芽胞形成菌について

はじめに

グラム陽性桿菌であるClostridium属やBacillus属は芽胞を形成し、熱、乾燥および消毒薬に対する強い抵抗性を持つことで環境中に長く生息します。病院においても医療従事者の手指や医療器具などを介して伝播し、病院感染を引き起こす場合があります。また、2003年改正の感染症法においては、四類感染症に炭疽とボツリヌス症、五類感染症に破傷風などが指定されています。以下、Clostridium属およびBacillus属などの芽胞形成菌について病院感染対策の観点から述べます。

1. Clostridium difficile (ディフィシル菌)

Clostridium difficileは嫌気性グラム陽性桿菌の芽胞形成菌で、環境中や健常人から検出されることもありますが、その存在が問題となるのは主に病院においてです¹⁾。保菌または感染しても通常は無害、無症候ですが、抗菌薬療法により腸管内において菌交代現象が発生した場合などに、毒素を産生して下痢をもたらすことがあり、時に偽膜性大腸炎に進展します。抗菌薬療法を受けている入院患者には腸管保菌者が多く存在するとのことです²⁾。欧米のみならず日本においても病院感染がしばしば発生しています³⁾。
糞便と共に腸管から排泄されるClostridium difficileは、医療従事者の手指などを介して患者間で頻繁に伝播すると言われています⁴⁾。糞便を感染性物質として扱う標準予防策、たとえばおむつ交換や排泄介助における手袋の着用、それらのケア後手袋をはずした後の手洗い、医療従事者自身がトイレを使用した後の手洗いなどがClostridium difficile病院感染の予防のための日常的な基本と思われます。感染症例に対してはさらに接触予防策を追加します⁵⁾。
造血幹細胞移植患者の日和見感染予防のためのCDCガイドラインは⁶⁾、Clostridium difficile集団感染時において消毒薬の環境適用により感染率の減少が観察された事例を参照して⁷⁾、集団感染が発生した場合には次亜塩素酸ナトリウムなどを環境に適用するとしています。ただし、芽胞の減少が期待できる高濃度の次亜塩素酸ナトリウム液には腐食作用、刺激性などがあるため、広範な環境表面に使用することはなるべく避け、患者接触における手袋の着用、接触前後の手洗い、環境の念入りな湿式清掃などを制圧策の基本とするべきです⁸⁾。

2. Clostridium botulinum (ボツリヌス菌)

Clostridium botulinumは嫌気性グラム陽性桿菌の芽胞形成菌で、弛緩性麻痺をもたらす毒素を産生し、ボツリヌス中毒、創傷ボツリヌス症、乳児ボツリヌス症の原因となります。ボツリヌス中毒は発酵ずしなどの食品中で増殖したClostridium botulinumの毒素を摂取することで発生します。創傷ボツリヌス症は創傷部位がClostridium botulinumで汚染されることにより感染します。乳児ボツリヌス症は蜂蜜などに含まれるClostridium botulinumの芽胞を乳児が摂取することにより感染します^9)10)11)。
Clostridium botulinumの毒素はその強い毒性のためバイオテロリズムに使用されることが懸念されており、CDCはBacillus anthracisなどと共にバイオテロリズムに使用される危険性の高い微生物として最重要カテゴリーに分類しています¹²⁾。
ボツリヌス症やボツリヌス中毒の症例には標準予防策を適用します⁵⁾。ただし、髄膜炎の疑いがある弛緩性麻痺の患者において飛沫予防策が必要とする勧告もあります¹³⁾。Y’s Letter No.14「バイオテロリズムに対する病院感染対策（後編）」も参照ください。

3. Clostridium tetani (破傷風菌)

Clostridium tetaniは嫌気性グラム陽性桿菌で芽胞形成菌であり、破傷風の起因菌です。芽胞の形で土壌中など自然界に広く存在し、深い外傷が芽胞により汚染された場合など嫌気的条件において感染が成立します。発展途上国においては新生児の臍帯の不適切な処理によっても発生しているとのことです¹⁴⁾¹⁵⁾。
感染症例に対しては標準予防策を適用します⁵⁾。日本においては予防接種法における一類疾病として小児にワクチン接種が行われています。

4. Clostridium perfringens
(クロストリジウム・パーフリンジェンス)

Clostridium perfringensは嫌気性グラム陽性桿菌で芽胞形成菌であり、土壌などの自然環境中に広く存在しますが、人間や動物の腸内にも存在します。Clostridium perfringensはシチュー、スープや大量調理される食品中の嫌気的条件で増殖し、食中毒の原因となります¹⁶⁾。また、ガス壊疽の起因菌でもあり、深い外傷が汚染された場合など嫌気的条件において感染が成立します⁹⁾。
食中毒およびガス壊疽のいずれの場合にも症例に対しては標準予防策を基本とします⁵⁾。なお、Clostridium difficileの場合と同様に、抗菌薬療法下の患者におけるClostridium perfringensによる下痢も報告されています¹⁷⁾。

5. Bacillus cereus (バシラス・セレウス)

Bacillus cereusはグラム陽性桿菌で芽胞形成菌であり、自然界に広く存在します。穀物などを介した食中毒の原因として知られていますが¹⁶⁾、易感染患者において、病院感染としての菌血症、敗血症、心内膜炎、髄膜炎、気管支肺炎を起因することもあります^18)19)20)。いずれの場合も標準予防策を基本とします⁵⁾。

