肺炎球菌感染症

肺炎球菌感染症は、肺炎球菌という細菌によって引き起こされる感染症です。^[1]

肺炎球菌は、健康な成人の5～10％、健康な小児の20～40％の鼻や喉に生息する細菌叢の一般的なメンバーです。 ^{[2]しかし、}肺炎、細菌性髄膜炎、敗血症の主な原因であり、重大な病気の原因でもあります。世界保健機関は、2005年に肺炎球菌感染症が世界中で160万人の小児の死因となったと推定しています。^[3]

肺炎球菌性肺炎は、市中肺炎全体の15～50％ 、急性中耳炎全体の30～50％、血流感染症や細菌性髄膜炎のかなりの割合を占めています。^[4]

WHOの推定によると、2005年には世界中で毎年約160万人の子供が死亡しており、そのうち70万～100万人が5歳未満でした。これらの死亡者の大半は発展途上国で発生しました。^[3]

S. pneumoniaeは通常、健康な成人の 5～10%、健康な子供の 20～40% の鼻と喉に見つかります。 ^[2]特定の環境、特に人々が互いに近い距離で長い時間を過ごす環境 (託児所、軍隊の兵舎) では、より多く見つかります。S. pneumoniae は、細菌表面付着因子の相互作用によって鼻咽頭細胞に付着します。この正常なコロニー形成は、微生物が耳管や鼻副鼻腔などの領域に運ばれると感染性になり、それぞれ中耳炎や副鼻腔炎を引き起こす可能性があります。微生物が肺に吸入され、排除されない場合 (この場合も、ウイルス感染や喫煙による繊毛麻痺が要因となる可能性があります)、肺炎が発生します。この菌の多糖類莢膜は貪食に対して抵抗性があり、抗莢膜抗体が存在しない場合は肺胞マクロファージは肺炎球菌を十分に殺すことができない。この菌は血流に広がり（菌血症を引き起こす可能性がある）、髄膜、関節腔、骨、腹腔に運ばれ、髄膜炎、脳膿瘍、化膿性関節炎、または骨髄炎を引き起こす可能性がある。^[要出典]

S. pneumoniae には、前述の多糖類カプセルなど、宿主の免疫システムを回避するのに役立ついくつかの毒性因子があります。補体媒介オプソニン化を阻害する肺炎球菌表面タンパク質があり、体内で生成される分泌型IgA を破壊し、呼吸器粘膜への付着を仲介するIgA1 プロテアーゼを分泌します。 ^{[引用が必要]}

IgG合成障害、貪食障害、または肺炎球菌の排除不全のある人では、肺炎球菌感染症のリスクが大幅に高まります。特に、先天性無脾症、脾臓の外科的除去、または鎌状赤血球症による機能的脾臓の欠如は、より重篤な感染症 (脾臓摘出後の重篤な感染症) にかかりやすく、予防策が必要です。^[要出典]

HIV感染者など免疫力が低下している人も肺炎球菌感染症のリスクが高くなります。^[5] 治療を受けられるHIV患者の場合、侵襲性肺炎のリスクは年間0.2～1％で、致死率は8％です。^[5]

肺炎球菌性肺炎とインフルエンザには関連性がある。^[6]インフルエンザによって 気道（呼吸器上皮）と上気道の内壁が損傷すると、肺炎球菌の侵入と感染が促進される可能性がある。

その他の危険因子としては、喫煙、注射薬物使用、C型肝炎、COPDなどが挙げられる。^[5]

S. pneumoniae は細胞表面と体内でさまざまな毒性因子を発現します。これらの毒性因子は、S. pneumoniae感染時の臨床症状の一部に寄与します。^[要出典]

• 多糖類カプセル - 細菌細胞のC3bオプソニン化を阻害することで宿主免疫細胞による貪食を防止します。
• ニューモリシン（Ply）—宿主細胞の溶解を引き起こし、補体を活性化する53kDaの孔形成タンパク質
• オートリシン（LytA）—このタンパク質の活性化により細菌が溶解し、その内部の内容物（すなわち、ニューモリシン）が放出される。
• 過酸化水素は宿主細胞にダメージを与え（髄膜炎の際には神経細胞のアポトーシスを引き起こす可能性がある）、競合細菌（インフルエンザ菌、髄膜炎菌、黄色ブドウ球菌）に対して殺菌効果を発揮する^{[7] [8]}
• ピリ— 多くのS. pneumoniae株の表面から伸びる毛のような構造。上気道のコロニー形成に寄与し、敗血症時に免疫系による大量のTNFの形成を増加させ、敗血症性ショックの可能性を高めます^[9]
• コリン結合タンパク質A / 肺炎球菌表面タンパク質A（CbpA / PspA）—肺上皮細胞の細胞表面上の炭水化物と相互作用し、肺炎球菌の補体媒介オプソニン化を阻害することができる接着因子
• 遺伝子変換能力は、鼻腔コロニー形成の適応度と毒性（肺感染性）に重要な役割を果たしている可能性が高い^[10]
• 細胞外小胞（pEV）—セリン-スレオニンキナーゼなどの毒性因子を運ぶ分泌小胞。宿主上皮細胞に取り込まれるとベクリン1をリン酸化して、オートファジーによるタイトジャンクションタンパク質オクルディン（OCLN）の分解を引き起こし、続いて肺胞上皮バリアが破壊され、S.肺炎菌が拡散する^[11]

