ジフテリアは、細菌Corynebacterium diphtheriaeによって引き起こされる感染症です。[ 2 ]ほとんどの感染は無症状または軽度の臨床経過をたどりますが、一部の流行では死亡率が 10% に近づきます。[ 1 ]
兆候や症状は軽度から重度まで様々で、[ 1 ]通常は曝露後 2 ~ 5 日後に始まります。[ 2 ]症状は、喉の痛みや発熱から始まり、徐々に進行することが多いです。[ 1 ]重症の場合、喉に偽膜と呼ばれる灰色または白色の斑点ができます。[ 1 ] [ 2 ]この丈夫で革のような膜が気道を徐々に塞ぎます。クループで見られるような犬の鳴き声のような咳から始まり、[ 1 ]顔面リンパ節の腫れなどが原因で首が腫れることもあります。[ 2 ]偽膜は喉の広い範囲を覆うように成長し、窒息死に至る可能性があります。
ジフテリアは皮膚、目、性器にも影響を及ぼす可能性があり、心筋炎(それ自体が異常な心拍数を引き起こす可能性がある)、神経の炎症(麻痺を引き起こす可能性がある)、腎臓の問題、血小板レベルの低下による出血の問題などの合併症を引き起こす可能性がある。[ 1 ] [ 2 ]
ジフテリアは通常、直接接触、空気感染、または汚染された物体との接触によって人から人へと感染します。[ 2 ] [ 5 ]無症状感染や慢性感染も起こり得ます。[ 2 ]ジフテリア 菌の異なる株が致死率のばらつきの主な原因です。[ 2 ]致死率と症状自体は、細菌が産生する外毒素によって引き起こされます。 [ 1 ]診断は多くの場合、咽頭の外観に基づいて行われ、微生物培養によって確認されます。[ 1 ]以前の感染は再感染を防ぐとは限りません。[ 1 ]
ジフテリアワクチンは予防に有効で、いくつかの製剤があります。[ 2 ]小児期には、破傷風ワクチンと百日咳ワクチンと一緒に3回または4回接種することが推奨されます。 [ 2 ]ジフテリア・破傷風混合ワクチンの追加接種は10年ごとに推奨されます。[ 2 ]血液中の抗毒素レベルを測定することで、防御効果を確認できます。[ 2 ]ジフテリアは、感染した人でも予防でき、抗生物質のエリスロマイシンまたはベンジルペニシリンで治療することもできます。[ 2 ]重症の場合は、気道を確保するために気管切開が必要になる場合があります。[ 1 ]
2015年には、世界中で公式に報告された症例数は4,500件で、1980年の約10万件から減少した。 [ 3 ] 1980年代以前には、年間約100万件の症例が発生していたと考えられている。[ 1 ]ジフテリアは現在、サハラ以南のアフリカ、南アジア、インドネシアで最も多く発生している。[ 1 ] [ 6 ] 2015年には、ジフテリアによる死者数は2,100人で、1990年の8,000人から減少した。[ 4 ] [ 7 ]
依然として一般的な地域では、子供が最も影響を受けます。[ 1 ]先進国ではワクチン接種が広く普及しているためまれですが、ワクチン接種率が低下すると再流行する可能性があります。[ 1 ] [ 8 ]米国では、1980年から2004年の間に57例が報告されました。[ 2 ]診断された人の5~10%が死亡します。[ 2 ]この病気は紀元前5世紀にヒポクラテスによって初めて記述されました。[ 2 ]この細菌は1882年にエドウィン・クレブスによって特定されました。[ 2 ]


ジフテリアの症状は通常、感染後2~7日後に現れます。症状には、38 ℃(100.4 °F)以上の発熱、悪寒、倦怠感、皮膚の青みがかった変色(チアノーゼ)、喉の痛み、声のかすれ、咳、頭痛、嚥下困難、嚥下痛、呼吸困難、呼吸促迫、悪臭を伴う血の混じった鼻汁、リンパ節腫脹などがあります。[ 9 ] [ 10 ] 2~3日以内に、ジフテリアは呼吸器系の健康な組織を破壊する可能性があります。死んだ組織は、喉や鼻に蓄積する偽膜と呼ばれる厚い灰色の膜を形成します。これは、鼻、扁桃腺、声帯、喉の組織を覆い、呼吸や嚥下を非常に困難にします。[ 11 ]症状には、不整脈、心筋炎、脳神経麻痺、末梢神経麻痺なども含まれます。[ 12 ]
