クラミジア・トラコマティス

クラミジア・トラコマティス
宿主細胞内の クラミジア・トラコマティス封入体（茶色）
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	クラミジア
クラス：	クラミジア
注文：	クラミジア
家族：	クラミジア科
属:	クラミジア
種：	クラミジア・トラコマティス
二名法名
クラミジア・トラコマティス (Busacca 1935) Rake 1957 修正。エベレットら。 1999年[1]
同義語
Rickettsia trachomae [原文どおり]ブサッカ 1935 リケッチア・トラコマティス （ブサッカ 1935）フォーリーとパロット 1937 クラミドゾーン・トラコマティス (Busacca 1935) Moshkovski 1945

クラミジア・トラコマティス（ / k l ə ˈ m ɪ d i ə t r ə ˈ k oʊ m ə t ɪ s /） は、クラミジアやトラコーマの原因となるグラム陰性の嫌気性細菌です。クラミジア・トラコマティスには、細胞外の感染性基本小体（EB）と細胞内の非感染性網状小体（RB）の2つの形態があります。 ^[2] EBは宿主細胞に付着し、エフェクタータンパク質を使用して細胞内に侵入し、代謝活性のあるRBに変化します。細胞内では、RBは急速に複製されてからEBに戻り、EBが放出されて新しい宿主細胞に感染します。 ^[3]

C. trachomatisに関する最初の記述は、1907 年にスタニスラウス・フォン・プロヴァゼックとルートヴィヒ・ハルバーシュテッターによって原生動物としてなされました。^{[4]その後、サイズが小さく、実験室で増殖できないことからウイルスであると考えられました。1966 年に}電子顕微鏡で内部構造が観察され、 細菌として発見されました。

現在、クラミジア・トラコマティスには18の血清型があり、それぞれが肺、生殖器、眼系の粘膜細胞に影響を及ぼす特定の疾患に関連している。^[3]感染は無症状の場合が多いが、女性では骨盤内炎症性疾患、男性では精巣上体炎などの重篤な合併症を引き起こす可能性がある。この細菌はまた、男女ともに尿道炎、結膜炎、性器リンパ肉芽腫を引き起こす。クラミジア・トラコマティスによる泌尿 生殖器感染症は、男性よりも女性に多く診断され、15～19歳の女性に最も多く発生している。^{[5] [6] [7]}活動性クラミジア感染症の母親から生まれた乳児の肺感染症率は10%未満である。^[8]世界中で約8,400万人がクラミジア・トラコマティスによる眼感染症に罹患しており、そのうち800万人が失明に至っています。^[9] クラミジア・トラコマティスは失明の主な原因となる感染症であり、最も一般的な性感染症です。^[3]

クラミジア・トラコマティスが人間の健康に与える影響は、その発見以来ワクチン研究の原動力となっている。^{[10]現在、}クラミジア・トラコマティスに関与する免疫経路の複雑さが十分に解明されていないため、ワクチンは存在しない。しかし、クラミジア・トラコマティス感染症は数種類の抗生物質で治療可能であり、テトラサイクリンが好ましい選択肢である。^{[11] [12]}

クラミジア・トラコマティスはグラム陰性細菌で、宿主細胞内でのみ複製できるため、絶対細胞内病原体である。^{[3]クラミジア}・トラコマティスは、そのライフサイクルを通じて、感染と複製を容易にするために2つの異なる形態をとる。基本小体（EB）は直径200～400ナノメートルで、細胞外形態で生存できるようにする硬い細胞壁に囲まれている。^{[3] [10]} EBが感受性宿主細胞に遭遇すると、細胞表面に結合して内部化される。^[3] 2番目の形態である網状小体（RB）は直径600～1500ナノメートルで、宿主細胞内にのみ存在する。^[10 ] RBは代謝活動が増加し、複製に適応している。どちらの形態も運動性はない。^[10]

C. trachomatisの進化には、約 1.04メガベースの縮小ゲノムが含まれ、約 900 個の遺伝子がコード化されています。^[3]ゲノムの大部分を含む染色体 に加えて、ほぼすべてのC. trachomatis株は8 個の遺伝子を含む7.5キロベースの プラスミドを持っています。 ^[10]このプラスミドの役割は不明ですが、プラスミドを持たない株が分離されており、細菌の生存に必須ではないことが示唆されています。^{[10]いくつかの重要な代謝機能は}C. trachomatisゲノムにコード化されておらず、代わりに宿主細胞から除去されます。^[3]

