Medical Microbiology · 2/4
化膿レンサ球菌（A群）
Streptococcus pyogenes
- 応用トピック
- 僧帽弁狭窄症と僧帽弁閉鎖不全症の診断伝染性膿痂疹・毛包炎・せつ・よう丹毒の臨床像・合併症・治療扁桃炎、アンギーナ、伝染性単核球症急性扁桃炎の合併症と扁桃周囲膿瘍上気道感染症・咽頭炎・中耳炎・副鼻腔炎・急性気管支炎丹毒・蜂窩織炎小児の咽頭痛麻疹、風疹、猩紅熱鼻炎、アデノイド炎、扁桃炎、気管支炎小児の発熱と発疹上気道感染症とインフルエンザ口腔・咽頭疾患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軟部組織感染症と陰圧閉鎖療法
- 微生物
- Streptococcus agalactiae / GBSStreptococcus mitisStreptococcus mutansStreptococcus pneumoniaeStreptococcus pyogenes / GAS
- 疾患
- 猩紅熱
🧠 化膿レンサ球菌Streptococcus pyogenes化膿レンサ球菌（Streptococcus pyogenes）Streptococcus pyogenes（化膿レンサ球菌）（Lancefield A群）の病気は「菌が直接起こす病気」と「菌が引き金を引いて免疫が自分を攻撃する病気」の2層構造で読む。 直接的な病気は化膿性感染（咽頭炎・膿痂疹impetigo膿痂疹（impetigo）impetigo（膿痂疹）・丹毒erysipelas丹毒（erysipelas）erysipelas（丹毒）・蜂窩織炎）と外毒素性症候群Exotoxin-mediated syndromes外毒素性症候群（Exotoxin-mediated syndromes）Exotoxin-mediated syndromes（外毒素性症候群）（猩紅熱scarlet fever猩紅熱（scarlet fever）scarlet fever（猩紅熱）・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）・壊死性筋膜炎necrotizing fasciitis壊死性筋膜炎（necrotizing fasciitis）necrotizing fasciitis（壊死性筋膜炎））——ここでは菌自体や毒素が組織を傷める。一方、感染から約2週間後に起こる感染後合併症post-streptococcal diseases感染後合併症（post-streptococcal diseases）post-streptococcal diseases（感染後合併症）では、菌はすでに排除されているのに免疫反応が暴走する：M蛋白が心筋のミオシンと分子模倣molecular mimicry分子模倣（molecular mimicry）molecular mimicry（分子模倣）を起こして自己免疫が心臓を攻撃するのが急性リウマチ熱acute rheumatic fever, RF急性リウマチ熱（acute rheumatic fever, RF）acute rheumatic fever, RF（急性リウマチ熱）、抗原抗体複合体が糸球体に沈着する（III型アレルギーtype III hypersensitivityIII型アレルギー（type III hypersensitivity）type III hypersensitivity（III型アレルギー））のが溶連菌感染後糸球体腎炎poststreptococcal glomerulonephritis, PSGN溶連菌感染後糸球体腎炎（poststreptococcal glomerulonephritis, PSGN）poststreptococcal glomerulonephritis, PSGN（溶連菌感染後糸球体腎炎）。この違いは治療にも直結し、早期のペニシリンは前者の直接感染を必ず治すが、後者の免疫介在性immune-mediated免疫介在性（immune-mediated）immune-mediated（免疫介在性）合併症（特に糸球体腎炎）は防げない。
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）、長い連鎖状chains連鎖状（chains）chains（連鎖状）配列 |
| 生息地 | ヒトの皮膚・咽頭。直接接触または呼吸器飛沫respiratory droplets飛沫（respiratory droplets）respiratory droplets（飛沫）で伝播 |
| Lancefield分類 | A群レンサ球菌 |
| バシトラシンbacitracinバシトラシン（bacitracin）bacitracin（バシトラシン） | 感受性——B群（S. agalactiae）との鑑別に用いる |
病原性因子
- 莢膜：ヒアルロン酸hyaluronic acidヒアルロン酸（hyaluronic acid）hyaluronic acid（ヒアルロン酸）から成り、免疫系からの認識を回避する
- ストレプトリジンOstreptolysin OストレプトリジンO（streptolysin O）streptolysin O（ストレプトリジンO）（streptolysin O）：赤血球を溶解する（β溶血の原因）が抗原性antigenicity抗原性（antigenicity）antigenicity（抗原性）は乏しい
- ストレプトリジンSstreptolysin SストレプトリジンS（streptolysin S）streptolysin S（ストレプトリジンS）（streptolysin S）：熱に不安定な溶血素haemolysin溶血素（haemolysin）haemolysin（溶血素）
- M蛋白：A群細胞壁の高抗原性antigenicity抗原性（antigenicity）antigenicity（抗原性）因子。付着因子adhesin (adherence factor)付着因子（adhesin (adherence factor)）adhesin (adherence factor)（付着因子）として働くと同時に抗貪食作用antiphagocytic action抗貪食作用（antiphagocytic action）antiphagocytic action（抗貪食作用）（opsonization阻害）を持ち、後述する急性リウマチ熱acute rheumatic fever, RF急性リウマチ熱（acute rheumatic fever, RF）acute rheumatic fever, RF（急性リウマチ熱）の主因ともなる
