Medical Microbiology · 2/14
エルシニア属(ペスト菌とエルシニア症)
Yersinia genus (Y. pestis and yersiniosis)
🧠 Yersinia属菌はすべて「セーフティピン様safety-pin-shapedセーフティピン様(safety-pin-shaped)safety-pin-shaped(セーフティピン様)の両極染色bipolar staining両極染色(bipolar staining)bipolar staining(両極染色)」と「低温での増殖」という共通の身分証を持つが、伝播経路が病像を丸ごと決める。 糞口fecal-oral糞口(fecal-oral)fecal-oral(糞口)感染(子犬の糞・乳製品・水)で腸に入るY. enterocolitica・Y. pseudotuberculosisは腸炎という「局所の病気」に留まるのに対し、ノミ刺咬flea biteノミ刺咬(flea bite)flea bite(ノミ刺咬)や飛沫respiratory droplets飛沫(respiratory droplets)respiratory droplets(飛沫)(げっ歯類由来)で侵入するY. pestis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)由来のYOPSYersinia outer proteinsYOPS(Yersinia outer proteins)Yersinia outer proteins(YOPS)(Yersinia outer proteins)で貪食細胞phagocytes貪食細胞(phagocytes)phagocytes(貪食細胞)を無力化し全身に広がる「ペストplagueペスト(plague)plague(ペスト)(黒死病Black Death黒死病(Black Death)Black Death(黒死病))」という致死的な全身感染症systemic infections全身感染症(systemic infections)systemic infections(全身感染症)を起こす。同じ属・同じ武器(T3SS)でも、入り口が違うだけで運命が変わる好例として読む。
Yersinia enterocolitica・Y. pseudotuberculosis(エルシニア症)
形態・生化学的性状
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 形態 | グラム陰性桿菌。両極染色bipolar staining両極染色(bipolar staining)bipolar staining(両極染色)で「セーフティピン様safety-pin-shapedセーフティピン様(safety-pin-shaped)safety-pin-shaped(セーフティピン様)」の外観を呈する |
| 生息地 | 人獣共通感染症 |
| 莢膜 | あり(抗貪食作用antiphagocytic action抗貪食作用(antiphagocytic action)antiphagocytic action(抗貪食作用)) |
| 増殖特性 | 低温でも増殖・運動可能(多くの腸内細菌科と異なり寒冷環境を好む) |
💡 低温増殖性は診断にそのまま応用される。 「コールドエンリッチメントcold enrichmentコールドエンリッチメント(cold enrichment)cold enrichment(コールドエンリッチメント)」と呼ばれる手法で、便検体を4℃で保存・培養すると、他の常在腸内細菌の増殖が抑えられる一方でYersiniaだけが増殖できるため、選択的に分離できる。
病原性因子
- 主に子犬の糞便を介して伝播する
- 乳製品を介しても伝播し、水を介する可能性もある
臨床像
エルシニア症Yersiniosisエルシニア症(Yersiniosis)Yersiniosis(エルシニア症)= 胃腸炎+腸炎、または胃腸炎+腸間膜リンパ節炎mesenteric lymphadenitis腸間膜リンパ節炎(mesenteric lymphadenitis)mesenteric lymphadenitis(腸間膜リンパ節炎)(Y. pseudotuberculosis)
- 菌血症に伴う炎症・潰瘍形成ulceration潰瘍形成(ulceration)ulceration(潰瘍形成)により、小児では血性下痢を起こす
- 全身症状:発熱、白血球増多leukocytosis白血球増多(leukocytosis)leukocytosis(白血球増多)、膿瘍形成
- 合併症:
| 合併症 | 内容 |
|---|---|
| 腸間膜リンパ節炎mesenteric lymphadenitis腸間膜リンパ節炎(mesenteric lymphadenitis)mesenteric lymphadenitis(腸間膜リンパ節炎) | 年長児では急性虫垂炎acute appendicitis急性虫垂炎(acute appendicitis)acute appendicitis(急性虫垂炎)に酷似しうる(偽虫垂炎pseudoappendicitis偽虫垂炎(pseudoappendicitis)pseudoappendicitis(偽虫垂炎)) |
| 免疫複合体形成 | 成人では関節炎や強直性脊椎炎ankylosing spondylitis強直性脊椎炎(ankylosing spondylitis)ankylosing spondylitis(強直性脊椎炎)(spondylitis ankylopoetica、Bechterew病)を起こす |
| その他 | 腹腔内膿瘍intra-abdominal abscess腹腔内膿瘍(intra-abdominal abscess)intra-abdominal abscess(腹腔内膿瘍)、肝炎、骨髄炎、敗血症 |
⚠️ 腸間膜リンパ節炎mesenteric lymphadenitis腸間膜リンパ節炎(mesenteric lymphadenitis)mesenteric lymphadenitis(腸間膜リンパ節炎)は急性虫垂炎acute appendicitis急性虫垂炎(acute appendicitis)acute appendicitis(急性虫垂炎)の重要な鑑別診断differential diagnosis鑑別診断(differential diagnosis)differential diagnosis(鑑別診断)。 年長児の右下腹部right lower quadrant右下腹部(right lower quadrant)right lower quadrant(右下腹部)痛でYersiniaによる腸間膜リンパ節炎mesenteric lymphadenitis腸間膜リンパ節炎(mesenteric lymphadenitis)mesenteric lymphadenitis(腸間膜リンパ節炎)を虫垂炎と誤診misdiagnosis誤診(misdiagnosis)misdiagnosis(誤診)し、不要な手術に至る例が国家試験でも頻出のひっかけポイントである。