喉頭ジフテリアは、特徴的な首と喉の腫れ、いわゆる「牛の首」を引き起こすことがあります。喉の腫れには、しばしば深刻な呼吸器疾患が伴い、真鍮のような、あるいは「吠えるような」咳、喘鳴、嗄声、呼吸困難などが特徴で、歴史的には「ジフテリア性クループ」[ 13 ] 、 「真のクループ」[ 14 ] [ 15 ]、あるいは単に「クループ」[ 16 ]などと呼ばれてきました。ジフテリアワクチン接種が慣習となっている国では、ジフテリア性クループは極めてまれです。そのため、今日では「クループ」という用語は、類似しているもののより軽度の呼吸器症状を引き起こす、無関係のウイルス性疾患を指すことがほとんどです。[ 17 ]
ジフテリアのヒトからヒトへの感染は、通常、感染者が咳やくしゃみをした際に空気感染によって起こります。感染者から放出された粒子を吸い込むと感染します。[ 18 ]皮膚の病変部との接触によってもジフテリアが感染する可能性がありますが、この原因はまれです。[ 19 ]間接感染も起こり得ます。感染者が表面や物体に触れると、細菌が残って生存し続けることがあります。また、ジフテリアが人獣共通感染症である可能性を示唆する証拠もありますが、これはまだ確認されていません。コリネバクテリウム・ウルセランスは一部の動物で発見されており、人獣共通感染症の可能性を示唆しています。[ 20 ]
ジフテリア毒素(DT)は、特定のタイプのバクテリオファージに感染したC. diphtheriaeによってのみ産生されます。[ 21 ] [ 22 ]毒素産生能はファージ変換(溶原変換とも呼ばれる)によって決定されます。つまり、特定のファージによる感染の結果として、細菌の DT 産生能力が変わります。DT はtox遺伝子によってコードされています。コリネファージの株はtox +(例:コリネファージ β)またはtox −(例:コリネファージ γ)のいずれかです。tox遺伝子は細菌のゲノムに組み込まれます。[ 23 ] C. diphtheriaeの染色体には、βプロファージを染色体に組み込むための、機能的に同等の 2 つの異なる細菌付着部位(attB)があります。
ジフテリア毒素前駆体は分子量60 kDaのタンパク質である。トリプシンなどの特定のプロテアーゼは、DTを選択的に切断して、ジスルフィド結合で結合した2つのペプチド鎖、アミノ末端断片A(DT-A)とカルボキシル末端断片B(DT-B)を生成する。[ 23 ] DT-Bは認識サブユニットであり、細胞表面のヘパリン結合EGF様成長因子のEGF様ドメインに結合することで、DTが宿主細胞に侵入する。これにより、受容体介在性エンドサイトーシスを介して毒素をエンドソーム内に取り込むように細胞にシグナルが送られる。エンドソーム内では、DTはトリプシン様プロテアーゼによってDT-AとDT-Bに切断される。エンドソームの酸性により、DT-Bはエンドソーム膜に孔を作り、それによってDT-Aの細胞質への放出を触媒する。[ 23 ]
フラグメントAは、タンパク質合成の翻訳段階に不可欠なタンパク質である伸長因子EF-2のADPリボシル化を触媒することにより、影響を受けた細胞における新規タンパク質の合成を阻害します。このADPリボシル化は、EF-2タンパク質内のジフタミド(修飾ヒスチジン)残基へのNAD+からのADPリボースの転移を伴います。EF - 2は、タンパク質翻訳中にtRNAをリボソームのA部位からP部位に移動させるために必要であるため、 EF - 2のADPリボシル化はタンパク質合成を阻害します。[ 24 ]
