Medical Microbiology · 4/7
コクシジオイデス・イミチス。ヒストプラズマ・カプスラーツム
Coccidioides immitis. Histoplasma capsulatum
🧠 この2菌は「地理×形態」で覚える。 どちらも土壌中ではカビ、体内(37℃)では別の形へ転換する偏性病原体obligate pathogen偏性病原体(obligate pathogen)obligate pathogen(偏性病原体)——だが転換後の形が違う。Histoplasmaはマクロファージの中に隠れる小さな細胞内酵母(網内系reticuloendothelial system, RES網内系(reticuloendothelial system, RES)reticuloendothelial system, RES(網内系)=肝・脾に病変が出やすい)、Coccidioidesは酵母にすらならず内生胞子endospore内生胞子(endospore)endospore(内生胞子)を詰めた球状体spherule球状体(spherule)spherule(球状体)という独自形態をとる(唯一「酵母にならない」二形性真菌)。感染経路はどちらも吸入で、流行地の地理(Histoplasma=鳥・コウモリの糞、Coccidioides=砂漠の砂塵)を覚えれば臨床像が芋づる式に出てくる。
二形性真菌の温度依存的形態転換
4/1で学んだ通り、全身性真菌症の主要4菌種(Coccidioides・Histoplasma・Blastomyces・Paracoccidioides)はいずれも偏性病原体obligate pathogen偏性病原体(obligate pathogen)obligate pathogen(偏性病原体)であり、共通の病態機序をたどる。
flowchart TD
A["土壌中の胞子を吸入<br>(25℃・カビ形)"] --> B["肺胞上皮に付着"]
B -->|"体温37℃<br>thermal dimorphism"| C["組織内形へ転換<br>(酵母 or <span class='jp-term jp-term-diagram' title='spherule'>球状体</span>)"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='immunocompetent host'>免疫正常宿主</span><br>約90%は無症候〜自然治癒"]
C --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='immunocompromised host'>免疫不全宿主</span>・妊婦<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='dissemination'>播種性疾患</span>"]
| 真菌 | 流行地域endemic region流行地域(endemic region)endemic region(流行地域) | 環境中形態・25℃(Mold form) | 組織内形態・37℃(Tiscarcinoma in situTis(carcinoma in situ)carcinoma in situ(Tis)sue form) |
|---|---|---|---|
| Coccidioides immitis | 米国南西部western西部(western)western(西部)の砂漠地帯(San Joaquin Valley等) | 樽状の分節胞子arthroconidia分節胞子(arthroconidia)arthroconidia(分節胞子)を生じる菌糸 | 球状体spherule球状体(spherule)spherule(球状体)+内生胞子endospore内生胞子(endospore)endospore(内生胞子)——酵母ではない |
| Histoplasma capsulatum | 鳥・コウモリの糞便に汚染された土壌(洞窟、鶏舎) | 小分生子microconidia小分生子(microconidia)microconidia(小分生子)・大分生子macroconidia大分生子(macroconidia)macroconidia(大分生子)(厚膜胞子chlamydospore厚膜胞子(chlamydospore)chlamydospore(厚膜胞子)様)を持つ菌糸 | マクロファージ内の細胞内酵母 |
| Blastomyces dermatitidis | 北米中西部western西部(western)western(西部)・五大湖周辺の腐敗有機物・林地 | 非特徴的な小分生子microconidia小分生子(microconidia)microconidia(小分生子)を持つ菌糸 | 広基性出芽酵母broad-based budding yeast広基性出芽酵母(broad-based budding yeast)broad-based budding yeast(広基性出芽酵母) |
| Paracoccidioides brasiliensis | 中南米(特にブラジル)の土壌 | 糸状菌 | 「操舵輪captain's wheel操舵輪(captain's wheel)captain's wheel(操舵輪)」酵母(captain’s wheel yeast、多発出芽) |
