グラム陽性球菌

グラム陽性球菌は、厚いペプチドグリカン細胞壁を持つため、グラム染色でクリスタルバイオレットを保持する球状細菌である。医学的に重要なメンバーには、不規則なブドウの房状に集まるブドウ球菌と、連鎖状または対になって形成されるレンサ球菌および腸球菌が含まれる。これらは合わせて、皮膚、軟部組織、呼吸器、血流、および医療機器関連感染症の大部分を引き起こす。

Definition

グラム陽性球菌は、主にカタラーゼ陽性のブドウ球菌（房状）とカタラーゼ陰性のレンサ球菌および腸球菌（連鎖状または対）から構成される丸いグラム陽性細菌であり、そのいくつかは主要なヒト病原体である。

Scope

本項目では、ブドウ球菌とレンサ球菌の実験室での分離（カタラーゼ試験）、およびそれぞれのさらなる細分化（ブドウ球菌のコアグラーゼ、レンサ球菌の溶血およびランスフィールド分類）、主要な病原性種、それらの特徴的な病原性因子、および広範な臨床的相関について述べる。これは参照および教育的な概観であり、臨床的ガイダンスではない。

Core questions

• 単純な検査室試験（カタラーゼ、コアグラーゼ、溶血、ランスフィールド分類）は、グラム陽性球菌を臨床的に意味のあるグループにどのように分類するのか？
• 黄色ブドウ球菌をコアグラーゼ陰性ブドウ球菌やレンサ球菌から区別する病原性因子は何か？
• メチシリンやその他の耐性は、これらの微生物の臨床的意義をどのように変化させたのか？

Key concepts

• カタラーゼ試験（ブドウ球菌 vs レンサ球菌）
• コアグラーゼ試験（黄色ブドウ球菌 vs コアグラーゼ陰性ブドウ球菌）
• 溶血パターン（アルファ、ベータ、ガンマ）
• レンサ球菌のランスフィールド分類
• メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）
• パントン-バレンタインロイコシジンおよびその他の毒素
• バイオフィルム形成と医療機器関連感染症

Mechanisms

グラム陽性球菌内では、カタラーゼ試験によってブドウ球菌（カタラーゼ陽性）がレンサ球菌および腸球菌（カタラーゼ陰性）から分離される。ブドウ球菌の中では、コアグラーゼが黄色ブドウ球菌をコアグラーゼ陰性種から区別する。黄色ブドウ球菌は、表面接着因子、免疫回避分子、分泌毒素の異常に広範な武器を持ち、mecA遺伝子によってコードされる変異型ペニシリン結合タンパク質を介してメチシリン耐性を獲得することがある（Tong et al., 2015; DeLeo et al., 2010）。コアグラーゼ陰性ブドウ球菌は病原性は低いが、人工表面にバイオフィルムを形成する能力に優れており、医療機器関連感染症や院内感染の主要な原因となっている（Becker et al., 2014）。レンサ球菌は溶血性およびランスフィールド炭水化物抗原によって細分され、病原性は莢膜、Mタンパク質、および外毒素と関連している。

Clinical relevance

グラム陽性球菌は、表在性皮膚病変から心内膜炎、肺炎、血流感染症に至るまで、臨床的に遭遇する細菌感染症の大部分を占めており、それらを分類する検査室のスキームは、これらの症候群および固有の耐性と密接に関連している。本項目では、その分類論理とそれに基づく証拠を参照資料として説明するものであり、診断閾値や治療推奨を提供するものではない。

Epidemiology

黄色ブドウ球菌は、世界中で菌血症、皮膚および軟部組織感染症、感染性心内膜炎の最も一般的な原因の一つであり、メチシリン耐性株は医療現場と地域社会の両方で広がっている（Tong et al., 2015; DeLeo et al., 2010）。コアグラーゼ陰性ブドウ球菌は、人工医療機器およびカテーテル関連感染症の主要な病原体である一方（Becker et al., 2014）、レンサ球菌および腸球菌は、咽頭炎、肺炎、および医療関連感染症に大きく寄与している。

Evidence & guidelines

Clinical Microbiology Reviews（Tong et al., 2015; Becker et al., 2014）およびThe Lancet（DeLeo et al., 2010）の包括的なレビューは、標準的な医療微生物学の教科書とともに、このグループの生物学と臨床的相関を枠組みとしている。種および症候群に特異的な管理は、本教育項目ではなく、別途参照される専門の臨床ガイドラインで扱われている。

History

ブドウ球菌とレンサ球菌は、19世紀にヒトの化膿性疾患と関連付けられた初期の細菌の一つであり、1930年代のレベッカ・ランスフィールドによるレンサ球菌の血清学的分類は、この分野に永続的な分類をもたらした。ペニシリンの導入、それに続くペニシリン耐性、そしてメチシリン耐性黄色ブドウ球菌の出現は、これらの微生物を耐性監視の継続的な焦点とした。

Key figures

• Steven Y. C. Tong
• Vance G. Fowler
• Frank R. DeLeo
• Karsten Becker

Seminal works

• tong-2015
• becker-2014

Frequently asked questions

ブドウ球菌とレンサ球菌を区別する最も迅速な方法は何か？

カタラーゼ試験である。ブドウ球菌はカタラーゼ陽性（過酸化水素と混ぜると泡立つ）であるのに対し、レンサ球菌と腸球菌はカタラーゼ陰性である。この単一の試験が、グラム陽性球菌内の最初の分岐点となる。

コアグラーゼ陰性ブドウ球菌は病原性が低いのに、なぜ重要なのか？

これらは固有の病原性が低い皮膚常在菌であるが、カテーテル、人工関節、心臓弁などに容易にバイオフィルムを形成するため、医療機器関連感染症や院内感染の主要な原因となっている。