EF-2のADPリボシル化は、高濃度のニコチンアミド(ビタミンB3の一種)によって試験管内で逆転される。これは、ニコチンアミドが反応の最終生成物の1つであり、高濃度では反応が逆方向に進行するためである。[ 25 ]
米国疾病対策センター(CDC)が現在使用しているジフテリアの臨床症例定義は、検査基準と臨床基準の両方に基づいている。
ジフテリアの疑いが強い患者には、一般的に経験的治療を開始すべきである。

ジフテリアの予防は主に、ジフテリア菌(Corynebacterium diphtheriae)が産生する毒素の不活化形態であるジフテリアトキソイドによるワクチン接種に依存している。1920年代に導入され、第二次世界大戦後に広く採用されたトキソイドワクチンは、強力な抗毒素免疫を誘導し、この病気の重篤な呼吸器症状や全身症状を防ぐ。現在では、DTaP(小児用)やTdapまたはTd(青年および成人用)などの混合ワクチンの一部として投与され、保護を維持するために10年ごとにブースター接種が推奨されている。広範な予防接種により、ジフテリアはほとんどの国で一般的な小児の死因からまれな病気に減少したが、ワクチン接種率の低い地域では依然として症例が発生する可能性がある。[ 27 ]
ジフテリアと他の4つの小児疾患(ジフテリア、破傷風、百日咳、B型肝炎、インフルエンザ菌b型[Hib])を同時に予防する五価ワクチンは、ユニセフなどの組織によって開発途上国の疾病予防プログラムで頻繁に使用されています。[ 28 ]
ジフテリアは管理可能な状態が続く場合もあるが、重症化すると首のリンパ節が腫れ、呼吸や嚥下が困難になる。この段階の患者は、喉の閉塞により気管挿管や気管切開が必要になる場合があるため、直ちに医師の診察を受けるべきである。不整脈は病気の初期または数週間後に発生する可能性があり、心不全につながる可能性がある。ジフテリアは、眼、首、喉、または呼吸筋の麻痺を引き起こすこともある。重症患者は病院の集中治療室に入院し、ジフテリア抗毒素(ジフテリア毒素に曝露された馬の血清から分離された抗体からなる)を投与される。 [ 29 ]抗毒素は既に組織に結合している毒素を中和しないため、投与を遅らせると死亡リスクが高まる。したがって、ジフテリア抗毒素の投与の決定は臨床診断に基づいて行われ、検査室での確認を待つべきではない。[ 30 ]
抗毒素で治療されたジフテリア患者において、抗生物質が局所感染の治癒に影響を与えることは証明されていません。抗生物質は、患者または保菌者においてジフテリア菌を根絶し、他者への感染を防ぐために使用されます。 米国疾病予防管理センター(CDC)は、以下のいずれかを推奨しています[ 31 ]:
喉の感染症を超えて進行した場合、ジフテリア毒素は血液を介して広がり、心臓や腎臓などの他の臓器に影響を与える、生命を脅かす可能性のある合併症を引き起こす可能性があります。毒素によって引き起こされる心臓の損傷は、心臓の血液を送り出す能力や腎臓の老廃物を除去する能力に影響を与えます。また、神経損傷を引き起こし、最終的には麻痺につながる可能性があります。治療を受けなかった人の約40~50%が死亡する可能性があります。[ 32 ]


ジフテリアは症例の5~10%で致死的です。5歳未満の子供と40歳以上の成人では、致死率は20%にも達する可能性があります。[ 30 ] 2013年には3,300人が死亡しましたが、これは1990年の8,000人から減少しています。[ 7 ]生活水準の向上、集団予防接種、診断の改善、迅速な治療、より効果的な医療により、世界中で症例が減少しています。[ 33 ]
ジフテリアの記録は、紀元前5世紀のヒポクラテスの著作にまで遡る。伝染病については、6世紀にアミダのアエティウスが初めて記述した。 [ 2 ]