感染の性質に応じて、適切なサンプルが採取され、検査室で同定される。肺炎球菌は、典型的には、対または連鎖で見られるグラム陽性球菌である。オプトチン抗生物質ディスクを添加した血液寒天培地で培養すると、抗生物質に対する感受性を示すディスクの周囲にα溶血性コロニーと明確な阻止帯が現れる。肺炎球菌は胆汁にも溶ける。他の連鎖球菌と同様に、カタラーゼ陰性である。クエルング試験では、特定の莢膜多糖類を同定できる。^[12]

肺炎球菌抗原（細胞壁C多糖類）は、さまざまな体液で検出される可能性があります。ラテックス凝集法に基づく旧式の検出キットは、グラム染色よりも価値がほとんどなく、偽陽性になることもありました。肺炎球菌感染症では、感度（原因の特定）が70～80％、特異度（陽性の場合は実際の原因を特定）が90％を超える迅速免疫クロマトグラフィーを使用すると、より良い結果が得られます。この検査は当初、尿サンプルで検証されましたが、他の体液にもうまく適用されています。^[12]胸部X線検査も炎症を確認するために実施できますが、原因物質に特異的ではありません。^[要出典]

S. pneumoniaeによる疾患の重要性から、侵襲性感染を予防するためのワクチンがいくつか開発されている。世界保健機関は、小児期の肺炎球菌ワクチンの定期接種を推奨しており、^[13]英国、^[14]米国、^[15]南アフリカを含む多くの国で小児期の予防接種スケジュールに組み込まれている。^[16]

歴史を通じて、治療は主にβ-ラクタム系抗生物質に依存してきました。1960年代にはほぼすべての肺炎球菌株がペニシリンに感受性でしたが、最近では特に抗生物質の使用が多い地域でペニシリン耐性の蔓延が増加しています。さまざまな割合の株がセファロスポリン、マクロライド（エリスロマイシンなど）、テトラサイクリン、クリンダマイシン、フルオロキノロンにも耐性である可能性があります。特に、マクロライド耐性肺炎球菌は、臨床的および公衆衛生上の重要性が高まっているため、WHOによって中優先度の病原体に指定されています。^[17]ペニシリン耐性株は他の抗生物質にも耐性である可能性が高いです。ほとんどの分離株はバンコマイシンに対して感受性を維持しているが、β-ラクタム感受性分離株へのバンコマイシンの使用は、薬剤の組織分布とバンコマイシン耐性発現の懸念のため、あまり望ましくない。^[要出典]

より進化したβラクタム系抗生物質（セファロスポリン）は、髄膜炎や市中肺炎の治療に他の抗生物質と組み合わせて使用​​されることが一般的です。成人では、レボフロキサシンやモキシフロキサシンなどの最近開発されたフルオロキノロンが肺炎患者の経験的治療によく使用されますが、これらの薬剤が結核の治療に使用されている世界の一部地域では耐性が報告されています。^[18]

感受性試験は、細菌が感染した地域の耐性パターンに基づいて経験的抗生物質治療と併せて日常的に行うべきである。感受性試験の結果が臨床結果にどの程度関連しているかについては、現在議論がある。^{[19] [20]} ペニシリンがマクロライドと相乗的に作用して結果を改善する可能性があるという臨床的証拠はわずかにある。^[21]

耐性肺炎球菌株はペニシリン耐性肺炎球菌（PRP）^[22] 、ペニシリン耐性肺炎球菌（PRSP）^{[23] 、ペニシリン耐性} 肺炎球菌（SPPR）^[24] 、または薬剤耐性肺炎球菌（DRSP）^{[25]と呼ばれます。}

19 世紀には、ウサギを殺菌した肺炎球菌で免疫すると、その後の生きた肺炎球菌による攻撃から保護されることが実証されました。免疫したウサギの血清や肺炎球菌性肺炎から回復した人間の血清も保護効果をもたらしました。20 世紀には、南アフリカの鉱山労働者で免疫の有効性が実証されました。^{[引用が必要]}

肺炎球菌の莢膜が貪食に対する耐性を持つことが発見され、1920年代には莢膜多糖体に対する特異的抗体が肺炎球菌の殺菌に役立つことが示された。1936年には、肺炎球菌莢膜多糖体ワクチンが肺炎球菌性肺炎の流行を阻止するために使用された。1940年代には、肺炎球菌による莢膜の変化に関する実験で、遺伝情報を運ぶ物質としてDNAが初めて特定された。^[26]

1900 年に、肺炎球菌には異なる血清型が存在し、特定の血清型による免疫では他の血清型による感染を予防できないことが認識されました。それ以来、90 種類以上の血清型が発見され、それぞれがクエルング反応によって識別できる独自の多糖類カプセルを持っています。これらの血清型の中には、他の血清型よりも頻繁に病気を引き起こすものもあるため、90 種類未満の血清型で免疫することで、妥当な予防効果が得られます。現在のワクチンには最大 23 種類の血清型が含まれています (つまり、「23 価」です)。^{[引用が必要]}

血清型は、発見された順に番号を付けるアメリカのシステムと、抗原の類似性に従って分類するデンマークのシステムの 2 つのシステムに従って番号が付けられています。^{[引用が必要]}

• 11月2日: 世界肺炎デー ウェブサイト
• 肺炎球菌ワクチン加速開発導入計画