C. trachomatis はゲノムが小さいため代謝能力が低く、完全な炭水化物代謝に必要な遺伝子を含む多くの生合成経路の遺伝子が欠如している。^{[3] [13]この細菌は代謝中間体とエネルギー、特に}アデノシン三リン酸(ATP)の形で宿主細胞に大きく依存している。^[13] C. trachomatis は独立したグルコース代謝に必要ないくつかの酵素を欠いており、代わりに 2 つの ATP/ ADP トランスロカーゼ(Npt1 と Npt2) を使用して宿主細胞から ATP を輸入する。^[14]アミノ酸、ヌクレオチド、脂質などの他の代謝物も宿主から輸送される。^{[13] [15]}

解糖系に関与する重要な酵素であるヘキソキナーゼはC. trachomatisには存在せず、グルコース-6-リン酸（G6P）の生成を妨げている。代わりに、宿主細胞からのG6Pは、G6Pトランスポーター（UhpCアンチポーター）を介して代謝活性網状体（RB）に取り込まれる。^{[15] [13]} C. trachomatisには完全な独立した解糖系経路が欠けているが、ペントースリン酸経路（PPP）、糖新生、グリコーゲンの合成と分解に必要なすべての酵素をコードする遺伝子を持っている。^[13]

解糖系の抑制因子であるp53は、クラミジア・トラコマティス細胞ではあまり発現しておらず、酸素が存在する場合でも解糖系の発生率が上昇する。^[13]その結果、クラミジア・トラコマティス感染は、ピルビン酸脱水素酵素キナーゼ2酵素の活性によりピルビン酸からアセチルコエンザイムAへの変換が制限されるため、細菌によるピルビン酸、乳酸、グルタミン酸の産生増加を伴う。^[13]代わりにピルビン酸は乳酸に変換され、乳酸の酸性特性により、細胞は免疫反応によってほとんど妨げられることなく増殖することができる。^{[13] [16]}過剰な解糖系産物は、次にPPPに取り込まれ、ヌクレオチドを生成し、生合成に用いられる。^{[13]このタイプの増殖は、癌細胞で観察される}ワールブルグ効果と非常によく似ている。^[13]

他のクラミジア種と同様に、クラミジア・トラコマティスのライフサイクルは、形態的に異なる 2 つの形態から構成されます。まず、クラミジア・トラコマティスは、基本小体と呼ばれる小さな胞子のような形態として新しい宿主細胞に付着します。^[17]基本小体は、封入体と呼ばれる宿主の液胞に囲まれて宿主細胞に入ります。 ^[17]封入体内で、クラミジア・トラコマティスは、網状小体と呼ばれる、より大きく代謝が活発な形態に変化します。^[17]網状小体は封入体を大幅に変更し、細菌の急速な増殖に適した環境を作り出します。この増殖は、その後 30 ～ 72 時間かけて起こります。^[17]その後、大量の細胞内細菌が耐性基本小体に戻り、細胞を破裂させて環境に放出されます。^[17]これらの新しい基本小体は、精液中に排出されるか、女性生殖管の上皮細胞から放出され、新しい宿主細胞に付着します。^[18]

C. trachomatisはクラミジア属の細菌であり、真核細胞の絶対細胞内寄生虫のグループです。^[3]クラミジア細胞はエネルギー代謝を行うことができず、生合成経路を欠いています。^[19]

C. trachomatis株は、通常、引き起こす病気の種類に基づいて3つの生物型に分類されます。これらは、免疫系によって認識される表面抗原に基づいて、さらにいくつかの血清型に分類されます。 ^[3]血清型AからCはトラコーマを引き起こし、トラコーマは予防可能な感染性失明の主な原因となっています。^[20]血清型DからKは生殖管に感染し、骨盤内炎症性疾患、子宮外妊娠、不妊症を引き起こします。血清型L1からL3は、性器付近のリンパ節に侵襲性感染症を引き起こし、性器リンパ肉芽腫と呼ばれます。^[3]

