Medical Microbiology · 4/18

マラリア原虫

Plasmodia

微生物: Plasmodium falciparum Plasmodium knowlesi Plasmodium malariae Plasmodium ovale Plasmodium vivax
疾患: マラリア

🧠 マラリア原虫Plasmodiumマラリア原虫（Plasmodium）Plasmodium（マラリア原虫）の生活環は「肝臓期（無症状）→赤血球期Erythrocytic cycle赤血球期（Erythrocytic cycle）Erythrocytic cycle（赤血球期）（有症状）→蚊内期（伝播）」という3幕構成で読む。発熱発作は赤血球が破裂する瞬間に一致し、その周期（48時間または72時間）が種を見分ける指紋fingerprints指紋（fingerprints）fingerprints（指紋）になる。そしてP. vivaxとP. ovaleだけが持つ休眠体hypnozoite休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体）が、治療後何ヶ月〜何年も経ってからの再発の原因になる——これを叩けるのはプリマキンprimaquineプリマキン（primaquine）primaquine（プリマキン）だけである。

形態・分類

胞子虫類sporozoa胞子虫類（sporozoa）sporozoa（胞子虫類）（コクシジウム類）に属する血球寄生虫で、ヒトに感染する主要な4種は熱型fever periodicity熱型（fever periodicity）fever periodicity（熱型）で特徴づけられる。

種	熱型fever periodicity熱型（fever periodicity）fever periodicity（熱型）	周期
P. malariae	四日熱quartan fever四日熱（quartan fever）quartan fever（四日熱）	4日ごと
P. ovale	良性三日熱benign tertian fever良性三日熱（benign tertian fever）benign tertian fever（良性三日熱）	3日ごと
P. vivax	良性三日熱benign tertian fever良性三日熱（benign tertian fever）benign tertian fever（良性三日熱）	3日ごと
P. falciparum	三日熱tertian fever三日熱（tertian fever）tertian fever（三日熱）型（悪性）——最も致死率が高く、薬剤耐性antimicrobial resistance, AMR薬剤耐性（antimicrobial resistance, AMR）antimicrobial resistance, AMR（薬剤耐性）も多い	3日ごと

⭐ 近年は東南アジアを中心に、サルを自然宿主natural host自然宿主（natural host）natural host（自然宿主）とする人獣共通感染症としてP. knowlesiがヒトへの感染例（5番目の種）として注目されている。

感染経路

媒介動物であり終宿主でもある：ハマダラカAnopheles mosquitoハマダラカ（Anopheles mosquito）Anopheles mosquito（ハマダラカ）（Anopheles属蚊）の刺咬。
輸血や経胎盤感染transplacental infection経胎盤感染（transplacental infection）transplacental infection（経胎盤感染）でも伝播しうる。

病原性・生活環

無性生殖①：肝外赤血球期

蚊の刺咬によりスポロゾイトsporozoitesスポロゾイト（sporozoites）sporozoites（スポロゾイト）（感染型）がヒト体内に注入され、肝細胞に感染する。
肝細胞内in the hepatocyte肝細胞内（in the hepatocyte）in the hepatocyte（肝細胞内）でスポロゾイトsporozoitesスポロゾイト（sporozoites）sporozoites（スポロゾイト）が成熟しメロゾイトmerozoiteメロゾイト（merozoite）merozoite（メロゾイト）となり、成熟肝シゾントmature liver schizont成熟肝シゾント（mature liver schizont）mature liver schizont（成熟肝シゾント）を形成する。

💡 P. ovaleとP. vivaxだけが肝細胞内in the hepatocyte肝細胞内（in the hepatocyte）in the hepatocyte（肝細胞内）で休眠体hypnozoite休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体）として長期間とどまることができる。これが、治療後に一見治癒したように見えても数ヶ月〜数年後に再発する理由であり、休眠体hypnozoite休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体）を叩けるのはプリマキンprimaquineプリマキン（primaquine）primaquine（プリマキン）のみという臨床的帰結につながる。

無性生殖②：赤血球期

肝細胞から放出されたメロゾイトmerozoiteメロゾイト（merozoite）merozoite（メロゾイト）が赤血球に感染し、3段階で発育する。

赤血球侵入後、ヘモグロビンを栄養源として成長する輪状体ring form輪状体（ring form）ring form（輪状体）（未成熟栄養型mature trophozoite成熟栄養型（mature trophozoite）mature trophozoite（成熟栄養型））。
成熟するにつれ、コンパクトでアメーバ様の形態をとる（成熟栄養型mature trophozoite成熟栄養型（mature trophozoite）mature trophozoite（成熟栄養型））。
最終的に赤血球が破裂し、多数のメロゾイトmerozoiteメロゾイト（merozoite）merozoite（メロゾイト）が放出される。

