微生物学 · 4/16
クリプトスポリジウム属とブラストシスチス・ホミニス
Cryptosporidium spp. and Blastocystis hominis
🧠 *Cryptosporidium*は「免疫状態で重症度が激変する」下痢原虫の代表——健常者では自然治癒する水様下痢 Watery Diarrhea 水様下痢(Watery Diarrhea) Watery Diarrhea(水様下痢) だが、免疫不全患者(特にAIDS患者)では慢性の大量下痢消耗症 wasting 消耗症(wasting) wasting(消耗症) になりうる、AIDS指標疾患AIDS-defining illness AIDS指標疾患(AIDS-defining illness)AIDS-defining illness(AIDS指標疾患) の一つとして読む。Blastocystis hominisは世界で最も高頻度に検出される寄生原虫の一つだが、病原性そのものがいまだ議論の的である点が特徴——“hominis”(ヒトの)という種小名 specific epithet 種小名(specific epithet) specific epithet(種小名) は「ヒトだけの病原体」と誤って考えられていた歴史に由来する。
Cryptosporidium spp.
形態・生活環
胞子虫類sporozoa 胞子虫類(sporozoa)sporozoa(胞子虫類) (コクシジウム類)に属し、ヒト病原種はC. parvumとC. hominis1。小腸上皮の刷子縁 brush border 刷子縁(brush border) brush border(刷子縁) に細胞内寄生する。同一宿主内で2つの生殖相を完結させる二相性生殖 bi-phasic reproduction 二相性生殖(bi-phasic reproduction) bi-phasic reproduction(二相性生殖) を行い、スポロゾイトsporozoites スポロゾイト(sporozoites)sporozoites(スポロゾイト) (感染型)と嚢子(オーシストoocystオーシスト(oocyst)oocyst(オーシスト))の形態をとる。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oocyst'>オーシスト</span>摂取<br>(4個の運動性<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sporozoites'>スポロゾイト</span>を含む成熟嚢子・感染型)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sporozoites'>スポロゾイト</span>が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='intestinal epithelium'>腸上皮</span>に付着・成熟"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='merogony'>メロゴニー</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='asexual'>無性生殖</span>"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='merozoite'>メロゾイト</span>形成"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gametogony'>ガメトゴニー</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='sexual'>有性生殖</span>"]
E --> F["配偶子→受精<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oocyst'>オーシスト</span>"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='thin-walled oocyst'>薄壁オーシスト</span><br>(腸管内で再成熟=<span class='jp-term jp-term-diagram' title='autoinfection'>自己感染</span>)"]
F --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='thick-walled oocyst'>厚壁オーシスト</span><br>(便として体外へ排出)"]
G --> B
💡 自己感染autoinfection 自己感染(autoinfection)autoinfection(自己感染) が慢性化の鍵。 受精オーシスト oocyst オーシスト(oocyst) oocyst(オーシスト) の一部は体外に出ず腸管内で「薄壁オーシストthin-walled oocyst薄壁オーシスト(thin-walled oocyst)thin-walled oocyst(薄壁オーシスト)」として再成熟し、同一宿主内で感染サイクルを繰り返す(自己感染autoinfection自己感染(autoinfection)autoinfection(自己感染))。これが、免疫不全患者で外部からの再曝露なしに感染が遷延・重症化する理由である。
