Medical Microbiology · 2/35
リケッチア・オリエンチア・コクシエラ
Rickettsia, Orientia, Coxiella
🧠 Rickettsia・Orientia・Coxiellaの3属は「自前でATPを作れないほど宿主に依存した偏性細胞内寄生菌obligate intracellular bacteria偏性細胞内寄生菌(obligate intracellular bacteria)obligate intracellular bacteria(偏性細胞内寄生菌)」という共通点を持ち、鑑別は「媒介動物」と「発疹の有無・広がり方」で行う。 RickettsiaとOrientiaは節足動物(シラミbody louseシラミ(body louse)body louse(シラミ)・ダニ・ノミ)に刺されて感染し発疹を伴うが、Coxiellaだけは吸入感染で発疹を起こさない——この一点がQ熱Q feverQ熱(Q fever)Q fever(Q熱)を他の2属から見分ける最大の手がかりになる。さらに同じRickettsia属内でも、発疹熱菌Rickettsia prowazekii発疹熱菌(Rickettsia prowazekii)Rickettsia prowazekii(発疹熱菌)は体幹中心から末梢へ、紅斑熱菌Rickettsia rickettsii紅斑熱菌(Rickettsia rickettsii)Rickettsia rickettsii(紅斑熱菌)は逆に四肢末端から中心へと発疹が広がる——広がる向きが逆という対比で覚える。
3属に共通する性質
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 染色性 | グラム陰性だが染色性に乏しく、小さすぎて通常のグラム染色では観察困難 |
| 形態 | 多形性pleomorphism多形性(pleomorphism)pleomorphism(多形性)——小型の球桿菌様 |
| 代謝 | ATP・補酵素coenzyme補酵素(coenzyme)coenzyme(補酵素)A(coenzyme A, CoA)・NAD⁺(ニコチンnicotineニコチン(nicotine)nicotine(ニコチン)アミドアデニンadenineアデニン(adenine)adenine(アデニン)ジヌクレオチド)を自前で十分量産生できず、宿主真核細胞eukaryote真核細胞(eukaryote)eukaryote(真核細胞)に依存する |
| 増殖様式Reproduction増殖様式(Reproduction)Reproduction(増殖様式) | いずれも偏性細胞内寄生obligate intracellular偏性細胞内寄生(obligate intracellular)obligate intracellular(偏性細胞内寄生) |
| 病原体群 | 菌種 | 疾患 | 媒介動物 |
|---|---|---|---|
| 発疹チフス群Typhus group発疹チフス群(Typhus group)Typhus group(発疹チフス群) | Rickettsia prowazekii | 流行性(発疹)チフス | シラミbody louseシラミ(body louse)body louse(シラミ) |
| Rickettsia typhi | 地方病性endemic地方病性(endemic)endemic(地方病性)(発疹熱endemic typhus発疹熱(endemic typhus)endemic typhus(発疹熱))チフス | ノミ | |
| 紅斑熱群Spotted fever group紅斑熱群(Spotted fever group)Spotted fever group(紅斑熱群) | Rickettsia rickettsii | ロッキー山紅斑熱Rocky Mountain spotted feverロッキー山紅斑熱(Rocky Mountain spotted fever)Rocky Mountain spotted fever(ロッキー山紅斑熱) | マダニ |
| Rickettsia akari | リケッチア痘rickettsialpoxリケッチア痘(rickettsialpox)rickettsialpox(リケッチア痘) | ダニ | |
| 恙虫病群scrub typhus group恙虫病群(scrub typhus group)scrub typhus group(恙虫病群) | Orientia tsutsugamushi | 恙虫病scrub typhus恙虫病(scrub typhus)scrub typhus(恙虫病) | ツツガムシchigger miteツツガムシ(chigger mite)chigger mite(ツツガムシ) |
| その他 | Coxiella burnetii | Q熱Q feverQ熱(Q fever)Q fever(Q熱) | なし(吸入感染) |
| Ehrlichia sennetsu | センネツ熱Sennetsu feverセンネツ熱(Sennetsu fever)Sennetsu fever(センネツ熱) | マダニ |
発疹熱菌:流行性発疹チフス
- 形態・代謝は上表の共通性facultative通性(facultative)facultative(通性)質に準じる。内皮細胞(毛細血管)内で増殖する
- 病原巣reservoir病原巣(reservoir)reservoir(病原巣):ヒトのみ(動物宿主を介さない点がR. rickettsiiとの違い)
- 伝播経路:シラミbody louseシラミ(body louse)body louse(シラミ)の糞便——吸入または掻爬curettage掻爬(curettage)curettage(掻爬)により皮膚のシラミbody louseシラミ(body louse)body louse(シラミ)糞から血中へ侵入(ヒト-ヒト感染)
