の病気」として増えているのではない。 患者は年齢中央値41歳(IQR 31〜54歳)、473人(96.1%)が18歳以上、424人(86.2%)が男性で、18歳未満はわずか19人(3.9%)である8。の advisory も、歴史的には1〜4歳の幼児に多かったのに対し、近年の耐性株は成人——・ホームレス状態にある人・海外渡航者・陽性者——で増えていると述べている7。保育園の幼児という典型像だけを思い浮かべていると、XDR株を持つ成人例を疑い損ねる。

⚠️ 「2021年0%→2024年17%」は米国全体ではなくサンフランシスコ市の検査室の数字である。 出典を当たると、これはサンフランシスコ局が2021〜2024年にした1,400件の感染に由来する9。数字の読み方に3つの注意点がある。

  • 分母が小さい。 1,400件のうち完全な(上記5薬すべて)が行われたのは249件=18%だけで、XDRはその249件中33件(13%)。「2021年0%→2024年17%」はこの検査済み集団の中での割合であり、検査を出していない8割は分からない(多くの臨床検査室が推奨薬すべてのを行っていないこと自体が問題として指摘されている)
  • リスク集団が偏っている。 XDR 33例のうち94%が男性と性交渉のある男性()、97%が男性、39%が陽性、年齢中央値39歳、67%が S. sonnei。海外渡航歴があるのは6%のみ——つまり「途上国からの持ち込み」ではなく国内の性的接触による伝播が主経路になっている。9%が入院したが死亡例は無かった
  • の2023年 health advisory はXDRの増加自体をした文書であり、この0%→17%という数字そのものの出所ではない。同 advisory が挙げているのは「2015年の0%に対し2022年は約5%」という別の数字である7。「( health advisory)17%」という帰属で書かない——米国全体を指したいならMMWR 2026の3.0%・8.5%を使う8

⭐ の優先病原体リストでもはにある。 2024年版優先リスト(24菌種を死亡・疾病負荷・耐性動向・治療可能性など8基準で採点)では、市中感染を起こす菌のうち最が(72%)、次いで Shigella 属(70%)、淋菌(64%)という順で、は high 層に位置づけられている10。この3つの菌(・淋菌・)が市中感染の耐性を占めるのはではなく、いずれも「自然軽快することもあるが放置できない、で治したい、しかしそのが次々に効かなくなっている」という同じ構図にある。

まとめ

  • はヒトのみを宿主とするで、極めて高いにより少量の菌でヒト-ヒト感染が成立する。
  • を通過後、宿主アクチンを乗っ取って隣接上皮細胞へ次々移動し、浅い潰瘍と血性下痢を起こす。
  • (主にS. dysenteriae 血清型1)は28S rRNAの1個をして60Sサブユニットを不活化し、タンパク質合成を止める——EHECのと同じ標的・同じ酵素活性。
  • E. coliのEIECはのを丸ごと獲得しており、臨床像・機序ともに赤痢に酷似する。
  • 小児では(血小板減少・溶血を伴う)を合併しうる。診断はHektoen培地・DCA培地でのコロニー性状と、治療はTMP-SMXやフルオロキノロンを用いる。
  • 抗菌薬でリスクが上がるのはSTECの話であり、ではむしろ早期の有効な抗菌薬投与が便中を減らし、発症は稀である。
  • XDRはで2011〜2015年の0%から2023年に8.5%へ増加し、患者は成人男性に偏る。地域の高い割合(サンフランシスコの17%)とは分母が違うので混同しない。

