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IV 対象微生物による消毒薬の選択

2 一般細菌

細菌は原核生物で核膜を有しない。細胞壁を有し、多くの場合無細胞培地において自己増殖することが可能である。また細菌はその形態から球菌、桿菌、螺旋菌などにも分類されるが、球菌状・桿菌状双方の形態をとるものもある。細菌はグラム染色法によりグラム陽性菌とグラム陰性菌に大別される。グラム陰性菌は細胞壁の外側に外膜を持つ。他の微生物と同様、科(family)、属(genus)、種(species)の順に分類されるが、同じ菌種であっても、菌株(strain)により病原性、抗菌薬感受性、消毒薬感受性が異なる場合がある。

2)グラム陰性菌96)

医療関連感染対策において問題となる主なグラム陰性菌は、緑膿菌などのブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌と大腸菌・セラチアなどの腸内細菌科細菌である。これらのグラム陰性菌は病院内の湿潤した環境に存在し、またヒトの皮膚や腸管内にも存在しているので、環境に由来する外因性感染と患者自身の常在菌による内因性感染の両方が病院内で問題となる。

ブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌と腸内細菌科のセラチアは、感染源、伝播経路、抗菌薬耐性、消毒薬抵抗性において多くの類似点を持っており、病院のみならず家庭・職場などにおいても、入浴水・花瓶水などの溜水、浴槽・洗面台・洗面用具などの湿潤な室内環境・用具から頻繁に検出されるため、これらをまとめて親水性のグラム陰性菌(hydrophilic gram-negative bacteria)と呼ぶこともある97)。なお、ここでの親水性は湿潤な場所を好んで生息するという意味であり、細菌学的性状を表すものではない。

親水性のグラム陰性菌には消毒薬に抵抗性を示す菌株がしばしば存在する。グラム陽性菌と異なり外膜を有するため薬剤感受性が低い場合がある。また、消毒薬抵抗性に関与する遺伝子qacEqacEΔ1などが発見されている98)Pseudomonas spp.では、細胞壁構成脂質の量的変化からの細胞吸着量減少によると思われる抵抗性が報告されている99)。バイオフィルムを形成した菌株も消毒薬に対して抵抗性を示す100)。抵抗性の機構全体はまだ明らかにはなっていないが、親水性のグラム陰性菌は実用濃度の消毒薬中で生存することがあり、臨床上の注意が必要である。

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(1)ブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌(non-fermenting gram-negative rod: NF-GNR)

ブドウ糖を嫌気的に発酵しないグラム陰性桿菌の総称である。Pseudomonas spp.、Burkholderia spp.、Acinetobacter spp.、Stenotrophomonas spp.、Chryseobacterium spp.、Achromobacter spp.などがあり、土壌、環境中やヒトの皮膚、粘膜にも存在する。栄養要求性が低く、栄養分の乏しい湿潤環境でも増殖可能であるが、乾燥には弱く数時間で死滅する。病原性は弱いが日和見感染菌として医療関連感染上の問題となっている。

ブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌の多くは本来的に様々なβ-ラクタマーゼを産生するため、もともと有効な抗菌薬の選択肢が少ない。またさらに様々な耐性機構を獲得または発揮して多剤耐性となる場合も多い101)。バイオフィルムを形成する菌株も多く、抗菌薬の浸透が悪くなり、治癒を遅らせることもある。

①緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)102、103)

緑膿菌は病院内での検出頻度が高く、特に流し場、吸入器、花瓶の水などの湿潤した環境からの検出が多い。緑膿菌は蒸留水中でも増殖可能といわれている。外因性の感染経路には医療従事者の手指や加湿器、ネブライザー、保育器などの湿潤器具、湿潤環境からの感染がある。一方健常人からの菌の検出は少ないが、抗菌薬や免疫抑制剤の投与を受けている入院患者には容易に菌が定着し、常在細菌叢中から検出されるようになる。

健常人にはほとんど病原性がないが、感染防御能低下患者においては感染症を引き起こす。肺炎・気管支炎などの呼吸器感染症は気管切開患者に、尿路感染症は尿道カテーテル留置患者に多く見られる。また、熱傷などの広範囲な創面での創感染も見られる。重篤な場合は敗血症になることもある。

また、緑膿菌は抗緑膿菌薬以外の抗菌薬に耐性を示し、菌交代症を起こして難治性となることがあるので、臨床的に大きな問題となっている。さらにイミペネムや第3世代セフェム系薬など抗緑膿菌薬に対する耐性を獲得する場合もある104)。消毒薬に対しても抵抗性を持つ株が存在し、消毒薬の汚染や汚染による感染の報告もある17)

Burkholderia cepacia105)