診断
- 血液寒天培地:好気培養aerobic culture好気培養(aerobic culture)aerobic culture(好気培養)(「コールドエンリッチメントcold enrichmentコールドエンリッチメント(cold enrichment)cold enrichment(コールドエンリッチメント)」)
- MacConkey寒天MacConkey agarMacConkey寒天(MacConkey agar)MacConkey agar(MacConkey寒天)またはEMB培地eosin methylene blue agarEMB培地(eosin methylene blue agar)eosin methylene blue agar(EMB培地)を4℃で培養
- 血清学的検査
治療
第3世代セファロスポリンthird-generation cephalosporin第3世代セファロスポリン(third-generation cephalosporin)third-generation cephalosporin(第3世代セファロスポリン)+アミノグリコシドの併用
Yersinia pestis(ペスト菌)
形態・生化学的性状
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 形態 | グラム陰性桿菌。両極染色bipolar staining両極染色(bipolar staining)bipolar staining(両極染色)で「セーフティピン様safety-pin-shapedセーフティピン様(safety-pin-shaped)safety-pin-shaped(セーフティピン様)」の外観 |
| 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) |
| 生息地 | 人獣共通感染症(主にげっ歯類=ネズミ・ラットratラット(rat)rat(ラット)など) |
| 莢膜 | あり(抗貪食作用antiphagocytic action抗貪食作用(antiphagocytic action)antiphagocytic action(抗貪食作用)) |
| その他の因子 | プラスミノーゲン活性化因子plasminogen activatorプラスミノーゲン活性化因子(plasminogen activator)plasminogen activator(プラスミノーゲン活性化因子)プロテアーゼ遺伝子——補体成分complement component補体成分(complement component)complement component(補体成分)C3bを分解し、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 |
病原性因子
- 主要な貯蔵宿主reservoir host貯蔵宿主(reservoir host)reservoir host(貯蔵宿主)はげっ歯類・プレーリードッグ
- 伝播経路はノミ刺咬flea biteノミ刺咬(flea bite)flea bite(ノミ刺咬)(げっ歯類を吸血したノミ)または飛沫respiratory droplets飛沫(respiratory droplets)respiratory droplets(飛沫)感染(肺ペストpneumonic plague肺ペスト(pneumonic plague)pneumonic plague(肺ペスト)=ヒト-ヒト感染)
- 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)によりYOPSYersinia outer proteinsYOPS(Yersinia outer proteins)Yersinia outer proteins(YOPS)(エルシニア外膜蛋白outer membrane protein外膜蛋白(outer membrane protein)outer membrane protein(外膜蛋白)、Yersinia outer proteins)を注入し、マクロファージ・好中球の貪食能phagocytic capacity貪食能(phagocytic capacity)phagocytic capacity(貪食能)・サイトカイン産生を阻害する機能不全を誘導——これにより菌は急速に増殖・拡散する
臨床像
ペストplagueペスト(plague)plague(ペスト)(黒死病Black Death黒死病(Black Death)Black Death(黒死病)、“Black Plague”)
| 病型 | 特徴 |
|---|---|
| 腺ペストbubonic plague腺ペスト(bubonic plague)bubonic plague(腺ペスト) | 皮膚にバブーbuboesバブー(buboes)buboes(バブー)——腫脹し圧痛を伴うリンパ節 |
| 敗血症型septicemic form敗血症型(septicemic form)septicemic form(敗血症型) | ノミ刺咬flea biteノミ刺咬(flea bite)flea bite(ノミ刺咬)→リンパ節→血流に達し、罹患組織が黒色化・壊死する。皮膚などの臓器で出血性炎症・膿瘍・播種性血管内凝固症候群disseminated intravascular coagulation (DIC)播種性血管内凝固症候群(disseminated intravascular coagulation (DIC))disseminated intravascular coagulation (DIC)(播種性血管内凝固症候群)を起こしうる |
| 肺ペストpneumonic plague肺ペスト(pneumonic plague)pneumonic plague(肺ペスト) | 未治療では致死率100%。呼吸困難・黒色痰の喀出Expectoration喀出(Expectoration)Expectoration(喀出)・胸痛を呈する。エアロゾルaerosolエアロゾル(aerosol)aerosol(エアロゾル)によるヒト-ヒト感染力が非常に強く、最終的に死に至る |
flowchart TD
A["Yersinia pestis<br>(げっ歯類が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='reservoir host'>貯蔵宿主</span>)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='flea bite'>ノミ刺咬</span>"]
