Escherichia coli

大腸菌

WordNet

1. a pass between mountain peaks (同)gap
2. a genus of enteric bacteria

PrepTutorEJDIC

1. (山脈の)鞍部(あんぶ),山あい

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2014/01/21 09:26:35」(JST)

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大腸菌
大腸菌の電子顕微鏡写真
分類
ドメイン : 真正細菌 Bacteria 門 : プロテオバクテリア門 Proteobacteria 綱 : γプロテオバクテリア綱 Gammaproteobacteria 目 : 腸内細菌目 Enterobacteriales 科 : 腸内細菌科 Enterobacteriaceae 属 : エスケリキア属 Escherichia 種 : 大腸菌 E. coli
学名
Escherichia coli (Migula 1895) Castellani and Chalmers 1919

大腸菌（だいちょうきん, Escherichia coli）は、グラム陰性の桿菌で通性嫌気性菌に属し、環境中に存在するバクテリアの主要な種の一つである。この菌は腸内細菌でもあり、温血動物（鳥類、哺乳類）の消化管内、特に大腸に生息する。アルファベットで短縮表記でE. coliとすることがある（詳しくは#学名を参照のこと）。

バクテリアの代表としてモデル生物の一つとなっており、各種の研究で材料とされるほか、遺伝子を組み込んで有用な化学物質の生産にも利用される（下図）。

大腸菌のコロニー	グラム染色像

大腸菌はそれぞれの特徴によって「株」と呼ばれる群に分類することができる（動物でいう品種のような分類）。それぞれ異なる動物の腸内にはそれぞれの株の 大腸菌が生息していることから、環境水を汚染している糞便が人間から出たものか、鳥類から出たものかを判別することも可能である。大腸菌には非常に多数の株があり、その中には病原性を持つものも存在する。

分類

大腸菌は、菌の表面にある抗原（Ｏ抗原とＨ抗原）に基づいて細かく分類されている。Ｏ抗原は細胞壁由来のもので、Ｈ抗原はべん毛由来のものである。Ｏ抗原は現在約180種類ほどに分類されている。例えば「O157（オーいちごーなな）」という名称は、Ｏ抗原としては157番目に発見されたものを持つ菌ということを意味しており、「O111（オーいちいちいち）」はＯ抗原としては111番目に発見されたものを持つ、ということを意味する。　H抗原は約70種類に分類されている。 なお、さらに細かく分けるとO抗原とH抗原の両方を考慮した分類になる。例えばO157でも、H抗原に関する違いでさらに細かく分類することができ、H7のものとH抗原を持たないものがあるので、「O157:H7」と「O157:H-」という2種類に分けることができる。

病原性

ほとんどの 大腸菌は無害だが、いくつかの場合では疾患の原因となることがある。

人体には、血液中や尿路系に侵入した場合に病原体となる。内毒素を産生するため、大腸菌による敗血症は重篤なエンドトキシンショックを引き起こす。敗血症の原因（明らかになる場合）として最も多いのは尿路感染症であるが、大腸菌は尿路感染症の原因菌として最も多いものである。

大腸菌の株は多数報告されており、一部では動物に害となりうる性質を持つものもある。大部分の健康な成人の持っている株では下痢を起こす程度で何の症状も示さないものがほとんどであるが、幼児や病気などによって衰弱している者、あるいはある種の薬物を服用している者などでは、特殊な株が病気を引き起こすことがあり、時として死亡に至ることもある。

大腸菌の株の中でも特に強い病原性を示すものは病原性大腸菌とよばれる。食品衛生学分野では病原大腸菌ともよぶ。

O（オー）111やO157などの腸管出血性大腸菌は牛の腸内に生息しているとされ、保健所は「内臓と他部位の肉は調理器具を使い分けるのが好ましい」としている。

病原性大腸菌

• 腸管病原性大腸菌（EPEC, enteropathogenic E. coli）小腸に感染して下痢、腹痛等急性胃腸炎をおこす。
• 腸管侵入性大腸菌（EIEC, enteroinvasive E. coli）大腸に感染して赤痢様の症状をおこす。
• 毒素原性大腸菌（ETEC, enterotoxigenic E. coli）小腸に感染し下痢をおこす。増殖の際、毒素を産生する。
• 腸管出血性大腸菌（EHEC, enterohemorrhagic E. coli）腹痛、下痢、血便をおこし、ベロ毒素産生により溶血性尿毒症症候群（HUS）、脳症をおこす。
  • 腸管出血性大腸菌には、O157(Escherichia coli O157:H7)の他、O111、O26などが存在する。
• 腸管付着性大腸菌（EAEC, enteroadhesive E. coli）
• 腸管凝集性大腸菌（EAggEC, enteroaggrigative E. coli）

問題になることのある大腸菌の例

O抗原に基づいた分類でいくつか挙げる。

• O1（オーいち）
• O6（オーろく）
• O18（オーいちはち）
• O25（オーにいごー）
• O104（オーいちれいよん）
• O111（オーいちいちいち）
• O157(オーいちごーなな）

これらの大腸菌は75度で1分間以上の加熱で死滅する。加熱した焼肉などが原因となる食中毒の感染経路として、「（加熱前の生肉をつまみ）大腸菌の付着した箸から、舐めることで、生肉に付着する菌を飲食してしまうことがある」と、注意喚起されている。

学名

テオドール・エシェリヒ

学名（ラテン語名）は Escherichia coli で、属名は発見者のオーストリア人医学者テオドール・エシェリヒ Theodor Escherich にちなみ、これに屈折語尾を加えてラテン語化したもの。種形容語はラテン語で大腸を意味する「colon」の属格「coli」である。学名の正式な読みというものは存在しないが、語源を重視するとエシェリヒア・コリー、語源を無視して属名もラテン語読みするとエスケリキア・コリーとなる。英語ではエシェリキア・コーライと読む。全体として「大腸のエシェリヒ菌」の意を表す。

属名を省略してE. coli（イー・コライ、イー・コリー）と略す表記もある。ただし正式には、これは Escherichia 属が既出の場合に認められる略記である。最初からE. coli と略すのは、文脈から Escherichia 属のことを言っているのが明らかでも、不適切である。

大腸菌属は腸内細菌科のタイプ属として指定されているが、腸内細菌科の学名はEscherichiaceaeではなく、Enterobacteriaceaeとなっている。

利用

指標生物として

腸内に生息する菌であることから、この菌の存在は糞便による水の汚染を示唆し、河川、湖、海水浴場などの環境水の汚れの程度の指標として用いられる。

ヒト一人が一日に排泄する糞便中に含まれる菌体数は、平均で10¹¹から10¹³個である。ただしヒトの消化管において、大腸菌が全体の微生物に占める割合は極めて少なく、ヒト腸内常在細菌の0.01%以下にすぎない（残りの大部分は、Bacteroides 属やEubacterium 属などの偏性嫌気性菌である）

水の浄化や汚水処理技術の分野では、培養可能な E. coli の量は人間の糞便の混入の程度を示唆するものとして、水の汚染レベルの指標としてかなり早い時期から用いられてきた。研究に使われている E. coli それ自体は無害であり、E. coli がこれらの指標に用いられるのは、他の病原性のある菌（サルモネラなど）よりもこれらの糞便由来の大腸菌の方が遥かに多く含まれるとされるためである。

また、日本の水道法により上水道の浄水からは「検出されてはならない」とされている。

大腸菌群

詳細は「大腸菌群」を参照

大腸菌群とは細菌学用語ではなく衛生上の用語である。ラクトース発酵（乳糖分解し、酸とガスを発生）するグラム陰性、好気性・通性嫌気性で芽胞を形成しない桿菌の全てである。E. coliであってもこれに該当しないものが多く存在する。

