Medical Microbiology · 2/10
チフス菌とパラチフス菌A・B・C
Salmonella typhi and Salmonella paratyphi A, B, C
🧠 チフス菌S. typhiチフス菌(S. typhi)S. typhi(チフス菌)・パラチフス菌S. paratyphi A/B/Cパラチフス菌(S. paratyphi A/B/C)S. paratyphi A/B/C(パラチフス菌)は、同じサルモネラ属Salmonellaサルモネラ属(Salmonella)Salmonella(サルモネラ属)属でも胃腸炎を起こす非チフス性S. typhiチフス性(S. typhi)S. typhi(チフス性)サルモネラとは根本的に違う戦略をとる菌として読む。 非チフス性S. typhiチフス性(S. typhi)S. typhi(チフス性)サルモネラが腸管粘膜にとどまり局所の炎症で下痢に終わるのに対し、チフス菌S. typhiチフス菌(S. typhi)S. typhi(チフス菌)はM細胞M cellM細胞(M cell)M cell(M細胞)を介してわざと血流に侵入し、マクロファージの中に隠れて全身へ拡散する菌血症を起こす——だから「腸の病気」ではなく「腸チフスTyphoid fever腸チフス(Typhoid fever)Typhoid fever(腸チフス)という全身感染症systemic infections全身感染症(systemic infections)systemic infections(全身感染症)」になる。臨床経過は無症状の一次菌血症primary bacteraemia一次菌血症(primary bacteraemia)primary bacteraemia(一次菌血症)(潜伏期)→ 発熱する二次菌血症secondary bacteraemia二次菌血症(secondary bacteraemia)secondary bacteraemia(二次菌血症)(発症期)という2段階の時間軸で読み解くのが最も整理しやすい。
形態・生化学的性状
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 形態 | グラム陰性桿菌。E. coliと同じ腸内細菌科の一員 |
| 生息地 | 動物の腸管・胆嚢に生息するが、ヒトを固有宿主definitive (natural) host固有宿主(definitive (natural) host)definitive (natural) host(固有宿主)とする病原体 |
| 運動性 | 周毛性鞭毛peritrichous flagella周毛性鞭毛(peritrichous flagella)peritrichous flagella(周毛性鞭毛)により運動性あり |
| 莢膜 | Vi抗原Vi antigenVi抗原(Vi antigen)Vi antigen(Vi抗原)——非チフス性S. typhiチフス性(S. typhi)S. typhi(チフス性)サルモネラ(S. enteritidisなど)との鑑別に用いる |
| 好気性 | 通性嫌気性菌facultative anaerobe通性嫌気性菌(facultative anaerobe)facultative anaerobe(通性嫌気性菌) |
| 細胞内寄生性parasitic寄生性(parasitic)parasitic(寄生性) | 通性細胞内寄生菌facultative intracellular bacteria通性細胞内寄生菌(facultative intracellular bacteria)facultative intracellular bacteria(通性細胞内寄生菌)——特にマクロファージ内で生存する |
| 酸への抵抗性 | 酸に弱い(acid labile)——胃酸で容易に死滅するため、発症には比較的高い菌量を要する |
| 生化学的性状 | H₂S産生(+、ただし非チフス性S. typhiチフス性(S. typhi)S. typhi(チフス性)サルモネラより弱い)、乳糖非発酵lactose non-fermenter乳糖非発酵(lactose non-fermenter)lactose non-fermenter(乳糖非発酵) |
💡 Vi抗原Vi antigenVi抗原(Vi antigen)Vi antigen(Vi抗原)の意味。 莢膜多糖capsular polysaccharide莢膜多糖(capsular polysaccharide)capsular polysaccharide(莢膜多糖)であるVi抗原Vi antigenVi抗原(Vi antigen)Vi antigen(Vi抗原)はO抗原O antigen (somatic antigen)O抗原(O antigen (somatic antigen))O antigen (somatic antigen)(O抗原)を覆い隠し、補体や抗体による認識を妨げる働きを持つ。この抗原の有無が、同じサルモネラ属Salmonellaサルモネラ属(Salmonella)Salmonella(サルモネラ属)属の中でもチフス性S. typhiチフス性(S. typhi)S. typhi(チフス性)と非チフス性S. typhiチフス性(S. typhi)S. typhi(チフス性)(gastroenteritisを起こす血清型)を鑑別する手がかりになる。
病原性因子
- 貯蔵宿主reservoir host貯蔵宿主(reservoir host)reservoir host(貯蔵宿主)は動物由来zoono-動物由来(zoono-)zoono-(動物由来)の人獣共通感染症だが、ヒトの胆嚢に住み着く無症候性の慢性保菌者chronic carrier慢性保菌者(chronic carrier)chronic carrier(慢性保菌者)もまた重要な感染源となる