1826年以前、ジフテリアは世界中でさまざまな名前で知られていました。イギリスでは、この病気がフランスから広がったため、「ブローニュの喉の痛み」として知られていました。1826年、ピエール・ブルトノーは、喉に偽膜が現れることを説明し、この病気をジフテリア(ギリシャ語のδιφθέρα、diphthera「革」に由来)と名付けました。 [ 34 ] [ 35 ]
1883年、エドウィン・クレブスはジフテリアの原因菌を特定し[ 36 ] 、クレブス・レフラー菌と名付けた。この細菌の棍棒状の形が、エドウィンが他の細菌と区別するのに役立った。時を経て、この細菌はMicrosporon diphtheriticum、Bacillus diphtheriae、Mycobacterium diphtheriaeなどと呼ばれてきた。現在の命名法はCorynebacterium diphtheriaeである[ 37 ]。
1884年、ドイツの細菌学者フリードリヒ・レフラーは、ジフテリア菌(C. diphtheriae)の培養に成功した最初の人物となった。[ 38 ]レフラーは、ジフテリア患者の喉頭と気管の粘膜には常にこの細菌が存在することを発見した。細菌を発見する過程で、彼はこの菌を分離し、培養し、感受性のある動物(モルモットとウサギ)で病気を再現し、病気の動物から同じ桿菌を回収することで、コッホの原則を満たした。彼は、この細菌が病気の症状を引き起こす毒素を産生していると考え、その後、一部の動物はジフテリアに対して免疫を持っていることを示した。[ 39 ]

1885年、ジョセフ・P・オドワイヤーは、喉頭閉塞のある患者の喉頭挿管のためにオドワイヤー管を導入した。これはすぐにジフテリアの緊急挿管法として気管切開に取って代わった。 [ 40 ]
1888年にエミール・ルーとアレクサンドル・イェルサンは、ジフテリア菌( C. diphtheriae)が産生する物質(外毒素)が動物にジフテリアの症状を引き起こすことを示した。[ 41 ] [ 42 ]
1890年、北里柴三郎とエミール・フォン・ベーリングは、熱処理したジフテリア毒素でモルモットを免疫した。[ 43 ]彼らはまた、同じ方法でヤギとウマも免疫し、免疫した動物の血清から作られた「抗毒素」が、免疫していない動物の病気を治すことができることを示した。ベーリングはこの抗毒素(現在では、ジフテリア菌が産生する毒素を中和する抗体から構成されていることがわかっている)を1891年にヒトの臨床試験に使用したが、成功しなかった。抗毒素の製造と定量が最適化された後、ウマ由来の抗毒素によるヒト患者の治療が成功したのは1894年である。[ 44 ] [ 29 ] 1901年、フォン・ベーリングはジフテリアの研究で最初のノーベル医学賞を受賞した。 [ 45 ]
1895年、フィラデルフィアのHK Mulford社は米国でジフテリア抗毒素の製造と試験を開始した。[ 46 ] ParkとBiggsはジフテリア治療に使用する馬の血清を製造する方法を説明した。[ 47 ]
1897年、ポール・エールリッヒはジフテリア抗毒素の標準化された測定単位を開発した。これは生物学的製品の初の標準化であり、血清やワクチンの開発作業において重要な役割を果たした。[ 48 ]
1901年、セントルイスで予防接種を受けた11人の子供のうち10人が、汚染されたジフテリア抗毒素によって死亡した。抗毒素の原料となった馬は破傷風で死亡した。この事件は、ニュージャージー州カムデンでの破傷風の流行と相まって、生物学的製剤の連邦規制の開始に重要な役割を果たした。[ 49 ] [ 50 ]
1905年、フィラデルフィア市立病院のフランクリン・ロイヤーは、ジフテリアの早期治療と適切な量の抗毒素投与を強く推奨する論文を発表した。[ 51 ]