その多くは汚水菌（クレブジエラ属菌、サイトロバクター属菌、エンテロバクター属菌）や土壌中の非常によく似た性質のバクテリア（よく知られたものとしてはAerobacter aerogenes）が大腸菌群として分類される。なお、病原性大腸菌はこの検査法での検出は非常に困難である。

また、水中に含まれる大腸菌群を数値化したものを大腸菌群数といい、水質汚濁の指標に用いられる。

日本の食品衛生法

食品衛生法では大腸菌群陰性とは加熱済み食品の加熱ができているか、加熱後の二次汚染がないかを確認するために食品の規格に規定されている。

また、食品衛生法の規格基準にある検査法（EC培地において44.5℃で増殖し、乳糖を分解してガスを産生するグラム染色陰性、無芽胞の桿菌）で検出する菌を E. coli と記述しているが E. coli であってもこれにあてはまらない菌も多く食品衛生上の行政用語である。これは検査法では大腸菌群の培養温度が異なるだけの糞便性大腸菌群とほぼ同一の内容である。

検査器材

大腸菌及び大腸菌群の検査には用途に応じて多くの培地が使用される。以下に主な物を列挙する。

• EMB（エオシン･メチレンブルー）寒天培地
• BGLB培地
• デソキシコレート寒天培地
• VRB寒天培地
• VRBG寒天培地
• 乳糖ブイヨン培地

脚注

関連項目

• 大腸菌症
• 浮腫病

外部リンク

• 曽根田正己『大腸菌』 - Yahoo!百科事典

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"E. coli" redirects here. For the protozoan parasite, see Entamoeba coli.

This article is about Escherichia coli as a species. For E. coli in medicine, see Pathogenic Escherichia coli. For E. coli in molecular biology, see Escherichia coli (molecular biology).

Escherichia coli
Scientific classification
Domain:	Bacteria
Kingdom:	Eubacteria
Phylum:	Proteobacteria
Class:	Gammaproteobacteria
Order:	Enterobacteriales
Family:	Enterobacteriaceae
Genus:	Escherichia
Species:	E. coli
Binomial name
Escherichia coli (Migula 1895) Castellani and Chalmers 1919
Synonyms
Bacillus coli communis Escherich 1885

Escherichia coli (/ˌɛʃɨˈrɪkiə ˈkoʊlaɪ/; commonly abbreviated E. coli) is a Gram-negative, facultative anaerobic, rod-shaped bacterium that is commonly found in the lower intestine of warm-blooded organisms (endotherms). Most E. coli strains are harmless, but some serotypes can cause serious food poisoning in their hosts, and are occasionally responsible for product recalls due to food contamination. The harmless strains are part of the normal flora of the gut, and can benefit their hosts by producing vitamin K₂, and by preventing the establishment of pathogenic bacteria within the intestine.

E. coli and other facultative anaerobes constitute about 0.1% of gut flora, and fecal–oral transmission is the major route through which pathogenic strains of the bacterium cause disease. Cells are able to survive outside the body for a limited amount of time, which makes them ideal indicator organisms to test environmental samples for fecal contamination. There is, however, a growing body of research that has examined environmentally persistent E. coli which can survive for extended periods outside of the host.

The bacterium can be grown easily and inexpensively in a laboratory setting, and has been intensively investigated for over 60 years. E. coli is the most widely studied prokaryotic model organism, and an important species in the fields of biotechnology and microbiology, where it has served as the host organism for the majority of work with recombinant DNA.

Biology and biochemistry

Model of successive binary fission in E. coli

E. coli is Gram-negative, facultative anaerobic and non-sporulating. Cells are typically rod-shaped, and are about 2.0 micrometers (μm) long and 0.25-1.0 μm in diameter, with a cell volume of 0.6–0.7 μm³. It can live on a wide variety of substrates. E. coli uses mixed-acid fermentation in anaerobic conditions, producing lactate, succinate, ethanol, acetate and carbon dioxide. Since many pathways in mixed-acid fermentation produce hydrogen gas, these pathways require the levels of hydrogen to be low, as is the case when E. coli lives together with hydrogen-consuming organisms, such as methanogens or sulphate-reducing bacteria.

Optimal growth of E. coli occurs at 37 °C (98.6 °F) but some laboratory strains can multiply at temperatures of up to 49 °C (120 °F). Growth can be driven by aerobic or anaerobic respiration, using a large variety of redox pairs, including the oxidation of pyruvic acid, formic acid, hydrogen and amino acids, and the reduction of substrates such as oxygen, nitrate, fumarate, dimethyl sulfoxide and trimethylamine N-oxide.

Strains that possess flagella are motile. The flagella have a peritrichous arrangement.

E. coli and related bacteria possess the ability to transfer DNA via bacterial conjugation, transduction or transformation, which allows genetic material to spread horizontally through an existing population. This process led to the spread of the gene encoding shiga toxin from Shigella to E. coli O157:H7, carried by a bacteriophage.

Diversity

Escherichia coli encompasses an enormous population of bacteria that exhibit a very high degree of both genetic and phenotypic diversity. Genome sequencing of a large number of isolates of E. coli and related bacteria shows that a taxonomic reclassification would be desirable. However, this has not been done, largely due to its medical importance and E. coli remains one of the most diverse bacterial species: only 20% of the genome is common to all strains.

In fact, from the evolutionary point of view, the members of genus Shigella (S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii, S. sonnei) should be classified as E. coli strains, a phenomenon termed taxa in disguise. Similarly, other strains of E. coli (e.g. the K-12 strain commonly used in recombinant DNA work) are sufficiently different that they would merit reclassification.

A strain is a sub-group within the species that has unique characteristics that distinguish it from other strains. These differences are often detectable only at the molecular level; however, they may result in changes to the physiology or lifecycle of the bacterium. For example, a strain may gain pathogenic capacity, the ability to use a unique carbon source, the ability to take upon a particular ecological niche or the ability to resist antimicrobial agents. Different strains of E. coli are often host-specific, making it possible to determine the source of fecal contamination in environmental samples. For example, knowing which E. coli strains are present in a water sample allows researchers to make assumptions about whether the contamination originated from a human, another mammal or a bird.

Serotypes

Main article: Pathogenic Escherichia coli#Serotypes

A common subdivision system of E. coli, but not based on evolutionary relatedness, is by serotype, which is based on major surface antigens (O antigen: part of lipopolysaccharide layer; H: flagellin; K antigen: capsule), e.g. O157:H7). It is however common to cite only the serogroup, i.e. the O-antigen. At present about 190 serogroups are known. The common laboratory strain has a mutation that prevents the formation of an O-antigen and is thus non-typeable.

Genome plasticity

Like all lifeforms, new strains of E. coli evolve through the natural biological processes of mutation, gene duplication and horizontal gene transfer, in particular 18% of the genome of the laboratory strain MG1655 was horizontally acquired since the divergence from Salmonella. In microbiology, all strains of E. coli derive from E. coli K-12 or E. coli B strains. Some strains develop traits that can be harmful to a host animal. These virulent strains typically cause a bout of diarrhea that is unpleasant in healthy adults and is often lethal to children in the developing world. More virulent strains, such as O157:H7 cause serious illness or death in the elderly, the very young or the immunocompromised.

Neotype strain

E. coli is the type species of the genus (Escherichia) and in turn Escherichia is the type genus of the family Enterobacteriaceae, where it should be noted that the family name does not stem from the genus Enterobacter + "i" (sic.) + "aceae", but from "enterobacterium" + "aceae" (enterobacterium being not a genus, but an alternative trivial name to enteric bacterium).

The original strain described by Escherich is believed to be lost, consequently a new type strain (neotype) was chosen as a representative: the neotype strain is ATCC 11775, also known as NCTC 9001, which is pathogenic to chickens and has an O1:K1:H7 serotype. However, in most studies either O157:H7 or K-12 MG1655 or K-12 W3110 are used as a representative E.coli.

