ブルクホルデリア・マレイ

Burkholderia malleiはグラム陰性、両極性または可変グラム染色性、好気性細菌であり、鼻疽を引き起こすBurkholderia属のヒトおよび動物病原体です。この病気のラテン語名 ( malleus ) が、この病気を引き起こす種の名前の由来となっています。B . pseudomalleiと近縁であり、マルチローカスシーケンスタイピングにより、 B. pseudomalleiの亜種であることがわかっています。^{[ 1 ]} B. mallei は、 B. pseudomalleiゲノムからの選択的縮小と欠失によってB. pseudomalleiから進化しました。 ^{[ 2 ]} B. pseudomalleiや他の属のメンバー とは異なり、 B. malleiは非運動性です。その形状は球桿菌で、長さは約 1.5～ 3.0 μm、直径は 0.5～ 1.0 μm で、両端は丸みを帯びています。     

ヴィルヘルム・シュッツとフリードリヒ・レフラーは1882年に初めてB. malleiを分離した。 ^{[ 3 ]} これは馬の感染した肝臓と脾臓から分離された。^{[ 4 ]}この細菌は、病原性にとって重要な6型分泌系を持つ最初の細菌の1つでもある。 ^{[ 5 ]} 1885年、ドイツの植物学者で細菌学者のヴィルヘルム・ツォプフ（1846年- 1909年）は、細菌のサンプルを分析した後、この病原体に二名法名を与えた。彼は1886年にこの病原体に関する観察をさらに改良した。^{[ 6 ]}

Burkholderiaceae科に属する生物のほとんどは土壌に生息していますが、B. malleiはそうではありません。B . malleiは絶対的哺乳類病原体であるため、生存し、ある宿主から別の宿主へ伝播するためには、宿主となる哺乳類に感染する必要があります。^{[ 7 ]}

B. malleiのゲノムは、米国ゲノム研究所によって配列決定されました。ゲノムのサイズはB. pseudomalleiよりも小さいです。B . mallei の配列は、 3.5メガ塩基対(Mb) の染色体と 2.3 Mb の「メガプラスミド」を明らかにしました。多くの挿入配列と相可変遺伝子も見つかりました。^{[ 3 ]} B. malleiのゲノムは、2 つの環状染色体で構成されています。染色体 1 には、代謝、カプセル形成、およびリポ多糖生合成に関連する遺伝子があります。B . mallei は多糖カプセルを持ち、病原体としての可能性を示しています。染色体 2 には、分泌システムと病原性関連遺伝子に関する情報のほとんどがあります。^{[ 4 ]}マルチローカスシーケンスタイピングにより、 B. malleiはB. pseudomalleiクローンの減少から進化した可能性が高いことが明らかになりました。B. pseudomellei の遺伝子の約 1000 個がB. mallei のゲノムには存在しないか、または変異している。B . malleiのゲノムには大量の挿入配列も存在する。^{[ 8 ]}

Burkholderia mallei は、当初は「 Bacillus mallei 」と呼ばれ、 1990 年代初頭まではPseudomonas属に分類されていました。現在はBurkholderia属の一部となっています。^{[ 3 ]}

B. malleiとB. pseudomalleiを区別するための標準化されたシステムは存在しない。一方の株を他方の株から区別および識別するために使用されてきた方法には、リボタイピング、パルスフィールドゲル電気泳動、マルチローカス酵素電気泳動、ランダム増幅多型DNA分析、およびマルチローカス配列タイピングがある。^{[ 3 ]}ただし、 16S rDNAレベルでは両種間に識別可能な違いが見つからないため、 B. malleiとB. pseudomalleiの DNA の比較は23S rDNA レベルで行う必要がある。^{[ 9 ]}

B. malleiとB. pseudomallei はどちらも実験室で培養できます。栄養寒天培地を使って細菌を培養できます。培養すると、B. mallei は滑らかで灰色の半透明のコロニーを形成します。37 °C で 18 時間培養すると 、B. mallei の コロニーは直径 約 0.5～1.0 mm まで成長します。マッコンキー寒天培地でのB. mallei の培養成長は変動します。多くの微生物学者はB. malleiに馴染みがなく、その結果、Pseudomonas属菌または培養物の汚染菌と誤認されることがよくあります。^{[ 3 ]}

