Medical Microbiology · 2/13

クレブシエラ・エンテロバクター・プロテウス・セラチア属

Klebsiella, Enterobacter, Proteus, and Serratia genus

応用トピック: 多剤耐性菌と医療関連感染
微生物: Enterobacter cloacae Klebsiella pneumoniae Proteus mirabilis Proteus vulgaris Serratia marcescens

🧠 「KES群」（Klebsiella・Enterobacter・Serratia）は乳糖発酵lactose fermentation乳糖発酵（lactose fermentation）lactose fermentation（乳糖発酵）という1つの性質で束ねられた院内感染菌のグループだが、タイトルtitleタイトル（title）title（タイトル）にあるProteusだけは仲間はずれである。 KES群はいずれも乳糖発酵lactose fermentation乳糖発酵（lactose fermentation）lactose fermentation（乳糖発酵）陽性（MacConkey寒天MacConkey agarMacConkey寒天（MacConkey agar）MacConkey agar（MacConkey寒天）でピンク色pinkピンク色（pink）pink（ピンク色））の日和見opportunistic日和見（opportunistic）opportunistic（日和見）・院内感染菌だが、Proteus mirabilis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）でウレアーゼが強陽性という正反対の生化学プロファイルを持つ。この「ウレアーゼ強陽性」こそがProteusの臨床像（尿pH上昇→ストルバイト結石struvite stoneストルバイト結石（struvite stone）struvite stone（ストルバイト結石）＝鹿角状結石staghorn renal calculi鹿角状結石（staghorn renal calculi）staghorn renal calculi（鹿角状結石））を丸ごと説明する鍵になる。

KES群（Klebsiella・Enterobacter・Serratia）の共通点

項目	内容
形態	グラム陰性桿菌、E. coliと同じ腸内細菌科
生息地	正常腸内フローラnormal intestinal flora (normal gut microbiota)正常腸内フローラ（normal intestinal flora (normal gut microbiota)）normal intestinal flora (normal gut microbiota)（正常腸内フローラ）・上気道の常在菌
生化学的性状	乳糖発酵lactose fermentation乳糖発酵（lactose fermentation）lactose fermentation（乳糖発酵）陽性（+）——KlebsiellaとEnterobacterは急速発酵菌、Serratiaは緩徐発酵菌
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）
病原性因子	院内感染の原因菌／グラム陰性菌に共通するリポ多糖エンドトキシンlipopolysaccharide, LPSリポ多糖エンドトキシン（lipopolysaccharide, LPS）lipopolysaccharide, LPS（リポ多糖エンドトキシン）
臨床像	大葉性肺炎lobar pneumonia大葉性肺炎（lobar pneumonia）lobar pneumonia（大葉性肺炎）（大葉性肺炎lobar pneumonia大葉性肺炎（lobar pneumonia）lobar pneumonia（大葉性肺炎）：Klebsiella肺炎は特に「フリードレンダー肺炎Friedländer's pneumoniaフリードレンダー肺炎（Friedländer's pneumonia）Friedländer's pneumonia（フリードレンダー肺炎）（Friedländer pneumonia）」と呼ばれる）／尿路感染症
診断	MacConkey寒天MacConkey agarMacConkey寒天（MacConkey agar）MacConkey agar（MacConkey寒天）培地でピンク色pinkピンク色（pink）pink（ピンク色）コロニー（乳糖発酵lactose fermentation乳糖発酵（lactose fermentation）lactose fermentation（乳糖発酵）を反映）／喀痰または清潔採尿検体S. hematobium尿検体（S. hematobium）S. hematobium（尿検体）からの培養
治療	多剤耐性のことが多く、ESBL（基質特異性拡張型βラクタマーゼextended-spectrum beta-lactamase (ESBL)基質特異性拡張型βラクタマーゼ（extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)）extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)（基質特異性拡張型βラクタマーゼ）、extended-spectrum beta-lactamase）によりペニシリン・セファロスポリンに耐性を示す。耐性がなければカルバペネム系carbapenemsカルバペネム系（carbapenems）carbapenems（カルバペネム系）（モノバクタムmonobactamモノバクタム（monobactam）monobactam（モノバクタム）・フルオロキノロン・アミノグリコシドも選択肢）