Phylogeny of Escherichia coli strains

Escherichia coli is a species. A large number of strains belonging to this species have been isolated and characterised. In addition to serotype (vide supra), they can be classified according to their phylogeny, i.e. the inferred evolutionary history, as shown below where the species is divided into six groups.

The link between phylogenetic distance ("relatedness") and pathology is small, e.g. the O157:H7 serotype strains, which form a clade ("an exclusive group")—group E below—are all enterohaemorragic strains (EHEC), but not all EHEC strains are closely related. In fact, four different species of Shigella are nested among E. coli strains (vide supra), while Escherichia albertii and Escherichia fergusonii are outside of this group. All commonly used research strains of E. coli belong to group A and are derived mainly from Clifton's K-12 strain (λ⁺ F⁺; O16) and to a lesser degree from d'Herelle's Bacillus coli strain (B strain)(O7).

	Salmonella enterica
	E. albertii E. fergusonii Group B2 E. coli SE15 (O150:H5. Commensal) E. coli E2348/69 (O127:H6. Enteropathogenic) Group D E. coli UMN026 (O17:K52:H18. Extracellular pathogenic) E. coli (O19:H34. Extracellular pathogenic) E. coli (O7:K1. Extracellular pathogenic) group E E. coli EDL933 (O157:H7 EHEC) E. coli Sakai (O157:H7 EHEC) E. coli EC4115 (O157:H7 EHEC) E. coli TW14359 (O157:H7 EHEC) Shigella Shigella dysenteriae Shigella sonnei Shigella flexneri Group B1 E. coli E24377A (O139:H28. Enterotoxigenic) E. coli E110019 E. coli 11368 (O26:H11. EHEC) E. coli 11128 (O111:H-. EHEC) E. coli IAI1 O8 (Commensal) E. coli 53638 (EIEC) E. coli SE11 (O152:H28. Commensal) E. coli B7A E. coli 12009 (O103:H2. EHEC) E. coli GOS1 (O104:H4 EAHEC) German 2011 outbreak E. coli E22 E. coli Olso O103 E. coli 55989 (O128:H2. Enteroaggressive) Group A E. coli ATCC8739 (O146. Crook's E.coli used in phage work in the 1950s) K-12 strain derivatives E. coli K-12 W3110 (O16. λ⁻ F⁻ "wild type" molecular biology strain) E. coli K-12 DH10b (O16. high electrocompetency molecular biology strain) E. coli K-12 DH1 (O16. high chemical competency molecular biology strain) E. coli K-12 MG1655 (O16. λ⁻ F⁻ "wild type" molecular biology strain) E. coli BW2952 (O16. competent molecular biology strain) E. coli 101-1 (O? H?. EAEC) B strain derivatives E. coli B REL606 (O7. high competency molecular biology strain) E. coli BL21-DE3 (O7. expression molecular biology strain with T7 polymerase for pET system)

Genomics

The first complete DNA sequence of an E. coli genome (laboratory strain K-12 derivative MG1655) was published in 1997. It was found to be a circular DNA molecule 4.6 million base pairs in length, containing 4288 annotated protein-coding genes (organized into 2584 operons), seven ribosomal RNA (rRNA) operons, and 86 transfer RNA (tRNA) genes. Despite having been the subject of intensive genetic analysis for approximately 40 years, a large number of these genes were previously unknown. The coding density was found to be very high, with a mean distance between genes of only 118 base pairs. The genome was observed to contain a significant number of transposable genetic elements, repeat elements, cryptic prophages, and bacteriophage remnants.

Today, over 60 complete genomic sequences of Escherichia and Shigella species are available. Comparison of these sequences shows a remarkable amount of diversity; only about 20% of each genome represents sequences present in every one of the isolates, while approximately 80% of each genome can vary among isolates. Each individual genome contains between 4,000 and 5,500 genes, but the total number of different genes among all of the sequenced E. coli strains (the pan-genome) exceeds 16,000. This very large variety of component genes has been interpreted to mean that two-thirds of the E. coli pangenome originated in other species and arrived through the process of horizontal gene transfer.

Proteomics

Full sets of E. coli proteins and their interactions have also been isolated and studied. A 2006 study purified 4,339 proteins from cultures of strain K-12 and found interacting partners for 2,667 proteins, many of which had unknown functions at the time. A 2009 study found 5,993 interactions between proteins of the same E. coli strain though this data showed little overlap with that of the 2006 publication.

Normal microbiota

E. coli normally colonizes an infant's gastrointestinal tract within 40 hours of birth, arriving with food or water or with the individuals handling the child. In the bowel, it adheres to the mucus of the large intestine. It is the primary facultative anaerobe of the human gastrointestinal tract. (Facultative anaerobes are organisms that can grow in either the presence or absence of oxygen.) As long as these bacteria do not acquire genetic elements encoding for virulence factors, they remain benign commensals.

Therapeutic use

Nonpathogenic Escherichia coli strain Nissle 1917 also known as Mutaflor and Escherichia coli O83:K24:H31 (known as Colinfant) are used as a probiotic agents in medicine, mainly for the treatment of various gastroenterological diseases, including inflammatory bowel disease.

Role in disease

Main article: Pathogenic Escherichia coli

Virulent strains of E. coli can cause gastroenteritis, urinary tract infections, and neonatal meningitis. In rarer cases, virulent strains are also responsible for hemolytic-uremic syndrome, peritonitis, mastitis, septicemia and Gram-negative pneumonia.

UPEC (uropathogenic E. coli) is one of the main causes of urinary tract infections. It is part of the normal flora in the gut and can be introduced in many ways. In particular for females, the direction of wiping after defecation (wiping back to front) can lead to fecal contamination of the urogenital orifices. Anal sex can also introduce this bacteria into the male urethra, and in switching from anal to vaginal intercourse the male can also introduce UPEC to the female urogenital system. For more information, see the databases at the end of the article or UPEC pathogenicity.

In May 2011, one E. coli strain, Escherichia coli O104:H4, has been the subject of a bacterial outbreak that began in Germany. Certain strains of E. coli are a major cause of foodborne illness. The outbreak started when several people in Germany were infected with enterohemorrhagic E. coli (EHEC) bacteria, leading to hemolytic-uremic syndrome (HUS), a medical emergency that requires urgent treatment. The outbreak did not only concern Germany, but 11 other countries, including regions in North America. On 30 June 2011 the German Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) (Federal Institute for Risk Assessment, a federal, fully legal entity under public law of the Federal Republic of Germany, an institute within the German Federal Ministry of Food, Agriculture and Consumer Protection) announced that seeds of fenugreek from Egypt were likely the cause of the EHEC outbreak.

Model organism in life science research

Main article: Escherichia coli (molecular biology)

Role in biotechnology

Because of its long history of laboratory culture and ease of manipulation, E. coli also plays an important role in modern biological engineering and industrial microbiology. The work of Stanley Norman Cohen and Herbert Boyer in E. coli, using plasmids and restriction enzymes to create recombinant DNA, became a foundation of biotechnology.

E. coli is a very versatile host for the production of heterologous proteins, and various protein expression systems have been developed which allow the production of recombinant proteins in E. coli. Researchers can introduce genes into the microbes using plasmids which permit high level expression of protein, and such protein may be mass-produced in industrial fermentation processes. One of the first useful applications of recombinant DNA technology was the manipulation of E. coli to produce human insulin.

Many proteins previously thought difficult or impossible to be expressed in E. coli in folded form have also been successfully expressed in E. coli. For example, proteins with multiple disulphide bonds may be produced in the periplasmic space or in the cytoplasm of mutants rendered sufficiently oxidizing to allow disulphide-bonds to form, while proteins requiring post-translational modification such as glycosylation for stability or function have been expressed using the N-linked glycosylation system of Campylobacter jejuni engineered into E. coli.

Modified E. coli cells have been used in vaccine development, bioremediation, production of biofuels; lighting, and production of immobilised enzymes.