(Blastomyces・Paracoccidioidesの詳細は4/8を参照)
Coccidioides immitis
形態・生活環Morphology and life cycle形態・生活環(Morphology and life cycle)Morphology and life cycle(形態・生活環)
- 全身性真菌症の偏性病原体obligate pathogen偏性病原体(obligate pathogen)obligate pathogen(偏性病原体)
- 二形性真菌:
- 環境中形態(25℃):菌糸が断片化fragmentation断片化(fragmentation)fragmentation(断片化)して分節胞子arthroconidia分節胞子(arthroconidia)arthroconidia(分節胞子)(「樽型」)を生じる
- 組織内形態(37℃):球状体spherule球状体(spherule)spherule(球状体)+内生胞子endospore内生胞子(endospore)endospore(内生胞子)——酵母形をとらない点が他の3菌種と異なる
病原性・感染経路
- 分節胞子arthroconidia分節胞子(arthroconidia)arthroconidia(分節胞子)の吸入により感染する
- 土壌・砂漠の砂塵中に存在(地震などで舞い上がることもある)
- 晩夏〜秋に多い(砂塵が最も多い時期)
臨床像:コクシジオイデス症coccidioidomycosisコクシジオイデス症(coccidioidomycosis)coccidioidomycosis(コクシジオイデス症)(Coccidioidomycosis/Valley fever, San Joaquin熱)
- 吸入された分節胞子arthroconidia分節胞子(arthroconidia)arthroconidia(分節胞子)は肺胞上皮に付着 → 温度依存的形態転換thermal dimorphism温度依存的形態転換(thermal dimorphism)thermal dimorphism(温度依存的形態転換)により内生胞子endospore内生胞子(endospore)endospore(内生胞子)を詰めた球状体spherule球状体(spherule)spherule(球状体)へ転換し、最終的に肺および全身へ内生胞子endospore内生胞子(endospore)endospore(内生胞子)が放出される
- 免疫正常宿主immunocompetent host免疫正常宿主(immunocompetent host)immunocompetent host(免疫正常宿主):無症候〜自然治癒性肺炎。発熱・咳(肺炎)・関節痛、結節性紅斑erythema nodosum, EN結節性紅斑(erythema nodosum, EN)erythema nodosum, EN(結節性紅斑)(“desert bumps”)、肺病変として空洞・結節を呈することがある
- 免疫不全患者・妊婦:皮膚・骨・髄膜へ播種 → 全身性(真菌性)髄膜炎
診断
- 直接鏡検direct microscopic examination直接鏡検(direct microscopic examination)direct microscopic examination(直接鏡検):樽型の分節胞子arthroconidia分節胞子(arthroconidia)arthroconidia(分節胞子)
- 検体:喀痰(球状体spherule球状体(spherule)spherule(球状体)+内生胞子endospore内生胞子(endospore)endospore(内生胞子)を含む)、気管支肺胞洗浄液bronchoalveolar lavage (BAL)気管支肺胞洗浄液(bronchoalveolar lavage (BAL))bronchoalveolar lavage (BAL)(気管支肺胞洗浄液)(BAL=bronchoalveolar lavage)、組織
- 皮内反応intradermal skin test皮内反応(intradermal skin test)intradermal skin test(皮内反応):コクシジオイジンcoccidioidinコクシジオイジン(coccidioidin)coccidioidin(コクシジオイジン)またはスフェルリンspherulinスフェルリン(spherulin)spherulin(スフェルリン)
- 胸部X線:clean(病変以外は清浄)だが病変を伴う
- ⭐ サイズ比較:球状体spherule球状体(spherule)spherule(球状体)は赤血球より大きい
治療
- 局所・軽症:フルコナゾールfluconazoleフルコナゾール(fluconazole)fluconazole(フルコナゾール)またはイトラコナゾールitraconazoleイトラコナゾール(itraconazole)itraconazole(イトラコナゾール)(⚠️ケトコナゾールketoconazoleケトコナゾール(ketoconazole)ketoconazole(ケトコナゾール)は肝毒性・副腎抑制adrenal suppression副腎抑制(adrenal suppression)adrenal suppression(副腎抑制)のため全身投与では推奨されない)
