Medical Microbiology

Medical Microbiology · 2/34

ヒト結核の起因菌、らい菌

Causative agents of human tuberculosis, Mycobacterium leprae

応用トピック
皮膚結核の病型・診断・治療ハンセン病とリーシュマニア症の臨床病型・治療結核HIV感染症と結核呼吸器診断の微生物・細胞・組織・検査技術結核
微生物
Mycobacterium africanumMycobacterium avium-intracellulare complex / MACMycobacterium bovisMycobacterium kansasiiMycobacterium lepraeMycobacterium tuberculosisMycobacterium ulcerans
疾患
ハンセン病結核結核性脊椎炎
症状
冷膿瘍喀血

🧠 も「マクロファージの中に隠れる」抗酸菌だが、病気の姿を決めるのは菌ではなく宿主の細胞性免疫の強さである。 結核ではの多くが腫に封じ込められ潜伏化するが、CMIが弱る(HIV・高齢・悪性腫瘍)と再活性化する。らい病では同じがより鮮明で、強いTH1優位のCMIは(菌量少・病変限局)を、弱いCMI・TH2優位の(菌量多・)を生む。「CMIの強弱が病型を決める」という1本の軸で両疾患を並べて読む。

結核菌

形態・生化学的性状

項目 内容
染色性 特殊な脂質に富む細胞壁のためグラム染色では染まりにくい。で検出する抗酸菌
形態 桿菌、芽胞なし、線毛なし
細胞壁 脂質(, mycolic acids)が約60%を占め、疎水性かつ非常に抵抗性が高い
酸素要求性

病原性因子

  • :ヒトの肺
  • 伝播経路:感染性の肺・気道・喉頭結核患者が排出した微小なを吸入する。換気不良の屋内、長時間・近距離の曝露ほど伝播リスクが高い
  • ——最も重要な病原因子。マクロファージ内で増殖する
因子 機序
(細胞壁の in vitroではに配列して見える。を誘導し、菌の拡散を抑え込む一方で菌自体は宿主内に生存し続ける
(細胞壁の脂質) を阻害し、細胞内生存を可能にする

💡 腫は「封じ込め」であって「排除」ではない。 が誘導する腫はの拡散を防ぐ宿主側の防御反応だが、菌自体はその中で生存し続ける——これが潜伏感染として何年も体内に留まる理由である。

臨床像:結核

病型 好発部位 臨床像
中葉/下葉+ を伴う症。腫は壊死中心(結核結節, tubercle)を持つ活性化マクロファージからなる。線維化・石灰化するとと呼ばれる。多くは線維化とともに抑え込まれとなる。TSTではによるを48〜72時間後に測定し、発赤は測らない。BCG接種やで偽陽性、免疫不全・重症結核で偽陰性となりうる
二次(再活性化)結核 上葉・ 一般には感染者の生涯発病リスクは約5〜10%だが、最近の感染、HIV、TNF阻害薬、移植などで大きく上昇する。症状は発熱、感、胸痛、体重減少、・喀血など
全身性(粟粒)結核 肺外・多臓器 一次・二次いずれからも起こりうる生命を脅かす病型。血行性に播種し、髄膜、腎、骨、脾、骨髄、腸、肺など複数臓器を侵す

  • (脊椎カリエス):により疼痛、へ進展しうる
  • :髄膜の漿液性炎症
  • :脳内の腫性腫瘤。画像上、腫瘍などのと紛らわしい
flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Mycobacterium tuberculosis'>結核菌</span>感染(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='airborne transmission'>空気感染</span>)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Primary TB'>一次結核</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='Ghon complex'>Ghon複合体</span>(中/下葉+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hilar lymph node'>肺門リンパ節</span>)"]
  B --> C["多くは線維化・石灰化し潜伏感染へ<br>(無症状・PPD陽性)"]
  C --> D["一部が再活性化<br>(HIV・TNF阻害薬・移植などでリスク上昇)"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Post-primary TB'>二次結核</span><br>上葉・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='apex of the lung'>肺尖部</span>、喀血・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='night sweats'>盗汗</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cachexia'>悪液質</span>"]
  D --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='extrapulmonary tuberculosis'>肺外結核</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='Pott disease'>Pott病</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='meningitis basilaris'>脳底部髄膜炎</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tuberculoma'>結核腫</span>"]
  B -.-> G["全身性(粟粒)結核<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='hematogenous dissemination'>血行播種</span>→生命を脅かす多臓器病変"]
  D -.-> G

診断

活動性肺結核を疑った時点でを開始し、呼吸器検体をWHO推奨、塗抹、培養へ提出する。は初期検査としてとリファンピシン耐性などを評価するが、培養とも省略しない。

方法 内容
WHO推奨 呼吸器検体からを迅速検出し、機種に応じリファンピシンなどへのも推定する。成人・青年の肺結核疑いでは塗抹や培養より先に用いる初期検査である
Ziehl-Neelsen法や蛍光染色で抗酸菌を検出し、菌量・感染性の目安とする。菌種を確定できず、陰性でも結核を除外できない
培養 液体培地と固形培地を併用し、を分離して表現型へつなげる。発育が遅いためと並行する
分子学的で耐性を早期推定し、培養に基づくやシークエンシングで必要な薬剤を追加評価する