出典

  1. 1.Recent advances in understanding enteric pathogenic Escherichia coli(Clinical Microbiology Reviews・2013)志願者試験でヒトおよび高等霊長類にわずか10〜100 CFU の Shigella で発症が起こること(EIEC はより多い菌量を要する)、系統解析上 Shigella が明確に大腸菌という種に属し、36個のハウスキーピング遺伝子の比較で S. flexneri 2a と常在株 E. coli K-12 の平均塩基配列相違はわずか1.12%、Shigella は STEC O157:H7 よりむしろ K-12 に近いこと、EIEC と Shigella は大腸菌内の単一の病原型を成し複数の祖先から独立に複数回出現したこと、Shigella という属名が主に歴史的理由と shigellosis という疾患名との結び付きから残されていること、Shigella ゲノムが E. coli K-12 より300〜650個多い挿入配列と200個超の偽遺伝子・欠失(black holes)を持つこと、志賀毒素が主に S. dysenteriae 血清型1に限られること、S. sonnei には血清型の細分が無く S. boydii 13型は Escherichia albertii へ再分類されたこと、2009年のWHO推計で年間9,000万件・10万8,000人の死亡があったことを確認した閲覧 2026-08-26
  2. 2.Site of action of a Vero toxin (VT2) from Escherichia coli O157:H7 and of Shiga toxin on eukaryotic ribosomes. RNA N-glycosidase activity of the toxins(European Journal of Biochemistry・1988)Shigella dysenteriae 1型由来の志賀毒素と腸管出血性大腸菌由来のVero毒素(VT2)が、いずれもラット肝60Sリボソームサブユニットの28S rRNA上のアデニン1個(A-4324)のN-グリコシド結合を切ってアデニンを遊離させる(RNA N-グリコシダーゼ活性)ことで60Sサブユニットを不活化し、伸長因子1依存性のアミノアシルtRNAのリボソーム結合とタンパク質合成を阻害することを確認した。リボソーム本体もrRNA鎖も切断していない。閲覧 2026-09-05
  3. 3.Escherichia coli in disguise: molecular origins of Shigella(Microbes and Infection・2002)Shigella は今日なお4菌種からなる独立の属として扱われているが、実際には極めて多様な種 Escherichia coli に属すること、Shigella には病原性プラスミド pINV を独立に獲得して生じた複数の系統があること、赤痢菌に共通する染色体性の表現型(非運動性・乳糖非発酵など)は生態的ニッチへの適応の過程で生じた収斂進化の産物であり、その多くは遺伝子の機能喪失によること、一部は負の選択圧によることを確認した閲覧 2026-08-26
  4. 4.Shigella strains are not clones of Escherichia coli but sister species in the genus Escherichia(Genomics, Proteomics & Bioinformatics・2013)初期の表現型実験と近年の複数の分子研究が Shigella を大腸菌という種の内部に置いてきたのに対し、全ゲノムに基づくアラインメントフリー・パラメータフリーの CVTree 法では S. boydii・S. sonnei・S. flexneri・S. dysenteriae の4菌種が大腸菌の各株とは区別され、Escherichia 属の中で大腸菌の姉妹種を成すと結論されたことを確認した(=赤痢菌の分類学的位置づけには相反する解析結果が並存する)閲覧 2026-08-26
  5. 5.Low Risk of Hemolytic Uremic Syndrome after Early Effective Antimicrobial Therapy for Shigella dysenteriae Type 1 Infection in Bangladesh(Clinical Infectious Diseases・2006)S. dysenteriae 1型による発症72時間以内の細菌性赤痢の小児20人で抗菌薬投与後に便中志賀毒素濃度が17人で低下し20人ともHUSを発症しなかったこと、バングラデシュの7試験に登録されたS. dysenteriae 1型感染者378人(成人男性128人・18〜60歳、小児250人・生後6か月〜15歳)のうち351人(93%)が発症96時間以内に感受性のある抗菌薬を受けHUS発症は小児1人のみ(全体0.0026、95%CI <0.001〜0.015、小児0.004、95%CI 0.001〜0.022)であったことを確認した。登録小児は生後6か月〜15歳であり、「10歳未満」という年齢閾値はこの報告には無い。閲覧 2026-09-05
