フソバクテリア：敵か味方か？

微生物学における分類によれば、フソバクテリアは原核生物であり、グラム陰性の嫌気性細菌で、ヒトをはじめとする哺乳類の体内に生息し、常在微生物叢（ミクロフローラ）の一部を形成しています。フソバクテリア科（Fusobacteriaceae）には、15種以上が存在します。

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フソバクテリアの形態と代謝の特徴

フソバクテリアは単細胞で、両側の先端が尖っていることから紡錘形（ラテン語でfusus）の構造をしています。桿体は太いものも細いものもあり、直線状や湾曲した形状、糸状のものもあります。長さは0.0005～0.008mmで、運動器官は持ちませんが、周毛状の鞭毛（表面全体に広がる）を持つとする説もあります。

細菌学者は、これらの微生物は胞子を形成しないこと、つまり、生育環境が悪化しても緻密な膜を持つ細胞に変化できないことを指摘しています。フソバクテリアは、核様体に集中した遺伝子の水平伝播を伴う有糸分裂によって1つの細胞を2つに分裂させることで増殖します。

フソバクテリアの形態は、そのコロニーの生息場所を部分的に決定づけています。すなわち、口腔粘膜、呼吸器、泌尿生殖器、そして消化管下部（大腸）です。血中への存在は確認されていませんが、フソバクテリアはグルコース、スクロース、マルトース、そして一部のアミノ酸を油脂発酵させることで栄養を得るため、血中への存在を必要としません。

これらの微生物の代謝の基盤は、酵素の作用下での嫌気的（酸素なし）炭水化物分解という生化学的プロセスです。代謝産物は低分子酪酸（ブタン酸）、二酸化炭素、そして水素です。細菌はエネルギーを得るために水素を必要とし、そのイオンはフソバクテリア付着因子A（FadA）の表面タンパク質に受容され、細胞内へと輸送されます。

ちなみに、酪酸は腸管の恒常性維持（水分と電解質の吸収）と粘膜上皮細胞の再生に非常に重要であり、腸管における酪酸の欠乏と局所炎症性疾患（例えば潰瘍性大腸炎）の発症との間に関連性があることが医師によって明らかにされています。酪酸はフソバクテリア属に加えて、クロストリジウム属の細菌によっても産生されます。

フソバクテリアの条件付き病原性について

フソバクテリウムは、ほとんどのグラム陰性嫌気性菌と同様に、細菌学者からは日和見病原体と考えられていますが、病原性の向上がもはや疑われない菌株も存在します。具体的には、口腔内および腸管内に生息するフソバクテリウム・ネクロフォラム（Fusobacterium necrophorum）と、歯垢を生息場所として選択したフソバクテリウム・ヌクレアタム（Fusobacterium nucleatum）が挙げられます。

フソバクテリアの病原メカニズムはどのように機能するのでしょうか？フソバクテリアの細胞膜外表面は、リポ多糖類の形態をとる重合脂肪、タンパク質、炭水化物で構成されています。これらは細菌毒性物質（エンドトキシン）であると同時に、抗原でもあります。つまり、これらの化合物は、個々の器官や組織に明らかな外因性（外部）の影響を与えることなく、体の免疫反応と炎症反応を引き起こします。

フソバクテリア科の一部の細菌の病原性は、免疫力が低下した場合にのみ発現するという意見もありますが、フソバクテリアはホスホリパーゼAを産生するため、非常に攻撃的な性質を持つことが示唆されていることにも留意する必要があります。ホスホリパーゼAは細胞膜の脂質を分解し、細菌があらゆる組織の細胞に侵入する経路を開く酵素です。しかし、微生物は原則としてこの酵素を「単独で」利用することはありませんが、病原性微生物が存在すると、その活性は著しく高まります。連鎖球菌やブドウ球菌によって粘膜が損傷すると、フソバクテリアはその機会を利用してより深く侵入し、組織の壊死性炎症を引き起こします。このような相乗効果の最も分かりやすい例は、グラム陰性細菌のスピロヘータレス属のボレリア・ビンセンティ、プレボテラ・インターメディア、フソバクテリウム・ヌクレアタムによる粘膜の感染によって起こる壊疽性咽頭炎（またはシマノフスキー・プラウト・ビンセント狭心症）です。

フソバクテリアによって引き起こされる病気は何ですか?