C. trachomatisは、約 600 万年前に他のクラミジア種から分岐したと考えられています。この属には、 C. trachomatis、C. muridarum、C. pneumoniae、 C. pecorum 、 C . suis、C. abortus、C. felis、C. caviae、C. psittaciの合計 9 種が含まれます。C . trachomatisに最も近い親戚は、マウスに感染するC. muridarumです。^[17] C. trachomatisはC. pneumoniaeとともに、より大きな範囲で人間に感染することがわかっています。C . trachomatis は人間にのみ感染します。C . pneumoniae は、馬、有袋類、カエルにも感染することがわかっています。他の種の中には、人獣共通感染が知られているため、人間の健康にかなりの影響を与えるものがあります。^[3]

性器におけるクラミジア・トラコマティス感染の臨床徴候と症状はクラミジア感染として現れ、無症状の場合もあれば、淋病感染に似ている場合もあります。^{[11]どちらも骨盤内炎症性疾患や}尿道炎 など、他の多くの疾患の一般的な原因です。^[5]

C. trachomatisは失明（トラコーマ）に関連する最も重要な感染性病原体であり、封入体結膜炎の形で眼にも影響を及ぼし、成人の結膜炎症例の約19％を占めています。^[6]

肺内のクラミジア・トラコマティスはクラミジア肺炎呼吸器感染症として現れ、あらゆる年齢層に影響を及ぼす可能性があります。 ^[21]

基本小体は通常、感染した男性の精液や感染した女性の膣分泌物に存在します。^[18]基本小体は、新しい宿主細胞と接触すると、表面の接着因子といくつかの宿主受容体タンパク質およびヘパラン硫酸プロテオグリカンとの相互作用を介して細胞に結合します。^[3]付着すると、細菌はタイプ3分泌システムを使用してさまざまなエフェクタータンパク質を宿主細胞に注入します。 [ ^3]これらのエフェクターは、宿主細胞が基本小体を取り込むように促し、細胞がアポトーシスを誘発するのを防ぎます。^[3]感染後6〜8時間以内に、基本小体は網状小体に移行し、いくつかの新しいエフェクターが合成されます。^[3]これらのエフェクターには、封入体膜を変更するいくつかのタンパク質（Incタンパク質）や、宿主小胞を封入体に向け直すタンパク質が含まれます。^[3]感染後8〜16時間で、別のエフェクターセットが合成され、宿主細胞からの栄養素の獲得が促進されます。^[3]この段階で、網状小体は分裂を開始し、封入体の拡大と一致します。^[3]複数の基本小体が単一の細胞に感染している場合、それらの封入体はこの時点で融合し、宿主細胞内に1つの大きな封入体を形成します。^[3]感染後24〜72時間で、網状小体は基本小体に移行し、宿主細胞の溶解または封入体全体の宿主生殖管への押し出しによって放出されます。^[3]

クラミジアプラスミドは、クラミジア・トラコマティスのゲノムとは別に存在するDNA分子であり、コードされている遺伝子を介して遺伝的多様性を高める働きをする。^[22]プラスミド遺伝子タンパク質3（pgp3）は、宿主の免疫応答を抑制することで生殖管内での持続感染の確立に関連している。^[23]

C. trachomatisの表面にある多形性外膜タンパク質（Pmpタンパク質）は、特定の宿主細胞受容体に結合する親和性を利用して感染を開始します。^[24] Pmpタンパク質B、D、およびHは、サイトカインの放出を通じて炎症誘発反応を誘発することに最も関連しています。^[25]

CPAF（クラミジアプロテアーゼ様活性因子）は、宿主が適切な免疫反応を誘発するのを防ぐ働きをする。クラミジア・トラコマティスはCPAFを使用して、ゴルジ体を再構築しDNA修復を活性化するタンパク質を標的にして切断し、宿主細胞の機構とタンパク質を有利に利用できるようにする。 [ ^26]

クラミジア・トラコマティスに感染した人のほとんどは無症状ですが、細菌は泌尿生殖器（性器）、肺（肺）、眼（目）の3つの形態のいずれかで現れることがあります。^[7]

泌尿生殖器の場合には、性器分泌物、膣出血、かゆみ（掻痒）、排尿時の痛み（排尿困難）などの症状がみられます。^{[8]多くの場合、症状は}尿路感染症の症状と似ています。^[要出典]