この細菌は、塩化ベンザルコニウム、ヨウ素、塩化第二水銀、過マンガン酸カリウム、1%次亜塩素酸ナトリウム、エタノールなど、多くの消毒剤に感受性があります。この微生物は、加熱または紫外線によっても死滅させることができます。ストレプトマイシン、アミカシン、 テトラサイクリン、ドキシサイクリン、カルバペネム、セフタジジム、アモキシシリン/クラブラン酸、ピペラシリン、クロラムフェニコール、スルファチアゾールなどの抗生物質は、試験管内でこの細菌に対して有効であることが報告されています。B . mallei は、B. pseudomalleiと同様に、アミノグリコシド、ポリミキシン、β-ラクタムなどの多くの抗生物質にも耐性があります。現在、ヒトまたは動物がB. mallei感染から保護するためのワクチンは利用できません。^{[ 3 ]}ワクチンを開発する前に、細菌に対する免疫を作るために必要な免疫応答を予測できる動物モデルが必要です。マウスはB. malleiに対する感受性がヒトにかなり近いため、ワクチンのモデルを作成するための理想的な動物の選択肢となります。^{[ 4 ]}

Burkholderia mallei は鼻疽の原因菌であり、歴史的には馬、ラバ、ロバなどの動物が主に感染し、人間はまれである。馬はB. mallei感染の自然宿主と考えられており、感染しやすい。^{[ 4 ]} B. mallei は侵入小胞の溶解によって宿主細胞に感染し、侵入する。B . mallei は細胞内に入ると、細菌タンパク質依存性のアクチンベースの運動性を持つ。また、宿主細胞の融合を開始して多核巨細胞(MNGC)を形成することもできる。MNGC の結果はまだ解明されていないが、細菌がさまざまな細胞に拡散したり、感染した宿主の免疫系の反応を回避したり、細菌が宿主内に長く留まることができるようになる可能性がある。B . mallei は細胞の細菌殺傷機能を阻害する能力によって宿主細胞内で生存することができる。小胞から早期に脱出することで、細胞内で細菌が効率的に複製される。細胞から早期に脱出することで、細菌がリソソーム防御因子やその他の病原体殺傷因子によって破壊されるのを防ぐこともできます。MNGCは細菌を免疫応答から保護するのに役立つ可能性があります。^{[ 10 ]} B. malleiが宿主細胞内で生存できる能力は、B. malleiに対するワクチンの開発を困難かつ複雑にしています。ワクチンは、B. malleiに対する防御に効果的であるためには、細胞性免疫応答と細菌に対する体液性応答の両方を引き起こす必要があります。B. malleiに対するワクチンに関して言えば、 B. malleiとB. pseudomalleiの近縁性から、どちらかのタイプ用に開発されたワクチンがもう一方にも有効である可能性があります。^{[ 7 ]}

Burkholderia mallei は米国およびほとんどの西側諸国では根絶されていますが、アフリカ、アジア、中東、中央アメリカ、南アメリカの動物には依然として感染しています。^{[ 4 ]}多くの西側諸国は鼻疽対策プログラムと、感染例を保健当局に報告し、 B. malleiに感染した動物を殺処分することを義務付ける法律によって、この病気を根絶することができました。^{[ 13 ]}

Burkholderia malleiとB. pseudomallei は、生物兵器の可能性のある物質のリストに載っていた歴史があります。米国疾病対策センター (CDC) は、B. mallei をカテゴリー B の重要な生物剤に 分類しています。 ^{[ 7 ]}そのため、B. malleiに関する研究は、米国および国際的にバイオセーフティ レベル3 の施設でのみ行うことができます。非常に感染力が強く、生物兵器の可能性があるにもかかわらず、この細菌に関する研究はほとんど行われていません。 ^{[ 4 ]}生命科学デュアルユース研究に関する機関の監督方針の下では、B. malleiとB. pseudomallei は、これらの物質の責任ある調査を保証するために監督の対象となります。^{[ 14 ]}

