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感染症四方山話（2）Geomedical scienceへの誘い
Various Topics concerning Infectious Disease (2) Invitation to Geomedical Science
順天堂大学医学部

感染制御科学／細菌学／総合診療科学准教授

菊池賢

KEN KIKUCHI, MD, PhD.(Associate Professor)
Associate Professor, Department of Infection Control Science, Department of Bacteriology,
Department of General Medicine, Faculty of Medicine, Juntendo University

1．はじめに1.
はじめに

砒酸はarsenoliteという無色透明〜黄褐色の正八面体の結晶鉱物として天然に産するが、近年は急性前骨髄第1回 を編集部に渡してから、次に何を書いたら良性白血病の治療薬（トリセノックス®）として認可され、注いのか、悩んでいた。
「これまでにない視点で感染症に目を集めている。正に「毒をもって制す」である。尿管結ついて論じる」などと、意気込みだけ入れていたのだが、石などの体内でできる「石」の成分分析は、鉱物の同定どうも書き始めようとすると悩んでしまう。考えあぐねたに汎用されるEPMA（Electron Probe Micro Analysis）

末、原点に戻って、自分が面白いと思って取り組んだ仕が用いられている。最近、悪名高い中皮腫の原因となる事を紹介することにした。

「アスベスト（石綿）」は、蛇紋石（ser pentine）
ないし直1）

私は小学4年生の時から鉱物に魅せられ、小学6年閃石（anthophyllite：こちらの方がより発がん性が強い生の卒業文集「将来の夢」にも「博物館を作って鉱物らしい）という鉱物である。医学と地学の接点は思った学者になりたい」などと書いている。高校3年生の時も最以上に多い。先日、懇意にしている生化学の教授（この後まで理学部地質学科を受験するか医学へ進むか、先 生も高 校 時 代、地 学 部 で活 躍された）と歓 談 中、悩んでいた。医学部に進学した後も教養の2年間は再「geomedical science」という言葉が浮かび、多いに盛り受験をしようかどうか、ずっと考えていた。学部に進学し上がった。後で調べてみると既に「geomedical system」てからは、そのまま医 学の道を歩んできたが、卒 業 前という単語は地球規模での環境医学でよく使用される言「好きな鉱物のことができる時間を確保したい」という甘葉の様で、「気候変動が疾患にどう影響するか」などをい考えがよぎり、「できるだけ自分の時間が取れそうな診探求する分野とのこと。意外に注目されているのである。

療科を目指そう」と考えた時期もあった。

気候変動や地殻変動などが大きく影響する疾患を考え今も時間があれば廃坑になった鉱山（残念ながら国ると、先ず浮かぶのは感染症である。無理矢理である内で現在も稼働している金属鉱山は鹿児島県の菱刈が、地学と感染症に関するテーマで何かできないかと金山だけである）を訪ね、ハンマー片手に鉱物採集にい思っていた。という訳で、「こじつけgeomedical science」

そしむ。2010年は長野県、群馬県などのいくつかの金で一席おつきあい頂きたい。

山、硫黄鉱山に加え、アメリカ、サンジエゴで学会に出かけたおりには、トルマリン（宝石になる）産地として名高いリチウムペグマタイトのPala鉱山を訪ねた。
「医学と地学

1．はじめに
2.
ヒストプラスマとの出会いの融合」という分野が開ければ、これは私にとって何よりヒストプラスマ症という真菌（カビ）感染症がある。原の僥倖である。鉱物と医学の接点は少ないと思われが因となるヒストプラスマ（Histoplasma capsulatum）は土ちであるが、昔から鉱物は「薬」として用いられてきた歴壌に生息しており、そこで形成された胞子（分生子）が史もある。古来、様々な毒殺事件に用いられた猛毒の亜空中に散布され、ヒトが吸い込むことで肺に感染を起こ

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す。ヒストプラスマは世界中、特に南北アメリカ大陸、アストプラスマは大変発育が遅く、人工培地に増殖した外フリカ大陸に多く分布しており、アメリカでは年間50万人観はどうという特徴のない「白い黴」だ。ヒストプラスマはのヒストプラスマ症患者が発生している 。一方で、我様々な地域の土中から検出されるが、土を構成する粘が国ではこれまで60例程の報告があるが、そのほとんど土鉱物の組成の違いが影響し、その分布には著しい偏は海外の汚染地域で感染した症例で、国内には病原りがある。モンモリロン石：montmorillonite（Na,Ca）0.33

