カンピロバクター

カンピロバクター科には、好気性または微好気性、運動性、ビブリオイド性、非胞子形成性のグラム陰性細菌が3属（カンピロバクター属、ヘリコバクター属、アルコバクター属）含まれます。これらの属の構成は、新たなデータが得られるにつれて常に精緻化されています。

カンピロバクター症は、急性発症、発熱、消化管病変を特徴とする感染症です。近年の研究では、多くの国において、カンピロバクターが急性腸疾患全体の3～15%の原因となっていることが示されています。

ヒトおよび動物の感染病理において、最も重要な役割を果たしているのが、同様の臨床経過を示す急性腸感染症を引き起こすC. jejuni、C. coli、およびC. lariの種です。比較的高い培養温度（42 °C）で増殖できることから、これらは好熱性カンピロバクターの1つのグループにまとめられています。中程度の培養温度（37 °C）を好む他の中温性カンピロバクター種のうち、ヒトの病理において知られている役割を持つものとしてはC. fetusがあり、関節炎、髄膜炎、血管炎の原因となることがよくあります。C. concisusおよびC. sputorumの種は口腔の常在菌とみなされており、歯周炎の病因に関与している可能性があります。また、C. fennelliae、C. cinaedi、およびC. hyointestinalisの種は、さまざまな原因による免疫不全の大腸に存在します。

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カンピロバクターの形態

カンピロバクターはグラム陰性の細い螺旋状の桿菌で、大きさは0.2～0.3×0.5～5.0μm、時には最大8.0μmにもなります。螺旋を1周（あるいはそれよりわずかに長く）巻くことがあり、C字型やS字型、あるいは2つの細胞が短い鎖状に繋がったカモメの羽のような形になることもあります。古い培養物では、細胞は球状または超螺旋状の形をしていることがあります。胞子や莢膜は形成せず、1～2本（時には最大5本）の極性鞭毛を持ち、コルク抜きのような、あるいは螺旋状に素早く並進運動することで高い運動性を発揮します。鞭毛は細胞より2～3倍長くなることがあります。運動性は暗視野顕微鏡または位相差顕微鏡でよりよく観察できます。DNA中のG+C含有量は30～38モル%です。

カンピロバクターの生化学的性質

カンピロバクターは化学有機栄養菌です。好熱菌であるため、37～44℃の温度で生育できますが、25℃では生育できません。ほとんどのカンピロバクターは微好気菌および好炭酸菌であり、病原菌の培養に最適な雰囲気は、酸素濃度5%、二酸化炭素濃度10%、窒素濃度85%です。一部のカンピロバクターは、生育時に偏性嫌気性菌として振舞うことがあります。これらの菌はアミノ酸やトリカルボン酸からエネルギーを放出しますが、炭水化物からはエネルギーを放出しません。炭水化物を酸化・発酵させることができないためです。

カンピロバクターの培養には、ブルセラ菌の分離培地をベースとした特殊な栄養培地がよく用いられます。しかし、これらの培地には、カンピロバクターの耐気性を高め、培地の酸化還元電位を低下させる物質（血液、チオグリコール酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、ピルビン酸ナトリウム、硫酸鉄（Fe2+）など）を添加する必要があります。肉、肝臓、血液の培地が一般的に使用され、付随する微生物叢を抑制するために、抗生物質（ノボビオシン、シクロヘキサミド、バシトラシン、トリメトプリム）が添加されることがよくあります。栄養培地では、カンピロバクターの増殖は通常2～4日後に観察されます。液体栄養培地では、拡散した濁りと、分解しにくい顕著な沈殿物が観察されます。半液体培地では、培地表面下に1～4mmの厚さの拡散した濁りの輪状に増殖します。カンピロバクターが厳密な嫌気条件下で増殖すると、培地全体の濁りが観察されます。

血液を含む固形培地上で、カンピロバクターは次の 2 種類のコロニーを形成します。

• 丸く、不規則な形、滑らかな縁、直径2～8 mm、無色または薄い灰色、透明、均質（水滴に似ている）。長期間栽培すると、銀色がかったマットな色合いになることがあります。
• コロニーは規則的な円形で、縁は滑らかで、直径1～2mm、光沢のある凸状の表面を持ち、透明で均質です。古いコロニーでは中心部が周辺部よりも濃くなり、黄色がかった色素が形成されることがあります。コロニーの粘性は低く、溶血層は見られません。

カンピロバクターはオキシダーゼ陽性で、ゼラチンと尿素を加水分解せず、メチルレッドおよびフォーゲス・プロスカウアー反応は陰性です。シトクロムオキシダーゼを産生し、ラッセル培地では生育しません。カタラーゼ生成能により、カタラーゼ陽性（C. fetus、C. jejuni）とカタラーゼ陰性（C. sputorum、C. concisus）の2つのグループに分けられます。一部の種は硫化水素を生成し、1%および3.5%のNaCl存在下で生育し、ブリリアントグリーン、ナリジクス酸、セファロチンを産生し、馬尿酸ナトリウムを加水分解し、黄色色素を生成します。これらの特性に基づいて種間区別が行われます。

