Medical Microbiology · 2/1

黄色ブドウ球菌

Staphylococcus aureus

応用トピック: 感染性心内膜炎アトピー性皮膚炎伝染性膿痂疹・毛包炎・せつ・よう気管疾患と気道異物院内肺炎・人工呼吸器関連肺炎骨髄炎急性喉頭蓋炎・細菌性気管炎・クループ小児急性血行性骨髄炎ブドウ球菌感染症と毒素性ショック症候群創感染の症状と治療
微生物: Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Staphylococcus haemolyticus Staphylococcus saprophyticus
疾患: ブドウ球菌性熱傷様皮膚症候群化膿性関節炎（敗血症性関節炎）
症状: ひょう疽表皮剥離

🧠 黄色ブドウ球菌の病原性は「隠れる」と「乗っ取る」の二段構えで読む。 コアグラーゼcoagulaseコアグラーゼ（coagulase）coagulase（コアグラーゼ）でフィブリン塊fibrin coagulumフィブリン塊（fibrin coagulum）fibrin coagulum（フィブリン塊）を作って自らを覆い隠し、プロテインAprotein AプロテインA（protein A）protein A（プロテインA）（Protein A）でIgGのFc部分Fc regionFc部分（Fc region）Fc region（Fc部分）を占拠して補体活性化complement activation補体活性化（complement activation）complement activation（補体活性化）とオプソニン化opsonizationオプソニン化（opsonization）opsonization（オプソニン化）を妨げる——これが免疫から「隠れる」側の武器。一方、毒素性ショック症候群toxic shock syndrome (TSS)毒素性ショック症候群（toxic shock syndrome (TSS)）toxic shock syndrome (TSS)（毒素性ショック症候群）毒素・エンテロトキシンenterotoxinエンテロトキシン（enterotoxin）enterotoxin（エンテロトキシン）はスーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原）として働き、MHCクラスIIとT細胞受容体T-cell receptor (TCR)T細胞受容体（T-cell receptor (TCR)）T-cell receptor (TCR)（T細胞受容体）を非特異的に橋渡ししてサイトカインを大量放出させる——これが免疫を「乗っ取る」側の武器。これに対し剥脱毒素exfoliative toxin剥脱毒素（exfoliative toxin）exfoliative toxin（剥脱毒素）はスーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原）ではなく、グルタミン酸特異的セリンプロテアーゼserine proteaseセリンプロテアーゼ（serine protease）serine protease（セリンプロテアーゼ）として表皮のデスモグレイン1desmoglein 1デスモグレイン1（desmoglein 1）desmoglein 1（デスモグレイン1）だけを切断する「切り離す」武器である。骨・関節・肺・心内膜への限局した化膿性感染は「隠れる」側の産物、全身に及ぶ毒素性ショック症候群toxic shock syndrome (TSS)毒素性ショック症候群（toxic shock syndrome (TSS)）toxic shock syndrome (TSS)（毒素性ショック症候群）・食中毒food poisoning食中毒（food poisoning）food poisoning（食中毒）はスーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原）の産物、熱傷様皮膚症候群scalded skin syndrome熱傷様皮膚症候群（scalded skin syndrome）scalded skin syndrome（熱傷様皮膚症候群）は剥脱毒素exfoliative toxin剥脱毒素（exfoliative toxin）exfoliative toxin（剥脱毒素）の産物として整理できる。

形態・生化学的性状

項目	内容
形態	グラム陽性球菌Gram-positive cocciグラム陽性球菌（Gram-positive cocci）Gram-positive cocci（グラム陽性球菌）、直径約1.0μm、クリスタルバイオレットcrystal violetクリスタルバイオレット（crystal violet）crystal violet（クリスタルバイオレット）染色でブドウの房状配列grape-like clusters房状配列（grape-like clusters）grape-like clusters（房状配列）を呈する
生息地	鼻腔・咽頭・皮膚の正常フローラ
カタラーゼ	陽性——2H₂O₂→2H₂O+O₂の反応で気泡air bubble気泡（air bubble）air bubble（気泡）が生じる。レンサ球菌属Streptococcusレンサ球菌属（Streptococcus）Streptococcus（レンサ球菌属）との鑑別に使う
コアグラーゼcoagulaseコアグラーゼ（coagulase）coagulase（コアグラーゼ）	陽性——フィブリノゲンをフィブリンへ変換し、自身をフィブリン塊fibrin coagulumフィブリン塊（fibrin coagulum）fibrin coagulum（フィブリン塊）で覆って免疫から隠れる（マスキングmaskingマスキング（masking）masking（マスキング））。コアグラーゼ陰性ブドウ球菌coagulase-negative staphylococci (CoNS)コアグラーゼ陰性ブドウ球菌（coagulase-negative staphylococci (CoNS)）coagulase-negative staphylococci (CoNS)（コアグラーゼ陰性ブドウ球菌）（coagulase-negative staphylococci）との鑑別点