- 好発環境:軍隊の宿営地や刑務所など、過密・不衛生な集団
- 潜伏期間incubation period潜伏期間(incubation period)incubation period(潜伏期間):1〜3週間
臨床像:頭痛・高熱(インフルエンザ様症状flu-like symptomsインフルエンザ様症状(flu-like symptoms)flu-like symptoms(インフルエンザ様症状))で始まり、斑丘疹性発疹maculopapular exanthema斑丘疹性発疹(maculopapular exanthema)maculopapular exanthema(斑丘疹性発疹)が血管炎を伴って出現——体幹中心から末梢へ広がり、頭部・手・足は通常侵されない。筋肉痛・関節痛、肺炎、脳症(めまい・錯乱confusion錯乱(confusion)confusion(錯乱)から昏睡に至りうる、未治療なら致死的)を呈する。無症状のまま潜伏し数十年後に再燃relapse再燃(relapse)relapse(再燃)するBrill-Zinsser病Brill-Zinsser diseaseBrill-Zinsser病(Brill-Zinsser disease)Brill-Zinsser disease(Brill-Zinsser病)(症状は軽いが感染性は保持)もある。
- 治療:doxycycline(テトラサイクリン系)
- 予防:不活化ワクチンinactivated vaccine不活化ワクチン(inactivated vaccine)inactivated vaccine(不活化ワクチン)(流行性発疹チフスepidemic typhus流行性発疹チフス(epidemic typhus)epidemic typhus(流行性発疹チフス)に対してのみ)
紅斑熱菌:ロッキー山紅斑熱
- 病原巣reservoir病原巣(reservoir)reservoir(病原巣):マダニ、齧歯類rodent齧歯類(rodent)rodent(齧歯類)、イヌ
- 伝播経路:Dermacentor属マダニの刺咬
- 潜伏期間incubation period潜伏期間(incubation period)incubation period(潜伏期間):2〜14日
- 高リスク群:高齢者、アルコール多飲heavy alcohol consumptionアルコール多飲(heavy alcohol consumption)heavy alcohol consumption(アルコール多飲)者、グルコース-6-リン酸脱水素酵素glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD)グルコース-6-リン酸脱水素酵素(glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD))glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD)(グルコース-6-リン酸脱水素酵素)欠損症患者(赤血球の正常機能に必要な酵素)
臨床像:症状は四肢末端から始まり全身へ拡大(体幹中心から始まるR. prowazekiiとは逆方向)。発疹は血管炎を伴い、2〜6日で手首wrist手首(wrist)wrist(手首)・足首を起点に点状出血へ移行し全身に拡大する。頭痛・高熱・倦怠Malaise倦怠(Malaise)Malaise(倦怠)感・筋肉痛を伴い、未治療では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)・ショックに至り死亡率20〜25%。
- 治療:ドキシサイクリン(テトラサイクリン系)
💡 発疹の広がる向きで2菌種を鑑別する。 R. prowazekii(発疹チフスepidemic typhus発疹チフス(epidemic typhus)epidemic typhus(発疹チフス))は体幹→末梢(遠心centrifugation遠心(centrifugation)centrifugation(遠心)性)、R. rickettsii(ロッキー山紅斑熱Rocky Mountain spotted feverロッキー山紅斑熱(Rocky Mountain spotted fever)Rocky Mountain spotted fever(ロッキー山紅斑熱))は四肢末端→体幹(求心性)と覚えると、名前だけでは区別しにくい両者を整理できる。
Orientia tsutsugamushi:恙虫病
恙虫病群scrub typhus group恙虫病群(scrub typhus group)scrub typhus group(恙虫病群)唯一の菌種。
- 形態:グラム陰性の小型球桿菌。ペプチドグリカン層peptidoglycan layerペプチドグリカン層(peptidoglycan layer)peptidoglycan layer(ペプチドグリカン層)・リポ多糖lipopolysaccharide (LPS)リポ多糖(lipopolysaccharide (LPS))lipopolysaccharide (LPS)(リポ多糖)・鞭毛を欠く
- 増殖様式Reproduction増殖様式(Reproduction)Reproduction(増殖様式):偏性細胞内寄生obligate intracellular偏性細胞内寄生(obligate intracellular)obligate intracellular(偏性細胞内寄生)(感染細胞の細胞質内で増殖)
- 病原巣reservoir病原巣(reservoir)reservoir(病原巣)・媒介動物:ツツガムシchigger miteツツガムシ(chigger mite)chigger mite(ツツガムシ)(chigger、赤ダニの幼虫)
- 病原性の鍵:ファゴソーム膜をホスホリパーゼphospholipaseホスホリパーゼ(phospholipase)phospholipase(ホスホリパーゼ)で分解し細胞質へ脱出する——脱出できなければ菌自体が生存できない