放出されたメロゾイトmerozoiteメロゾイト（merozoite）merozoite（メロゾイト）は別の赤血球に再感染reinfection再感染（reinfection）reinfection（再感染）するか（周期的反復）、配偶子へと分化する。

有性生殖：ガメトゴニー（蚊の体内）

ヒト体内でメロゾイトmerozoiteメロゾイト（merozoite）merozoite（メロゾイト）が雄性配偶子（微小配偶子、microgametocyte）・雌性配偶子（大配偶子、macrogametocyte）に分化する。
蚊の吸血時に配偶子が蚊の体内に取り込まれる。
微小配偶子が大配偶子に進入し接合子zygote接合子（zygote）zygote（接合子）を形成する。
接合子zygote接合子（zygote）zygote（接合子）は虫様体ookinete虫様体（ookinete）ookinete（虫様体）に成熟する。
蚊の腸管内で多数のスポロゾイトsporozoitesスポロゾイト（sporozoites）sporozoites（スポロゾイト）を含むオーシストoocystオーシスト（oocyst）oocyst（オーシスト）が形成される。
オーシストoocystオーシスト（oocyst）oocyst（オーシスト）が破裂し、感染可能なスポロゾイトsporozoitesスポロゾイト（sporozoites）sporozoites（スポロゾイト）が放出される。

flowchart TD
  A["蚊の刺咬<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='sporozoites'>スポロゾイト</span>注入"] --> B["肝細胞に感染"]
  B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hepatic schizont'>肝シゾント</span>形成<br>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Exo-erythrocytic cycle'>肝外赤血球期</span>）"]
  C --> D["P. vivax/ovale:<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypnozoite'>休眠体</span>として潜伏"]
  C --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='merozoite'>メロゾイト</span>放出"]
  E --> F["赤血球に感染"]
  F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ring form'>輪状体</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mature trophozoite'>成熟栄養型</span>"]
  G --> H["赤血球破裂<br>（発熱発作）"]
  H --> F
  H --> I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gametogenesis'>配偶子形成</span>"]
  I --> J["蚊が吸血し配偶子を摂取"]
  J --> K["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='zygote'>接合子</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ookinete'>虫様体</span>"]
  K --> L["蚊腸管で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oocyst'>オーシスト</span>形成"]
  L --> A
  D -.->|"再活性化"| E

臨床像：マラリア発作

赤血球が破裂するとマラリア発作malarial paroxysmマラリア発作（malarial paroxysm）malarial paroxysm（マラリア発作）が起こる（感染後約2週間で発症）。

約15分間の悪寒・戦慄の後に高熱が続く。
発作は6〜10時間持続する。
発作は48〜72時間ごと（3日目ごと＝三日熱tertian fever三日熱（tertian fever）tertian fever（三日熱）パターン）に反復する。

P. falciparumの重症合併症

⚠️ P. falciparumは最も重篤な種で、以下の致死的合併症を来しうる。

脳マラリアcerebral malaria脳マラリア（cerebral malaria）cerebral malaria（脳マラリア）： 感染赤血球infected erythrocyte感染赤血球（infected erythrocyte）infected erythrocyte（感染赤血球）が脳毛細血管を閉塞する。

重度の貧血

黒水熱blackwater fever黒水熱（blackwater fever）blackwater fever（黒水熱）（ヘモグロビン尿hemoglobinuriaヘモグロビン尿（hemoglobinuria）hemoglobinuria（ヘモグロビン尿）症）：大量の赤血球破壊red cell destruction赤血球破壊（red cell destruction）red cell destruction（赤血球破壊）によりヘモグロビンが尿中に排出され、尿が黒褐色になる。