TSTとへの免疫応答を示す検査で、を区別できない。陽性時は症状、画像、微生物検査で活動性疾患を除外する。

治療

感受性が不明な単剤治療や不規則な服薬は耐性選択につながるため、治療開始時から複数の有効薬を併用し、迅速耐性検査と培養・感受性結果で調整する。

病型 現行治療の原則
薬剤感受性結核 標準は2か月のリファンピシン、続いて4か月の+リファンピシン(2HRZE/4HR)。適格な12歳以上の肺結核ではを含む4か月レジメンも選択肢となる
はリファンピシン耐性、は少なくとも+リファンピシン耐性。感受性と適格性に応じ、+リネゾリド+)、BPaL、BDLLfxC(+リネゾリド+)など6か月のを専門管理で選ぶ
はMDR/はこれに加え、またはリネゾリドの少なくとも一方への耐性を伴う。旧来の「フルオロキノロン+注射薬耐性」という定義は用いない

を全例の第一選択に含める「RIPES」や、注射薬を軸にした画一的長期治療は現行標準ではない。髄膜炎、骨関節結核、妊娠、HIV、腎肝障害では薬剤・期間・を個別化する。

予防

  • (Bacillus Calmette-Guérin)M. bovis由来の。乳幼児のなど重症病型を減らすが、感染や肺結核を完全には防がない。接種時期と適応は国の制度に従い、では接種しない
  • 結核予防治療:を除外後、感染源の感受性、年齢、妊娠、HIV治療、薬物相互作用に応じて1HP1か月)、3HP(同薬週1回3か月)、4R(リファンピシン4か月)、3HR+リファンピシン3か月)などを選ぶ。6H/9Hはリファマイシンを使えない場合の代替で、MDR/患者のには6か月のを用いる

その他の抗酸菌

菌種 特徴
Mycobacterium bovis に感染。ヒトへは汚染されたの摂取で感染。小児では頸部の腫大・したリンパ節を呈する。株としての原料となる
Mycobacterium africanum ヒト結核の原因菌にもなる

は臨床像が結核と類似するが別属の話であり、本項のとは区別する。

らい菌

形態・生化学的性状

項目 内容
染色性 グラム染色では染まりにくい抗酸菌
形態 桿菌(「葉巻状, cigar-like」)
至適温度 低温を好む——四肢末端・末梢神経など体温の低い部位で増殖
——(皮膚マクロファージ)、内で増殖

病原性因子

  • 主なはヒトであり、南北アメリカの一部では由来の人獣共通感染も報告される
  • 主な伝播は、未治療患者との長期・濃厚接触による鼻・口からのと考えられている。短時間の接触で容易に広がる感染症ではない
  • は平均約5年だが幅が大きく、1年以内から20年後に発症することもある

臨床像:ハンセン病——免疫スペクトラム

項目
側の限局病型 側のびまん病型。未治療では菌量が多いが、治療開始後は感染性が速やかに低下する
細胞性免疫 強い(TH1優位 弱い、優位(TH2優位、マクロファージによる封じ込め不全)
陽性(良好な細胞性免疫を反映) 陰性
組織内菌量 皮膚生検でごく少数または検出なし 皮膚生検で多数、血中にも検出
皮膚病変 少数の境界明瞭な 多数の境界不明瞭な丘疹・結節
通常はみられない 生じやすい
神経病変 局在性で非対称の末梢神経障害が目立つ 広範で比較的対称性の末梢神経障害を生じ得る。進行例では毛脱落や鼻変形を伴う
障害 により気づかない外傷、潰瘍、感染、変形が起こる 同左。炎症反応による急性神経障害も早期治療を要する
flowchart TD
  A["Mycobacterium leprae感染<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='incubation period'>潜伏期間</span>は平均約5年、幅が大きい)"] --> B{"宿主の細胞性免疫は?"}
  B -->|"強い(TH1優位)"| C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tuberculoid leprosy'>類結核型</span><br>少数病変・非対称性神経障害・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lepromin'>レプロミン</span>陽性"]
  B -->|"弱い(TH2優位・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='humoral immunity'>液性免疫</span>)"| D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lepromatous leprosy'>らい腫型</span><br>多数病変・対称性神経障害・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lepromin'>レプロミン</span>陰性<br>未治療では菌量が多い"]

実務分類と治療

WHOは臨床実務ではへ分類し、免疫学的スペクトラム名だけで治療期間を決めない。

分類 基準 WHO推奨
皮膚病変1〜5個で、に菌を認めない リファンピシン+を6か月
皮膚病変が5個を超える、末梢神経病変がある、または病を問わず陽性 同じ3剤を12か月

診断

  • を伴う淡色・紅色皮疹、感覚・運動障害を伴う末梢神経肥厚、での抗酸菌検出のいずれかを確認する
  • を用い、必要に応じ皮膚生検で腫と菌量を評価する
  • 人工培地では培養不可——または(体温が低いため)でのみ増殖可能
  • :細胞性免疫と病型分類の参考にはなるが、には用いない

予防

  • 患者をに隔離せず、とWHO推奨で感染源を治療する
  • 家庭・近隣・を診察し、活動性らい・結核などを除外して適格性を確認したには、単回リファンピシンによる曝露後予防を行う

まとめ

  • M. tuberculosisはグラム染色で染まりにくい抗酸菌で、マクロファージ内に寄生(による腫誘導、による阻害)する。
  • )の多くはとして封じ込められるが、HIV、TNF阻害薬、移植などで発病・再活性化リスクが高まり、すれば生命を脅かすとなる。
  • 結核診断はWHO推奨を初期検査に置き、塗抹、培養、を組み合わせる。薬剤感受性結核の標準は2HRZE/4HRで、MDR/は感受性に基づく短期を専門管理する。M. bovis由来のである。
  • M. lepraeは低温を好むで、長期・濃厚接触によって伝播し、幅のある潜伏期を経て発症する。宿主のCMIの強弱が(少数病変・強い細胞性免疫)と(多数病変・弱い細胞性免疫)というスペクトラムを決定する。
  • 両疾患とも人工培地での分離培養にがある(結核は極めて緩徐、は培養不能で/が必要)点が診断上の共通の弱点である。