(IASR Vol. 36 p. 185-186: 2015年10月号)
1.クリプトコックス症の特徴
クリプトコックス症はクリプトコックス属真菌による感染症であり、健常者における侵襲性真菌感染症として国内で最も頻度が高い。クリプトコックス属真菌は主に肺や皮膚から感染して病巣を形成する。肺クリプトコックス症が多いが、播種性感染症を起こすことがある。特に中枢神経系に播種して、脳髄膜炎を起こすことが多い。腎疾患、膠原病、悪性腫瘍、糖尿病やステロイド投与などがクリプトコックス症のリスク因子であり、ヒト免疫不全症候群ウイルス(HIV)感染はクリプトコックス脳髄膜炎のハイリスクとなる1)。
2.クリプトコックス症の原因真菌
クリプトコックス属は担子菌類に属する酵母状の真菌で、細胞壁の外側に多糖体で構成される厚い莢膜を有するのが特徴である。髄液などの臨床検体を用いて、墨汁法による直接鏡検で莢膜保有酵母を確認することが診断に有用である1, 2)。クリプトコックス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)感染マウスの肺から分離した菌体の墨汁法による直接鏡検像を図に示す。C.neoformans はクリプトコックス症の主な原因真菌で、国内における症例のほとんどを占めている。感染源としてハトなどの鳥の糞との関与が示唆されており、環境中に浮遊する真菌を吸入して、あるいは,創傷のある皮膚などを介して感染する。これまでにヒト-ヒト間での感染は報告されていない。
クリプトコックス症の原因真菌として、C. neoformans の他にクリプトコックス・ガッティ(C. gattii)があげられる。発生地域としては、C. neoformans が世界中に認められるのに対し、C. gattiiは熱帯や亜熱帯地域、特にオーストラリアやパプアニューギニアなどに限定的に認められていた。しかし近年、北米においてC. gattii のアウトブレイクが発生し、発生地域の世界的な拡大傾向が懸念されている3)(IASR 34: 4-5, 2013 参照)。国内においても限定的であるもののC. gattii によるクリプトコックス症例が報告されている4)(本号5ページ参照)。
3.症 状
健常者の肺クリプトコックス症例では無症状のことが多い。皮膚クリプトコックス症例では皮疹などの皮膚所見を認める。脳髄膜炎症例では、発熱や頭痛を認め、嘔気・嘔吐や項部硬直などの髄膜刺激症状、性格変化や意識障害などの神経症状を認めることもある。
4.検査および診断
血液の一般生化学検査は特有の所見を認めないことが多い。脳髄膜炎症例では、髄液圧の上昇、髄液中の細胞数増加、糖の低下や蛋白増加などを認める。髄液の墨汁法による菌体確認や臨床検体からクリプトコックスが培養されれば、確定診断となる。補助診断として、莢膜多糖の主要成分であるグルクロノキシロマンナン抗原を検出する血清学的検査が有用である。しかし、播種性トリコスポロン症例でも擬陽性になることに留意する必要がある。肺クリプトコックス症の画像所見では、結節性または空洞性の病変を認めることがあり、肺腫瘍との鑑別が必要となる。病理学的検査において、細胞性免疫の低下していない症例では、肉芽腫性の病変を認めるが、病原因子と宿主の免疫状態により非典型的な所見を呈することがある。Alcian blue-PAS染色ではクリプトコックスの莢膜成分が陽性となり、ヒストプラズマなど他の真菌との鑑別に有用となる1)。
C. neoformans とC. gattii の鑑別には、L-canavanine glycine bromothymol blue(CGB)培地を用いた簡易的同定法、またはリボゾームRNA遺伝子のITS領域、D1/D2領域、IGS領域の塩基配列解析による同定法を用いる。