- 増殖速度:世代時間generation time世代時間(generation time)generation time(世代時間)9〜12時間と緩徐
臨床像:急激な発熱、頭痛、筋肉痛。斑丘疹性発疹maculopapular exanthema斑丘疹性発疹(maculopapular exanthema)maculopapular exanthema(斑丘疹性発疹)は50%未満でのみ出現。
- 診断:Giemsa染色またはGimenez染色Gimenez stainGimenez染色(Gimenez stain)Gimenez stain(Gimenez染色)が最適
- 治療:ドキシサイクリン
Coxiella burnetii:Q熱
- 形態:小型の多形性pleomorphism多形性(pleomorphism)pleomorphism(多形性)球桿菌、グラム染色に乏しい
- 環境抵抗性:芽胞様の耐久性を持ち、動物の糞便中で長期間生存できる
- 増殖様式Reproduction増殖様式(Reproduction)Reproduction(増殖様式):マクロファージ・単球のファゴソーム内で増殖する偏性細胞内寄生菌obligate intracellular bacteria偏性細胞内寄生菌(obligate intracellular bacteria)obligate intracellular bacteria(偏性細胞内寄生菌)
- 病原巣reservoir病原巣(reservoir)reservoir(病原巣):農場動物(ヒツジ・ヤギ)——糞便や胎盤に高濃度に存在
- 伝播経路:吸入(エアロゾルaerosolエアロゾル(aerosol)aerosol(エアロゾル))が主。まれに未殺菌乳unpasteurized milk未殺菌乳(unpasteurized milk)unpasteurized milk(未殺菌乳)の摂取
💡 Coxiellaがファゴソーム内で生き延びる仕組み。 アポトーシス(細胞死)のシグナル伝達を妨害して自らの死を防ぎ、さらに慢性炎症下で産生されるインターロイキンinterleukinインターロイキン(interleukin)interleukin(インターロイキン)10(IL-10)がファゴソーム-リソソーム融合phagosome-lysosome fusionファゴソーム-リソソーム融合(phagosome-lysosome fusion)phagosome-lysosome fusion(ファゴソーム-リソソーム融合)を阻害することで、殺菌から逃れて緩徐に増殖し続ける。
臨床像:発疹を伴わない(この点がRickettsia属との最大の鑑別点)。頭痛・発熱、肺炎、肝炎(Q熱Q feverQ熱(Q fever)Q fever(Q熱)を特徴づける重要な所見)。免疫不全者や心弁膜症valvular heart disease心弁膜症(valvular heart disease)valvular heart disease(心弁膜症)の既往がある患者では心内膜炎に進展しうる。
- 診断:小さすぎてグラム染色不可。Giemsa染色・Gimenez染色Gimenez stainGimenez染色(Gimenez stain)Gimenez stain(Gimenez染色)。血清学が最も一般的——免疫蛍光法immunofluorescence assay (IFA)免疫蛍光法(immunofluorescence assay (IFA))immunofluorescence assay (IFA)(免疫蛍光法)(IF、第一選択)およびELISA
- 治療:自然軽快することが多い(2週間程度)。ドキシサイクリン投与
- 予防:獣医向けの無細胞ワクチン、牛乳cow's milk牛乳(cow's milk)cow's milk(牛乳)の低温殺菌pasteurisation低温殺菌(pasteurisation)pasteurisation(低温殺菌)
⚠️ Q熱Q feverQ熱(Q fever)Q fever(Q熱)心内膜炎は見逃されやすい。 発疹がなく発熱・肝炎主体の非特異的な経過をとるため急性期には気づかれにくいが、免疫不全者や弁膜症既往者では慢性化して心内膜炎に至りうる——原因不明の心内膜炎の鑑別に挙げる。
Rickettsia属全般の診断・治療
| 検査 | 内容 |
|---|---|
| Weil-Felix凝集反応agglutination凝集反応(agglutination)agglutination(凝集反応) | リケッチア感染症rickettsial infectionsリケッチア感染症(rickettsial infections)rickettsial infections(リケッチア感染症)に対する古典的検査(現在はあまり用いられない)。患者血清中のリケッチアRickettsiaリケッチア(Rickettsia)Rickettsia(リケッチア)抗体がProteus属菌の抗原(OX-19・OX-2・OXK)と交差反応cross-reactivity交差反応(cross-reactivity)cross-reactivity(交差反応)することを利用したスライドslideスライド(slide)slide(スライド)/試験管凝集法 |
| Giemsa染色/Gimenez染色Gimenez stainGimenez染色(Gimenez stain)Gimenez stain(Gimenez染色) | 菌体の可視化 |