1906年、クレメンス・ピルケとベラ・シックは、大量の馬由来抗毒素を投与された子供に血清病が発生したことを報告した。シックとピルケは、ジフテリアの治療に大量の馬由来抗毒素を投与された子供に、腫れ、発熱、発疹、関節痛などの遅発性の症状が頻繁に現れたと報告した。現在では、これらの反応は、人間の免疫系が馬血清中の異物抗体を抗原として認識し、一連の免疫反応を引き起こすために起こることが分かっている。ピルケとシックの臨床経験では、これらの反応は生命を脅かすものではなく、自然に治癒するものであり、ジフテリアから回復した子供は抗毒素治療によって永続的な害を受けることはなかった。[ 52 ]
1910年から1911年にかけて、ベラ・シックは、ジフテリアに曝露した人のジフテリアに対する既存の免疫を検出するシックテストを開発しました。ジフテリアに曝露していない人だけがワクチン接種を受けました。シック博士は、5年間にわたる大規模なキャンペーンを調整しました。キャンペーンの一環として、メトロポリタン生命保険会社は8500万部もの文書を配布し、親たちに「お子さんをジフテリアから守りましょう」と訴えました。[ 53 ]
1914年、ウィリアム・H・パークは、実験動物、そして後にヒトにおいて能動免疫を誘導するために、ジフテリア毒素と抗毒素の慎重に調整された混合物の使用について研究した。彼は以前の抗毒素の研究に基づいて、毒素-抗毒素複合体に対する副作用を最小限に抑えつつ、持続的な防御免疫を生み出す製剤を特定するために、相対濃度を体系的に調整した。この混合物、TAT(毒素-抗毒素の略)は、ジフテリアに対する最初のワクチンとなった。[ 54 ]
1919年、テキサス州ダラスで、ニューヨーク州保健局の検査に合格した有毒な抗毒素により、10人の子供が死亡し、60人が重篤な病気になった。抗毒素の製造元であるフィラデルフィアのマルフォード社は、すべてのケースで損害賠償を支払った。[ 55 ]
1926年、アレクサンダー・トーマス・グレニーは、ジフテリアトキソイド(ワクチン接種に用いられる毒素の改良版)をアルミニウム塩で処理することにより、その有効性を高めた。[ 56 ]トキソイドによるワクチン接種は、1930年代初頭まで広くは使用されていなかった。[ 57 ] 1939年、1934年から1964年までグラスゴーの主任医務官(母子保健)を務めたノラ・ワッティ博士[ 58 ]は、グラスゴー全域に予防接種クリニックを導入し、母子保健教育を推進した結果、市内で感染症がほぼ根絶された。[ 59 ]
ワクチン接種の普及により、米国では1932年の人口10万人あたり4.4人から1937年には2.0人にまで症例数が減少した。ナチス・ドイツでは、当局がワクチン接種よりも治療と隔離を優先したため(1939~1941年頃まで)、同じ期間に人口10万人あたり6.1人から9.6人に症例数が増加した。[ 60 ]
1861年4月8日、エリシャ・グレイブス・オーティスは49歳でジフテリアにより亡くなった。[ 90 ]
1863年12月、ジェームズ・A・ガーフィールドの長女エリザ・アラベラ・ガーフィールドは、クリスマスの直前に3歳でジフテリアにより亡くなった。[ 91 ]
1878年、アリス王女(ヴィクトリア女王の次女)とその家族がジフテリアに感染し、アリス王女と4歳の娘マリー王女が亡くなった。彼女たちの死を受けて、衛生雑誌は読者に対し、王室に病気が蔓延した可能性のある「死の接吻」について警告した。[ 92 ]
1892年12月7日、エレノア・ルーズベルトの母、アンナ・ホール・ルーズベルトが29歳でジフテリアにより亡くなった。5か月後、エレノアの弟であるエリオット・ルーズベルト・ジュニアも同じ病気で亡くなった。[ 93 ]
1904年1月7日、ルース・クリーブランドはニュージャージー州プリンストンでジフテリアにより12歳で亡くなった。彼女は元米国大統領グローバー・クリーブランドと元ファーストレディのフランシス・フォルサムの長女であった。[ 94 ]
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