A --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='respiratory droplets'>飛沫</span>(ヒト-ヒト、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pneumonic plague'>肺ペスト</span>由来)"]
B --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bubonic plague'>腺ペスト</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='buboes'>バブー</span>形成)"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='septicemic form'>敗血症型</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tissue necrosis'>組織壊死</span>・DIC)"]
C --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pneumonic plague'>肺ペスト</span><br>(未治療で致死率100%)"]
診断
- 培養は安全でないため推奨されない
- 検体:喀痰、血液、髄液
- 血清学的検査:血液から
治療
腺ペストbubonic plague腺ペスト(bubonic plague)bubonic plague(腺ペスト)・敗血症型ペストsepticemic plague敗血症型ペスト(septicemic plague)septicemic plague(敗血症型ペスト)は単剤治療が第一選択(CDC 2021年改訂)——アミノグリコシド系(ストレプトマイシンstreptomycinストレプトマイシン(streptomycin)streptomycin(ストレプトマイシン)またはゲンタマイシンgentamicinゲンタマイシン(gentamicin)gentamicin(ゲンタマイシン))、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)・レボフロキサシンlevofloxacinレボフロキサシン(levofloxacin)levofloxacin(レボフロキサシン)・モキシフロキサシンmoxifloxacinモキシフロキサシン(moxifloxacin)moxifloxacin(モキシフロキサシン)、2021年改訂で第一選択に追加)、ドキシサイクリンのいずれかを単剤で用いる。アミノグリコシド+ドキシサイクリンなどの併用療法は肺ペストpneumonic plague肺ペスト(pneumonic plague)pneumonic plague(肺ペスト)・髄膜炎・重症例に限る。
予防:弱毒化attenuation弱毒化(attenuation)attenuation(弱毒化)ではなく死菌ワクチンkilled vaccine死菌ワクチン(killed vaccine)killed vaccine(死菌ワクチン)による能動免疫active immunization能動免疫(active immunization)active immunization(能動免疫)(有効性は高くない)
まとめ
- Yersinia属は両極染色bipolar staining両極染色(bipolar staining)bipolar staining(両極染色)(セーフティピン様safety-pin-shapedセーフティピン様(safety-pin-shaped)safety-pin-shaped(セーフティピン様))と低温増殖性を共有するが、伝播経路によって病像が大きく分かれる。
- Y. enterocolitica・Y. pseudotuberculosisは糞口fecal-oral糞口(fecal-oral)fecal-oral(糞口)感染(子犬の糞・乳製品)で腸炎・腸間膜リンパ節炎mesenteric lymphadenitis腸間膜リンパ節炎(mesenteric lymphadenitis)mesenteric lymphadenitis(腸間膜リンパ節炎)を起こし、後者は急性虫垂炎acute appendicitis急性虫垂炎(acute appendicitis)acute appendicitis(急性虫垂炎)と誤診misdiagnosis誤診(misdiagnosis)misdiagnosis(誤診)されうる。合併症として成人の反応性関節炎reactive arthritis反応性関節炎(reactive arthritis)reactive arthritis(反応性関節炎)・強直性脊椎炎ankylosing spondylitis強直性脊椎炎(ankylosing spondylitis)ankylosing spondylitis(強直性脊椎炎)がある。
- Y. pestisはげっ歯類を貯蔵宿主reservoir host貯蔵宿主(reservoir host)reservoir host(貯蔵宿主)とし、ノミ刺咬flea biteノミ刺咬(flea bite)flea bite(ノミ刺咬)または飛沫respiratory droplets飛沫(respiratory droplets)respiratory droplets(飛沫)感染で伝播、T3SS由来のYOPSYersinia outer proteinsYOPS(Yersinia outer proteins)Yersinia outer proteins(YOPS)でマクロファージ・好中球の機能を阻害し急速に拡散する。
- ペストplagueペスト(plague)plague(ペスト)は腺ペストbubonic plague腺ペスト(bubonic plague)bubonic plague(腺ペスト)(バブーbuboesバブー(buboes)buboes(バブー))→敗血症型septicemic form敗血症型(septicemic form)septicemic form(敗血症型)(組織壊死tissue necrosis組織壊死(tissue necrosis)tissue necrosis(組織壊死)・DIC)→肺ペストpneumonic plague肺ペスト(pneumonic plague)pneumonic plague(肺ペスト)(致死率100%、ヒト-ヒト感染)という進展を示す。
- Y. pestisの培養は危険なため推奨されず、治療はアミノグリコシドまたはフルオロキノロンの単剤が第一選択で、併用療法は肺ペストpneumonic plague肺ペスト(pneumonic plague)pneumonic plague(肺ペスト)・髄膜炎など重症例に限る。