腎障害（腎血管の閉塞）

肺水腫／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）（肺血管の閉塞）

肝脾腫、黄疸、低血糖

ショック

種の比較

	P. vivax	P. ovale	P. malariae	P. falciparum
流行地域endemic region流行地域（endemic region）endemic region（流行地域）	アフリカ北・東部eastern東部（eastern）eastern（東部）、極東・インド	熱帯アフリカ	熱帯アフリカ、極東・インド	アフリカ、中東・極東、南米
肝外赤血球期Exo-erythrocytic cycle肝外赤血球期（Exo-erythrocytic cycle）Exo-erythrocytic cycle（肝外赤血球期）の潜伏期間incubation period潜伏期間（incubation period）incubation period（潜伏期間）	12〜17日	9〜18日	13〜40日（最長）	6〜14日（最短）
赤血球期Erythrocytic cycle赤血球期（Erythrocytic cycle）Erythrocytic cycle（赤血球期）の周期	48時間	48時間	72時間	48時間
疾患名	良性三日熱benign tertian fever良性三日熱（benign tertian fever）benign tertian fever（良性三日熱）	良性三日熱benign tertian fever良性三日熱（benign tertian fever）benign tertian fever（良性三日熱）	四日熱quartan fever四日熱（quartan fever）quartan fever（四日熱）	悪性三日熱malignant tertian fever悪性三日熱（malignant tertian fever）malignant tertian fever（悪性三日熱）（最重症）
診断上の特徴	—	—	—	1個の赤血球内に複数の輪状体ring form輪状体（ring form）ring form（輪状体）が特徴的
治療	クロロキンchloroquineクロロキン（chloroquine）chloroquine（クロロキン）＋プリマキンprimaquineプリマキン（primaquine）primaquine（プリマキン）（休眠体hypnozoite休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体）治療）——クロロキン耐性chloroquine resistanceクロロキン耐性（chloroquine resistance）chloroquine resistance（クロロキン耐性）地域ではACTに切替	クロロキンchloroquineクロロキン（chloroquine）chloroquine（クロロキン）＋プリマキンprimaquineプリマキン（primaquine）primaquine（プリマキン）（休眠体hypnozoite休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体）治療）	クロロキンchloroquineクロロキン（chloroquine）chloroquine（クロロキン）	アルテミシニン系artemisininsアルテミシニン系（artemisinins）artemisinins（アルテミシニン系）combination therapy（ACT）が第一選択（クロロキン耐性chloroquine resistanceクロロキン耐性（chloroquine resistance）chloroquine resistance（クロロキン耐性）が広範なため）

診断

血液塗抹blood smear血液塗抹（blood smear）blood smear（血液塗抹）標本： 発作と発作の間に採血する（6時間ごとに4回が目安）。
- 感染確認：ギムザ染色Giemsa stainギムザ染色（Giemsa stain）Giemsa stain（ギムザ染色）の厚層塗抹thick smear厚層塗抹（thick smear）thick smear（厚層塗抹）を2枚。
- 種の同定：ギムザ染色Giemsa stainギムザ染色（Giemsa stain）Giemsa stain（ギムザ染色）の薄層塗抹thin smear薄層塗抹（thin smear）thin smear（薄層塗抹）を1枚。

💡 厚層塗抹thick smear厚層塗抹（thick smear）thick smear（厚層塗抹）は「感染しているか」のスクリーニング、薄層塗抹thin smear薄層塗抹（thin smear）thin smear（薄層塗抹）は「どの種か」の同定——役割分担で覚える。

血清学：間接蛍光抗体法indirect immunofluorescence assay (IFA)間接蛍光抗体法（indirect immunofluorescence assay (IFA)）indirect immunofluorescence assay (IFA)（間接蛍光抗体法）。
ポリメラーゼ連鎖反応法polymerase chain reaction, PCRポリメラーゼ連鎖反応法（polymerase chain reaction, PCR）polymerase chain reaction, PCR（ポリメラーゼ連鎖反応法）。
蛍光顕微鏡fluorescence microscope蛍光顕微鏡（fluorescence microscope）fluorescence microscope（蛍光顕微鏡）検査。

治療・予防

⚠️ P. falciparumに対するクロロキン耐性chloroquine resistanceクロロキン耐性（chloroquine resistance）chloroquine resistance（クロロキン耐性）は世界的に広範囲へ拡大しており、現在はもはや第一選択にならない。 WHOはすべてのP. falciparum感染（および耐性が確認された地域のP. vivax）に対し、アルテミシニン系artemisininsアルテミシニン系（artemisinins）artemisinins（アルテミシニン系）combination therapy（ACT、例：アルテメテルartemetherアルテメテル（artemether）artemether（アルテメテル）＋ルメファントリンlumefantrineルメファントリン（lumefantrine）lumefantrine（ルメファントリン））を第一選択として推奨している。クロロキンchloroquineクロロキン（chloroquine）chloroquine（クロロキン）は、耐性のない地域のP. vivax・P. ovale・P. malariaeにのみ有効な治療選択therapeutic options治療選択（therapeutic options）therapeutic options（治療選択）肢として残る。

