序 文
Shigella boydii(C 群 赤 痢 菌)は,International Committee on Systematic Bacteriology,Subcom- mittee on the Taxonomy of Enterobacteriacae(国 際細菌分類委員会・腸内細菌分類小委員会)によ り,1984 年に改定された血清型分類で,C1〜18 の 18 型に分類されている
1).更に,これらの血清 型 に 一 致 し な い 新 血 清 型 と し て E16553
2)と E 28938
3)の 2 種が報告,提案されている.
我々は,海外旅行者下痢症患者からの病原菌検 索の際,赤痢菌としての病原性を有し,かつ S.
boydii に一致する生化学的性状を示すものの,新
血清型を含めた既知血清型に該当しない菌株を,
1999〜2001 年間に 5 事例の散発症例(旅行国はバ ングラデシュ,インド,ネパール,インドネシア,
北朝鮮とそれぞれ異なる)より分離した.代表菌 株の抗血清を家兎を用い作製し,血清学的検討を 加えた結果,5 症例からの分離菌株は,これまで知 られていない同一の血清型と考えられるもので あった. これらの菌株の諸性状について報告する.
新血清型(仮称 SM00−27)の Shigella boydii と考えられる 海外旅行者下痢症例由来株について
1)東京都立衛生研究所微生物部,2)神奈川県衛生研究所細菌病理部,
3)横浜市衛生研究所,4)愛媛県立衛生環境研究所
松下 秀
1)河村 真保
1)沖津 忠行
2)佐多 辰
2)武藤 哲典
3)田中 博
4)甲斐 明美
1)山井 志朗
2)(平成 13 年 12 月 11 日受付)
(平成 14 年 1 月 10 日受理)
1999〜2001 年に,5 症例の散発海外旅行者下痢症患者の糞便より,それぞれ分離された赤痢菌と考え られる 5 菌株は,既知赤痢菌の抗血清いずれにも反応しないものであった.
これらの菌株について詳細な性状試験を実施した結果,それらの生化学的性状は全く同一で,Shigella
boydiiに完全に一致するものであった.また,PCR 法及び培養細胞侵入性試験により,赤痢菌の病原性
を保有する株であることも確認された.
代表菌株の抗血清を家兎を用い作製し,新血清型を含む既知赤痢菌及び 5 菌株間の抗原関係を検討し た結果,これらの菌株はこれまで知られていない新しい同一の血清型であると結論された.この血清型 をS. boydiiSM00―27 と仮称する.
供試 5 菌株が検出された下痢症患者の旅行先は,バングラデシュ,インド,ネパ−ル,インドネシア,
北朝鮮とそれぞれ異なっており,本血清型赤痢菌はアジア地域に広く分布しているものと考えられる.
〔感染症誌 76:275〜279,2002〕
要 旨
別刷請求先:(〒169―0073)東京都新宿区百人町 3―24―1 東京都立衛生研究所微生物部
松下 秀
Key words: Shigella boydii, new serovar, traveler s diarrhea
Table 1 Outlines of imported diarrheal cases test strains isolated
Strain designation Major clinical symptoms
Sex of Patient Age of patient
(yr)
Country visited Date of
isolation Case
No.
SM99―70 Diarrhea
Male 22 Bangladesh Aug. 1999
1
SM99―82 Diarrhea, abdominal pain, fever
Male 33 India
Oct. 1999 2
SM00―27 Diarrhea, vomiting, fever
Male 14 Nepal
Apr. 2000 3
Y15946 Diarrhea
Male 32 Indonesia Aug. 2000
4
SM01―60 Diarrhea, abdominal pain, fever
Female 64
Noth Korea Jun. 2001
5
材料と方法
1.供試菌株
Table 1 に示した 5 症例の散発海外旅行者下痢 症患 者 糞 便 か ら の 分 離 株,SM99―70, SM99―82,
SM00―27, Y15946 及び SM01―60 について検討し た.血清学的試験には,赤痢菌の各血清型標準株 を用いた.
2.生化学的性状試験
各種生化学的性状試験は常法
4)により実施した.
なおアミノ酸分解試験は各アミノ酸を 1% に加え たメーラーの培地,糖分解試験は各糖を 1% に加 えたアンドレイドペプトン水を用い,前者は 7 日 間,後者は 14 日間観察した.
3.血清型別試験
O 血清型別:市販(デンカ生研)の赤痢菌診断 用血清及び病原大腸菌診断用血清を用い,生菌及 び 100℃1 時間の加熱死菌を抗原としてスライド 凝集反応により実施した.新血清型として提案中 の赤痢菌(S. dysenteriae I9809―73
5),E670
!74
3),E 22383
3),E23507
3),93―119
6),204
!96
7);S. flexneri 88 ― 893
8), 89 ― 141
9); S . boydii E 16553
2), E 28938
3))については,自家調製した抗血清を用い 同様に行った.