5.クリプトコックスに対する免疫機構
クリプトコックスに対する免疫応答としては、結核菌などの細胞内寄生菌と同様に細胞性免疫、特に1型のヘルパーCD4T細胞(Th1細胞)による免疫応答が重要である。Th1細胞などによって産生されるinterferon-γ(IFN-γ)などのサイトカインにてマクロファージなどの食細胞が活性化されることにより、肉芽腫が形成され、真菌を封じ込めると考えられている5)。そのため、後天性免疫不全症候群(AIDS)症例では、CD4T細胞数の減少により真菌の増殖を抑制することができなくなり、脳髄膜炎などの播種性クリプトコックス症の発症率が高くなることが知られている。
参考文献
深在性真菌症のガイドライン編集委員会,深在性真菌症の診断・治療ガイドライン2014,共和企画,東京,2014
山口英世,病原真菌と真菌症 改訂4版,南山堂,東京,2007
Galanis E, et al., Emerg Infect Dis 16: 251- 257, 2010
Okamoto K, et al., Emerg Infect Dis 16: 1155-1157, 2010
石井恵子,川上和義,Medical Mycol J 55J: 107-114, 2014
国立感染症研究所真菌部
金城雄樹 梅山 隆 宮﨑義継
大阪市立大学大学院医学研究科細菌学
金子幸弘
https://www.niid.go.jp/niid/ja/iasr-sp/2318-related-articles/related-articles-428/5993-dj4281.html
新型隱球菌之感染與流行病學
前言
新型隱球菌(Cryptococcusneoformans)首度於1894年被發現,是一種產莢膜之酵母菌,能引起隱球菌病(cryptococcosis)及隱球菌腦膜炎(cryptococcal meningitis),世界各地均有此病散發性發生。1955年以前全球文獻統計僅300個病例,然而隨著免疫抑制療法的普遍化及愛滋病(AIDS)的崛起,全球病例有日益增多之趨勢。近年來,新型隱球菌已躍居愛滋病患死因首位,且佔腦膜炎病因的5%,因此逐漸引起醫療界之重視。
病原菌
隱球菌(Cryptococcus)一屬已知有37種(species),但具致病性的多為新型隱球菌(Cryptococcusneoformans),其他菌種如Cryptococcusalbidus、C. laurentii、C. curvatus或C. humicola僅引致少數個案病例(1)。新型隱球菌形態為圓或橢圓形,直徑大約為4-6μm。它的特色是外圍一層厚的多醣體莢膜,莢膜厚度依菌種及環境條件而異。依據莢膜抗原、對刀豆胺酸(canavanine)的抗性、利用氨基乙酸(glycine)的能力等生化特性可分為A、B、C、D四個主要血清型以及較為少見的AD型。此外,依據分子序列分析新型隱球菌可分為三亞種(varieties):C.neoformans var. grubii(血清型A)、C.neoformans var. gattii(血清型B 和C)及C. neoformans var. neoformans(血清型D)。血清型AD就DNA序列及氨基酸序列而言,其分子演化的分析(phylogenetic analysis)最接近血清型A(2, 3)。新型隱球菌分類上屬於擔子菌,兼具無性生殖及有性生殖世代,無性生殖採出芽生殖(budding)。以血清型(serotype)A及D或B及C交配可分別產生a或α交配型的新型線擔菌(Filobasidiella neoformans)或桿孢線擔菌
(Filobasidiella bacillispora)之菌絲體及擔孢子。α交配型被分離出的機率較高,病原性亦較強。