感染経路
- 糞口感染:汚染水、生鮮野菜・果物。
- ヒト-ヒト感染および動物由来 zoono- 動物由来(zoono-) zoono-(動物由来) の人獣共通感染症。
- 口腔-肛門性交oral-anal sex口腔-肛門性交(oral-anal sex)oral-anal sex(口腔-肛門性交)。
臨床像:クリプトスポリジウム症
- 健常者:無症候性、または自然軽快する水様下痢 Watery Diarrhea水様下痢(Watery Diarrhea) Watery Diarrhea(水様下痢)。
- ⚠️ 免疫不全患者(特にAIDS患者):重度の水様下痢 Watery Diarrhea 水様下痢(Watery Diarrhea) Watery Diarrhea(水様下痢) が慢性化し、1〜2週間以上に及ぶ大量の体液喪失 fluid loss体液喪失(fluid loss) fluid loss(体液喪失)を来しうる——AIDS患者における下痢の代表的な原因の一つ。
診断
| 検査 | 所見 |
|---|---|
| 便検体 | 抗酸染色acid-fast staining 抗酸染色(acid-fast staining)acid-fast staining(抗酸染色) でオーシスト oocyst オーシスト(oocyst) oocyst(オーシスト) が染色される |
| 血清学 | 便中抗原検査stool antigen test 便中抗原検査(stool antigen test)stool antigen test(便中抗原検査) (イムノクロマトimmunochromatography イムノクロマト(immunochromatography)immunochromatography(イムノクロマト) グラフィー)またはELISA |
| 腸生検 | 腸腺内に円形の嚢子を認める |
治療・予防
- 経口補水療法oral rehydration therapy経口補水療法(oral rehydration therapy)oral rehydration therapy(経口補水療法)。
- HIV/AIDS患者:抗レトロウイルス療法 antiretroviral therapy, ART 抗レトロウイルス療法(antiretroviral therapy, ART) antiretroviral therapy, ART(抗レトロウイルス療法) (ART)による免疫再構築 immune reconstitution 免疫再構築(immune reconstitution) immune reconstitution(免疫再構築) が唯一確立された有効な治療手段 therapeutic tools治療手段(therapeutic tools) therapeutic tools(治療手段)であり、ARTなしに寄生虫を根絶 eradication 根絶(eradication) eradication(根絶) することは困難。ニタゾキサニドnitazoxanideニタゾキサニド(nitazoxanide)nitazoxanide(ニタゾキサニド)を併用しうるが、有効性が確認されているのはCD4数>50/µLの患者に限られ、高度免疫不全例(CD4数≤50/µL)では明確な有効性が示されていない2。マクロライド系(スピラマイシンspiramycinスピラマイシン(spiramycin)spiramycin(スピラマイシン)、アジスロマイシン)は過去に検討されたが、単独療法としての有効性は確立されていない。
- 予防:水の濾過によりオーシスト oocyst オーシスト(oocyst) oocyst(オーシスト) を除去できる。
Blastocystis hominis
分類・サブタイプ・病原性
Blastocystisは、講義資料ではアメーバ類 Amoeba アメーバ類(Amoeba) Amoeba(アメーバ類) に分類されるが、EF-1α解析では赤痢アメーバ Entamoeba histolytica 赤痢アメーバ(Entamoeba histolytica) Entamoeba histolytica(赤痢アメーバ) 類に近縁とする報告もあったものの、複数遺伝子の解析でストラメノパイルstramenopileストラメノパイル(stramenopile)stramenopile(ストラメノパイル)(褐藻などを含む系統)に属することが示されている3。ヒトに病原性を示すのはこの1種のみと考えられていたため種小名 specific epithet 種小名(specific epithet) specific epithet(種小名) に“hominis“(ヒトの)が付いたが、現在は多数の遺伝子型(サブタイプSubtypeサブタイプ(Subtype)Subtype(サブタイプ)、ST)があり(2021年の総説ではヒトや動物から22が同定され、その後も増えている4)、従来の「B. hominis」の分離株 isolate 分離株(isolate) isolate(分離株) は「Blastocystis sp. サブタイプSubtype サブタイプ(Subtype)Subtype(サブタイプ) 1」などの名称に改められている3。