- 糞口fecal-oral糞口(fecal-oral)fecal-oral(糞口)感染で伝播する
- 病原性の本体はIII型分泌装置type III secretion system (T3SS)III型分泌装置(type III secretion system (T3SS))type III secretion system (T3SS)(III型分泌装置)(type III secretion system, T3SS)とそのエフェクター分子であり、腸上皮細胞intestinal epithelial cell腸上皮細胞(intestinal epithelial cell)intestinal epithelial cell(腸上皮細胞)への侵入を促進し、マクロファージ内での生存を可能にする(Shigellaも同じ武器を用いる)
感染の時間経過:一次菌血症と二次菌血症
| 病期 | 時期 | 機序 |
|---|---|---|
| 一次菌血症primary bacteraemia一次菌血症(primary bacteraemia)primary bacteraemia(一次菌血症) | 感染後〜2週間、無症状 | 菌がパイエル板Peyer's patchパイエル板(Peyer's patch)Peyer's patch(パイエル板)のM細胞M cellM細胞(M cell)M cell(M細胞)を通過し腸管マクロファージに貪食される→腸間膜リンパ節mesenteric lymph node腸間膜リンパ節(mesenteric lymph node)mesenteric lymph node(腸間膜リンパ節)を経て血中へ→肝クッパー細胞hepatic Kupffer cells肝クッパー細胞(hepatic Kupffer cells)hepatic Kupffer cells(肝クッパー細胞)・胆嚢・肺などで増殖する |
| 二次菌血症secondary bacteraemia二次菌血症(secondary bacteraemia)secondary bacteraemia(二次菌血症) | 感染後2週間以降、全身性炎症Systemic Inflammation全身性炎症(Systemic Inflammation)Systemic Inflammation(全身性炎症)として発症 | 増殖した菌の一部がパイエル板Peyer's patchパイエル板(Peyer's patch)Peyer's patch(パイエル板)へ再び戻り再増殖し、潰瘍形成ulceration潰瘍形成(ulceration)ulceration(潰瘍形成)・穿孔を起こす |
flowchart TD
A["経口摂取(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fecal-oral'>糞口</span>感染)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='M cell'>M細胞</span>を介して<br>腸管マクロファージに貪食"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mesenteric lymph node'>腸間膜リンパ節</span>→血流<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='primary bacteraemia'>一次菌血症</span>・無症状、〜2週)"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hepatic Kupffer cells'>肝クッパー細胞</span>・胆嚢・肺で増殖"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='secondary bacteraemia'>二次菌血症</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Systemic Inflammation'>全身性炎症</span>として発症、2週以降)"]
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Peyer's patch'>パイエル板</span>に<span class='jp-term jp-term-diagram' title='repopulate'>再定着</span><br>→潰瘍・穿孔"]
臨床像
| 疾患 | 特徴 |
|---|---|
| 腸チフスTyphoid fever腸チフス(Typhoid fever)Typhoid fever(腸チフス)(enteric fever、S. typhi) | バラ疹rose-colored maculesバラ疹(rose-colored macules)rose-colored macules(バラ疹)が胸腹部に出現するが患者の約25%のみ/鎌状赤血球症患者における骨髄炎の最多原因菌/「エンドウ豆スープ様pea soupエンドウ豆スープ様(pea soup)pea soup(エンドウ豆スープ様)」下痢/合併症として肝炎・髄膜炎・肺炎・関節炎・腸穿孔 |