各菌種の特徴

菌種	運動性	特徴的な所見	臨床像・その他
Klebsiella pneumoniae	非運動性nonmotile非運動性（nonmotile）nonmotile（非運動性）	大きな多糖体莢膜polysaccharide capsule多糖体莢膜（polysaccharide capsule）polysaccharide capsule（多糖体莢膜）、ウレアーゼ陽性、グルコース陽性、インドールindoleインドール（indole）indole（インドール）・H₂S陰性	喀痰は厚く血性だが悪臭を伴わないのが特徴。副鼻腔炎・中耳炎・胆嚢炎・胆管炎Cholecystitis/cholangitis胆嚢炎・胆管炎（Cholecystitis/cholangitis）Cholecystitis/cholangitis（胆嚢炎・胆管炎）・創部感染・敗血症も起こす。EMB培地eosin methylene blue agarEMB培地（eosin methylene blue agar）eosin methylene blue agar（EMB培地）で濃青〜紫色コロニー、普通寒天培地では尿臭のある粘液様の大コロニー。血清学的検査は莢膜膨化試験capsule swelling test (Quellung reaction)莢膜膨化試験（capsule swelling test (Quellung reaction)）capsule swelling test (Quellung reaction)（莢膜膨化試験）。「3つのA」＝アルコール依存症alcohol use disorder (AUD) / alcoholismアルコール依存症（alcohol use disorder (AUD) / alcoholism）alcohol use disorder (AUD) / alcoholism（アルコール依存症）に多い、誤嚥で侵入、膿瘍を形成、という語呂で覚える
Enterobacter cloacae	周毛性鞭毛peritrichous flagella周毛性鞭毛（peritrichous flagella）peritrichous flagella（周毛性鞭毛）で運動性あり	—	KES群共通の性状・臨床像に準ずる
Serratia marcescens	運動性あり	培養時に赤色色素を産生	シャワーにピンク色pinkピンク色（pink）pink（ピンク色）の輪を作ることで環境汚染の指標になる

Proteus mirabilis——KES群とは対照的な腸内細菌科の一員

形態・生化学的性状

項目	内容
形態	グラム陰性桿菌
生息地	正常腸内フローラnormal intestinal flora (normal gut microbiota)正常腸内フローラ（normal intestinal flora (normal gut microbiota)）normal intestinal flora (normal gut microbiota)（正常腸内フローラ）
運動性	強い運動性——周毛性鞭毛peritrichous flagella周毛性鞭毛（peritrichous flagella）peritrichous flagella（周毛性鞭毛）を持ち、寒天培地上で特徴的な遊走を示す
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）
生化学的性状	ウレアーゼ強陽性（+）、H₂S陽性、乳糖非発酵lactose non-fermenter乳糖非発酵（lactose non-fermenter）lactose non-fermenter（乳糖非発酵）（-）——KES群と対照的

病原性因子

尿路カテーテルに由来する院内感染（腎盂腎炎→死に至ることもある）
ウレアーゼが尿pHを上昇させ、腎結石（尿路結石urolithiasis尿路結石（urolithiasis）urolithiasis（尿路結石））の形成を促す

💡 ウレアーゼ→ストルバイト結石struvite stoneストルバイト結石（struvite stone）struvite stone（ストルバイト結石）という一直線の機序。 ウレアーゼが尿素を分解してアンモニアを産生し尿がアルカリ化alkalinizationアルカリ化（alkalinization）alkalinization（アルカリ化）すると、リン酸アンモニウムマグネシウムmagnesium ammonium phosphate (struvite)リン酸アンモニウムマグネシウム（magnesium ammonium phosphate (struvite)）magnesium ammonium phosphate (struvite)（リン酸アンモニウムマグネシウム）（ストルバイトstruviteストルバイト（struvite）struvite（ストルバイト））が析出precipitation析出（precipitation）precipitation（析出）しやすくなる。この結石は特徴的な形状から「鹿角状結石staghorn renal calculi鹿角状結石（staghorn renal calculi）staghorn renal calculi（鹿角状結石）」と呼ばれ、Proteus感染の代表的な合併症として頻出する。