以前はGenus Pseudomonasに分類されていた。自然環境に常在する細菌であるが、病院環境からは、緑膿菌と同様湿潤した環境から検出される。呼吸器感染や血流感染などを引き起こすことがあり、囊胞性繊維症患者において重大な肺疾患をもたらし死因となることがある。囊胞性繊維症患者間ではセパシアが直接伝播すると示唆した報告があるが、一般患者において病室隔離の必要はない。セパシアに汚染された消毒薬、吸入剤、輸液による感染例の報告があり105)、軟膏、点眼薬、石けん、水道水、透析液などからの検出報告もある106)

③アシネトバクター(Genus Acinetobacter)107)

代表的な菌種はAcinetobacter baumanniiである。自然界に広く分布し、病院内環境からの検出も多い。健常人の皮膚の25%から分離されたという報告もあり、医療従事者の皮膚から分離されるグラム陰性菌のなかでは最も分離頻度の高い菌種である。他のブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌より乾燥に強い。したがって、ブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌としての感染対策と同時にブドウ球菌に準じた感染対策が必要となる。感染防御能低下患者では呼吸器感染症、尿路感染症、創感染などを引き起こす。口腔内で一過性に分離されることもあり、気管内挿管、気管切開患者では定着しやすく、しばしば肺炎、気管支炎を起こすことがある。2011年2月から薬剤耐性アシネトバクター感染症が感染症法第五類の定点把握に指定され、2014年9月からは感染症法第五類の全数把握に変更されている。

Stenotrophomonas maltophilia108)

以前はGenus PseudomonasまたはGenus Xanthomonasに分類されていた。湿潤環境に広く存在しヒトの糞便から検出されることもある。感染防御能低下患者において呼吸器感染、血流感染、手術部位感染、および蜂巣織炎などを引き起こし、肺炎、敗血症、心内膜炎などに進展して死因となることもある。血圧測定機器、呼吸器系装置、透析機器、コンタクトレンズ、精製水、消毒薬、浴槽などの汚染を介して医療関連感染を引き起こした例が報告されている109)

⑤クリセオバクテリウム(Genus Chryseobacterium)

以前はGenus Flavobacteriumに分類されていた。自然環境に常在する細菌であるが、病院環境からは緑膿菌と同様湿潤した環境から検出される。Chryseobacterium spp.のなかでChryseobacterium meningosepticumは病原性が強く、新生児、重症患者、免疫不全患者において血流感染、呼吸器感染、髄膜炎、敗血症などを引き起こす。クロルヘキシジングルコン酸塩がChryseobacterium meningosepticumに汚染されていたという報告がある16)。主として汚染された水、消毒薬、加湿器、人工呼吸器を介しての感染である110)

Achromobacter xylosoxidans111)

以前Genus Alcaligenesに分類された時期もある。
病院の水道水、湿潤環境にも広く存在し、汚染された薬剤・処置に用いる水などを介して、感染防御能低下患者において血流感染、呼吸器感染、尿路感染などを引き起こし、髄膜炎、心内膜炎、腹膜炎、肺炎をもたらす。低水準消毒薬に強い抵抗性を示す場合がある。

〈感染対策および消毒〉

感染防御能低下患者は、内因性感染を含めてブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌やセラチアに感染しやすいので、適切な検査診断や抗菌薬投与法が重要となる。外因性感染では医療従事者の手指、医療機器等を介したものや人工呼吸器、ネブライザー、加湿器など湿潤器具を介したものが重要となる。輸液(ヘパリンロックなどを含む)自身やそれに関連するバイアル栓、ルート、手指、挿入部位の汚染には特に注意が必要である。保菌者、感染症例には標準予防策を基本とする。多剤耐性の場合には排菌状況により接触予防策を追加することもある。また、ブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌とセラチアには消毒薬に抵抗性を示す株が存在し、消毒薬の汚染が報告されているため(表Ⅳ-4)、消毒薬の管理には十分な注意が必要となる。

表Ⅳ-4 消毒薬に生息した菌とその際の消毒薬濃度

消毒薬 生息菌 濃度(%)
第四級アンモニウム塩 Pseudomonas spp. 0.1、0.15、0.5
Pseudomonas aeruginosa 0.1
Burkholderia cepacia 0.05、0.13
Serratia marcescens 0.78
クロルヘキシジン Pseudomonas spp. 0.02、0.05、0.1
Burkholderia cepacia 0.2
Serratia marcescens 2
Chryseobacterium meningosepticum 0.1
ポビドンヨード Burkholderia cepacia 10
フェノール類 Pseudomonas aeruginosa 1

文献2)より転載・改変

消毒薬を選択する場合、基本的には低水準消毒薬でも有効であるが、抵抗性を示す場合があるので、なるべくアルコールや200~1,000ppm(0.02~0.1%)次亜塩素酸ナトリウムを選択する。80℃10分間の熱水消毒も有効である。環境は通常の清掃を行い、よく乾燥させるのが基本であるが、浴槽など広範囲を消毒する必要がある場合には0.1~0.2%両性界面活性剤や0.1~0.2%ベンザルコニウム塩化物液を用い、できれば熱水ですすぐ。

