肺炎球菌感染

肺炎球菌感染症は、 肺炎球菌とも呼ばれる肺炎連鎖球菌によって引き起こされる感染症です。 肺炎球菌は、健康な成人の5〜10％および健康な子供の20〜40％の鼻と喉にコロニーを形成する細菌叢の一般的なメンバーです。しかし、それは肺炎、細菌性髄膜炎、敗血症の主要な原因である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の160万人の子供の死の原因であると推定しています。

感染症

肺炎球菌性肺炎は、市中感染肺炎のすべてのエピソードの15％〜50％、急性中耳炎のすべての症例の30〜50％、および血流感染症と細菌性髄膜炎のかなりの割合を占めます。

2005年にWHOが推定したように、世界中で毎年約160万人の子供が殺され、そのうちの70〜100万人が5歳未満です。これらの死亡の大部分は発展途上国で発生しました。

病因

肺炎連鎖球菌は通常、健康な成人の5〜10％と健康な子供の20〜40％の鼻と喉に見られます。特定の環境、特に人々が互いに非常に近接して多くの時間を費やしている環境（保育所、兵舎）でより多く見られます。細菌表面のアドヘシンの相互作用により鼻咽頭細胞に付着します。微生物が中耳炎および副鼻腔炎をそれぞれ引き起こす可能性のある耳管または鼻副鼻腔などの領域に運ばれる場合、この正常なコロニー形成は感染性になります。肺炎は、生物が肺に吸い込まれ、除去されない場合に発生します（再度、ウイルス感染、または喫煙による毛様体麻痺が要因となる可能性があります）。生物の多糖類カプセルは、食作用に耐性を持ち、既存の抗capsul膜抗体がない場合、肺胞マクロファージは肺炎球菌を適切に殺すことができません。生物は血流に広がり（菌血症を引き起こす可能性がある）、髄膜、関節腔、骨、および腹腔に運ばれ、髄膜炎、脳膿瘍、敗血症性関節炎、または骨髄炎を引き起こす可能性があります。

S. pneumoniaeには、前述の多糖類カプセルなど、宿主の免疫系を回避するのに役立ついくつかの毒性因子があります。それは、補体媒介オプソニン作用を阻害する肺炎球菌表面タンパク質を有し、身体により産生される分泌性IgAを破壊し、呼吸器粘膜への付着を媒介するIgA1プロテアーゼを分泌します。

肺炎球菌感染のリスクは、IgG合成の障害、食作用の障害、または肺炎球菌の除去不良の患者で非常に高くなります。特に、機能性脾臓の欠如、先天性無脾症、脾臓の外科的除去、または鎌状赤血球疾患により、より重症の感染経路（脾臓摘出後の圧倒的な感染）が起こりやすくなり、予防措置が必要です（無脾症を参照）。

HIVとともに生きている人など、免疫システムが低下している人も肺炎球菌疾患のリスクが高くなります。治療を受けられるHIV患者では、侵襲性肺炎疾患のリスクは年間0.2〜1％であり、死亡率は8％です。

肺炎球菌性肺炎とインフルエンザの間には関連性があります。インフルエンザによって引き起こされる気道（呼吸器上皮）と上気道の粘膜の損傷は、肺炎球菌の侵入と感染を促進する可能性があります。

他の危険因子には、喫煙、注射薬の使用、C型肝炎、COPDが含まれます。

毒性因子

肺炎連鎖球菌は、細胞表面と生体内で異なる病原性因子を発現します。これらの病原性因子は、 肺炎連鎖球菌感染中の臨床症状の一部に寄与しています。

多糖類カプセル-細菌細胞のC3bオプソニン作用を阻害することにより、宿主免疫細胞による食作用を防ぎます
ニューモリシン（Ply）-宿主細胞の溶解を引き起こし、補体を活性化できる53 kDaの孔形成タンパク質
Autolysin（LytA）—このタンパク質の活性化は、バクテリアを溶解して内部の内容物を放出します（すなわち、ニューモリシン）
過酸化水素-宿主細胞の損傷を引き起こし（髄膜炎中に神経細胞のアポトーシスを引き起こす可能性があります）、競合細菌（インフルエンザ菌、髄膜炎菌、黄色ブドウ球菌）に対して殺菌効果があります。
ピリ- 肺炎連鎖球菌の多くの株の表面から伸びる毛のような構造。それらは、上気道のコロニー形成に寄与し、敗血症中の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
コリン結合プロテインA /肺炎球菌表面プロテインA（CbpA / PspA）-肺上皮細胞の細胞表面の炭水化物と相互作用でき、肺炎球菌の補体媒介オプソニン作用を阻害できるアドヘシン
遺伝的形質転換の能力は、おそらく鼻のコロニー形成の適合性と毒性（肺感染性）に重要な役割を果たす