供試菌株の抗原分析:SM00―27 と SM99―82 の 2 菌株を代表菌株として,それらの 100℃2 時間の 加熱死菌抗原に対する家兎免疫血 清 を Rowe et al . の方法
10)に準拠して作製した.その抗血清を用 いて,血清学的特異性試験及び交差吸収試験を実 施した.なお,試験管内定量凝集反応における凝 集価は,肉眼で明らかに凝集が認められる供試抗 血清の最高希釈倍数で表した.
4.病原性試験
病原性試験は,プラスミド由来侵入性関与遺伝 子(invE )を検出する PCR 法
11),及び培養 HeLa 細胞への侵入性試験
12)で実施した.
5.薬剤感受性試験
米国臨床検査標準委員会(NCCLS)の抗菌薬 ディスク感受性試験実施基準
13)に基づき,市販の 感受性試験用ディスク (センシディスク;BBL) を 用いて実施した.供試薬剤はクロラムフェニコー ル(CP),テトラサイクリン(TC),ストレプトマ イシン(SM),カナマイシン(KM),アンピシリ ン(ABPC),スルファメトキサゾール・トリメト プリム合剤(ST),ナリジクス酸(NA) ,ホスホマ イシン(FOM),ノルフロキサシン(NFLX)の 9 剤である.
成 績
1.生化学的性状
供試 5 菌株は,全く同一の生化学的性状を有し ていた.即ち,非運動性のグラム陰性桿菌で,硝 酸塩を亜硝酸塩に還元した.アミノ酸分解性試験 では,リジン及びオルニチンは陰性であったが,
アルギニンは遅分解であった.また糖分解性試験 では,ブドウ糖,マンニトール,ソルビトール,
アラビノース,キシロース,トレハロース,グリ セロール,マルトース及びマンノースは陽性で あった.一方,乳糖,白糖,サリシン,ズルチトー ル,イノシトール,アドニトール,ラフィノース,
ラムノース,イヌリン及びセロビオースは陰性で あった.その他の試験を含めた性状の詳細は Ta- ble 2 に示したごとくであり, S. boydii に完全に一 致するものであった.
2.血清型別
市販の赤痢菌診断用血清及び自家調製した新血
Table 2 Biochemical reactions of test strains
Reaction
(days of incubation)
Test
− Oxidase
+ Methyl red, 37C(2 days)
− Voges-Proskauer, 37C(2 days)
− (7)
Christensen citrate
− (7)
Simmons citrate
− (7)
Sodium acetate
− (14)
Mucate
− (1)
Malonate
− Indole production(SIM)
− H2S(TSI)
− (7)
Christensen urea
− (1)
Phenylalanine deaminase
− (7)
Lysine decarboxylase
− (7)
Ornithine decarboxylase
+ (5―6)
Arginine dihydrolase
− (4)
Beta-galactosidase(ONPG)
− Motility
+ (1)
Glucose(acid)
− (14)
Glucose(gas)
− (14)
Lactose
+ (1)
Mannitol
− (14)
Sucrose
− (14)
Salicin
− (14)
Dulcitol
− (14)
Inositol
− (14)
Adonitol
− (14)
Raffinose
+ (2―3)
Sorbitol
+ (1)
Arabinose
− (14)
Rhamnose
+ (6―8)
Xylose
+ (1)
Trehalose
− (14)
Inulin
+ (2)
Glycerol
− (14)
Cellobiose
+ (1)
Maltose
+ (1)
Mannose
清型赤痢菌抗血清によるスライド凝集反応におい て,供試 5 菌株はいずれの抗血清にも生菌,加熱 死菌とも凝集しなかった.また市販の病原大腸菌 抗血清にも全株共非凝集であった.次に,SM00―
27 と SM99―82 両菌株の抗血清を用いて,既知血 清型標準赤痢菌株の 100℃1 時間の加熱死菌を抗 原とする試験管内定量凝集試験を行った結果,す べて 20 倍以下の凝集価で強い関連性を示すもの は認められなかった.
供試 5 菌株間の抗原性の異同を調べる目的で,
両菌株の抗血清による交差定量凝集試験を実施し た結果,対応する免疫株のみならず供試菌株はい ずれも免疫株と同等の凝集価を示し,更に交差吸 収も完全に成立することから,これら供試 5 菌株 はいずれも同一 O 抗原保有株,即ち同一血清型で あることが判明した(Table 3) .
以上の成績より,供試 5 菌株は S. boydii の新し い同一血清型と結論された.この血清型を SM00―
27 と仮称する.