| 蛍光抗体法immunofluorescence蛍光抗体法(immunofluorescence)immunofluorescence(蛍光抗体法) | 直接蛍光抗体法direct immunofluorescence (DIF) / direct fluorescent antibody test (DFA)直接蛍光抗体法(direct immunofluorescence (DIF) / direct fluorescent antibody test (DFA))direct immunofluorescence (DIF) / direct fluorescent antibody test (DFA)(直接蛍光抗体法)または微量蛍光抗体法micro-immunofluorescence, MIF微量蛍光抗体法(micro-immunofluorescence, MIF)micro-immunofluorescence, MIF(微量蛍光抗体法) |
- 治療:ドキシサイクリン(テトラサイクリン系)が第一選択。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)、リファンピシンも使用可
- 予防:節足動物媒介動物対策vector control媒介動物対策(vector control)vector control(媒介動物対策)(非特異的予防)
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='obligate intracellular'>偏性細胞内寄生</span>・グラム染色不可の小型球桿菌"] --> B{"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mode of transmission'>伝播様式</span>は?"}
B -->|"節足動物媒介+発疹あり"| C["Rickettsia属・Orientia属"]
B -->|"吸入感染・発疹なし"| D["Coxiella burnetii(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Q fever'>Q熱</span>)"]
C --> E["R. prowazekii:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='epidemic typhus'>発疹チフス</span><br>発疹は体幹→末梢"]
C --> F["R. rickettsii:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Rocky Mountain spotted fever'>ロッキー山紅斑熱</span><br>発疹は末梢→体幹、DIC/ショックのリスク"]
C --> G["Orientia tsutsugamushi:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='scrub typhus'>恙虫病</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='chigger mite'>ツツガムシ</span>媒介、発疹は50%未満"]
まとめ
- Rickettsia・Orientia・Coxiellaはいずれも偏性細胞内寄生obligate intracellular偏性細胞内寄生(obligate intracellular)obligate intracellular(偏性細胞内寄生)でグラム染色不可の小型球桿菌だが、Coxiellaのみ吸入(エアロゾルaerosolエアロゾル(aerosol)aerosol(エアロゾル))感染で発疹を伴わない点で他の2属と区別する。
- R. prowazekii(発疹チフスepidemic typhus発疹チフス(epidemic typhus)epidemic typhus(発疹チフス)、シラミbody louseシラミ(body louse)body louse(シラミ)媒介、ヒトのみ病原巣reservoir病原巣(reservoir)reservoir(病原巣))は発疹が体幹→末梢へ広がり、無症候性再燃relapse再燃(relapse)relapse(再燃)であるBrill-Zinsser病Brill-Zinsser diseaseBrill-Zinsser病(Brill-Zinsser disease)Brill-Zinsser disease(Brill-Zinsser病)を起こしうる。
- R. rickettsii(ロッキー山紅斑熱Rocky Mountain spotted feverロッキー山紅斑熱(Rocky Mountain spotted fever)Rocky Mountain spotted fever(ロッキー山紅斑熱)、マダニ媒介arbovirusマダニ媒介(arbovirus)arbovirus(マダニ媒介))は発疹が末梢→体幹へ広がり、未治療では20-25%の死亡率でDIC・ショックに至る。
- Orientia tsutsugamushi(恙虫病scrub typhus恙虫病(scrub typhus)scrub typhus(恙虫病)、ツツガムシchigger miteツツガムシ(chigger mite)chigger mite(ツツガムシ)媒介)はファゴソーム膜を分解し細胞質内で増殖する点が他属と異なる。
- Coxiella burnetii(Q熱Q feverQ熱(Q fever)Q fever(Q熱))は芽胞様の環境抵抗性を持ち吸入感染する。発疹を伴わず肝炎を特徴とし、免疫不全者や弁膜症既往者では心内膜炎に進展しうる。
- 診断はGiemsa/Gimenez染色Gimenez stainGimenez染色(Gimenez stain)Gimenez stain(Gimenez染色)・蛍光抗体法immunofluorescence蛍光抗体法(immunofluorescence)immunofluorescence(蛍光抗体法)・血清学が中心(Weil-Felix反応Weil-Felix reactionWeil-Felix反応(Weil-Felix reaction)Weil-Felix reaction(Weil-Felix反応)は現在は補助的)。治療はいずれもドキシサイクリンが第一選択。