湿潤したノンクリティカル表面の消毒法、つまり低水準消毒薬に抵抗性を示す親水性のグラム陰性菌を念頭においた消毒法を表Ⅳ-5に示す。

表Ⅳ-5 低水準消毒薬に抵抗性を示す親水性のグラム陰性菌の消毒法

湿潤したノンクリティカル表面
(消毒が必要な場合)
熱水(80℃10分間)
アルコール
200~1,000ppm次亜塩素酸ナトリウム液

⑦レジオネラ(Genus Legionella)112)

1976年米国フィラデルフィアのホテルで在郷軍人会が開催された際、原因不明の重症肺炎集団発生があり、在郷軍人病と呼ばれた。その後、この肺炎の原因菌が分離され、Legionella pneumophilaと命名された。遺伝子的にはCoxiella burnetiiに近いグラム陰性菌であるが、便宜上この節で述べる。

IV-8-5)-(4) リッケチア、コクシエラ 参照】

レジオネラは湿潤土壌、河川、湖など水系の自然界に広く存在し、藻類、アメーバなどの細胞内に寄生して生息する。ヒトへの感染は水飛沫に含まれるレジオネラを吸入(inhale)するか吸引(aspirate)することにより発生する。レジオネラには多くの菌種があり、それらのほとんどが肺炎の原因菌となる。感染症の症状としては、肺炎症状を起こすレジオネラ肺炎(フィラデルフィア型)とインフルエンザ様症状のポンティアック熱がある。

空調、クーリングタワー由来の水飛沫、給水給湯、加湿器、ネブライザーなどの汚染による感染例が医療関連感染を含めて報告されている。また、近年では循環式浴槽や、温泉の誤嚥による感染も報告されている。このようにレジオネラ感染は環境の感染源から空気、水、飛沫を媒介物として伝播するが、ヒトからヒトへの感染はない。したがって感染症例については通常の標準予防策を行うことで十分であり、感染症例を感染源とみなした空気予防策や飛沫予防策の必要はない113、114)

ただし一般媒介物に対する感染予防策として、クーリングタワーの飛沫が病室内に入らないような空調設備を考慮する必要があり、クーリングタワーは定期的に清掃、消毒を行うことが望ましい115)。また、CDCの2003年肺炎ガイドラインは、病院内の給水をなるべく51℃以上あるいは20℃未満に保つこと、および病院内の温給水がレジオネラの感染源となった場合には、配管全体において71~77℃となる熱水を5分間以上または残留(遊離)塩素濃度が2ppm以上となる温水を一晩流して浄化することを推奨している116)。加湿器やネブライザーなどのレジオネラ消毒には、通常用いる次亜塩素酸ナトリウム、アルコール、熱水、高水準消毒薬が有効である117)

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(2)その他のグラム陰性菌

この節では腸内細菌科細菌について述べる。腸内細菌科という名称は分類学上のものであり、腸内細菌の一部のほか、通常では腸管に存在しないセラチアなども属している。医療関連感染上問題となる代表的な腸内細菌科細菌としては、大腸菌、クレブシエラ、エンテロバクター、セラチア、プロテウス、シトロバクターがある。腸内細菌科の赤痢菌、サルモネラ、および腸内細菌科以外のグラム陰性菌についてはⅣ-8感染症法の類別における微生物を参照。

大腸菌やクレブシエラにおいては、抗菌薬感受性が本来良好であるが、第3世代セフェム系薬を分解する基質拡張型β-ラクタマーゼ(extended-spectrum beta-lactamases:ESBLs)を産生するプラスミド性遺伝子により多剤耐性が拡散したことが、欧米で大きな問題となっている118)。日本においてESBLsが検出される頻度は次第に上昇しており57)、特定施設において高頻度に検出されることもある。エンテロバクター、セラチア、プロテウス、シトロバクターは本来的にβ-ラクタマーゼ産生であり、さらに耐性を拡大することもある。近年では、カルバペネム系抗菌薬も分解してしまうメタロ-β-ラクタマーゼを産生する多剤耐性菌や、カルバペネム系抗菌薬などほぼすべてのβ-ラクタム系抗菌薬をはじめ、フルオロキノロン系、アミノ配糖体系など広範囲の抗菌薬に耐性を示すNDM-1(ニューデリーメタロ-β-ラクタマーゼ1)を産生する新型の多剤耐性菌の出現が報告されている119、120、383、384)