6. Bacillus anthracis (炭疽菌)

Bacillus anthracisはグラム陽性桿菌の芽胞形成菌で炭疽の原因菌であり、2001年米国においてバイオテロリズムに利用され特に注目されました²¹⁾。自然界においては野生および家畜である哺乳動物が保有しており、炭疽菌に感染した動物に接触することによりヒトが感染します。感染部位の違いから皮膚炭疽、腸炭疽、肺炭疽の3種類に分類され、これらの中で肺炭疽は致命率が高いとされています。それぞれの伝播経路は皮膚炭疽の場合、直接皮膚に接触する経路で伝播し、腸炭疽は汚染された食物を経口摂取する経路、肺炭疽は肺に吸入する経路で伝播します^10)11)12)。
肺炭疽の場合でもヒトからヒトへの空気感染はなく、感染症例には標準予防策を基本とし、皮膚炭疽の場合には接触予防策を考慮します⁵⁾²²⁾。ただし、Bacillus anthracisの芽胞が意図的に加工され散布されたような場合には吸入により感染する危険があります。そのような場合には（ 1 ）汚染された環境の消毒には5,000ppmの次亜塩素酸ナトリウムなどを用いる、（ 2 ）曝露された人には石けんを用いて全身シャワー浴をさせる。ただし次亜塩素酸浴は有害であり行ってはならない、（ 3 ）汚染した衣類はプラスチックバッグに入れる、などの対策が病院のために勧告されています¹¹⁾。Y’s Letter No.13「バイオテロリズムに対する病院感染対策（前編）」も参照ください。

7. Bacillus subtilis (枯草菌)

Bacillus subtilisはグラム陽性桿菌の芽胞形成菌で、自然界、家庭内、病院内に広く存在します。通常は感染を起因して問題となる場合はありませんが、まれに菌血症、敗血症、心内膜炎を起因することもあります¹⁹⁾²³⁾。感染症例には標準予防策を適用します⁵⁾。
Bacillus subtilisの芽胞は熱や消毒薬などにかなり強い抵抗性を示します。なお、滅菌法である乾熱法や酸化エチレンガス法を評価する際の指標菌株として用いられていたBacillus subtilis DSM 675（=ATCC 9372、乾熱法）およびDSM 2277(=ATCC 51189、酸化エチレンガス法)はそれぞれ、Bacillus atrophaeus DSM675およびDSM2277と呼ばれるようになりました²⁴⁾²⁵⁾。

8. Geobacillus stearothermophilus
（ジェオバシラス・ステアロサーモフィラス）

Geobacillus stearothermophilus（以前はBacillus stearotheromophilus）はグラム陽性桿菌で芽胞形成菌ですが²⁶⁾、感染を起因して問題となる場合はあまりありません。しかし、Geobacillus stearothermophilusの芽胞は湿熱に対して最も強い抵抗性を示す微生物のひとつであるため、湿熱による滅菌法を評価する際の指標菌として用いられています²⁴⁾。

消毒薬感受性

一般に芽胞形成菌は栄養型の分裂増殖が不利となった状況で芽胞を形成し、適当な環境になると発芽し再び細菌に復元して増殖します。発芽して栄養型細菌となった状態での消毒薬感受性は一般細菌と同様に良好ですが、芽胞の状態では熱や消毒薬に対して強い抵抗性があり、煮沸や速乾性手指消毒薬などのアルコールによっても死滅しません。

器具における芽胞の殺滅が必要な場合には高圧蒸気などによる滅菌、または0.3％過酢酸への浸漬、2～3.5％グルタラールへの長時間浸漬を行います^27)28)29)。0.55％フタラールは高水準消毒薬に分類されますが、殺芽胞作用はあまり期待できません³⁰⁾。環境表面や手指など生体については、これらの滅菌法や高水準消毒薬を適用できないため、念入りな洗浄・清拭や流水による手洗いを行い、芽胞を可能なかぎり物理的に除去します。前述のような特別な場合には⁶⁾¹¹⁾、環境表面に対して1,000～5,000ppmといった高濃度の次亜塩素酸ナトリウム液を使用することもありますが、腐食性や刺激性などを考慮してなるべく小範囲に留めるべきです⁸⁾。

おわりに

病院環境、医療従事者の手指、患者の腸管などには様々な芽胞形成菌が広く存在します。芽胞は滅菌法や高水準消毒によらなければ効果的に減少させることができず、それらは手指や環境に適用できません。したがって、手に目に見える汚れがある場合、排泄ケアの後、自らのトイレ使用後などには、速乾性手指消毒薬に頼るのでなく、石けんと流水による十分な手洗いによって芽胞を含めた微生物を物理的に排除することが日常的に重要であると思われます³¹⁾。また、排泄ケア、創傷ケア、侵襲的処置などにおける手袋の着用は、芽胞形成菌による汚染を受けないため、かつ与えないためにも必要です⁵⁾。病院環境については、湿式清掃によって芽胞を含めた微生物汚染全般を物理的に減少させることが基本であると思われます³²⁾。

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2004.06.09 Yoshida Pharmaceutical Co.,Ltd.