親水性のグラム陰性菌について

Pseudomonas属、Stenotrophomonas属、Acinetobacter属、Burkholderia属、Ralstonia属、Chryseobacterium属、Myroides属、Achromobacter属などブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌(non-fermenting gram-negative rod: NF-GNR) は広く自然界に存在し、またグラム陰性桿菌で腸内細菌科のSerratia marcescensなどSerratia属（セラチア）も広く自然界に存在します。NF-GNRとセラチアは、感染源、伝播経路、抗菌薬耐性、消毒薬抵抗性において多くの類似点を持っており、病院のみならず家庭や職場において、入浴水・花瓶水などの溜水、浴槽・洗面台・洗面用具などの湿潤な室内環境・用具からも頻繁に検出されるため、これらをまとめて親水性のグラム陰性菌(hydrophilic gram-negative bacteria)と呼ぶこともあります¹⁾（注）。

今回は代表的なNF-GNRであるPseudomonas aeruginosa、 Stenotrophomonas maltophilia、 Acinetobacter baumanii、Burkholderia cepaciaについて述べます。Serratia属についてはY’s Letter No.1を参照下さい。

Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosaは緑膿菌とも呼ばれ、市井において外傷感染や眼科領域感染などを起因することがありますが、通常は無害な環境常在菌です。しかし病院内の易感染患者においては手術部位感染、血流感染、呼吸器感染、尿路感染などをしばしば起因し、肺炎、敗血症、心内膜炎、髄膜炎などに進展して死因となることもあり、黄色ブドウ球菌と同様に重要な病院感染起因菌のひとつと言えます。緑膿菌は健常人における常在菌としてはあまり頻繁に検出されませんが、入院患者においては便、尿、鼡径部、喉、鼻腔などから比較的頻繁に検出されます。また、洗面台、浴槽、呼吸器系装置など湿潤な環境や器具からは頻繁に検出され、使用中の水性薬液・精製水・蒸留水などからも検出されます²⁾³⁾。

緑膿菌は薬剤不透過性や染色体性のAmpCβ-ラクタマーゼ産生などによりいくつもの抗菌薬に本来的な耐性を示し、1960年代にゲンタマイシンなど抗緑膿菌薬が普及するまで有効な抗菌薬療法はありませんでした²⁾。その後現代医療の進展とそれによる易感染患者の増加に伴い緑膿菌の病院感染起因菌としての重大性は増しましたが、1968年にはゲンタマイシンに耐性を示す緑膿菌の集団保菌例が発生しました⁴⁾。緑膿菌が抗緑膿菌薬に耐性を示す場合として、薬剤修飾酵素の産生によりアミノグリコシドに耐性を示す場合、薬剤透過性の消滅によりカルバペネムに耐性を示す場合、薬剤透過性の低下と薬剤排出機構の亢進によりフルオロキノロンに耐性を示す場合、AmpCβ-ラクタマーゼの過剰産生により広域(extended-spectrum)セファロスポリンに耐性を示す場合などが報告されています⁵⁾⁶⁾⁷⁾。日本、韓国、台湾、ギリシャ、英国などにおいてはメタロβ-ラクタマーゼを産出してカルバペネムや第三世代セフェム薬に耐性を示す場合も報告されています^8)9)10)。

Stenotrophomonas maltophilia

Stenotrophomonas maltophiliaは以前、Pseudomonas maltophilia、またはXanthomonas maltophiliaと呼ばれていました。湿潤環境に広く存在しヒトの糞便から検出されることもあります。市井において外傷感染や眼科領域感染などを起因する場合もありますが平素無害と言えます。病院感染起因菌として1970年代頃から報告され始め1990年代になって広く注目されるようになりました。易感染患者において呼吸器感染、血流感染、手術部位感染、および転移性蜂巣織炎などを起因し、肺炎、敗血症、心内膜炎などに進展して死因となることもあります。血管血圧測定機器、呼吸器系装置、透析機器、コンタクトレンズ、精製水、消毒薬、浴槽などの汚染を介して病院感染を起因した例が多く報告されています¹¹⁾¹²⁾。

ほとんどのStenotrophomonas maltophiliaは本来的に産生するメタロβ-ラクタマーゼとセファロスポリナーゼによりペニシリン、セファロスポリン、カルバペネムに耐性を示します。またプラスミド性の耐性遺伝子の獲得や薬剤排出機構の亢進などにより多剤耐性を拡大することもあります^3)6)11)。日本においても病院感染が報告されています¹³⁾¹⁴⁾。

Acinetobacter baumannii

Acinetobacter baumanniiなどAcinetobacter属はブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌で、広く自然界の土壌や水系に存在すると共に、病院のみならず家庭の洗面台など湿潤な室内環境から検出されますが、しばしば健常人の皮膚にも常在し、乾燥環境からも検出されます。平素無害ですが、重い基礎疾患を有し人工呼吸器を使用している患者において肺炎、血管カテーテルを挿入している患者において菌血症を起因することがあり、外傷感染、手術部位感染、尿路感染、敗血症、髄膜炎、心内膜炎、腹膜炎などの起因菌ともなります¹⁵⁾。