クラミジア・トラコマティスがトラコーマの形で眼に現れると、まぶたが徐々に厚くなり、最終的にはまつ毛がまぶたの中に引き込まれ始めます。 ^[27]封入体結膜炎の形で感染すると、赤み、腫れ、眼からの粘液膿性分泌物、および成人の結膜炎に関連する他のほとんどの症状が現れます。^[6]

C. trachomatisは妊婦の絨毛膜絨毛組織に潜伏感染し、妊娠の結果に影響を及ぼす可能性がある。 ^[28]

泌尿生殖器のクラミジア・トラコマティス感染症と診断される女性は男性の3倍に上ります。15～19歳の女性の罹患率が最も高く、次いで20～24歳の女性ですが、診断の増加率は男性の方が女性よりも高くなっています。泌尿生殖器感染症の危険因子には、複数のパートナーとの無防備な性行為、コンドームの使用不足、都市部に住む社会経済的地位の低さなどがあります。^[7]

活動性クラミジア感染症の女性から生まれた乳児では肺感染症が発生する可能性があるが、感染率は10％未満である。^[8]

眼感染症は、成人と小児の両方において、封入体結膜炎またはトラコーマの形をとります。世界中で約8,400万人がクラミジア・トラコマティスによる眼感染症を発症し、800万人が感染の結果失明しています。^[9]トラコーマは、アフリカとアジアの一部の農村部における感染性失明の主な原因であり、世界保健機関が2020年までに撲滅することを目標としている顧みられない熱帯病です。 ^{[29]クラミジア}・トラコマティスによる封入体結膜炎は、成人の結膜炎症例の約19％を占めています。^[6]

治療は感染部位、患者の年齢、他の感染の有無によって異なります。クラミジア・トラコマティスと1つ以上の他の性感染症を同時に患っている可能性があります。再感染を防ぐために、治療はパートナーの両方で同時に行われることがよくあります。クラミジア・トラコマティスは、アジスロマイシン、エリスロマイシン、オフロキサシン^[11]、テトラサイクリンなど、いくつかの抗生物質で治療できます。

テトラサイクリンは、クラミジア・トラコマティスの治療に最も好まれる抗生物質であり、最も高い成功率を誇っています。 アジスロマイシンとドキシサイクリンは、クラミジア・トラコマティスの治療にそれぞれ 97 パーセントと 98 パーセントの成功率で同等の有効性があります。アジスロマイシンは、主に服薬不遵守の懸念を軽減するために、1 グラムの錠剤を 1 回経口投与します。^[12]ジェネリックのドキシサイクリン 100 mg を 1 日 2 回 7 日間投与する治療は、高価な遅延放出ドキシサイクリン 200 mg を 1 日 1 回 7 日間投与する治療と同等の成功率です。^[12]エリスロマイシンは、胃腸の副作用を引き起こし、服薬不遵守につながる可能性があるため、あまり好まれません。レボフロキサシンとオフロキサシンは、一般的にアジスロマイシンやドキシサイクリンより優れているわけではなく、より高価です。^[12]

妊娠中に治療が必要な場合、レボフロキサシン、オフロキサシン、テトラサイクリン、ドキシサイクリンは処方されない。妊娠している患者の場合、通常処方される薬は、アジスロマイシン、アモキシシリン、エリスロマイシンである。アジスロマイシンは推奨薬であり、1グラムの錠剤として経口で1回服用する。^{[12]アモキシシリンは出生前}クラミジア・トラコマティス感染症の治療薬として他の薬よりも副作用が少ないにもかかわらず、ペニシリン系の抗生物質を服用した妊婦は慢性持続性クラミジア感染症を発症する可能性があるという懸念がある。^[30]テトラサイクリンは、一部の子供や大人でさえこの薬に耐えられず、母親と胎児に害を及ぼすため使用されない。^[12]妊娠中の再検査は、治療後3週間で行うことができる。再感染のリスクが高い場合は、妊娠期間中にスクリーニングを繰り返すことができる。^[11]