診断

感染の性質に応じて、適切なサンプルが検査室での同定のために収集されます。肺炎球菌は通常、ペアまたはチェーンで見られるグラム陽性球菌です。オプトチン抗生物質ディスクを追加した血液寒天プレート上で培養すると、アルファ溶血コロニーとディスク周囲の明確な阻害ゾーンが示され、抗生物質に対する感受性が示されます。肺炎球菌も胆汁可溶性です。他の連鎖球菌と同様に、カタラーゼ陰性です。 Quellungテストでは、特定の膜多糖を特定できます。

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場合があります。ラテックス凝集に基づく古い検出キットは、グラム染色よりも価値がほとんどなく、場合によっては偽陽性でした。肺炎球菌感染症の感度（原因を特定する）が70〜80％、特異性が90％を超える（正の場合は実際の原因を特定する）高速イムノクロマトグラフィーにより、より良い結果が得られます。このテストは最初は尿サンプルで検証されましたが、他の体液にも正常に適用されています。炎症を確認するために胸部X線検査も実施できますが、原因物質に特異的ではありません。

防止

肺炎連鎖球菌によって引き起こされる疾患の重要性により、侵襲性感染から保護するためにいくつかのワクチンが開発されました。世界保健機関は、小児肺炎球菌の定期予防接種を推奨しています。英国、米国、南アフリカを含む多くの国の小児予防接種スケジュールに組み込まれています。

処理

歴史を通して、治療は主にβ-ラクタム抗生物質に依存していました。 1960年代には、 肺炎連鎖球菌のほぼすべての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有病率が増加しています。さまざまな割合の株も、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、およびフルオロキノロンに耐性がある場合があります。ペニシリン耐性株は、他の抗生物質に耐性がある可能性が高くなります。ほとんどの分離株はバンコマイシンの影響を受けやすいままですが、薬物の組織分布とバンコマイシン耐性の発生の懸念から、β-ラクタム感受性分離株での使用は望ましくありません。

より高度なベータラクタム抗生物質（セファロスポリン）は、髄膜炎および市中感染肺炎を治療するために他の抗生物質と組み合わせて一般的に使用されます。成人では、最近開発されたレボフロキサシンやモキシフロキサシンなどのフルオロキノロンは、肺炎の患者を経験的にカバーするためによく使用されますが、結核の治療にこれらの薬剤が使用される世界の一部では、耐性が報告されています。

感受性試験は、生物が獲得された地域社会の耐性パターンによって導かれる経験的な抗生物質治療によるルーチンである必要があります。現在、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議論があります。ペニシリンが結果を改善するためにマクロライドと相乗的に作用するかもしれないというわずかな臨床的証拠があります。

耐性肺炎球菌株は、ペニシリン耐性肺炎球菌（ PRP ）、ペニシリン耐性肺炎球菌（ PRSP ）、肺炎連鎖球菌ペニシリン耐性（ SPPR ）、または薬剤耐性肺炎球菌（ DRSP ）と呼ばれます。

歴史

19世紀には、殺された肺炎球菌によるウサギの免疫化が、実行可能な肺炎球菌によるその後の攻撃からウサギを保護することが実証されました。免疫したウサギまたは肺炎球菌性肺炎から回復したヒトの血清も保護を付与しました。 20世紀には、南アフリカの鉱夫で予防接種の有効性が実証されました。

肺炎球菌のcapsule膜はそれを貪食に対して抵抗性にすることが発見され、1920年代にin膜多糖に特異的な抗体が肺炎連鎖球菌の殺傷を助けることが示されました。 1936年、肺炎球菌膜多糖ワクチンを使用して、肺炎球菌性肺炎の流行を中絶しました。 1940年代、肺炎球菌によるcapsul膜形質転換の実験により、DNAが遺伝情報を伝達する材料として最初に同定されました。

1900年には、肺炎球菌の異なる血清型が存在し、特定の血清型による免疫は他の血清型の感染から保護されないことが認められました。それ以来、90人以上の血清型が発見されており、それぞれが、クエン酸反応によって特定できるユニークな多糖カプセルを持っています。これらの血清型のいくつかは他の血清型よりも一般的に病気を引き起こすため、90未満の血清型で免疫することにより合理的な保護を提供することが可能です。現在のワクチンには最大23の血清型が含まれています（つまり、「23価」です）。

血清型は、2つのシステムに従って番号が付けられます。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グループ化するデンマークのシステムです。