💡 カタラーゼとコアグラーゼcoagulaseコアグラーゼ（coagulase）coagulase（コアグラーゼ）は役割が違う2段階の鑑別試験。 カタラーゼ陽性catalase-positiveカタラーゼ陽性（catalase-positive）catalase-positive（カタラーゼ陽性）でブドウ球菌属をレンサ球菌属Streptococcusレンサ球菌属（Streptococcus）Streptococcus（レンサ球菌属）から区別し、続いてコアグラーゼcoagulaseコアグラーゼ（coagulase）coagulase（コアグラーゼ）陽性でS. aureusをそれ以外のブドウ球菌（コアグラーゼ陰性ブドウ球菌coagulase-negative staphylococci (CoNS)コアグラーゼ陰性ブドウ球菌（coagulase-negative staphylococci (CoNS)）coagulase-negative staphylococci (CoNS)（コアグラーゼ陰性ブドウ球菌））から区別する。

病原性因子

プロテインAprotein AプロテインA（protein A）protein A（プロテインA）（Protein A）：細胞壁に存在し、IgG（免疫グロブリンG）のFc部分Fc regionFc部分（Fc region）Fc region（Fc部分）に結合する。これにより補体活性化complement activation補体活性化（complement activation）complement activation（補体活性化）とオプソニン化opsonizationオプソニン化（opsonization）opsonization（オプソニン化）が妨げられ、貪食を回避する
伝播経路：汚染食品contaminated food汚染食品（contaminated food）contaminated food（汚染食品）、呼吸器飛沫respiratory droplets飛沫（respiratory droplets）respiratory droplets（飛沫）、手指接触
誘因：手術、創傷、異物留置（タンポンなど）

臨床像①：化膿性感染症

疾患	特徴
骨髄炎	骨感染の原因菌第1位
化膿性関節炎septic arthritis化膿性関節炎（septic arthritis）septic arthritis（化膿性関節炎）	関節感染の原因菌第1位
肺炎	胸部X線で斑状浸潤影
毛包炎folliculitis毛包炎（folliculitis）folliculitis（毛包炎）・せつfuruncleせつ（furuncle）furuncle（せつ）・よう・膿痂疹impetigo膿痂疹（impetigo）impetigo（膿痂疹）	発赤・腫脹・膿を伴う皮膚感染
急性心内膜炎acute endocarditis急性心内膜炎（acute endocarditis）acute endocarditis（急性心内膜炎）	非静注薬物使用者IV drug users静注薬物使用者（IV drug users）IV drug users（静注薬物使用者）では左心系left heart (left-sided)左心系（left heart (left-sided)）left heart (left-sided)（左心系）（僧帽弁mitral valve僧帽弁（mitral valve）mitral valve（僧帽弁）・大動脈弁）が主体。三尖弁tricuspid valve三尖弁（tricuspid valve）tricuspid valve（三尖弁）が前に出るのは静注薬物使用者IV drug users静注薬物使用者（IV drug users）IV drug users（静注薬物使用者）で、この集団では発症リスク自体も高い

臨床像②：外毒素性症候群

症候群	原因毒素	機序	臨床像
熱傷様皮膚症候群scalded skin syndrome熱傷様皮膚症候群（scalded skin syndrome）scalded skin syndrome（熱傷様皮膚症候群）	剥脱毒素exfoliative toxin剥脱毒素（exfoliative toxin）exfoliative toxin（剥脱毒素）（ETA・ETB）	グルタミン酸特異的セリンプロテアーゼserine proteaseセリンプロテアーゼ（serine protease）serine protease（セリンプロテアーゼ）としてデスモグレイン1desmoglein 1デスモグレイン1（desmoglein 1）desmoglein 1（デスモグレイン1）のみを切断し、顆粒層granular layer顆粒層（granular layer）granular layer（顆粒層）で表皮内剥離を起こす。スーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原）ではない	弛緩性水疱flaccid bulla弛緩性水疱（flaccid bulla）flaccid bulla（弛緩性水疱）と熱傷様の表皮剥離epidermal detachment表皮剥離（epidermal detachment）epidermal detachment（表皮剥離）。粘膜は侵されない
毒素性ショック症候群toxic shock syndrome (TSS)毒素性ショック症候群（toxic shock syndrome (TSS)）toxic shock syndrome (TSS)（毒素性ショック症候群）	毒素性ショック症候群毒素toxic shock syndrome toxin-1 (TSST-1)毒素性ショック症候群毒素（toxic shock syndrome toxin-1 (TSST-1)）toxic shock syndrome toxin-1 (TSST-1)（毒素性ショック症候群毒素）1（toxic shock syndrome toxin-1, TSST-1）	スーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原）としてMHCクラスIIとT細胞受容体T-cell receptor (TCR)T細胞受容体（T-cell receptor (TCR)）T-cell receptor (TCR)（T細胞受容体）を橋渡しし、サイトカインストームcytokine stormサイトカインストーム（cytokine storm）cytokine storm（サイトカインストーム）を誘発	タンポン使用などが誘因。日焼け様の特徴的な発疹、創部感染、蜂窩織炎・膿瘍を伴う発熱、多臓器不全multiple organ failure (MOF)多臓器不全（multiple organ failure (MOF)）multiple organ failure (MOF)（多臓器不全）
食中毒food poisoning食中毒（food poisoning）food poisoning（食中毒）	エンテロトキシンenterotoxinエンテロトキシン（enterotoxin）enterotoxin（エンテロトキシン）（スーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原））	摂取後急速に発症	悪心・嘔吐・下痢