Model organism

E. coli is frequently used as a model organism in microbiology studies. Cultivated strains (e.g. E. coli K12) are well-adapted to the laboratory environment, and, unlike wild type strains, have lost their ability to thrive in the intestine. Many lab strains lose their ability to form biofilms. These features protect wild type strains from antibodies and other chemical attacks, but require a large expenditure of energy and material resources.

In 1946, Joshua Lederberg and Edward Tatum first described the phenomenon known as bacterial conjugation using E. coli as a model bacterium, and it remains the primary model to study conjugation. E. coli was an integral part of the first experiments to understand phage genetics, and early researchers, such as Seymour Benzer, used E. coli and phage T4 to understand the topography of gene structure. Prior to Benzer's research, it was not known whether the gene was a linear structure, or if it had a branching pattern.

E. coli was one of the first organisms to have its genome sequenced; the complete genome of E. coli K12 was published by Science in 1997.

The long-term evolution experiments using E. coli, begun by Richard Lenski in 1988, have allowed direct observation of major evolutionary shifts in the laboratory. In this experiment, one population of E. coli unexpectedly evolved the ability to aerobically metabolize citrate, which is extremely rare in E. coli. As the inability to grow aerobically is normally used as a diagnostic criterion with which to differentiate E. coli from other, closely related bacteria, such as Salmonella, this innovation may mark a speciation event observed in the lab.

By evaluating the possible combination of nanotechnologies with landscape ecology, complex habitat landscapes can be generated with details at the nanoscale. On such synthetic ecosystems, evolutionary experiments with E. coli have been performed to study the spatial biophysics of adaptation in an island biogeography on-chip.

Studies are also being performed attempting to program E. coli to solve complicated mathematics problems, such as the Hamiltonian path problem.

History

The genera Escherichia and Salmonella diverged around 102 million years ago (credibility interval: 57–176 mya), which coincides with the divergence of their hosts: the former being found in mammals and the latter in birds and reptiles. This was followed by a split of the escherichian ancestor into five species (E. albertii, E. coli, E. fergusonii, E. hermannii and E. vulneris.) The last E. coli ancestor split between 20 and 30 million years ago.

In 1885, a German pediatrician, Theodor Escherich, discovered this organism in the feces of healthy individuals and called it Bacterium coli commune due to the fact it is found in the colon and early classifications of Prokaryotes placed these in a handful of genera based on their shape and motility (at that time Ernst Haeckel's classification of Bacteria in the kingdom Monera was in place). Bacterium coli was the type species of the now invalid genus Bacterium when it was revealed that the former type species ("Bacterium triloculare") was missing. Following a revision of Bacterium it was reclassified as Bacillus coli by Migula in 1895 and later reclassified in the newly created genus Escherichia, named after its original discoverer.

The genus belongs in a group of bacteria informally known as "coliforms", and is a member of the Enterobacteriaceae family ("the enterics") of the Gammaproteobacteria.

See also

• Bacteriological water analysis
• Coliform bacteria
• Contamination control
• Dam dcm strain
• Fecal coliforms
• International Code of Nomenclature of Bacteria
• List of bacterial genera named after personal names
• List of strains of Escherichia coli
• Mannan Oligosaccharide based nutritional supplements
• T4 rII system
• 2011 E. coli O104:H4 outbreak

References

External links

• Photo Blog post of Escherichia Coli
• E. coli Vs Organic Farming
• E. coli: Protecting yourself and your family from a sometimes deadly bacterium
• E. coli statistics
• Spinach and E. coli Outbreak – U.S. FDA
• E. coli Outbreak From Fresh Spinach – U.S. CDC
• Current research on Escherichia coli at the Norwich Research Park
• E. coli gas production from glucose video demonstration
• The correct way to write E. coli

Databases

• EcoSal Continually updated Web resource based on the classic ASM Press publication Escherichia coli and Salmonella: Cellular and Molecular Biology
• Uropathogenic Escherichia coli (UPEC)
• RegulonDB RegulonDB is a model of the complex regulation of transcription initiation or regulatory network of the cell E. coli K-12.
• ECODAB The structure of the O-antigens that form the basis of the serological classification of E. coli
• 2DBase 2D-PAGE Database of Escherichia coli University of Bielefeld – Fermentation Engineering Group (AGFT)
• 5S rRNA Database Information on nucleotide sequences of 5S rRNAs and their genes
• ACLAME A CLAssification of Mobile genetic Elements
• AlignACE Matrices that search for additional binding sites in the E. coli genomic sequence
• ArrayExpress Database of functional genomics experiments
• ASAP Comprehensive genome information for several enteric bacteria with community annotation
• Bacteriome E. coli DNA-Binding Site Matrices Applied to the Complete E. coli K-12 Genome
• BioGPS Gene portal hub
• BRENDA Comprehensive Enzyme Information System
• BSGI Bacterial Structural Genomics Initiative
• CATH Protein Structure Classification
• CBS Genome Atlas
• CDD Conserved Domain Database
• CIBEX Center for Information Biology Gene Expression Database
• COGs
• Coli Genetic Stock Center Strains and genetic information on E. coli K-12
• coliBASE
• EcoCyc – literature-based curation of the entire genome, and of transcriptional regulation, transporters, and metabolic pathways
• PortEco (formerly EcoliHub) – NIH-funded comprehensive data resource for E. coli K-12 and its phage, plasmids, and mobile genetic elements
• EcoliWiki is the community annotation component of PortEco

UpToDate Contents

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• 1. 病原性大腸菌 pathogenic escherichia coli
• 2. 腸管出血性大腸菌（EHEC）感染症の臨床症状、診断および治療 clinical manifestations diagnosis and treatment of enterohemorrhagic escherichia coli ehec infection
• 3. 腸管出血性大腸菌（EHEC）の微生物学、病因、疫学、および予防 microbiology pathogenesis epidemiology and prevention of enterohemorrhagic escherichia coli ehec
• 4. 小児における志賀毒素産生性大腸菌（STEC）溶血性尿毒症症候群（HUS）の臨床症状および診断 clinical manifestations and diagnosis of shiga toxin producing escherichia coli stec hemolytic uremic syndrome hus in children
• 5. 小児における志賀毒素産生性大腸菌（STEC）溶血性尿毒症症候群（HUS）の治療および予後 treatment and prognosis of shiga toxin producing escherichia coli stec hemolytic uremic syndrome hus in children

English Journal

• Antibacterial Effects of Carbon Monoxide.

• Wilson JL, Jesse HE, Poole RK, Davidge KS.SourceDepartment of Molecular Biology and Biotechnology, The University of Sheffield, Firth Court, Western Bank, Sheffield, UK. k.s.davidge@sheffield.ac.uk.
• Current pharmaceutical biotechnology.Curr Pharm Biotechnol.2012 Sep 1. [Epub ahead of print]
• Carbon monoxide (CO) is a colourless and odourless gas that has long been considered as a potent respiratory poison. Recent advances have demonstrated its production by haem oxygenases in both mammals and microbes, and it has roles as a gasotransmitter in higher organisms. This review concentrates o
• PMID 22201612

• Isolation and lytic activity of the Listeria bacteriophage endolysin LysZ5 against Listeria monocytogenes in soya milk.