感染が進行し、生殖管を上行して骨盤内炎症性疾患を発症した場合、卵管の損傷がすでに起こっている可能性があります。ほとんどの場合、クラミジア・トラコマティス感染症は、外来でアジスロマイシンまたはドキシサイクリンを用いて治療されます。肺炎に進行する可能性のある眼のクラミジア・トラコマティスに感染した乳児の母親を治療することが推奨されています。 ^{[11]推奨される治療法は、生後6週間未満の乳児に}乳児肥厚性幽門狭窄症（IHPS）の症状を監視しながら、経口エリスロマイシン塩基またはエチルコハク酸塩50 mg/kg/日を4回に分けて2週間投与することです。^[12]

複数の抗生物質治療に耐性を示すC.trachomatis株の報告例がいくつかある。しかし、2018年現在、他の感染性細菌と比較してC.trachomatisの抗生物質耐性はまれであるため、これは大きな懸念事項ではない。 ^[31]

クラミジア属はDNA検査によって容易に特定され、他のクラミジア属と区別されます。クラミジアの検査は医師、研究所、またはオンラインで注文できます。 ^[32]

C. trachomatisのほとんどの株は、MOMPのVS4領域のエピトープに対するモノクローナル抗体（mAbs）によって認識されます。 ^{[33]しかし、これらのmAbsは、他の2つの}クラミジア種、C. suisとC. muridarumとも交差反応する可能性があります。^{[引用が必要]}

• 核酸増幅検査（NAAT）はクラミジア菌の遺伝物質（DNA）を検出する検査です。この検査は最も感度の高い検査であり、非常に正確で偽陰性の結果が出る可能性が非常に低いことを意味します。ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）検査は核酸増幅検査の一例です。この検査は尿サンプル、男性の尿道スワブ、女性の子宮頸部または膣スワブでも行うことができます。^[34]
• 核酸ハイブリダイゼーション検査 (DNA プローブ検査) でもクラミジアDNA を検出できます。プローブ検査は非常に正確ですが、NAAT ほど感度は高くありません。
• 酵素免疫測定法（ELISA、EIA）は、クラミジア感染と戦うために免疫系を刺激する物質（クラミジア抗原）を検出する。クラミジア小体（EB）-ELISAは、感染者の免疫グロブリンγの状態に基づいて感染のさまざまな段階を分類するために使用できる^[35]
• 直接蛍光抗体検査でもクラミジア抗原を検出します。
• クラミジア 細胞培養は、クラミジアの疑いのあるサンプルを細胞小瓶で培養する検査です。病原体が細胞に感染し、一定時間（48時間）培養した後、小瓶を染色し、蛍光顕微鏡で観察します。細胞培養は他の検査よりも高価で、時間がかかります（2日間）。培養は実験室で行わなければなりません。^[36]

研究により、クラミジア・トラコマティスに抗生物質耐性があることが明らかになった。A2057GおよびA2059Gを含む23S rRNA遺伝子の変異は、一般的に使用される治療薬であるアジスロマイシンに対する耐性の重要な要因であることが判明している。この耐性は治療の失敗や持続感染に関連しているため、モキシフロキサシンなどの代替抗生物質や、バクテリオファージ療法などの非抗生物質的アプローチの継続的な研究が必要である。これらの革新は、耐性と戦うと同時に、クラミジア・トラコマティス集団における耐性株の増加と密接に関連している抗生物質の乱用の全体的な負担を軽減することを目的としている。^[37]

さらに、診断の改善は、クラミジア・トラコマティス感染をより効率的に特定する上で重要な役割を果たしてきました。DNAやRNAをベースとした核酸増幅検査（NAAT）は、高い感度と特異性を示しており、無症状の感染を検出するためのゴールドスタンダードとなっています。NAATは、特に高リスク集団におけるより広範なスクリーニングプログラムを促進し、クラミジア・トラコマティスの蔓延を抑制することを目的とした公衆衛生イニシアチブに不可欠です。特にリソースの少ない環境でより迅速な結果とより高いアクセス性を約束するポイントオブケア診断ツールの研究が続けられています。^[38]

ワクチン開発の分野では、クラミジア・トラコマティスに対する効果的なワクチンの開発は、細菌が引き起こす複雑な免疫反応のため困難であることが判明している。MOMP（主要外膜タンパク質）や多形膜タンパク質（Pmp）などの外膜タンパク質を標的とするサブユニットワクチンは、動物モデルと初期のヒト試験の両方で研究されている。これらのワクチンはマウスモデルで部分的な免疫を誘導する有望性を示しているが、ヒトでの有効性を評価するにはさらなる研究が必要である。目標は、有害な炎症反応を引き起こすことなく再感染を防ぐことができるワクチンを開発することである。^[39]