傳染途徑及致病機轉
第18卷第11期疫情報導571 (Filobasidiella bacillispora)之菌絲體及擔孢子。α交配型被分離出的機率較高,病原性亦較強(1)。傳染途徑及致病機轉新型隱球菌常存在於土壤、鳥類排泄物、尤加利樹、腐爛有機物中。當含隱球菌的腐植土或乾燥鴿糞逸散入空氣中時,便可經由呼吸道進入人體而感染。病原被吸入後會沉積在肺泡中,引起肺部疾病,若患者缺乏正常T細胞功能,病菌會散播全身並侵入中樞神經系統,引發腦膜炎。新型隱球菌的主要致病因子有三:(一)黑色素(melanin)的產生:具毒力的新型隱球菌含有漆化酶(laccase),能以兒茶酚類(catechols)為前驅物來製成黑色素,黑色素可提供新型隱球菌抗氧化功能並協助規避巨噬細胞的吞噬作用。腦脊髓組織內含有多量兒茶酚類化合物,這可能是新型隱球菌好侵犯這些組織的原因。(二)多糖莢膜的存在:多糖莢膜能協助隱球菌抵抗惡劣環境及寄主的免疫防禦反應。(三)於37°C存活能力:新型隱球菌能藉由分泌calcineurin酶,催化相關訊息傳遞通路,使病原能在人類體溫37°C下存活生長。其他如分泌能分解寄主細胞膜的酵素、分泌甘露醇(mannitol)的能力等均與致病力相關(1,4)。
臨床症狀與治療
通常隱球菌病為伺機性之感染,早期症狀很少且為非特異性,如有頭暈、頭痛或輕度發燒,早期診斷極不容易。其他症狀還包括噁心、嘔吐、胸痛、久咳、意識不清、智力缺陷、言語障礙、視力障礙、頸部僵硬及呼吸困難等。新型隱球菌病常引致腦膜炎,導致神經系統永久的損傷。免疫力不良的病人如果發生血行性擴散則有致命危險,預後非常不好。
病患若無接受抗黴藥物治療,大多無法存活。治療策略通常採用amphotericin B及flucytosine 或fluconazole抗黴菌藥物做綜合療法。接受抗黴藥物治療後,多數患者症狀需時二至四週,甚或六週,才漸趨緩和及消失。
診斷方法
一、染色鏡檢:檢體(腦脊髓液、痰、尿液及血清)直接以印度墨汁(India ink)染色多醣體莢膜,菌體外圍呈現光暈。
二、黴菌培養:在Potato Dextrose或Sabouraud’s Dextrose瓊脂及不含有cycloheximide之培養基,於20-37°C快速生長,2-3天可形成黏狀、乳白色至褐色之菌落。利用新型隱球菌獨特的生化性質,如(一)產生尿素酵素;(二)新型隱球菌具石炭酸酶或;(三)能在培養基含有兒茶酚胺,如Birdseed(Niger Seed)瓊脂、Cornmeal Tween 80含咖啡因瓊脂會製造黑色素形成棕色菌落,可進一步鑑別出此酵母菌。
三、隱球菌抗原檢驗:以乳膠凝集試驗(latex agglutination)檢測血液或是腦脊髓液中新型隱球菌抗原,抗原力價超過1:8可視為感染。抗原力價檢測亦可為病程及療程追蹤之依據。
流行病學
隱球病發生於世界各地方。新型隱球菌病原依型別差異其傾病因子、生態趨適性及地理分佈亦有差異。C. neoformans var. grubii(血清型A)分佈遍布全世界,佔全世界的隱球菌病的70%。尤其存在鴿糞或其它鳥類如麻雀、鸚鵡等之糞便中。愛滋病病人和美國地區的隱球菌感染百分之百是由血清型A所造成。C. neoformans var. neoformans(血清型D)佔全世界隱球菌病的9%,主要分佈在北歐地區。其感染臨床上較屬急性,較易有發燒及全身性感染,較少造成腦膜炎。採自歐洲如丹麥、法國、德國、義大利、荷蘭及瑞士等與亞洲的日本,菌種100%皆為A或D二個血清型。阿根廷、加拿大、英國及南加州及夏威夷以外的美國,隱球菌病的致病菌種A或D二個血清型亦多達85%。