⚠️ 病原性は確立していない。 無症候の健常者からも高頻度に検出される3。近年の微生物叢研究は、無症状で長期に定着でき、保有者で腸内細菌の多様性が高いことから、病原体より共生者commensal共生者(commensal)commensal(共生者)とみなす見方を強く支持する。一方、まれなサブタイプ Subtypeサブタイプ(Subtype) Subtype(サブタイプ)ST7は試験管内 in vitro 試験管内(in vitro) in vitro(試験管内) と実験齧歯類 rodent 齧歯類(rodent) rodent(齧歯類) で病原性を示しており、サブタイプSubtype サブタイプ(Subtype)Subtype(サブタイプ) ごとに評価する必要がある4。
形態・生活環
嚢子を摂取→消化管内で空胞型vacuolar form空胞型(vacuolar form)vacuolar form(空胞型)に変化し二分裂binary fission二分裂(binary fission)binary fission(二分裂)で増殖、またはさらにアメーバ型amoeboid formアメーバ型(amoeboid form)amoeboid form(アメーバ型)・顆粒型granular form顆粒型(granular form)granular form(顆粒型)に分化する→嚢子を形成して便中へ排出される。
⚠️ 講義で扱われる「腸管内で再成熟する薄壁嚢子 thin-walled cyst 薄壁嚢子(thin-walled cyst) thin-walled cyst(薄壁嚢子) (自己感染autoinfection自己感染(autoinfection)autoinfection(自己感染))と体外へ出る厚壁嚢子 thick-walled cyst厚壁嚢子(thick-walled cyst) thick-walled cyst(厚壁嚢子)」という生活環は、裏づけが乏しい。 総説は、確立している増殖様式 Reproduction 増殖様式(Reproduction) Reproduction(増殖様式) は二分裂 binary fission 二分裂(binary fission) binary fission(二分裂) だけとしている3。
感染経路
- 保虫宿主reservoir host 保虫宿主(reservoir host)reservoir host(保虫宿主) :動物(腸管内に保有)。
- 動物の糞便による水・食品汚染を介した糞口感染で、嚢子型が伝播する。
臨床像
- 下痢、悪心、嘔吐、腹部けいれん。いずれも非特異的で、他の原因(細菌・ウイルス・他の病原性原虫)を除外したうえで初めて本原虫を原因として検討する。
診断
- 便検体をJones培地 Jones' medium Jones培地(Jones' medium) Jones' medium(Jones培地) で試験管内 in vitro 試験管内(in vitro) in vitro(試験管内) 培養した後、トリクローム染色Masson trichrome トリクローム染色(Masson trichrome)Masson trichrome(トリクローム染色) で観察。
- 湿式標本wet mount (preparation)湿式標本(wet mount (preparation))wet mount (preparation)(湿式標本)。ただしホルマリン・酢酸エチル集卵法 fecal concentration method 集卵法(fecal concentration method) fecal concentration method(集卵法) は感度が非常に低い3。
治療
- 治療の要否自体が議論中で、症状も自然軽快しやすい。治療が正当化 justification (radiological protection principle) 正当化(justification (radiological protection principle)) justification (radiological protection principle)(正当化) されるのは他の感染性・非感染性non-infectious 非感染性(non-infectious)non-infectious(非感染性) の原因を除外した急性・慢性の症候例とされ、無症候者は対象としない3。
- 治療する場合、メトロニダゾール(metronidazole)が最も多く処方されてきた3。ただし治療失敗 treatment failure 治療失敗(treatment failure) treatment failure(治療失敗) の報告が多く、第一選択と決めつけない(詳細はBlastocystis hominis)。
まとめ
- Cryptosporidium spp.(C. parvum、C. hominis)は胞子虫類 sporozoa胞子虫類(sporozoa) sporozoa(胞子虫類)・コクシジウム類で、小腸上皮に細胞内寄生し、健常者では自然軽快する下痢、免疫不全患者(特にAIDS)では慢性重症下痢を起こす。
- 生活環における薄壁オーシスト thin-walled oocyst 薄壁オーシスト(thin-walled oocyst) thin-walled oocyst(薄壁オーシスト) の腸管内再成熟(自己感染autoinfection自己感染(autoinfection)autoinfection(自己感染))が、免疫不全患者での慢性化の機序である。