臨床像①：化膿性感染症
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| 膿痂疹impetigo膿痂疹（impetigo）impetigo（膿痂疹） | 黄色で「痂皮様」の表在性皮膚病変。S. aureusも原因となりうる |
| 咽頭炎・扁桃炎・副鼻腔炎（“strep throat”） | 発赤・炎症を伴う咽頭 |
| 丹毒erysipelas丹毒（erysipelas）erysipelas（丹毒） | 真皮上層upper (papillary) dermis真皮上層（upper (papillary) dermis）upper (papillary) dermis（真皮上層）の感染——境界明瞭な発赤 |
| 蜂窩織炎 | 皮下組織の炎症——発赤・腫脹 |
臨床像②：外毒素性症候群
発熱性外毒素streptococcal pyrogenic exotoxin, Spe発熱性外毒素（streptococcal pyrogenic exotoxin, Spe）streptococcal pyrogenic exotoxin, Spe（発熱性外毒素）——Spe A（TSST-1類似のスーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原））、Spe B（プロテアーゼ）、Spe C（Spe Aと同様）——は総称して発赤毒素erythrogenic toxin発赤毒素（erythrogenic toxin）erythrogenic toxin（発赤毒素）と呼ばれる。
| 症候群 | 原因毒素 | 臨床像 |
|---|---|---|
| 猩紅熱scarlet fever猩紅熱（scarlet fever）scarlet fever（猩紅熱） | Spe A/C | 「イチゴ舌strawberry tongueイチゴ舌（strawberry tongue）strawberry tongue（イチゴ舌）」、咽頭炎、顔面を除く全身の紅斑 |
| 連鎖球菌性毒素性ショック症候群streptococcal toxic shock syndrome, STSS連鎖球菌性毒素性ショック症候群（streptococcal toxic shock syndrome, STSS）streptococcal toxic shock syndrome, STSS（連鎖球菌性毒素性ショック症候群） | Spe A、C（スーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原）） | ショック、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） |
| 壊死性筋膜炎necrotizing fasciitis壊死性筋膜炎（necrotizing fasciitis）necrotizing fasciitis（壊死性筋膜炎） | Spe B | 「人食いバクテリア」——組織壊死tissue necrosis組織壊死（tissue necrosis）tissue necrosis（組織壊死）が急速に進行し切断を要することもある |
臨床像③：溶連菌感染後合併症
感染からおよそ2週間後に発症する、免疫が自己を攻撃する病態。
急性リウマチ熱（RF）
M蛋白が心筋のミオシンと分子模倣molecular mimicry分子模倣（molecular mimicry）molecular mimicry（分子模倣）を起こし、菌に対する抗体が自己の心臓（特に僧帽弁mitral valve僧帽弁（mitral valve）mitral valve（僧帽弁））を攻撃する——僧帽弁狭窄症mitral stenosis僧帽弁狭窄症（mitral stenosis）mitral stenosis（僧帽弁狭窄症）に至りうる。先行する咽頭炎の既往が典型的。
JONES基準：
| 頭文字 | 症状 |
|---|---|
| J | Joints：多関節炎polyarthritis多関節炎（polyarthritis）polyarthritis（多関節炎） |
| O | (心臓）弁膜障害・全心炎carditis心炎（carditis）carditis（心炎） |
| N | Nodules：伸側（肘・膝）の皮下結節 |
| E | Erythema marginatum：境界明瞭な辺縁紅斑 |
| S | Sydenham’s chorea：手・顔面の不随意運動voluntary motor function (voluntary movement)随意運動（voluntary motor function (voluntary movement)）voluntary motor function (voluntary movement)（随意運動） |
溶連菌感染後糸球体腎炎（PSGN）
循環中の抗原抗体免疫複合体が糸球体に沈着するIII型アレルギーtype III hypersensitivityIII型アレルギー（type III hypersensitivity）type III hypersensitivity（III型アレルギー）。顔面の浮腫（“puffiness”）と「コーラ色の尿」を特徴とする。
⚠️ ペニシリンはPSGNを防がない。 早期のペニシリン投与は急性リウマチ熱acute rheumatic fever, RF急性リウマチ熱（acute rheumatic fever, RF）acute rheumatic fever, RF（急性リウマチ熱）の発症を防ぐが、PSGNの発症は防止できない——両者は同じ「感染後合併症post-streptococcal diseases感染後合併症（post-streptococcal diseases）post-streptococcal diseases（感染後合併症）」でも予防できるかどうかが異なる点に注意する。
flowchart TD
A["S. pyogenes（A群）"] --> B["直接感染<br>（化膿性・毒素性）"]
A --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='post-streptococcal diseases'>感染後合併症</span><br>（免疫が自己を攻撃、約2週間後）"]