• Zhang H, Bao H, Billington C, Hudson JA, Wang R.SourceKey Lab of Agro-Food Safety and Quality Monitoring of Agriculture, Key Lab of Animal-derived Food Safety of Jiangsu Province, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China.
• Food microbiology.Food Microbiol.2012 Aug;31(1):133-6. Epub 2012 Jan 30.
• The endolysin gene (lysZ5) from the genome of the Listeria monocytogenes phage FWLLm3 was cloned in Escherichia coli and characterized. Comparative sequence analysis revealed that lysZ5 resembled the murein hydrolase ply511 encoded by L. monocytogenes phage A511. The encoded protein LysZ5 had a pre
• PMID 22475951

Japanese Journal

• An evaluation tool for FKBP12-dependent and -independent mTOR inhibitors using a combination of FKBP-mTOR fusion protein, DSC and NMR

• Sekiguchi Mitsuhiro,Kobashigawa Yoshihiro,Kawasaki Masashi,Yokochi Masashi,Kiso Tetsuo,Suzumura Ken-ichi,Mori Keitaro,Teramura Toshio,Inagaki Fuyuhiko
• Protein Engineering, Design and Selection 24(11), 811-817, 2011-11
• … The fusion protein was successfully expressed in Escherichia coli as a soluble form, and was purified by a simple two-step chromatographic procedure. …
• NAID 120003504723

• cDNA cloning of an alginate lyase from a marine gastropod Aplysia kurodai and assessment of catalytically important residues of this enzyme.

• Rahman Mohammad Matiur,Inoue Akira,Tanaka Hiroyuki,Ojima Takao
• Biochimie 93(10), 1720-1730, 2011-10
• … An Escherichia coli BL21(DE3)-pCold I expression system for recombinant AkAly30 (recAkAly30) was constructed and site-directed mutagenesis was performed to assess catalytically important amino-acid residues which had been suggested in abalone and Chlorella virus PL-14 enzymes. …
• NAID 120003295083

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• Escherichia coliの意味・用例｜英辞郎 on the WEB：アルク

Escherichia coli 大腸菌、エシェリキア 【略】E. coli 人・動物の腸内の細菌... - アルクがお届けする進化するオンライン英和・和英辞書データベース。一般的な単語や連語から、イディオム、専門用語、スラングまで幅広く収録。

• Escherichia coli | インターネット内の検索結果 | cyclopaedia.net

大腸菌（だいちょうきん, Escherichia coli ）は、グラム陰性の桿菌で通性嫌気性菌に属し 、環境中に存在するバクテリアの主要な種の一つである。この菌は腸内細菌でもあり、 温血動物（鳥類、哺乳類）の消化管内、特に大腸に生息する。

• E. coli (Escherichia coli) - Centers for Disease Control and ...

information about E. coli, including outbreaks, symptoms and diagnosis ... E. coli O121—Multistate Outbreak of Shiga toxin-producing Escherichia coli O121 Infections Linked to Raw Clover Sprouts Ecoli O157:H7—Multistate Outbreak of Shiga toxin-producing ...

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★リンクテーブル★

国試過去問	「114F072」「114D074」「096A056」「112F064」「097H071」
リンク元	「細菌」「多発性骨髄腫」「髄膜炎」「腸内細菌科」「尿路感染症」
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関連記事	「coli」

「114F072」

　　[★]

• 次の文を読み、72～74の問いに答えよ。
• 70歳の女性。発熱および左殿部痛のため救急車で搬入された。
• 現病歴：1か月前から左殿部に圧痛を伴う発赤が出現した。また、しばしば腟から排膿することがあった。10日前から発熱が出現し、以後は食事摂取量が少なかったという。左殿部の痛みにより歩行も困難になったため救急車を要請した。
• 既往歴：10年前に人工物による子宮脱の手術を受けた。
• 生活歴：専業主婦。家族歴：父が糖尿病、高血圧症。
• 現症：意識レベルはJCSⅠ-2。身長 145cm、体重 46.6kg。体温 39.0℃。心拍数 92/分、整。血圧 108/76mmHg。呼吸数 24/分。SpO2 98%(マスク 5L/分酸素投与下)。心音と呼吸音とに異常を認めない。腹部は平坦、軟で、肝・脾を触知しない。左殿部(別冊No.17Ａ)を別に示す。同部に強い圧痛を認める。内診で腟後壁に瘻孔と排膿が観察され、膿は悪臭である。直腸指診では異常を認めない。
• 検査所見：血液所見：赤血球 403万、Hb 12.2g/dL、Ht 35%、白血球 1,800、血小板 3万、PT-INR 1.3(基準 0.9～1.1)、血清FDP 26μg/mL(基準 10以下)。血液生化学所見：総蛋白 4.6g/dL、アルブミン 1.7g/dL、総ビリルビン 2.4mg/dL、AST 48U/L、ALT 47U/L、LD 216U/L(基準 120～245)、γ-GT 40U/L(基準 8～50)、アミラーゼ 17U/L(基準 37～160)、CK 72U/L(基準 30～140)、尿素窒素 32mg/dL、クレアチニン 2.1mg/dL、血糖 215mg/dL、HbA1c 9.0%(基準 4.6～6.2)、Na 132mEq/L、K 3.8mEq/L、Cl 105mEq/L。CRP 19mg/dL。殿部CTの水平断像(別冊No.17Ｂ)を別に示す。

• 病原微生物として可能性が高いのはどれか。2つ選べ。

• a　Candida albicans
• b　Chlamydia trachomatis
• c　Clostridioides difficile
• d　Escherichia coli
• e　Peptostreptococcus anaerobius

[正答]

DE

※国試ナビ4※　［114F071］←［国試_114］→［114F073］

「114D074」

　　[★]

• 5歳の男児。発熱と血便を主訴に祖父に連れられて来院した。2日前から発熱と頻回の下痢が出現し、本日、便に血が混じっていたため受診した。3日前に家族とのバーベキューで、牛肉、豚肉、鶏肉を食べたという。意識は清明。身長 110cm、体重 18kg。体温 39.2℃。脈拍 132/分、整。血圧 100/66mmHg。呼吸数 24/分。SpO2 98%(room air)。心音と呼吸音とに異常を認めない。腹部は平坦、軟で、肝・脾を触知しない。腹部全体に軽度の自発痛と圧痛とを認める。
• 想定される原因微生物はどれか。3つ選べ。

• a　Escherichia coli
• b　Helicobacter pylori
• c　Campylobacter jejuni
• d　Pseudomonas aeruginosa
• e　Salmonella spp.(サルモネラ属菌)

[正答]

ACE

※国試ナビ4※　［114D073］←［国試_114］→［114D075］

「096A056」

　　[★]

• 30歳の男性。下着に小さなシミが付くため来院した。2日前から軽い排尿痛と透明な尿道分泌物とがあった。10日前に性行為があったという。外尿道口に軽度の発赤を認めるほかは、陰茎、精巣および精巣上体に異常を認めない。尿所見：蛋白(－)、糖(－)、沈渣に赤血球(－)、白血球5～10/1視野。
• 考えられる起因病原体はどれか。

• a. Cytomegalovirus
• b. Chlamydia trachomatis
• c. Escherichia coli
• d. Mycobacterium tuberculosis
• e. Pseudomonas aeruginosa

[正答]

B

※国試ナビ4※　［096A055］←［国試_096］→［096A057］

「112F064」

　　[★]

• 90歳の女性。発熱を主訴に来院した。6年前に脳出血を発症し日常生活動作(ADL)が低下したため、現在は介護老人保健施設に入所している。3日前から38℃台の発熱があり、胸部エックス線写真で肺炎と診断された。
• この患者の喀痰から検出される可能性が最も高い菌はどれか。

• a　Escherichia coli
• b　Klebsiella pneumoniae
• c　Pseudomonas aeruginosa
• d　Streptococcus pneumoniae
• e　Staphylococcus epidermidis

[正答]

D

※国試ナビ4※　［112F063］←［国試_112］→［112F065］

「097H071」

　　[★]

• 急性単純性膀胱炎の最も一般的な起因菌はどれか。

• a. Chlamydia trachomatis
• b. Enterobacter cloacae
• c. Escherichia coli
• d. Klebsiella pneumoniae
• e. Pseudomonas aeruginosa

[正答]

C

※国試ナビ4※　［097H070］←［国試_097］→［097H072］

「細菌」

　　[★]