3.病原性と薬剤感受性
供試 5 菌株の病原性試験と薬剤感受性試験の成 績を Table 4 にまとめて示した.
病原性試験では,供試 5 菌株は PCR 法及び培養 HeLa 細胞への侵入性いずれも陽性で,赤痢菌の 病原性保有株であった.
薬剤感受性試験の結果,供試 5 菌株はいずれも 多剤耐性株で,SM99―82 株と Y15946 株は TC・
SM・ABPC・ST の 4 剤 耐 性,SM99―70 株,SM 00―27 株 及 び SM01―60 株 は TC・SM・ST の 3 剤耐性であった.
考 察
赤痢菌の血清型分類は, 初めにもふれたように,
1984 年に国際細菌分類委員会・腸内細菌分類小 委員会により血清型の追加を主とする改定がなさ れ
1),現在この血清型分類に基づく血清型別が, 我 が国はもとより国際的に広く用いられている.し かし,この改定以降もこの新血清型分類に該当し ない追加すべき血清型のあることが報告されてき ている
2)〜9).
著者らは 1985 年以降,赤痢菌の血清型別試験 に,新しい分類に基づき整備された市販の診断用 血清を利用してきているが,赤痢菌が疑われるに もかかわらず,これらの既知血清型に一致しない 分離菌株に少なからず遭遇している.これらの菌 株については詳細な検討を加え,新しい血清型と 考えられるものについてはこれまで本誌等に報告 してきた
6)〜9)14)〜21).今回報告した海外旅行者下痢 症患者 5 症例由来の代表 5 菌株は,既述のように,
赤痢菌としての病原性を有し,S. boydii に完全に
一致する生化学的性状を示すにもかかわらず,新
Table 3 Antigenic relationships among test strains
0 agglutinatin titer with : Absorption
with : Antiserum
SM01―60 Y15946
SM00―27 SM99―82
SM99―70
2,560 2,560
2,560 2,560
2,560 None
SM00―27
―
―
―
―
― SM00―27
―
―
―
―
― SM99―82
1,280 1,280
1,280 1,280
1,280 None
SM99―82
―
―
―
―
― SM99―82
―
―
―
―
― SM00―27
―;< 40
Table 4 Pathogenicity and drug-resistance of test strains
SM01―60 Y15946
SM00―27 SM99―82
SM99―70 Test
Invasiveness :
+
+
+
+
+ PCR(invE)
+
+
+
+
+ Cell invasion
TC・SM・
TC・SM・
TC・SM・
TC・SM・
TC・SM・
Drug-resistance
ST ABPC・ST ST
ABPC・ST ST
pattern *
* Drugs tested : CP, TC, SM, KM, ABPC, ST, NA, FOM, and NFLX
血清型を含めた既知赤痢菌の血清型に該当しない ものであった.なお,生化学的性状だけから見る と,低確率ながら S. flexneri にも該当するが,S.
flexneri とは抗原的に関連性が認められないこと
より,これまでの報告
2)3)と同様に, S. boydii とする のが妥当だと考えられた.
代表菌株について抗血清を作製し,既知血清型 赤痢菌並びに供試 5 菌株間の O 抗原解析を行っ た結果,それらはこれまで知られていない同一の O 抗原保有株であることが判明し,その血清型を SM00―27 と仮称した.この血清型 SM00―27 が, S.
boydii の新しい血清型であることはまず間違いな
いと考える.
Table 1 に示したように,この血清型菌は 1999 年 8 月以降検出され,その旅行国はバングラデ シュ,インド,ネパール,インドネシア及び北朝 鮮とそれぞれ異なっていた.アジアの広い範囲に 分布しているものと考えられる.なお,これら症 例の臨床症状は,いずれも水様性下痢が主体で あったが,その他発熱が 3 例に,腹痛が 2 例に認 められている.下痢症患者,特に海外旅行者から の病原菌検索の際は,ここに述べたような,既知
血清型に該当しない赤痢菌についても十分注意を 払う必要がある.
謝辞:本研究に御協力頂いた順天堂大学付属病院臨床 検査部小栗豊子先生,横浜市立市民病院感染症部坂本光男 先生,松山赤十字病院検査部西山政孝先生,新潟市衛生試 験所生活課田中毬子先生に感謝致します.
文 献
1)Brenner DJ:Recommendation on recent propos- als for the classifications of Shigella . Int J Syst Bacteriol 1984;34:87―8.
2)Gross RJ, Thomas LV, Day NP, Cheasty T, Rowe B:New provisional serovar of Shigella boydii. J Clin Microbiol 1982;16:1000―2.