- 全身性(播種性コクシジオイデス症disseminated coccidioidomycosis播種性コクシジオイデス症(disseminated coccidioidomycosis)disseminated coccidioidomycosis(播種性コクシジオイデス症)):アンフォテリシンBamphotericin BアンフォテリシンB(amphotericin B)amphotericin B(アンフォテリシンB)
Histoplasma capsulatum
形態・生活環Morphology and life cycle形態・生活環(Morphology and life cycle)Morphology and life cycle(形態・生活環)
- 全身性真菌症の偏性病原体obligate pathogen偏性病原体(obligate pathogen)obligate pathogen(偏性病原体)
- 二形性真菌:
- 環境中形態(25℃):小分生子microconidia小分生子(microconidia)microconidia(小分生子)と大分生子macroconidia大分生子(macroconidia)macroconidia(大分生子)(厚膜胞子chlamydospore厚膜胞子(chlamydospore)chlamydospore(厚膜胞子)様)を持つ菌糸
- 組織内形態(37℃):肺胞マクロファージalveolar macrophages肺胞マクロファージ(alveolar macrophages)alveolar macrophages(肺胞マクロファージ)内の通性細胞内酵母facultative intracellular yeast通性細胞内酵母(facultative intracellular yeast)facultative intracellular yeast(通性細胞内酵母)
- 薄い細胞壁を持つが、菌名に反して真の莢膜は持たない
病原性・感染経路
- 鳥やコウモリの糞便に汚染された土壌から伝播(洞窟探検、鶏舎の清掃などが曝露リスク)
- 分生子(胞子)の吸入により感染する
臨床像:ヒストプラズマ症histoplasmosisヒストプラズマ症(histoplasmosis)histoplasmosis(ヒストプラズマ症)
- 吸入後、分生子は肺胞マクロファージalveolar macrophages肺胞マクロファージ(alveolar macrophages)alveolar macrophages(肺胞マクロファージ)に速やかに貪食され、細胞内で寄生性parasitic寄生性(parasitic)parasitic(寄生性)酵母形へ転換する
- 軽度曝露:90%は無症候。10%は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)(特別な治療は不要)→ 肺炎・急性呼吸窮迫症候群acute respiratory distress syndrome, ARDS急性呼吸窮迫症候群(acute respiratory distress syndrome, ARDS)acute respiratory distress syndrome, ARDS(急性呼吸窮迫症候群)(ARDS=acute respiratory distress syndrome)へ進行することもある
- 重度曝露/免疫不全患者(AIDS=後天性免疫不全症候群acquired immunodeficiency syndrome, AIDS後天性免疫不全症候群(acquired immunodeficiency syndrome, AIDS)acquired immunodeficiency syndrome, AIDS(後天性免疫不全症候群)):血流を介して全身臓器に感染する播種性ヒストプラズマ症disseminated histoplasmosis播種性ヒストプラズマ症(disseminated histoplasmosis)disseminated histoplasmosis(播種性ヒストプラズマ症)。肉芽granulation肉芽(granulation)granulation(肉芽)腫・リンパ節腫脹・気管支閉塞bronchial obstruction気管支閉塞(bronchial obstruction)bronchial obstruction(気管支閉塞)を合併しうる。結節性紅斑erythema nodosum, EN結節性紅斑(erythema nodosum, EN)erythema nodosum, EN(結節性紅斑)(有痛性の赤色結節)、肝脾腫(肝脾への石灰化)——本菌はマクロファージが豊富な網内系reticuloendothelial system, RES網内系(reticuloendothelial system, RES)reticuloendothelial system, RES(網内系)を標的とするため、肝・脾に病変が集中する
診断
- 顕微鏡:Histoplasmaを充満させたマクロファージ
- 検体:喀痰・血液培養・BALで酵母を充満させた単核球が確認できる
- 皮内反応intradermal skin test皮内反応(intradermal skin test)intradermal skin test(皮内反応):ヒストプラズミンhistoplasminヒストプラズミン(histoplasmin)histoplasmin(ヒストプラズミン)