B --> D["咽頭炎・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='impetigo'>膿痂疹</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='erysipelas'>丹毒</span>・蜂窩織炎"]
B --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='scarlet fever'>猩紅熱</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='toxic shock syndrome (TSS)'>毒素性ショック症候群</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='necrotizing fasciitis'>壊死性筋膜炎</span><br>（Spe A/B/C毒素）"]
C --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acute rheumatic fever, RF'>急性リウマチ熱</span><br>（M蛋白の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='molecular mimicry'>分子模倣</span>→心臓を攻撃）"]
C --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='poststreptococcal glomerulonephritis, PSGN'>溶連菌感染後糸球体腎炎</span><br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='immune complex deposition'>免疫複合体沈着</span>、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='type III hypersensitivity'>III型アレルギー</span>）"]診断
- 発育要求性fastidious growth requirement発育要求性（fastidious growth requirement）fastidious growth requirement（発育要求性）が複雑——血液寒天培地で微小な集落と広いβ溶血帯を示す
- 抗ストレプトリジンO抗体価antistreptolysin O titer抗ストレプトリジンO抗体価（antistreptolysin O titer）antistreptolysin O titer（抗ストレプトリジンO抗体価）：ストレプトリジンOstreptolysin OストレプトリジンO（streptolysin O）streptolysin O（ストレプトリジンO）に対する抗体価antibody titer抗体価（antibody titer）antibody titer（抗体価）を測定し、急性リウマチ熱acute rheumatic fever, RF急性リウマチ熱（acute rheumatic fever, RF）acute rheumatic fever, RF（急性リウマチ熱）の診断的意義が大きい
治療
- ペニシリンに常に感受性（それでもアンチバイオグラムantibiogramアンチバイオグラム（antibiogram）antibiogram（アンチバイオグラム）は必ず実施する）
- ただしペニシリン治療はPSGNの発症を防がない
まとめ
- S. pyogenesはA群レンサ球菌、バシトラシンbacitracinバシトラシン（bacitracin）bacitracin（バシトラシン）感受性でB群と鑑別する。
- 化膿性感染（咽頭炎・膿痂疹impetigo膿痂疹（impetigo）impetigo（膿痂疹）・丹毒erysipelas丹毒（erysipelas）erysipelas（丹毒）・蜂窩織炎）と外毒素性症候群Exotoxin-mediated syndromes外毒素性症候群（Exotoxin-mediated syndromes）Exotoxin-mediated syndromes（外毒素性症候群）（猩紅熱scarlet fever猩紅熱（scarlet fever）scarlet fever（猩紅熱）・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）・壊死性筋膜炎necrotizing fasciitis壊死性筋膜炎（necrotizing fasciitis）necrotizing fasciitis（壊死性筋膜炎））は菌・毒素の直接作用direct action直接作用（direct action）direct action（直接作用）による。
- 感染後およそ2週間で起こる急性リウマチ熱acute rheumatic fever, RF急性リウマチ熱（acute rheumatic fever, RF）acute rheumatic fever, RF（急性リウマチ熱）（M蛋白の分子模倣molecular mimicry分子模倣（molecular mimicry）molecular mimicry（分子模倣）による自己免疫、JONES基準）とPSGN（免疫複合体沈着immune complex deposition免疫複合体沈着（immune complex deposition）immune complex deposition（免疫複合体沈着）、III型アレルギーtype III hypersensitivityIII型アレルギー（type III hypersensitivity）type III hypersensitivity（III型アレルギー））は、免疫が自己を攻撃する病態として区別する。
- 診断はβ溶血とASO抗体価antistreptolysin O titerASO抗体価（antistreptolysin O titer）antistreptolysin O titer（ASO抗体価）（特にリウマチ熱rheumatic feverリウマチ熱（rheumatic fever）rheumatic fever（リウマチ熱）で有意義）。
- ペニシリンは常に有効で早期治療は急性リウマチ熱acute rheumatic fever, RF急性リウマチ熱（acute rheumatic fever, RF）acute rheumatic fever, RF（急性リウマチ熱）を予防できるが、PSGNは予防できない。