英

bacterium,(pl.) bacteria

同

バクテリア

関

特殊な細菌 、細菌の鑑別、細菌の同定？、細菌の分類？

細菌の命名

• ラテン語であり、イタリックで表す。
• 「属名 + 種名」で表現される。

グラム染色性と形状による分類と疾患

形状

グラム陽性菌

グラム陰性菌

球菌

スタフィロコッカス属

黄色ブドウ球菌

Staphylococcus aureus

多様

ナイセリア属

淋菌

Neisseria gonorrhoeae

淋病

ストレプトコッカス属

化膿性連鎖球菌

Streptococcus pyogenes

多様

莢膜

髄膜炎菌

Neisseria meningitidis

多様

肺炎球菌

Streptococcus pneumoniae

ベイヨネラ属

Veillonella

エンテロコッカス属

(総称)腸球菌

Enterococcus faecalis

モラクセラ属/ ブランハメラ亜属

Moraxella catarrhalis

肺炎

Enterococcus faecium

桿菌

バシラス属

炭疽菌

Bacillus anthracis

炭疽

好気性菌、有芽胞菌、莢膜

腸内細菌科

エンテロバクター属

肺炎、尿路感染

セレウス菌

Bacillus cereus

細菌性食中毒

好気性菌、有芽胞菌

エシェリキア属

大腸菌

Escherichia coli

パラチフス

通性嫌気性

クロストリジウム属

破傷風菌

Clostridium tetani

破傷風

嫌気性菌、有芽胞菌

クレブシエラ属

下痢、肺炎、尿路感染

ボツリヌス菌

Clostridium botulinum

ボツリヌス中毒

プロテウス属

尿路感染

ウェルシュ菌

Clostridium perfringens

多様

サルモネラ属

パラチフス菌

Sallmonella serovar Paratyphi

腸チフス

通性嫌気性

ディフィシル菌

Clostridium difficile

多様

チフス菌

Sallmonella serovar Typhi

通性嫌気性

ガス壊疸菌群

セラチア属

Serratia

日和見感染

通性嫌気性

マイコバクテリウム科

マイコバクテリウム属

結核菌

Mycobacterium tuberculosis

結核

無芽胞菌

シゲラ属

赤痢菌

Shigella

赤痢

通性嫌気性

ライ菌

Mycobacterium leprae

ライ病

エルシニア属

ペスト菌

Yersinia pestis

ペスト

通性嫌気性

コリネバクテリウム科

コリネバクテリウム属

ジフテリア菌

Corynebacterium diphtheriae

ジフテリア

Yersinia enterocolitica

多様

通性嫌気性

ノカルジア科

ノカルジア属

ノカルジア

ビブリオ科

ビブリオ属

コレラ菌

Vibrio cholerae

コレラ

通性嫌気性

アクチノマイセス科

アクチノマイセス属(放線菌属)

(総称)放線菌

Actinomyces

腸炎ビブリオ

Vibrio parahaemolyticus

腸炎ビブリオ感染症

通性嫌気性

リステリア属

Listeria monocytogenes

リステリア症

嫌気性菌、無芽胞菌、人獣共通感染症、通性細胞内寄生菌

パスツレラ科

ヘモフィルス属

インフルエンザ菌

Haemophilis influenzae

多様

パスツレラ属

パスツレラ属菌

Pasteurella multocida

人獣共通感染症

ストレプトバシラス属

ストレプトバシラス属菌

Streptobacillus moniliformis

鼠咬症

シュードモナス属

緑膿菌

Psudomonas aeruginosa

緑膿菌感染症

好気性、院内感染症

ボルデテラ属

百日咳菌

Bordetela pertussis

百日咳

好気性、短桿菌

ブルセラ属

ブルセラ

Brucella

ブルセラ症

好気性、細胞内増殖菌、短桿菌

フランシセラ属

野兎病菌

Francisella tularensis

野兎病

好気性、球桿菌

レジオネラ属

Legionella pneumophila

ポンティアック熱/レジオネラ肺炎

好気性

バクテロイデス属

Bacteroides fragilis

嫌気性感染症

偏性嫌気性菌

らせん菌

スピロヘータ科

トレポネーマ属

梅毒トレポネーマ

Treponema pallidum subspecies pallidum

梅毒

ボレリア属

回帰熱ボレリア

Borrelia recurrentis

回帰熱

ライム病ボレリア

Borrelia burgdorferi

ライム病

レプトスピラ科

レプトスピラ属

黄疸出血性レプトスピラ

Leptospira interrogans serovar icterohaemorrhagiae

黄疸出血性レプトスピラ症(レプトスピラ症、ワイル病、黄疸性ワイル病)

？

スピリルム

鼠咬症スピリルム

鼠咬症

？

カンピロバクター属

カンピロバクター属菌

カンピロバクター腸炎

？

ヘリコバクター属

Helicobacter pylori

「多発性骨髄腫」

　　[★]

英

multiple myeloma, MM

同

形質細胞性骨髄腫、plasma cell myeloma、カーラー病 Kahler disease、カーラー-ボゾーロ症候群 Kahler-Bozzolo syndrome

関

単クローン性免疫グロブリン血症

• first aid step1 2006 p.219,296

概念

• 免疫グロブリン産生細胞である形質細胞が腫瘍化し、骨髄を主体として増殖する疾患

病因

• 腫瘍細胞の増殖と生存：形質細胞と骨髄間質細胞の産生するIL-6の作用による (APT.77)
• 遺伝子、染色体：t(4;15), which jyxtaposes the IgH locus with fibroblast growth factor receptor 3(FGFR3) gene

疫学

• 罹患率：10万人に対して約2人
• 60歳以上の高齢者に多い。50-60歳でピーク

病変形成＆病理

• 骨融解：骨髄腫細胞がosteoclast-activating factor(OAF)を分泌することによる　→　punched out defect
• 骨髄：異常形質細胞の増加

症候

• 全身倦怠、貧血　←　貧血による症状
• 腰痛
• (進行した例)

• 病的骨折や骨融解(骨融解像)などの骨病変　→腰痛・背部痛、高カルシウム血症
• 腎機能障害：蛋白尿

• 易感染性

骨病変 (WCH.2561)

• 骨病変は少なくとも70%の患者に見られ、精度の高い検査方法では殆どの患者で発病変が見いだされる。四肢が冒されるかもしれないが、もっとも頻度が高いのは脊柱である。動きや体重の加重により痛みが増悪するのが特徴である。

• 椎体圧迫骨折や腫瘤により脊椎圧迫症状をきたしうる　→　対麻痺、膀胱直腸症状

腰痛 (WCH.2561)

• 5-10%の患者で背中痛を訴える。この痛みは動きと関連しており、咳、くしゃみ、体重の加重によって悪化する。患者は堅苦しく歩き、検査台やx線の台の乗り降りをするのが非常に困難である。

合併症

• アミロイドーシスを合併することがある

検査

血算

• 赤血球：中程度の正球性赤血球貧血
• ときに、白血球減少・血小板減少

血液生化学

• 血清総蛋白量：増加
• アルブミン：減少
• γグロブリン(=免疫グロブリン)↑
• 血清蛋白分画Mスパイク出現

• 腫瘍化した形質細胞(骨髄腫細胞)がIgG、IgA、IgD、IgEを産生 (IgMを単クローン性に産生する場合は別の病名がつく。)

• CRP：陰性

• Ca：上昇　→　高カルシウム血症　(骨融解)
• ALP：上昇　(骨融解)

血液塗沫標本

• 赤血球の連銭形成：M蛋白(γグロブリンは正に帯電。Mタンパクもおそらく正に帯電)
• 骨髄腫細胞は稀　→　多数なら形質細胞性白血病

免疫グロブリン

• 正常な免疫グロブリン：低下　→　易感染性(ex. Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus, Escherichia coli)
• Mタンパクとして増殖してるγグロプリンの頻度：IgG(50-60%) > IgA > Bence-Jones protein