| パラチフスS. paratyphi A/B/Cパラチフス(S. paratyphi A/B/C)S. paratyphi A/B/C(パラチフス) | 腸チフスTyphoid fever腸チフス(Typhoid fever)Typhoid fever(腸チフス)に類似した「チフス様疾患typhoid-like diseaseチフス様疾患(typhoid-like disease)typhoid-like disease(チフス様疾患)(腹部チフスenteric fever腹部チフス(enteric fever)enteric fever(腹部チフス))」を起こすが、一般に腸チフスTyphoid fever腸チフス(Typhoid fever)Typhoid fever(腸チフス)より軽症 |
⚠️ 鎌状赤血球症患者の骨髄炎はチフス菌S. typhiチフス菌(S. typhi)S. typhi(チフス菌)が第1位。 通常、骨髄炎の主要原因菌は黄色ブドウ球菌だが、鎌状赤血球症では脾機能低下hyposplenism脾機能低下(hyposplenism)hyposplenism(脾機能低下)や血流障害を背景にサルモネラ属Salmonellaサルモネラ属(Salmonella)Salmonella(サルモネラ属)が最多原因菌となる点は頻出知識である。
診断
| 検査 | 所見 |
|---|---|
| 培養検体 | 便・血液・尿——尿培養は感染2週目以降でないと陽性にならない |
| 便培養の増菌 | セレンseleniumセレン(selenium)selenium(セレン)酸塩を含む増菌培地enrichment medium増菌培地(enrichment medium)enrichment medium(増菌培地)(Leifson培地)で前培養してから分離培地に植える |
| Salmonella-Shigella(Hektoen)培地 | 黒色コロニー(Shigellaとの鑑別に有用) |
| ビスマス亜硫酸塩培地Bismuth-sulfite mediumビスマス亜硫酸塩培地(Bismuth-sulfite medium)Bismuth-sulfite medium(ビスマス亜硫酸塩培地) | 黒色(Salmonella用の選択培地selective medium選択培地(selective medium)selective medium(選択培地)) |
| エオシン・メチレンブルー培地eosin methylene blue (EMB) agarエオシン・メチレンブルー培地(eosin methylene blue (EMB) agar)eosin methylene blue (EMB) agar(エオシン・メチレンブルー培地)(EMB培地eosin methylene blue agarEMB培地(eosin methylene blue agar)eosin methylene blue agar(EMB培地)) | ピンク色pinkピンク色(pink)pink(ピンク色)コロニー(乳糖非発酵lactose non-fermenter乳糖非発酵(lactose non-fermenter)lactose non-fermenter(乳糖非発酵)を反映) |
| ブリリアントグリーン培地Brilliant-green mediumブリリアントグリーン培地(Brilliant-green medium)Brilliant-green medium(ブリリアントグリーン培地) | 無色(Salmonellaは乳糖非発酵lactose non-fermenter乳糖非発酵(lactose non-fermenter)lactose non-fermenter(乳糖非発酵)のため。E. coliは赤色を呈する) |
| 血清学的検査 | スライド凝集反応slide agglutination testスライド凝集反応(slide agglutination test)slide agglutination test(スライド凝集反応)でO抗原O antigen (somatic antigen)O抗原(O antigen (somatic antigen))O antigen (somatic antigen)(O抗原)・H抗原H antigenH抗原(H antigen)H antigen(H抗原)を同定/グルーバー・ウィダール試験Gruber-Widal testグルーバー・ウィダール試験(Gruber-Widal test)Gruber-Widal test(グルーバー・ウィダール試験)(Gruber-Widal test、管内凝集反応tube agglutination test管内凝集反応(tube agglutination test)tube agglutination test(管内凝集反応))で段階希釈serial dilution段階希釈(serial dilution)serial dilution(段階希釈)により血清中の抗体価antibody titer抗体価(antibody titer)antibody titer(抗体価)を測定 |
治療
- 第一選択:アジスロマイシンまたはセフトリアキソン——多くの流行地からの輸入例で経験的治療empiric therapy経験的治療(empiric therapy)empiric therapy(経験的治療)として妥当
- フルオロキノロン系fluoroquinoloneフルオロキノロン系(fluoroquinolone)fluoroquinolone(フルオロキノロン系)(シプロフロキサシンciprofloxacinシプロフロキサシン(ciprofloxacin)ciprofloxacin(シプロフロキサシン)など)は感受性が確認された場合のみ用いる——南アジア由来株を中心にフルオロキノロン非感受性が広がっており、もはや経験的な第一選択ではない