- 診断は便の抗酸染色 acid-fast staining 抗酸染色(acid-fast staining) acid-fast staining(抗酸染色) でオーシスト oocyst オーシスト(oocyst) oocyst(オーシスト) を確認するのが基本。治療は補液が中心で、HIV/AIDS患者ではART(免疫再構築immune reconstitution免疫再構築(immune reconstitution)immune reconstitution(免疫再構築))が唯一確立された有効な治療であり、ニタゾキサニドnitazoxanide ニタゾキサニド(nitazoxanide)nitazoxanide(ニタゾキサニド) 併用の有効性はCD4数>50/µLの患者に限られる。
- Blastocystisはストラメノパイル stramenopile ストラメノパイル(stramenopile) stramenopile(ストラメノパイル) に属し、世界で最も検出頻度の高い寄生原虫の一つ。多数のサブタイプ Subtype サブタイプ(Subtype) Subtype(サブタイプ) があり、病原性は確立しておらず、近年は共生 endosymbiosis 共生(endosymbiosis) endosymbiosis(共生) 者とみなす見方が強い。
- 診断はJones培地 Jones' medium Jones培地(Jones' medium) Jones' medium(Jones培地) 培養後のトリクローム染色 Masson trichrome トリクローム染色(Masson trichrome) Masson trichrome(トリクローム染色) (集卵法fecal concentration method 集卵法(fecal concentration method)fecal concentration method(集卵法) は感度が低い)。治療の要否は議論中で、治療する場合はメトロニダゾールが最も多く用いられるが第一選択と決めつけない。
出典
- 1.Cryptosporidium taxonomy: recent advances and implications for public health(Clinical Microbiology Reviews・2004)Cryptosporidium parvumとCryptosporidium hominisが形態・宿主特異性・遺伝学的特徴に基づき別種として整理され、Cryptosporidium属として現在13種が認められていることをアブストラクトで確認した。閲覧 2026-08-26
- 2.Past, current, and potential treatments for cryptosporidiosis in humans and farm animals: A comprehensive review(Frontiers in Cellular and Infection Microbiology・2023)ニタゾキサニドのAIDS患者に対するランダム化比較試験(Rossignol et al., 1998)で、全体の寄生虫クリアランス率は治療群で改善したが有意差が見られたのはCD4陽性T細胞数50/mm3超の患者に限られたこと、進行AIDS(低CD4)患者では治癒効果が乏しいことを本文Table 1および考察で確認した。閲覧 2026-08-26
- 3.New insights on classification, identification, and clinical relevance of Blastocystis spp.(Clinical Microbiology Reviews(Tan KSW)・2008)PMC全文(PMC2570156、ウェブアーカイブで取得)で確認した。①複数の分子マーカーの解析でBlastocystisはストラメノパイル(褐藻などを含む系統)であることが示された。②厚壁嚢子が体外伝播、薄壁嚢子が自己感染という生活環は裏づけが乏しく、逐語で「the only accepted mode of reproduction is binary fission」。③ホルマリン・酢酸エチル集卵法は感度が非常に低い。④治療の要否は「equivocal」で、治療する場合はメトロニダゾールが最も多く処方される。⑤病原性が無いと断定する報告は無いとして2008年時点では「新興の原虫病原体とみなすのが妥当」とし、治療は他の原因を除外した急性・慢性例に行うべきとしている(この見方は2021年の総説で共生者説へ傾いている)。なお無症候者からも高頻度に検出される閲覧 2026-10-03
- 4.New insights into the interactions between Blastocystis, the gut microbiota, and host immunity(PLoS Pathogens(Deng L ら)・2021)Europe PMC全文(PMC7906322)で確認した。ヒトや動物から22のサブタイプが同定され、無症状で長期定着し保有者で腸内細菌の多様性が高いことから、証拠は共生者(commensal)を圧倒的に支持する。ただしまれなサブタイプST7は試験管内と実験齧歯類で病原性を示し、サブタイプ単位の評価が必要閲覧 2026-10-03