クラミジア・トラコマティスは、 1907年にスタニスラウス・フォン・プロヴァゼックとルートヴィヒ・ハルバーシュテッターによってトラコーマの症例から採取した掻爬物から初めて記載されました。^{[40] [17]}彼らは「マントをまとった原生動物」を発見したと考え、マントを意味するギリシャ語の「Chlamys」にちなんでこの生物を「クラミドゾア」と名付けました。^[17]その後数十年にわたり、「クラミドゾア」は細菌フィルターを通過できるほど小さく、既知の実験用培地では増殖できないため、ウイルスであると考えられていました。^[17]しかし、1966年に電子顕微鏡による研究でクラミジア・トラコマティスは細菌であることが判明しました。^[17]これは基本的に、他の細菌と同様にDNA、RNA、リボソームを持っていることが判明したためです。研究者が細胞抽出物でムラミン酸を検出できなかったため、当初クラミジアにはペプチドグリカンがないと考えられていました。^[41]その後の研究では、クラミジア・トラコマティスはムラミン酸とペプチドグリカンの両方を合成するが、それを微生物の分裂隔壁に限定し、細胞壁の構築には利用しないことが判明した。^{[42] [43]}この細菌は依然としてグラム陰性菌として分類されている。^[44]

1957年、唐飛凡 らによって初めて卵黄嚢からクラミジア・トラコマティスの病原体が培養され、単離された。 ^[45]これは重要なマイルストーンであった。なぜなら、これらの病原体を保存することが可能となり、将来のゲノム研究や系統発生研究に使用できるようになったからである。クラミジア・トラコマティスの単離により、クラミジア・トラコマティスが生体内環境から細胞培養の「株」に分離されたことを表すために「分離株」という用語が生まれた。 ^[46]詳細な研究が行われた「分離株」はごくわずかであり、クラミジア・トラコマティスの進化史に関する情報は限られている。^{[45] [47]}

1990年代に、クラミジアにはいくつかの種があることが示されました。クラミジア・トラコマティスは、紀元前1553年から1550年の間に書かれたエーベルス・パピルスの歴史的記録で初めて説明されました。^[48]古代世界では、失明を引き起こす病気であるトラコーマとして知られていました。この病気は人間と密接に関連しており、おそらく文明よりも前に存在していた可能性があります。^[49]現在、クラミジア・トラコマティスは、主要外膜タンパク質（MOMP）のエピトープに反応するモノクローナル抗体によって識別される19の血清型で構成されていることがわかっています。 ^[50]アミノ酸配列の比較により、MOMPには4つの可変セグメント、S1、2、3、および4が含まれていることが明らかになっています。MOMPをコードする遺伝子の異なる変異体が、異なる血清型の遺伝子型を区別します。血清型の抗原関連性は、特にこれらのセグメント内のMOMP遺伝子間のDNAの相同性レベルを反映しています。^[51]

さらに、クラミジア・ムリダルム株とクラミジア・トラコマティス株を標的としたマウスやその他の非ヒト宿主種に対するクラミジアワクチンの試験が220回以上行われてきました。しかし、生理学的および解剖学的差異のため、これらの結果をヒト種に適用することは困難でした。今後の試験では、ヒトに近縁の種を対象に取り組んでいます。^[52]

• 転座したアクチンリクルートリン酸化タンパク質

• ベラミヌッティ、セレナ。セラチーニ、シルバ。デ・セタ、フランチェスコ。ゲイト、タリク。マッシモ、トンマシノ。マノーラ州コマール（2014 年 11 月）。 「子宮頸がんの高発生地域の無症状の若い女性におけるHPVとクラミジア・トラコマティスの同時検出」。医学ウイルス学ジャーナル。86 (11): 1920 ～ 1925 年。土井：10.1002/jmv.24041。PMID  25132162。S2CID 29787203  。

Scholia には、Chlamydia trachomatisに関するトピックプロファイルがあります。

• クラミジア.com
• 「クラミジア・トラコマティス」。NCBI分類ブラウザ。813。
• BacDive におけるクラミジア・トラコマティスの標準株 – 細菌多様性メタデータ
• クラミジアの症状（写真付き）