2000年3月、米国で1940年代以来初めて鼻疽の症例の一つが、米国陸軍感染症医学研究所に勤務する若い微生物学者に発生した。この研究者は1型糖尿病を患っており、約2年間B. malleiを研究していたが、研究中に常に手袋を着用していたわけではなかった。研究者はリンパ節の腫れと発熱を経験し、抗生物質による治療を受けても10日間続いた。その後数週間、研究者は倦怠感、悪寒、寝汗、体重減少を経験した。翌月、クラリスロマイシンによる治療後、症状は消失したように見えたが、投薬を中止すると症状が再発した。研究者の血液と肝膿瘍の生検組織から採取した培養物に対して複数の検査を行った結果、細菌はB. malleiと同定された。研究者の感染原因が特定された後、イミペネムとドキシサイクリンによる抗生物質治療が6ヶ月間行われた。1年後、研究者は完全に回復した。

この事件は、研究者が実験室での作業中に切り傷や事故があった記憶が全くなかったことから、切り傷や皮膚の擦り傷が必ずしも病気に感染する原因ではないことも示しました。この事例は、微生物学研究所が生物兵器を特定することの難しさと、実際の生物攻撃に備えるための対策が講じられなかった場合の潜在的な結果を示した点で重要です。^{[ 13 ]}

ブルクホルデリア・マレイは、第一次世界大戦中に動物や人間に感染させるために意図的に使用されました。ドイツ軍は、中立国から連合国に送られる動物に鼻疽を感染させるためにB.マレイを使用しました。 ^{[ 3 ]}ドイツの生物兵器計画は1915年に米国東海岸で始まりました。彼らは連合国に送られる家畜に感染して殺し、病気を人間に伝染させることを目的としていました。東海岸は、ヨーロッパで戦う連合国への輸送のために多くの動物が集められていた場所でした。ドイツ軍はまた、ルーマニア、ノルウェー、スペインの動物供給を鼻疽菌の培養物で標的にしました。ドイツの生物兵器による破壊工作は最終的にアルゼンチンにまで広がり、工作員はスペインからの細菌培養物を利用して、アルゼンチンが連合国に供給していた牛、馬、ラバに感染させました。ドイツによる微生物の兵器としての使用は、中立国に対して意図的に生物兵器を使用した唯一の記録された攻撃の1つです。^{[ 15 ]}

日本軍は生物兵器研究部隊でバチルス・マレイ菌（B. mallei）を使用していた。最も有名で悪名高い部隊である731部隊は、この細菌を用いて生きた人間を被験者とした実験を行った。しかし、日本軍は最終的にB. malleiから生物兵器を作り出すことはなかった。彼らは実際にB. malleiを用いて水道水を汚染する効果を検証し、その実験は成功した。

ロシアの生物兵器計画もB. malleiに関心を持ち、野外実験を行った。この計画の研究者の中には、研究中に実際に感染して死亡した者もいた。ソ連は最終的にアフガニスタン戦争でムジャヒディンに対してB. malleiを使用したと示唆されている。^{[ 3 ]}

• マレインテスト
• 鼻疽

• 「Burkholderia malleiのゲノムおよび関連情報」。PATRICバイオインフォマティクスリソースセンター。NIAID。2011年8月24日のオリジナルからアーカイブ。 2010年6月24日取得。
• Pathema- Burkholderiaリソース
• 「鼻疽（Burkholderia mallei）一般情報」。疾病管理予防センター。
• 「バイオテロ剤／疾病」。疾病対策センター。 2014年7月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。: ]
• 「鼻疽」。生物安全保障センター。 2009年5月31日時点のオリジナルからアーカイブ済み。
• 「Burkholderia mallei」。NCBI Taxonomy Browser。13373。