臨床像

尿路感染症
鹿角状結石staghorn renal calculi鹿角状結石（staghorn renal calculi）staghorn renal calculi（鹿角状結石）（ストルバイト結石struvite stoneストルバイト結石（struvite stone）struvite stone（ストルバイト結石））
敗血症——高い運動性により膀胱へ侵入しやすく、エンドトキシンendotoxinエンドトキシン（endotoxin）endotoxin（エンドトキシン）によるショック・発熱を起こす

診断

検査	所見
寒天平板・グラム染色	魚臭fishy odor魚臭（fishy odor）fishy odor（魚臭）と遊走運動swarming遊走運動（swarming）swarming（遊走運動）を伴うコロニー形成colonizationコロニー形成（colonization）colonization（コロニー形成）
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）
ウレアーゼ試験	陽性（試験管内で紫色を呈する、Klebsiellaと同様に陽性）

治療

サルファ剤sulfonamidesサルファ剤（sulfonamides）sulfonamides（サルファ剤）
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）、アミノグリコシド系

flowchart TD
  A["腸内細菌科の院内感染菌"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lactose fermentation'>乳糖発酵</span>陽性<br>（MacConkey: ピンク）"]
  A --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lactose non-fermenter'>乳糖非発酵</span><br>（MacConkey: 無色）"]
  B --> D["Klebsiella・Enterobacter<br>（急速発酵）"]
  B --> E["Serratia<br>（緩徐発酵）"]
  C --> F["Proteus mirabilis<br>（ウレアーゼ強陽性・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='swarming'>遊走運動</span>）"]

まとめ

KES群（Klebsiella・Enterobacter・Serratia）は乳糖発酵lactose fermentation乳糖発酵（lactose fermentation）lactose fermentation（乳糖発酵）陽性の院内感染菌で、大葉性肺炎lobar pneumonia大葉性肺炎（lobar pneumonia）lobar pneumonia（大葉性肺炎）（フリードレンダー肺炎Friedländer's pneumoniaフリードレンダー肺炎（Friedländer's pneumonia）Friedländer's pneumonia（フリードレンダー肺炎））やUTIを起こし、ESBLによる多剤耐性がしばしば問題になる。
Klebsiella pneumoniaeは大きな莢膜・厚く血性の喀痰・「3つのA」（アルコール依存症alcohol use disorder (AUD) / alcoholismアルコール依存症（alcohol use disorder (AUD) / alcoholism）alcohol use disorder (AUD) / alcoholism（アルコール依存症）・誤嚥・膿瘍）が特徴。
Serratiaは赤色色素産生（シャワーのピンク色pinkピンク色（pink）pink（ピンク色）の輪）、Enterobacterは周毛性鞭毛peritrichous flagella周毛性鞭毛（peritrichous flagella）peritrichous flagella（周毛性鞭毛）による運動性が特徴。
Proteus mirabilisはKES群と異なり乳糖非発酵lactose non-fermenter乳糖非発酵（lactose non-fermenter）lactose non-fermenter（乳糖非発酵）・ウレアーゼ強陽性・遊走運動swarming遊走運動（swarming）swarming（遊走運動）を示し、ウレアーゼによる尿アルカリ化urine alkalinization尿アルカリ化（urine alkalinization）urine alkalinization（尿アルカリ化）が鹿角状結石staghorn renal calculi鹿角状結石（staghorn renal calculi）staghorn renal calculi（鹿角状結石）（ストルバイト結石struvite stoneストルバイト結石（struvite stone）struvite stone（ストルバイト結石））を引き起こす。
治療はいずれも多剤耐性が問題となりやすく、感受性試験susceptibility test感受性試験（susceptibility test）susceptibility test（感受性試験）（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））に基づいた抗菌薬選択が必須。