- アンピシリン、トリメトプリムtrimethoprimトリメトプリム(trimethoprim)trimethoprim(トリメトプリム)・スルファメトキサゾールsulfamethoxazoleスルファメトキサゾール(sulfamethoxazole)sulfamethoxazole(スルファメトキサゾール)への耐性も各地で拡大している
- 予防:生弱毒化ワクチンlive-attenuated vaccine生弱毒化ワクチン(live-attenuated vaccine)live-attenuated vaccine(生弱毒化ワクチン)
⚠️ 超多剤耐性XDR超多剤耐性(XDR)XDR(超多剤耐性)腸チフスTyphoid fever腸チフス(Typhoid fever)Typhoid fever(腸チフス)。 パキスタン(2016年〜)・イラク由来株を中心に、アンピシリン・セフトリアキソン・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)・シプロフロキサシンciprofloxacinシプロフロキサシン(ciprofloxacin)ciprofloxacin(シプロフロキサシン)・TMP-SMXに耐性だがアジスロマイシン・カルバペネムcarbapenemカルバペネム(carbapenem)carbapenem(カルバペネム)には感受性を保つXDR株が広がっている。パキスタン・イラクへの渡航歴がある、または渡航歴のない患者では、非重症例にアジスロマイシン、重症例にカルバペネムcarbapenemカルバペネム(carbapenem)carbapenem(カルバペネム)で経験的治療empiric therapy経験的治療(empiric therapy)empiric therapy(経験的治療)を開始する。
まとめ
- チフス菌S. typhiチフス菌(S. typhi)S. typhi(チフス菌)・パラチフス菌S. paratyphi A/B/Cパラチフス菌(S. paratyphi A/B/C)S. paratyphi A/B/C(パラチフス菌)は同じサルモネラ属Salmonellaサルモネラ属(Salmonella)Salmonella(サルモネラ属)属でも非チフス性S. typhiチフス性(S. typhi)S. typhi(チフス性)(胃腸炎型)サルモネラと異なり、M細胞M cellM細胞(M cell)M cell(M細胞)→マクロファージ経由で血流に侵入し全身感染(腸チフスTyphoid fever腸チフス(Typhoid fever)Typhoid fever(腸チフス))を起こす。
- 病期は無症状の一次菌血症primary bacteraemia一次菌血症(primary bacteraemia)primary bacteraemia(一次菌血症)(〜2週、パイエル板Peyer's patchパイエル板(Peyer's patch)Peyer's patch(パイエル板)→腸間膜リンパ節mesenteric lymph node腸間膜リンパ節(mesenteric lymph node)mesenteric lymph node(腸間膜リンパ節)→血流→各臓器で増殖)と、全身性炎症Systemic Inflammation全身性炎症(Systemic Inflammation)Systemic Inflammation(全身性炎症)を伴う二次菌血症secondary bacteraemia二次菌血症(secondary bacteraemia)secondary bacteraemia(二次菌血症)(2週以降、パイエル板Peyer's patchパイエル板(Peyer's patch)Peyer's patch(パイエル板)の潰瘍・穿孔)に分かれる。
- Vi抗原Vi antigenVi抗原(Vi antigen)Vi antigen(Vi抗原)(莢膜)が非チフス性S. typhiチフス性(S. typhi)S. typhi(チフス性)サルモネラとの鑑別点であり、III型分泌装置type III secretion system (T3SS)III型分泌装置(type III secretion system (T3SS))type III secretion system (T3SS)(III型分泌装置)(T3SS)が腸上皮intestinal epithelium腸上皮(intestinal epithelium)intestinal epithelium(腸上皮)侵入とマクロファージ内生存を担う。
- 臨床像はバラ疹rose-colored maculesバラ疹(rose-colored macules)rose-colored macules(バラ疹)(25%のみ)、鎌状赤血球症患者での骨髄炎第1位、エンドウ豆スープ様pea soupエンドウ豆スープ様(pea soup)pea soup(エンドウ豆スープ様)下痢が特徴的。パラチフスparatyphoidパラチフス(paratyphoid)paratyphoid(パラチフス)は類似だが軽症。
- 診断は血液・便・尿培養(尿は2週目以降に陽性化)とグルーバー・ウィダール試験Gruber-Widal testグルーバー・ウィダール試験(Gruber-Widal test)Gruber-Widal test(グルーバー・ウィダール試験)などの血清学的検査、治療は経験的にアジスロマイシンまたはセフトリアキソンを用い、フルオロキノロンは感受性確認後に、XDR株にはアジスロマイシン・カルバペネムcarbapenemカルバペネム(carbapenem)carbapenem(カルバペネム)を用いる。