骨髄検査

• 細胞表面抗原

• CD38(+), CD56(+), CD19(-)。(⇔正常な形質細胞：CD56(-), CD19(+)
• 多発性骨髄腫においてCD56(+)は70%、CD56(-)は30%

骨髄穿刺

• 異型性の形質細胞が有核細胞の10％以上認められ，細胞表面抗原検査にて単クローン性形質細胞と同定されることによりなされる。

• 骨髄内で形質細胞が単クローン性に増加

→血清中に単クローン性免疫グロブリン↑(=M蛋白)

尿中に免疫グロブリンのL鎖(κ,λ鎖)出現

ベンス・ジョーンズタンパク質

血清蛋白電気泳動

• ガンマグロブリン分画に急峻なピーク(M-peak)

[show details]

尿検査

• Bence Jonesタンパク(BJP)が出現

単純X写真

• 頭部：頭蓋骨の打ち抜き像 punched-out lesion
• 腰部：脊椎の圧迫骨折

[show details]

骨シンチグラム

• 陰性(骨形成反応がないため)

診断

診断基準(2003年)

• Mタンパク + (高カルシウム血症 + 腎機能障害 + 貧血 + 骨病変) CRAB(calcium, renal insufficiency, anemia, bone lesion)

病期

参考3 YN.G-68

• International staging system, ISSが未知いられる。
• 血清アルブミンとβ2ミクログロブリンの値で予後を予測する者である。

β2ミクログロブリン (mg/L)	5.5	Stage III
		Stage II
	3.5		Stage I
	0
		0	3.5
		アルブミン(g/dL)

• Stage I：アルブミン3.5g/dl以上、β2ミクログロブリン3.5mg/L未満
• Stage II： Stage I ～ Stage III
• Stage III： β2ミクログロブリン5.5以上

• Stage別平均余命：I 62ヶ月、II 44ヶ月、III 29ヶ月

治療

(参考1)

• 治療方針：初期治療、維持療法、再発・難反応期治療がある。
• 初期治療：

• 化学療法：MP療法と多剤併用療法があるが、後者は奏効率は高いが生存期間延長効果がないため、一般的にはMP療法を行う。化学療法のみで治癒は困難であり、プラトー(臓器障害を認めない状態が3ヶ月以上持続)に達した後に維持療法を行う。

• 骨髄移植適応無し

• MP療法(メルファラン, プレドニゾロン)
• CP療法(シクロホスファミド, プレドニゾロン)
• 多剤併用療法

• 骨髄移植適応有り

• VAD療法(ビンクリスチン、ドキソルビシン、デキサメタゾン)
• デキサメタゾン大量療法：デキサメタゾン

• 自己末梢血幹細胞移植

• 維持療法：

• インターフェロン：無事象生存期間、全生存期間の中央値はそれぞれ6ヶ月、7ヶ月の延長効果があったが、副作用を考慮し必ずしも推奨されない。
• プレドニゾロン：50mg投与隔日投与でで有効性が認められたが、副作用の発現リスクが高くなるため日本ではあまり行われていない。

• 再発・難反応例：

• サリドマイド(認可？？)：単剤で30%、デキサメタゾンとの併用で40-50％、化学療法との併用では50-60％の奏効率が報告されている。
• ボルテゾミブ(認可？？)：デキサメタゾンとの併用が推奨されている。副作用は末梢神経障害、血小板減少。
• レナリドマイド(認可？？)：サリドマイド誘導体。サリドマイドに比べて効果は高く、末梢神経障害、消化器症状、神経症状、DVT等の副作用が軽い。

• 支持療法

• 骨病変：

• 放射線療法：20Gyの少量で効果が出現
• ビスホスホネート製剤：クロドロネート、パミドロネート、ゾレドロネートの使用が推奨されている。
• 鎮痛：WHOの癌疼痛治療法に応じて

• 高カルシウム血症：

• 口渇・意識障害など明らかな臨床症状：生理食塩水＋ビスホスホネート点滴静注。ステロイドやカルシトニンを併用すると有効な場合もある。
• 腎障害：M蛋白による尿細管の障害、高カルシウム血症、高尿酸血症、アミロイドーシス、尿路感染症、骨髄腫細胞浸潤などで腎障害をきたす。輸液、アシドーシス補正、電解質補正、血液透析。腎障害がある場合の化学療法には腎障害の少ないVAD療法()かデキサメタゾン大量療法が推奨される。

• 過粘稠度症候群：

• 血漿交換療法、ダブル濾過法、段階濾過法

• アミロイドーシス：

• 心臓、腎臓、消化管、舌等の臓器に沈着し、臓器障害をきたす。約30%の症例にみられるが、有償状は10%未満。予後を規定する心機能をモニターするため、心エコーでフォローする。アミロイドーシス自体に対する有効な治療はなく、原疾患の治療を早くすることが必要である。

参考

• 1. 多発性骨髄腫の治療 - がん情報サービス

http://ganjoho.jp/public/cancer/data/myeloma_therapy.html

• 2. [charged] 多発性骨髄腫の臨床的特徴、検査所見、および診断 - uptodate [1]
• 3. [charged] 多発性骨髄腫における病期分類および予後研究 - uptodate [2]

国試

• 105I072、104A033

「髄膜炎」

　　[★]

英

meningitis

同

脳脊髄膜炎、

関

蛋白細胞解離

病因

• 感染症(細菌、ウイルス、真菌など)、悪性腫瘍の浸潤　→　髄膜の炎症

分類

病原体

• 細菌性髄膜炎

• 菌血症→脳脈絡叢→髄腔
• 菌体成分(LPSなど)→BBB, 上衣細胞、脳細胞の障害。神経膠細胞による炎症サイトカインの分泌

• 無菌性髄膜炎

• 血行性、あるいは神経軸索によりウイルスが髄腔に波及。

• 細菌性髄膜炎：様々
• ウイルス性髄膜炎：コクサッキーウイルス、エコーウイルス、ムンプスウイルス、単純ヘルペスウイルス、風疹ウイルス、麻疹ウイルス、水痘・帯状疱疹ウイルス
• 真菌性髄膜炎：クリプトコッカス髄膜炎
• 結核性髄膜炎：結核菌
• 梅毒性髄膜炎：梅毒菌

臨床経過

• 急性髄膜炎：細菌性髄膜炎、ウイルス性髄膜炎
• 亜急性髄膜炎：結核性髄膜炎、真菌性髄膜炎、癌性髄膜炎
• 慢性髄膜炎：結核性髄膜炎、真菌性髄膜炎、癌性髄膜炎

宿主要因と髄膜炎に関わる病原体

頻度・年齢階層が資料によって異なるため混乱しないように注意。

YN.J-137改変

4ヶ月未満	B群溶連菌(50%)	大腸菌(25%)	インフルエンザ菌(20%)	リステリア菌(1%)
4ヶ月～6歳未満	インフルエンザ菌(70%)	肺炎球菌(25%)
6歳～50歳未満	肺炎球菌(65%)	インフルエンザ菌(10%)	髄膜炎菌
50歳以上	肺炎球菌(80%)	黄色ブドウ球菌
免疫不全者	クレブシエラ	連鎖球菌	緑膿菌	黄色ブドウ球菌	真菌

first aid step1 2006 p.161

Newborn (0–6 mos)	Children (6 mos–6 yrs)	6–60 yrs	60 yrs +
Streptococcus agalactiae	Streptococcus pneumoniae	Neisseria meningitidis	Streptococcus pneumoniae
Escherichia coli	Neisseria meningitidis	Enteroviruses	Gram-negative rods
Listeria	Haemophilus influenzae type B	Streptococcus pneumoniae	Listeria
	Enteroviruses	HSV

• HIV: Cryptococcus, CMV, toxoplasmosis (brain abscess), JC virus (PML)

incidence of H. influenzae meningitis has ↓ greatly with introduction of H. influenzae vaccine in last 10–15 years.