flowchart TD
  A["Staphylococcus aureus"] --> B["隠れる<br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='coagulase'>コアグラーゼ</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='protein A'>プロテインA</span>）"]
  A --> C["乗っ取る<br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='superantigen'>スーパー抗原</span>毒素）"]
  A --> H["切り離す<br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='exfoliative toxin'>剥脱毒素</span>＝<span class='jp-term jp-term-diagram' title='serine protease'>セリンプロテアーゼ</span>）"]
  B --> D["限局した化膿性感染<br>骨髄炎・関節炎・肺炎・心内膜炎・皮膚感染"]
  C --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='toxic shock syndrome (TSS)'>毒素性ショック症候群</span><br>（TSST-1）"]
  C --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='food poisoning'>食中毒</span><br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='enterotoxin'>エンテロトキシン</span>）"]
  H --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='scalded skin syndrome'>熱傷様皮膚症候群</span><br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='desmoglein 1'>デスモグレイン1</span>の切断）"]

診断

検査	所見
血液寒天培地	β溶血
単純培地	黄金色コロニーgolden colonies黄金色コロニー（golden colonies）golden colonies（黄金色コロニー）——菌名の由来
マンニット食塩寒天培地mannitol salt agarマンニット食塩寒天培地（mannitol salt agar）mannitol salt agar（マンニット食塩寒天培地）	マンニット発酵陽性——培地が黄色に変色discoloration変色（discoloration）discoloration（変色）

治療

メチシリン耐性黄色ブドウ球菌methicillin-resistant S. aureus, MRSAメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（methicillin-resistant S. aureus, MRSA）methicillin-resistant S. aureus, MRSA（メチシリン耐性黄色ブドウ球菌）：ペニシリン結合蛋白penicillin-binding protein, PBPペニシリン結合蛋白（penicillin-binding protein, PBP）penicillin-binding protein, PBP（ペニシリン結合蛋白）の変化によりペニシリン耐性を獲得した株
第一選択：バンコマイシン
その他：リネゾリド、アミノグリコシド系、テトラサイクリン系

まとめ

S. aureusはグラム陽性球菌Gram-positive cocciグラム陽性球菌（Gram-positive cocci）Gram-positive cocci（グラム陽性球菌）でブドウ房状配列grape-like clusters房状配列（grape-like clusters）grape-like clusters（房状配列）、カタラーゼ・コアグラーゼcoagulaseコアグラーゼ（coagulase）coagulase（コアグラーゼ）ともに陽性。コアグラーゼcoagulaseコアグラーゼ（coagulase）coagulase（コアグラーゼ）陽性がコアグラーゼ陰性ブドウ球菌coagulase-negative staphylococci (CoNS)コアグラーゼ陰性ブドウ球菌（coagulase-negative staphylococci (CoNS)）coagulase-negative staphylococci (CoNS)（コアグラーゼ陰性ブドウ球菌）との鑑別点。
病原性は「隠れる」（コアグラーゼcoagulaseコアグラーゼ（coagulase）coagulase（コアグラーゼ）によるフィブリン塊fibrin coagulumフィブリン塊（fibrin coagulum）fibrin coagulum（フィブリン塊）形成、プロテインAprotein AプロテインA（protein A）protein A（プロテインA）による補体・オプソニン化opsonizationオプソニン化（opsonization）opsonization（オプソニン化）阻害）、「乗っ取る」（スーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原）毒素によるサイトカインストームcytokine stormサイトカインストーム（cytokine storm）cytokine storm（サイトカインストーム））、「切り離す」（剥脱毒素exfoliative toxin剥脱毒素（exfoliative toxin）exfoliative toxin（剥脱毒素）によるデスモグレイン1desmoglein 1デスモグレイン1（desmoglein 1）desmoglein 1（デスモグレイン1）の切断）の三軸で理解する。
化膿性感染（骨髄炎・関節炎の第1位原因菌、肺炎、皮膚感染、心内膜炎）は限局性、TSS・食中毒food poisoning食中毒（food poisoning）food poisoning（食中毒）はスーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原）を介した全身性の病態、熱傷様皮膚症候群scalded skin syndrome熱傷様皮膚症候群（scalded skin syndrome）scalded skin syndrome（熱傷様皮膚症候群）は血行性に運ばれた剥脱毒素exfoliative toxin剥脱毒素（exfoliative toxin）exfoliative toxin（剥脱毒素）が全身の表皮を剥離させる病態。
診断はβ溶血、黄金色コロニーgolden colonies黄金色コロニー（golden colonies）golden colonies（黄金色コロニー）、マンニット食塩寒天培地mannitol salt agarマンニット食塩寒天培地（mannitol salt agar）mannitol salt agar（マンニット食塩寒天培地）でのマンニット発酵陽性が特徴。
治療の要はMRSA（PBP変化によるペニシリン耐性）の有無で、MRSAには第一選択としてバンコマイシンを用いる。