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カンピロバクターの抗原構造

カンピロバクターはO抗原、H抗原、K抗原を有します。ヒトに最も多く疾患を引き起こすカンピロバクター・ジェジュニ（C. jejuni）とカンピロバクター・コリ（C. coli）は、血清学的に多様性に富んでいます。海外の文献には、耐熱性O抗原の異なる55の血清群が記載されています。ヒトから分離された株は、ヒト血清とのみ凝集反応を示し、免疫動物血清とは凝集しないことが確認されています。ヒト特異的な株が形成されていると考えられます。

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カンピロバクターの病原性因子

カンピロバクターには、リポ多糖類、エンテロトキシン（下痢を引き起こす）、人間の結腸粘膜を損傷する細胞毒素など、一連の毒性因子があります。

室温、特に低温においては、カンピロバクターは環境要因に対する耐性が非常に高く、食品、水道水、廃水、牛乳、尿、排泄物中で1～5週間生存することができます。カンピロバクターは、50℃を超える加熱、直射日光、紫外線、空気への曝露、乾燥、環境pHの高低に非常に敏感であり、また、有効濃度の消毒剤の作用にも敏感です。

免疫

カンピロバクターは免疫原性が非常に高いため、発症初期から血液中に抗体が出現し、その力価はかなり高くなります。発症5日目には既に抗体価D°1:5000に達しますが、その後は抗体価（IgG）は長期間にわたって徐々に低下し、1ヶ月後も依然としてかなり高い値を維持することがあります。

カンピロバクター症の疫学

カンピロバクター（特に好熱性）は、野生動物、家畜、鳥類のあらゆる種に存在し、その多くが自然宿主となっています（牛、小型牛、鶏、ムクドリ、スズメ、オウムなど）。家畜はカンピロバクターの主な宿主と考えられており、病人や家畜、都市の野鳥、げっ歯類もその宿主です。感染の主な経路は食品（生乳、屠殺された家禽、牛肉、豚肉）であり、水（動物の排泄物で汚染された河川水や海水）、家庭内（病人や動物の世話、肉製品の調理における衛生基準の重大な違反）も感染経路となります。カンピロバクター症は、夏季に顕著な季節性を示し、冬季にはほぼ罹患率がありません。この疾患は散発的な症例（「旅行者下痢症」）として記録されることがほとんどですが、時折、程度の差はあれ大規模なアウトブレイクとして発生することもあります。病気の後に抗生物質による治療を受けていない人の場合、細菌は2～5週間、場合によっては10週間もの間、かなり長期間にわたって便中に排泄されます。

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カンピロバクター症の症状

ヒトでは、カンピロバクター症は主に腸炎および腸結腸炎の形で発生しますが、敗血症、心内膜炎、心膜炎、髄膜炎など他の部位の疾患も報告されています。腸管外局在の病変は、高齢者や身体の抵抗力が低下した患者に多く見られます。

潜伏期間は1～10日ですが、通常は1～5日です。発症は急性の場合が多く、亜急性の場合も稀にあります。中等度の中毒症状と下痢（1日に10～20回程度）、下腹部痛が通常見られます。半数の症例では血便が見られ、稀ではありますが脱水症状が見られます。この疾患は1～3歳の乳幼児に多く発生し、重症化しやすい傾向があります。病因と重症度は、特定のカンピロバクター株に含まれる因子と、体内に侵入した細菌の数に直接依存します。

カンピロバクター症の臨床診断

カンピロバクター症の診断には、顕微鏡的、細菌学的、血清学的手法が用いられます。顕微鏡的手法は、診断の指標として用いられます。便を薄く塗抹し、炎に固定し、1%の塩基性フクシン水溶液で10～20秒間染色した後、水で洗浄する。他の細菌の多くは染色に2～5分かかるのに対し、カンピロバクターのみは通常、10～20秒で塗抹標本を染色することができます。カンピロバクターは、天然の材料では特徴的な形状（カモメの羽のようなS字型の短い鎖、まれにC字型で両端が伸びた形状）を示します。

主な診断方法は細菌学的です。播種材料は、糞便または直腸内容物、場合によっては血液、水、牛乳、その他の食品、物体の洗浄液などです。播種は特殊な栄養培地に行い、微好気条件を作り出して37～42℃で培養します。典型的なコロニーが得られた後、一連の特性に基づいて培養物を同定します。

血清学的研究法は大規模疫学研究において非常に重要な役割を果たしますが、カンピロバクター症の診断における役割は小さいです。凝集反応は自家株を用いて行います。博物館の生菌培養でも可能ですが、ホルマリン処理培養の方がより明確な結果が得られます。最も感度の高い方法はRIF法とIFM法です。RSC法、ラテックス凝集法、免疫電気泳動法、RPGA法も使用できます。

カンピロバクター症の治療

カンピロバクター症の治療には抗生物質が使用されます。ゲンタマイシンとエリスロマイシンが最も効果的で、カナマイシン、クロラムフェニコール、半合成ペニシリンはそれほど効果的ではありません。

カンピロバクター症を予防するには？

具体的な予防法は開発されていないが、その他の予防策としては、食品の加工、輸送、保管に関する基準の厳格な遵守、個人の衛生規則、廃水による水域の汚染からの保護（特に畜産農場）などが挙げられる。