  6. 6.2017 Infectious Diseases Society of America Clinical Practice Guidelines for the Diagnosis and Management of Infectious Diarrhea(Infectious Diseases Society of America・2017)推奨35で抗菌薬の回避が求められているのはSTEC O157およびShiga toxin 2産生STEC(strong, moderate)であって赤痢菌ではないこと、推奨30では免疫正常者の血性下痢への経験的抗菌薬投与を推奨しない(strong, low)としつつ、赤痢菌によると推定される細菌性赤痢を呈する免疫正常の有症状者・生後3か月未満の乳児・高熱や敗血症徴候のある海外渡航者を明示的な例外として挙げていることを確認した。赤痢菌感染で抗菌薬がHUSリスクを高めるという記載は本ガイドラインに無い。閲覧 2026-09-05
  7. 7.Increase in Extensively Drug-Resistant Shigellosis in the United States(Centers for Disease Control and Prevention (CDC)・2023)2023年2月24日のCDC Health Alert Network Advisory(CDCHAN-00486)の逐語は「In 2022, about 5% of Shigella infections reported to CDC were caused by XDR strains, compared with 0% in 2015.」であり、2021年・2024年・17%という数字はこの文書に出てこないことを確認した。XDRの定義(アジスロマイシン・シプロフロキサシン・セフトリアキソン・ST合剤・アンピシリンのすべてに耐性)、2015年1月1日〜2023年1月22日に報告されたXDR 239株のうちS. sonneiが66%・S. flexneriが34%であること、患者の年齢中央値42歳(範囲1〜83歳)、情報のある232人のうち82%が男性・13%が女性・5%が小児、性行動について回答した41人のうち88%が男性間性的接触を報告したこと、歴史的には1〜4歳の幼児に多かったが近年は成人(MSM・ホームレス状態にある人・海外渡航者・HIV陽性者)で耐性株が増えていることも確認した。閲覧 2026-09-05
  8. 8.Emergence of Extensively Drug-Resistant Shigellosis — United States, 2011–2023(Centers for Disease Control and Prevention(MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2026;75(13):173–178)・2026)米国のPulseNetサーベイランス(2011年1月1日〜2023年10月20日)で薬剤感受性データのある赤痢菌16,788株のうち510株(3.0%)がXDR(アンピシリン・アジスロマイシン・セフトリアキソン・シプロフロキサシン・ST合剤のすべてに耐性)であり、XDR株の割合が2011〜2015年の0%から2023年には8.5%へ増加したこと、菌種が判明した505株の内訳がS. sonnei 333株(65.9%)・S. flexneri 172株(34.1%)であること、XDR赤痢の患者は年齢中央値41歳(IQR 31〜54歳)、473人(96.1%)が18歳以上、424人(86.2%)が男性、19人(3.9%)のみが18歳未満であったことを確認した。米国全体の値としてはこれが現行の数字である。閲覧 2026-09-05
  9. 9.P-563. Extensively Drug-Resistant Shigella Cases — San Francisco, California, 2021 to 2024(Open Forum Infectious Diseases (IDWeek 2025 abstract) / San Francisco Department of Public Health・2026)米国では2015年以降 XDR 赤痢菌が増加していること、サンフランシスコの検査室ベースのサーベイランスで2021〜2024年に把握された1,400件の赤痢菌感染のうち完全な薬剤感受性検査(アジスロマイシン・シプロフロキサシン・セフトリアキソン・ST合剤・アンピシリンの全項目)が行われたのは249件(18%)にとどまったこと、その249件中33件(13%)がXDRで、XDRの割合は2021年の0%から2024年の17%へ上昇したこと、XDR 33例の67%が S. sonnei、年齢中央値39歳、97%が男性、39%がHIV陽性、94%が男性と性交渉のある男性(MSM)、9%がホームレス、6%のみ海外渡航歴があり、9%が入院し死亡例は無かったことを確認した閲覧 2026-08-26
  10. 10.The WHO Bacterial Priority Pathogens List 2024: a prioritisation study to guide research, development, and public health strategies against antimicrobial resistance(The Lancet Infectious Diseases・2025)2024年WHO細菌性病原体優先リストが24菌種を8基準(死亡・非致死的疾病負荷・罹患率・10年間の耐性動向・予防可能性・伝播性・治療可能性・開発パイプライン)で採点したこと、市中感染を起こす菌のうち最上位はフルオロキノロン耐性 Salmonella enterica serotype Typhi(72%)、次いで Shigella 属(70%)、Neisseria gonorrhoeae(64%)であり、フルオロキノロン耐性赤痢菌が high 層に位置づけられたことを確認した閲覧 2026-08-26