Acinetobacter baumanniiは、染色体性のセファロスポリナーゼを産生して多くのセファロスポリンに本来的な耐性を示し、薬剤修飾酵素の産生や薬剤透過性の低下によりアミノグリコシド、フルオロキノロンなどに多剤耐性を示すこともあります¹⁵⁾。また1985年にはスコットランドでプラスミド性のβ-ラクタマーゼを産生してカルバペネムに耐性を示すAcinetobacter baumanniiが検出され¹⁶⁾、有効な抗菌薬がほとんどないAcinetobacter baumanniiの拡散が欧米で問題となっています¹⁷⁾。日本においてもアシネトバクターによる新生児の敗血症集団発生などが報告されており¹⁸⁾、またカルバペネムに耐性を示す多剤耐性のアシネトバクターもたびたび検出されています¹⁹⁾²⁰⁾。

Burkholderia cepacia

Burkholderia cepaciaは以前Pseudomonas cepaciaと呼ばれていました。一部の植物における病原菌であり、生物的防疫剤(bio-pesticide)としての農業利用も行われていますが、病院の湿潤環境からも検出されます。肉芽種症患者や免疫不全患者において、呼吸器感染、血流感染などを起因し、気管支拡張症や敗血症をもたらすことがあります。Burkholderia cepaciaで汚染された消毒薬、吸入剤、輸液などによる病院感染もしばしば報告されています²¹⁾。

また、嚢胞性線維症(cystic fibrosis)患者においては重大な肺疾患をもたらし死因となります。この嚢胞性線維症は白人に多く見られる遺伝的疾患で日本人においては比較的まれな疾患です。嚢胞性線維症患者においては患者間で直接Burkholderia cepaciaが伝播すると示唆する報告があるため、欧米では嚢胞性線維症患者でBurkholderia cepaciaを保菌する症例は他の嚢胞性線維症患者と厳密に病室隔離する方策が取られていますが^3)21)22)23)、このような場合を除き通常は病室隔離の必要はありません。

Burkholderia cepaciaは外膜でアミノグリコシドを透過せず、独自なペニシリナーゼを本来的に産生し、またその他の耐性機構も獲得して多くの抗菌薬に耐性を示すこともあるため、抗菌薬療法の選択肢は限られています⁶⁾²¹⁾。

病院感染予防策

乾燥表面を経由して伝播するMRSAなどのグラム陽性菌と異なり、親水性のグラム陰性菌は薬液や湿潤環境を経由した伝播が特に問題となります。
親水性のグラム陰性菌はネブライザー・加湿器・人工呼吸器など湿潤な器具、輸液・外用液剤・精製水を含む水性薬剤、洗面台・浴槽などの環境、医療従事者の手指などを感染経路として病院内で伝播します。

親水性のグラム陰性菌の保菌者・感染症例に対する予防策は標準予防策を基本とし^1)24)25)、多剤耐性の場合には排菌の状況により接触予防策を追加して行う場合もありますが²⁵⁾、気道粘膜・尿路保菌者の多くは無症候性であるためすべての患者について一定の注意が必要です。文献1)は親水性のグラム陰性菌も念頭においた感染対策を基本的で標準的な予防策として説明しています。なおAcinetobacter baumanniiはヒトの湿潤環境のみならずヒトの皮膚や乾燥表面からも頻繁に検出されるため、親水性のグラム陰性菌としての注意と同時に表皮ブドウ球菌、黄色ブドウ球菌などと同様の注意も必要です。

消毒薬感受性

親水性のグラム陰性菌は塩化ベンザルコニウムなどの低水準消毒薬に対して抵抗性を示す場合があるので²⁶⁾、湿潤なノンクリティカル表面の消毒が必要な場合には通常、熱水（80℃10分）、アルコール、200-1,000ppm次亜塩素酸ナトリウム液などの中水準消毒薬を用います。表は使用中あるいは使用前の消毒薬から親水性のグラム陰性菌を検出した報告の一部をまとめたものです。
 

注：ここでの親水性(hydrophilic)は、湿潤な場所を好み室内の水回りにおいても頻繁に生息するという意味で用いたものであり*、水との物理的親和性や生存における水要求性を意味したものではありません。親水性のグラム陰性菌という言葉は感染対策の観点から湿潤環境に頻繁に生息するグラム陰性菌をまとめて表現したものですが、細菌学的な学術用語ではありません。

* Do AN, Ray BJ, Banerjee SN, et al: Bloodstream infection associated with needleless device use and the importance of infection control practices in the home health care setting. J Infect Dis 1999；179：442-448.
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2004.05.10 Yoshida Pharmaceutical Co.,Ltd.