C. neoformans var. gattii(血清型B及C)盛行於熱帶和亞熱帶地區如巴西、中非洲、巴布亞新幾內亞、澳洲、南加州、夏威夷、墨西哥、巴拉圭、地中海地區或亞洲的高棉、泰國、越南、印度及尼泊爾等地。C. neoformans var. gattii好發於免疫力正常的人身上,易造成腦部病變和肺部的感染,雖然死亡病例較少,但需外科及較長的藥物治療且易有後遺症。B血清型佔全世界隱球菌病的11%;而C血清型只有2%,且其中88%發生於美國的南加州。C. neoformans var. gattii血清型B與多種桉樹(Eucalyptusspp.)有生態學上之關聯性,主要生長於熱帶及亞熱帶地區並不見於溫帶地區,如赤桉(E. camaldulensis)、細葉桉(E. tereticornis)及檸檬桉(E. citriodora)等。除了澳洲本土以外加州、亞普利亞、義大利、及印度北部(8)等地區的赤桉可分離出C. neoformans var. gattii。台灣地區屬於亞熱帶適合桉樹的繁殖,桉樹為速生樹種且經濟價值高,自1896年起由澳洲引進台灣後,已成為台灣重要造林樹種之一,目前台灣常見的桉樹有長葉桉(E. longifolia)、藍桉(E. globulus)、大葉桉(E. robusta)以及檸檬桉(E. citriodora)等。這些樹種的植被分佈及開花期與C. neoformans var. gattii的感染是否具有地域及時序上的相關性,有待進一步探討。
台灣隱球菌感染情形,台大醫院研究報告中約有64.4%感染由C. neoformans var. neoformans造成;約有35.6%感染由C. neoformans var. gattii造成。然而自1995年後由於愛滋病的增加,C. neoformans var. neoformans感染率也在逐漸上升中(9)。由於各亞種生態趨適性不同,臨床病程發展易有些微差異,如此勢必影響防治及治療策略,因此,對於國內各血清型之分佈情形有必要加以調查,發展快速型別鑑別診斷亦十分重要。
新型隱球菌宿主範圍包括人、貓、狗、狐狸、天竺鼠、馬、牛、羊、猴子、無尾熊、海豚、鳥類等。潛伏期可長達數月至數年。今年日本動物園發現一例澳洲進口無尾熊因隱球菌死亡的案例,經鑑定病原為C. neoformans var. gattii,由於日本本土株皆屬C. neoformans var. neoformans亞種,這也是C. neoformans var. gattii亞種首度在日本被分離之案例(10),這隻無尾熊應在澳洲已受感染。雖然新型隱球菌曾被報導過從鳥類糞便及人類臨床檢體分離之菌株具有相同生化特性,單株抗體特異性及限制片段長度多型性(RFLP)指紋分析圖譜(11)。一般而言,人畜共患的案例仍屬罕見。
預防
新型隱球菌屬於生物安全級數II的病原微生物。目前並無有效的預防性藥物或疫苗。病原在環境中存活能力甚強,可達數月至數年。鴿糞是新型隱球菌的良好的繁殖基質,但鴿子不會受到感染。本菌曾被報導在鴿子喜歡棲息的冷氣機頂端繁殖,並成為肺部感染的感染源。因此,在有大批鴿群駐足的城市,窗型冷氣上裝有防鴿設施已成標準配備,以茲防範。雖然迄今並未有在鴿舍附近疾病聚集的文獻報導,基於本菌在風乾鴿糞普遍存在的特性,建議養鴿戶應保持鴿寮內的清潔及通風,進入寮內戴口罩,且在清除鴿舍時應先進行化學消毒,例如施加1%次氯酸鈉、碘、酚類、戊二醛、甲醛或強鹼,或加水避免病原隨塵埃揚起。民眾好奇的是,鄰近有人養鴿或是路經鴿子棲息或鴿糞掉落區時是否有感染的風險。一般而言,除非是免疫缺損患者尤其是愛滋病患,直接從事鴿糞清理工作,會有吸入分生孢子而受到感染的危險,一般民眾則勿需過度擔心。
撰稿者:陳國緯、廖美惠、林育徽、李淑英
衛生署疾病管制局研究檢驗組
衛生署疾病管制局真菌實驗室
https://www.cdc.gov.tw/File/Get/-2EFZ5SVw4skBa7-0hynGg