それでは、フソバクテリアによって引き起こされる疾患、より正確には、フソバクテリアの積極的な関与によって発症する病態をいくつか挙げてみましょう。医師は、以下のような疾患を挙げています。

• 虫歯の歯髄炎;
• 歯肉炎;
• 歯周病（歯周炎）
• 顎の骨髄炎;
• さまざまな部位の蜂窩織炎;
• 扁桃炎および傍扁桃炎（痰性扁桃炎）。
• 慢性副鼻腔炎;
• 連鎖球菌性扁桃炎後の壊死および敗血症を伴う咽後膿瘍（レミエール症候群）
• 気管支拡張症;
• 化膿性肺炎;
• 肺膿瘍;
• 胸膜膿瘍;
• 脳膿瘍;
• 腹部臓器の化膿性炎症;
• びらん性亀頭炎および亀頭包皮炎;
• 急性膣炎（膣炎）および外陰炎。
• 薬物による中絶の化膿性敗血症性合併症;
• 潰瘍性大腸炎;
• クローン病;
• 敗血症。

ハーバード大学医学部とダナ・ファーバーがん研究所の研究者らは、大腸がんの腫瘍のゲノム解析を行い、異常に多数のフソバクテリアF. nucleatumを発見しました。現在、フソバクテリアが大腸がんおよび直腸がんの発生に関与しているという仮説を裏付ける（あるいは反証する）研究が進行中です。事実は、細菌表面タンパク質のアドヘシンA（前述の通り）が、ヒト上皮細胞の膜貫通糖タンパク質であるE-カドヘリンに結合することです。このタンパク質は組織内の細胞間接着を保証し、がん細胞を「接着」して浸潤を防ぐことができます。しかし、フソバクテリアはこれを中和し、その結果、がん細胞の自由な増殖が始まります。[ 4 ]、[ 5 ]

フソバクテリアの治療

フソバクテリアの治療、またはフソバクテリアによる疾患の薬物療法は、抗生物質を用いて行われます。

抗菌薬の中で、医師はF. nucleatumとF. Necrophorumに最も有効な薬剤、すなわちクリンダマイシン、カルベニシリン、セフォキシチン、セフォペラゾン、セファマンドール、ホスフィマイシン、オルニダゾールを優先的に使用します。特定の薬剤の処方は、当然のことながら、診断と病状の臨床像によって異なります。

カルベニシリン（商品名：カルベシン、フガシリン、マイクロシリン、ピオシアニルなど）はグラム陰性細菌にのみ作用し、複合療法の一環として腹膜炎、敗血症、髄膜炎、骨髄炎の場合に使用されます。

第二世代セファロスポリン系抗生物質セフォキシチン（メフォキシン、アトラルキシチン、ボンセフィン）は、扁桃炎、肺炎、尿路感染症、骨、関節、皮膚、軟部組織など、細菌が原因の幅広い疾患に推奨されており、手術後の感染性合併症を予防するために処方されます。

また、ホスホマイシン（ホスホマイシントロメタモール、モヌラル、ウロホスファボル）という薬剤は、泌尿器科細菌感染症（再発性膀胱炎または非特異的尿道炎）に使用されます（1回量 3 g）。

この記事の冒頭で、微小な単細胞のフソバクテリウムが人間にとってどれほど危険であるかを明らかにするとお約束しました。確かに、フソバクテリウムは病原性を持つ可能性がありますが、一方で、人間の微生物叢からフソバクテリウムを排除することはできません。