- 抗原検査:血清迅速抗原検査rapid antigen detection test, RADT迅速抗原検査(rapid antigen detection test, RADT)rapid antigen detection test, RADT(迅速抗原検査)、尿中迅速抗原検査rapid antigen detection test, RADT迅速抗原検査(rapid antigen detection test, RADT)rapid antigen detection test, RADT(迅速抗原検査)
- ⭐ サイズ比較:酵母は赤血球より小さい
治療
- 局所・軽症:イトラコナゾールitraconazoleイトラコナゾール(itraconazole)itraconazole(イトラコナゾール)(第一選択)。⚠️ケトコナゾールketoconazoleケトコナゾール(ketoconazole)ketoconazole(ケトコナゾール)は肝毒性・副腎抑制adrenal suppression副腎抑制(adrenal suppression)adrenal suppression(副腎抑制)のため全身投与では推奨されない
- 全身性(播種性ヒストプラズマ症disseminated histoplasmosis播種性ヒストプラズマ症(disseminated histoplasmosis)disseminated histoplasmosis(播種性ヒストプラズマ症)):アンフォテリシンBamphotericin BアンフォテリシンB(amphotericin B)amphotericin B(アンフォテリシンB)
⚠️ 播種性ヒストプラズマ症disseminated histoplasmosis播種性ヒストプラズマ症(disseminated histoplasmosis)disseminated histoplasmosis(播種性ヒストプラズマ症)とコクシジオイデス症coccidioidomycosisコクシジオイデス症(coccidioidomycosis)coccidioidomycosis(コクシジオイデス症)は「AIDS指標疾患」になりうる。 どちらも免疫正常者では自然治癒する肺感染にとどまるが、細胞性免疫不全(特にAIDS)があると播種性疾患disseminated disease播種性疾患(disseminated disease)disseminated disease(播種性疾患)へ進展する——原因不明の発熱・肝脾腫・汎血球減少pancytopenia汎血球減少(pancytopenia)pancytopenia(汎血球減少)を見たら、渡航歴・居住歴(米国中西部western西部(western)western(西部)=Histoplasma、米国南西部western西部(western)western(西部)=Coccidioides)を必ず確認する。
まとめ
- 全身性真菌症の4大偏性病原体obligate pathogen偏性病原体(obligate pathogen)obligate pathogen(偏性病原体)(Coccidioides・Histoplasma・Blastomyces・Paracoccidioides)は共通して「胞子の吸入→肺での37℃形態転換→90%は無症候自然治癒、一部は播種」という経過をたどる。
- Coccidioides immitisは米国南西部western西部(western)western(西部)の砂漠土壌に由来し、組織内では唯一「酵母にならない」球状体spherule球状体(spherule)spherule(球状体)+内生胞子endospore内生胞子(endospore)endospore(内生胞子)を形成する。結節性紅斑erythema nodosum, EN結節性紅斑(erythema nodosum, EN)erythema nodosum, EN(結節性紅斑)(“desert bumps”)と関節痛が特徴的。
- Histoplasma capsulatumは鳥・コウモリの糞便汚染土壌geophilic汚染土壌(geophilic)geophilic(汚染土壌)に由来し、組織内ではマクロファージ内の細胞内酵母となる。網内系reticuloendothelial system, RES網内系(reticuloendothelial system, RES)reticuloendothelial system, RES(網内系)(肝・脾)への播種と肝脾腫が特徴的。
- 両菌ともサイズ比較が鑑別に有用(Coccidioidesの球状体spherule球状体(spherule)spherule(球状体)>RBC、Histoplasmaの酵母<RBC)。
- 治療は軽症でアゾール系Azolesアゾール系(Azoles)Azoles(アゾール系)(イトラコナゾールitraconazoleイトラコナゾール(itraconazole)itraconazole(イトラコナゾール)/フルコナゾールfluconazoleフルコナゾール(fluconazole)fluconazole(フルコナゾール))、播種性・全身性ではアンフォテリシンBamphotericin BアンフォテリシンB(amphotericin B)amphotericin B(アンフォテリシンB)が基本となる。ケトコナゾールketoconazoleケトコナゾール(ketoconazole)ketoconazole(ケトコナゾール)は全身投与では推奨されない。