CBT QB vol2 p.562

	1位	2位	3位
新生児	大腸菌	B群溶連菌	リステリア菌
小児期(6歳以下)	インフルエンザ菌	肺炎球菌
成人	肺炎球菌	髄膜炎菌

IMD.1042

年齢	病原体
3ヶ月未満	B群溶連菌	大腸菌	リステリア菌
3ヶ月以上の乳小児	インフルエンザ菌	肺炎球菌
成人	肺炎球菌	髄膜炎菌
高齢者	肺炎球菌	グラム陰性桿菌	リステリア菌

小児細菌性髄膜炎起炎菌(PED.606)

		<3か月	3か月≦
グラム陽性	球菌	Streptococcus agalactiae Streptococcus pneumoniae Staphylococcus Enterococcus faecalis	Streptococcus pneumoniae(PSSP/PISP/PRSP)
	桿菌	Listeria monocytogenes	Listeria monocytogenes
グラム陰性	球菌	Neisseria meningitidis	Neisseria meningitidis
	桿菌	Escherichia coli Enterobacter cloacae Serratia marcescens	Haemophilus influenzae type b

新生児

• Streptococcus agalactiaeは産道感染
• Escherichia coliもおそらく産道感染

新生児と老人

• Listeria monocytogenesは産道感染するので新生児に多い。新生児と老人に多いのは通性細胞内寄生菌で細胞性免疫の弱い宿主に感染やすいため？

乳児～幼児

• Haemophilus influenzae type B

乳児～大人

• Enteroviruses
• Neisseria meningitidis

小児～大人

• Herpes simplex virus

乳児～老人

• Streptococcus pneumoniae

老人

• グラム陰性桿菌は老人

髄膜炎の鑑別

	細菌性髄膜炎	ウイルス性髄膜炎	結核性髄膜炎	真菌性髄膜炎	癌性髄膜炎
外観	混濁	clear	水様～ キサントクロミー 日光微塵	clear～ 日光微塵	clear～ キサントクロミー
圧 70-180 (mmH2O)	↑↑ 200～800以上	↑ 200～300	↑ 200～800	↑ 200～800	↑ 200～300
細胞 0-5 (/mm3)	500～数百万	10～1,000	25～1,000	25～1,000	25～500
	好中球	リンパ球	リンパ球	リンパ球	好中球
タンパク 15-45 mg/dl	↑↑ 50～1,500	↑ 正常～100	↑ 50～500	↑ 100～500	↑ 50～500
糖 50-80 mg/dl	↓↓ 0～40	→ 正常	↓↓ ～40	↓↓ ～40	↓ ～40

予後不良因子

• 入院時の状態に依存する：痙攣、意識レベルの変化、低血圧 (IRE.407)

国試

• 100F048

「腸内細菌科」

　　[★]

英

Enterobacteriaceae

関

細菌

• 代表的なもの８つを覚ておく！

エンテロバクター属 Enterobacter
エシェリキア属  Escherichia
クレブシエラ属 Klebsiella
プロテウス属 Proteus
サルモネラ属 Salmonella
セラチア属 Serratia
シゲラ属 Shigella
エルシニア属 Yersinia

腸内細菌科 (SMB.163)

属	菌種	日和見 感染菌	感染症
Citrobacter	Citrobacter freundii		尿路感染、骨髄炎、下痢
Edwardsiella	Edwardsiella tarda	○	腸管外感染症
Enterobacter	Enterobacter aerogenes	○	肺炎、尿路感染
	Enterobacter cloacae
	Enterobacter gergoviae
	Enterobacter sakazakii		新生児敗血症、髄膜炎
Escherichia	Escherichia coli		下痢、腸炎、腸管外感染症(尿路感染症、骨髄炎)
Hafnia	Hafnia alvei		腸管外感染症
Klebsiella	Klebsiella oxytoca		下痢
	Klebsiella pneumoniae	○	肺炎、尿路感染
Kluyvera	Kluyvera ascorbata	○
	Kluyvera cryocrescens
Morganella	Morganella morganii		尿路感染症
Proteus	Proteus mirabilis	○	尿路感染症
	Proteus vulgaris
Providencia	Providencia alcalifaciens		尿路感染症、下痢
	Providencia rettgeri		尿路感染症、下痢
	Providencia stuartii		尿路感染症
Salmonella	Salmonella enterica		腸チフス、急性胃腸炎(食中毒)
Serratia	Serratia liquefaciens	○
	Serratia marcescens
Shigella	Shigella boydii		細菌性赤痢
	Shigella dysenteriae
	Shigella flexneri
	Shigella sonnei
Yersinia	Yersinia enterocolitica		急性胃腸炎(食中毒)、回腸末端炎、結節性紅斑
	Yersinia pestis		ペスト
	Yersinia pseudotuberculosis		腸間膜リンパ節炎、関節炎

「尿路感染症」

　　[★]

英

urinary tract infection, UTI, urinary tract infections, UTIs

関

尿路感染

定義

• 尿路(腎、尿管、膀胱、尿道など)の感染症。尿道炎は別に取り扱われるらしい

疫学

• 尿路感染症は特に女性に多く、30歳になるまでに4人に1人が罹患。
• 入院患者の1/3は尿路感染症であり、さらにその3/4以上は膀胱カテーテルを留置されいる患者で起こる。

分類

背景

• 一般細菌の上行性感染によって起こることがほとんどであり、
• 単純性尿路感染症：尿路に明らかな基礎疾患がない。

• 急性、20-30歳代の女性に多い

• 複雑性尿路感染症：尿路に感染を起こしやすくなる基礎疾患がある。

• 慢性、高齢の男性に多い

部位

• 上部尿路感染症：腎盂腎炎
• 下部尿路感染症：膀胱炎

病因

• 特異性尿路感染症
• 非特異性尿路感染症

• 一般的な尿路感染症

病原体

SMB.607

外来患者

• Escherichia coli(8割)
• Proteus mirabilis
• coagulase negative staphylococci
• Enterococcus faecalis
• Adenovirus 11(出血性膀胱炎)

院内感染患者

• Escherichia coli(4割)
• Klebsiella pneumoniae
• Enterobacter cloacae
• Proteus mirabilis
• Serratia marcescens
• Pseudomonas aeruginosa
• coagulase negative staphylococci
• Staphylococcus aureus
• Enterococcus faecalis
• Candida albicans

first aid p.162

• Ambulatory..E. coli (50-80%), Klebsiella (8-10%).

Staphylococcus saprophyticus (10-30%) is the 2nd most common cause of UTI in young ambulatory women.

• Hospital..E. coli, Proteus, Klebsiella, Serratia,Pseudomonas.

感染経路

• 外尿道口からの上行性感染

病因

• 冷え、過度の排尿自制、尿流の停滞、経尿道的操作など

症状

• 腎盂腎炎：発熱、腰痛など、
• 膀胱炎では頻尿、排尿痛、残尿感、頻尿など

小児科 SPE.615

• 年長児：

• 上部：発熱、腰痛
• 下部：排尿痛、頻尿、尿の混濁

• 乳幼児：発熱、嘔吐、下痢、食欲不振など非特異的な全身症状
• 新生児：乳幼児の症状　＋　脱水、体重減少、黄疸など。

検査

尿検査

• 尿：混濁
• 尿沈渣：1視野(400倍)5個以上の白血球(膿尿)
• 尿培養：1ml中10^5個以上の細菌　←　中間尿の定量培養

• 症状(頻尿、排泄痛、残尿感)ががあれば、これ以下の菌数でも病因的意義がある。

「Escherichia coli phage」

　　[★]

• 大腸菌ファージ

関

coliphage

「coli」

　　[★] Escherichia coli、Campylobacter coli