メロゾイトmerozoiteメロゾイト（merozoite）merozoite（メロゾイト）（赤血球期Erythrocytic cycle赤血球期（Erythrocytic cycle）Erythrocytic cycle（赤血球期））に対して： ACT（アルテメテルartemetherアルテメテル（artemether）artemether（アルテメテル）＋ルメファントリンlumefantrineルメファントリン（lumefantrine）lumefantrine（ルメファントリン）など）がP. falciparumの第一選択。耐性のないP. vivax・P. ovale・P. malariaeにはクロロキンchloroquineクロロキン（chloroquine）chloroquine（クロロキン）も使用できる。
休眠体hypnozoite休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体）（肝臓内）に対して： プリマキンprimaquineプリマキン（primaquine）primaquine（プリマキン）（G6PD活性確認後に投与）のみが有効。
予防：WHOは2021年に世界初のマラリアワクチンRTS,S/AS01を、2023年に2種類目のR21/Matrix-Mワクチンを、サハラ以南アフリカの中〜高度流行地域endemic region流行地域（endemic region）endemic region（流行地域）の小児向けとして推奨した。化学予防chemoprophylaxis化学予防（chemoprophylaxis）chemoprophylaxis（化学予防）にはメフロキンmefloquineメフロキン（mefloquine）mefloquine（メフロキン）、ドキシサイクリンなどを用いる（クロロキンchloroquineクロロキン（chloroquine）chloroquine（クロロキン）感受性地域ではクロロキンchloroquineクロロキン（chloroquine）chloroquine（クロロキン）も選択肢）。

💡 鎌状赤血球症やサラセミアThalassemiasサラセミア（Thalassemias）Thalassemias（サラセミア）はマラリアに対する耐性を与える。 赤血球の性状変化によりマラリア原虫Plasmodiumマラリア原虫（Plasmodium）Plasmodium（マラリア原虫）が増殖しにくくなるためで、マラリア流行地域endemic region流行地域（endemic region）endemic region（流行地域）でこれらの遺伝性疾患の保因者頻度carrier frequency保因者頻度（carrier frequency）carrier frequency（保因者頻度）が高い理由の一つとされる。

まとめ

マラリア原虫Plasmodiumマラリア原虫（Plasmodium）Plasmodium（マラリア原虫）は胞子虫類sporozoa胞子虫類（sporozoa）sporozoa（胞子虫類）で、蚊（終宿主）とヒト（中間宿主）を行き来する生活環を持つ。
生活環は肝外赤血球期Exo-erythrocytic cycle肝外赤血球期（Exo-erythrocytic cycle）Exo-erythrocytic cycle（肝外赤血球期）（無症状の肝臓内増殖）→赤血球期Erythrocytic cycle赤血球期（Erythrocytic cycle）Erythrocytic cycle（赤血球期）（発熱発作の原因）→ガメトゴニーgametogonyガメトゴニー（gametogony）gametogony（ガメトゴニー）（蚊への伝播）の3段階に整理できる。
P. vivaxとP. ovaleは肝細胞内in the hepatocyte肝細胞内（in the hepatocyte）in the hepatocyte（肝細胞内）に休眠体hypnozoite休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体）を残し、これが数ヶ月〜数年後の再発の原因となる——治療にはプリマキンprimaquineプリマキン（primaquine）primaquine（プリマキン）が必須。
P. falciparumは最重症種で、脳マラリアcerebral malaria脳マラリア（cerebral malaria）cerebral malaria（脳マラリア）・黒水熱blackwater fever黒水熱（blackwater fever）blackwater fever（黒水熱）・ARDS・腎障害などの致死的合併症を起こしうる。
診断は厚層塗抹thick smear厚層塗抹（thick smear）thick smear（厚層塗抹）（感染確認）＋薄層塗抹thin smear薄層塗抹（thin smear）thin smear（薄層塗抹）（種同定）のギムザ染色Giemsa stainギムザ染色（Giemsa stain）Giemsa stain（ギムザ染色）血液塗抹blood smear血液塗抹（blood smear）blood smear（血液塗抹）が基本。
治療は赤血球期Erythrocytic cycle赤血球期（Erythrocytic cycle）Erythrocytic cycle（赤血球期）にP. falciparumならACT（クロロキン耐性chloroquine resistanceクロロキン耐性（chloroquine resistance）chloroquine resistance（クロロキン耐性）が広範なため第一選択）・耐性のない他種にはクロロキンchloroquineクロロキン（chloroquine）chloroquine（クロロキン）、休眠体hypnozoite休眠体（hypnozoite）hypnozoite（休眠体）にプリマキンprimaquineプリマキン（primaquine）primaquine（プリマキン）という「病期別・耐性状況別の使い分け」が原則。