3)Gross RJ, Thomas LV, Cheasty T, Rowe B, Lind- berg AA:Four new provisional serovars ofShig- ella.J Clin Microbiol 1989;27:829―31.
4)Ewing WH:Edwards and Ewing s Identification ofEnterobacteriacae4th ed. Elsevier Science Pub Co, New York, 1986.
5)Shmilovitz M, Kretzer B, Levi S:A new provi- sional serovar ofShigella dysenteriae.J Clin Micro- biol 1985;21:240―2.
6)松下 秀,野口やよい,柳川義勢,小林一寛,中 矢秀雄,五十嵐英夫,他:新血清型のShigella dys-
enteriaeと考えられる輸入下痢症例由来株につい
て.感染症誌 1997;71:412―6.
7)松下 秀, 野口やよい, 柳川義勢, 五十嵐英夫,
上田泰史,橋本 智,他:新血清型(仮称 204!96)
のShigella dysenteriaeと考えられる海外旅行者下
痢症例由来株について.感染症誌 1998;72:
499―503.
8)松下 秀,山田澄夫,工藤泰雄:新しい型抗原を 有すると考えられるShigella flexneriについて.感 染症誌 1992;66:503―7.
9)松下 秀,山田澄夫,工藤泰雄:新しい型抗原
(仮 称 89―141)を 有 す る と 考 え ら れ るShigella
flexneriについて.感 染 症 誌 1992;66:1628―
33.
10)Rowe BR , Gross J , Woodroof DP : Proposal to recognize serovar 145!46(synonyms:147,Shig- ella 13,Shigella sofia,andShigella monolovii)as a newEscherichia coliO group, O164. Int J Syst Bac- teriol 1977;27:15―8.
11)伊藤健一郎,渡辺治雄,豊里満良,小坂哲也,水 野耕治:赤痢菌遺伝子の解析と PCR による迅速 診断法.日臨 1992;特別号:368―79.
12)中村明子:細胞培養.感染モデルの組み方,腸管 感染研究会編,近代出版,東京,1973;p113―22.
13)National Committee for Clinical Laboratory Stan- dards:Performance Standard for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests;Approved Standard, 7 th ed., 2000;20(1).NCCLS, Wayne, Pa.
14)蛭田徳昭, 日守満里子, 羽布津雅子, 岡村 登,
松下 秀,工藤泰雄,他:海外旅行者下痢症例よ り分離された新しい血清型のShigella dysenteriae.
感染症誌 1991;65:181―4.
15)松下 秀,山田澄夫,工藤泰雄:海外旅行者下痢 症例由来の新血清型Shigella dysenteriae.感染症誌 1992;66:930―4.
16)松下 秀,山田澄夫,工藤泰雄:海外旅行者下痢 症例由来の新血清型Shigella boydii.感染症誌 1994;68:973―6.
17)松下 秀,山田澄夫,関口恭子,太田建爾,工藤 泰 雄:東 京 に お い て 最 近 5 年 間(1990〜1994 年)に分離された輸入及び国内事例由来赤痢菌の 菌種・血清型と薬剤耐性.感染症誌 1995;69:
1336―41.
18)松下 秀,工藤泰雄:我が国における最近の細菌 性赤痢の発生状況と新血清型赤痢菌の検出例.モ ダンメディア 1998;44:312―20.
19)松下 秀,有松真保,高橋正樹,横山敬子,小西 典子,柳川義勢,他:東京において最近 5 年間
(1995〜1999 年)に分離された輸入及び国内事例 由来赤痢菌の菌種・血清型と薬剤耐性.感染症誌 2000;74:834―40.
20)Coimbra RS, Lenormand P, Grimont F, Bouvet P, Matsushita S, Grimont PAD:Molecular and phe- notype characterization of potentially newShig- ella dysenteriaeserotype. J Clin Microbiol 2001;
39:618―21.
21)上田泰史,白石祥吾,勢戸和子,田口真澄,宮田 義人,松下 秀:海外旅行者下痢症患者から検出 された新血清型赤痢菌およびその症例について.
感染症誌 2001;75:1025―29.
Shigella boydii Strains Possessing a New Serovar(SM00―27)Isolated from Diarrhea of Overseas Travelers in Japan
Shigeru MATSUSHITA
1), Maho KAWAMURA
1), Tadayuki OKITSU
2), Shin SATA
2), Tetsunori MUTO
3), Hiroshi TANAKA
4), Akemi KAI
1)& Shiro YAMAI
2)1)Department of Microbiology, Tokyo Metropolitan Research Laboratory of Public Health
2)Department of Bacteriology and Pathology, Kanagawa Prefectural Public Health Laboratory
3)Yokohama City Institute of Health
4)Ehime Prefectural Institute of Public Health & Environmental Science