①大腸菌(Escherichia coli

大腸菌はヒトや動物の腸内常在細菌のひとつであるが、医療関連感染において主要な細菌のひとつであり、尿路感染、呼吸器感染、血流感染、手術部位感染を引き起こし、肺炎、敗血症、髄膜炎、腹膜炎などをもたらす場合がある。
また、病原性大腸菌が健常人に消化管感染を起こすことがあり、その場合も医療関連感染上の問題となるが、それらは病型により以下のように分類される121)

  • 腸管病原性大腸菌(enteropathogenic Escherichia coli: EPEC)
  • 腸管出血性大腸菌(enterohaemorrhagic Escherichia coli: EHEC)
  • 腸管侵入性大腸菌(enteroinvasive Escherichia coli: EIEC)
  • 毒素原性大腸菌(enterotoxigenic Escherichia coli: ETEC)
  • 腸管付着性大腸菌(enteroaggregative Escherichia coli: EAEC)
  • びまん付着性大腸菌(diffuse-adherent Escherichia coli)
  • 細胞致死性膨潤毒素産生大腸菌(cytolethal distending toxin-producing Escherichia coli)

【腸管出血性大腸菌については IV-8-4) 三類感染症 を参照】

②クレブシエラ(Genus Klebsiella)122)

ヒトの腸管や口腔内の常在菌であるが、肺炎桿菌(Klebsiella pneumoniae)による肺炎は市井でもアルコール多飲者などに発生する。医療関連感染として肺炎桿菌は、肺炎など呼吸器感染のほか、尿路感染、血流感染、手術部位感染などを引き起こす。バイオフィルムを形成することもあるため、留置カテーテルに関連して重要となることもある。Klebsiella oxytocaによる医療関連感染もある。

③エンテロバクター(Genus Enterobacter)123)

Enterobacter cloacaeEnterobacter aerogenesはヒト、動物の腸内に常在するが、水、土壌などにも広く分布し、病院環境にも存在する。感染防御能低下患者では、尿路感染、呼吸器感染、敗血症などを起こす。エンテロバクターで汚染された器具、薬剤、水、医療従事者の手指を介した感染伝播も報告されているが124)、感染の多くは内因性感染と言われている。

④セラチア(Genus Serratia125)

Serratia marcescensなどのセラチアは、水や土壌に広く分布し、病院の湿潤環境からも検出される。Serratia marcescensは赤色からピンクの色素を産生することが多い。感染源、伝播経路、抗菌薬耐性、消毒薬抵抗性などの面でブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌と類似している。感染防御能低下患者では、尿路感染、呼吸器感染、血流感染などを引き起こし、敗血症、髄膜炎、骨膜炎、心内膜炎、肺炎を起こし死に至ることもある。多剤耐性を示す場合もあり、第3世代セフェム系薬とカルバペネムに耐性を示したとの報告がある126)。消毒薬については、クロルヘキシジングルコン酸塩やベンザルコニウム塩化物などの低水準消毒薬に対して抵抗性を示す場合があり、医療関連感染起因菌として重要である。

セラチアによる医療関連感染について、濃度管理などが適切でなかったアルコール綿が原因のひとつとの疑いが報告されたが127、128)、その後の調査により、非常に濃度低下したアルコール綿が高度に汚染されないかぎり、セラチアがアルコール綿で生存できないことが報告されている129)。単包あるいは複数枚入りパック製品のアルコール綿を使用することは様々な面で衛生的・合理的であるが、それ以外の形態でのアルコール綿使用が不適切であると考える必要はない。万能壷であっても注ぎ足しをせず定期的な調製を行えばよい。なお、ヘパリンなど輸液類の多数回使用によるセラチア汚染の危険性が指摘されている。

⑤プロテウス(Genus Proteus)130)

Proteus mirabilisProteus vulgarisはヒト、動物の腸内および自然界に広く分布し、日和見感染を起こすが、尿路感染では上行性となり腎盂腎炎を引き起こすことがある。また、呼吸器感染、創感染を引き起こすこともある。

Citrobacter freundii131)

Citrobacter freundiiはヒト、動物の腸内および自然界に広く分布し、日和見感染を起こす。尿路感染、呼吸器感染、手術部位感染、血流感染を引き起こす。

〈感染対策および消毒〉

一般に腸内細菌では糞便で汚染された水や食品を介する経口感染が多いが、病院では医療従事者の手指、医療器具を介した感染もある。通常は標準予防策を基本とするが、腸管出血性大腸菌などには糞便を念頭においた接触予防策を追加する。

IV-8-2) 表Ⅳ-22 参照】

腸内細菌科細菌に分類される細菌の消毒薬感受性はおおむね良好で、ベンザルコニウム塩化物、両性界面活性剤などの低水準消毒薬で十分である。

ただしセラチアについては、ブドウ糖非発酵グラム陰性桿菌と同様の注意を払って消毒薬を選択し、湿潤器具、湿潤環境、水性薬剤などの汚染を念頭に置いた感染対策を行う。

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