体が存在しない「輸入感染症」として扱われている。し（Al,Mg）2Si4O10（OH）2・nH 2Oという粘土鉱物は、ヒストかし、国内で発症したヒストプラスマ症を調べると、2割プラスマの増殖を促すが、逆にカオリナイト：kaolinite

程の患者は海外渡航歴がなく、日本国内で発症していAl2Si2O（OH）
アタパルジャイト：attapulgite Mg（Al0.5-154、る3）。日本で最初に記載されたヒストプラスマ症の症例

Fe0-0.5）Si4O10（OH）. 4H2Oは発育を抑制する5）。また、ヒは、岡山市郊外在住の17歳女性で海外渡航歴もなく、ストプラスマは栄養源として鳥やコウモリの糞を好むの輸入された土壌を扱ったりする職業上の危険因子もなで、そのような環境からよく見つかる。このため、ヒストプラ

かった 。このことから、1960 年から1970 年 代にかけスマ症の多発地域では鳥やコウモリの巣がある橋の下て、我が国での大規模な疫学調査が行われたが、環や古い家など、人が住んでいる地域からも、しばしばヒス境中からヒストプラスマが検出されたケースは皆 無でトプラスマが検出され、感染源となる。ヒストプラスマはごあった。その後、ヒストプラスマ症研究はほとんど顧みら

く稀にしか鳥には感染しないが、コウモリには人同様に感れなくなったが、むしろ患者数は増加し、依然として、国染を起こす。ヒストプラスマ症は、ヒト−コウモリ共通感染内発症者は一定の割合で推移してきたのである。

症とも言えよう。このため、ヒストプラスマ症発生地域でコ

2）

4）

今から10年程前、厚生省新興・再興感染症の真菌

ウモリのいる環境は、ヒストプラスマに汚染されている危症研究班で分担研究をしていたおり、班会議で帝京大険性が高くなる。昔からコウモリの好む場所と言えば、学の山口英世先生から「ヒストプラスマ症について、永「洞窟」である。洞窟は自然にできた岩穴ばかりではな

年の宿 題に答えが出せないだろうか」というご提 案がい。彼らにとって廃坑、地下水路、下水道などの人工洞あった。この宿題こそ、「日本にヒストプラスマは定着しも、立派な「洞窟」なのである。鉱物採集で訪れる廃坑ているのか？」であった。

は、コウモリの巣窟になっているところが少なくなく、私はしょっちゅう、彼らに遭遇していた。コウモリの寝泊まりする

1．はじめに3.
ヒストプラスマはどこにいる？

12

天井の下（彼らは天井にぶら下がって寝る、図1）の地面に彼らの落とした糞が積もっている。これをバット・グアノと真菌（カビ）は、非常に種類が多く7万種程が記載され呼び、古いものでは何メートルにも達している（図2）。燐にている。これは現時点で記載されている細菌が、7000種富むため、肥料として珍重され、農家の人たちが自家用程ということを考えてもその多さが想像できよう。一方、ヒトに採取するばかりか、規模が大きければ採掘対象にもに感染を起こしうるカビはごく限られており、感染症を起こなっている。石灰岩の洞窟（鍾乳洞）にバット・グアノが堆しえても、その病原性は極めて弱いものが多い。カビによ積すると、石灰岩などと反応して、種々の燐酸塩鉱物る命にかかわる全身感染症（深在性真菌症）は、ほとん｛塩素燐灰石：chlorapatite Ca（PO54）
3 Cl、水酸燐灰石：

どが抵抗力の落ちた患者に起こる、いわゆる「日和見感hydroxyapatite Ca（POタラナキ石： taranakite
54）
3 OH、染」の形式を取る。これは環境に存在する多くのカビが、3+（K,Na）（Al,Fe）（PO（HPO
ブラッシュ354）
24）
6・18H 2 O、室温付近を好み、ヒト体温の37℃付近で増殖できる種類

石：brushite CaHPO 4・2H 2Oなど｝を生じる（図3）。これらが極めて限定されることを考えると理解しやすい。の見てくれはいずれも「白い粉ないし粘土」であり、水晶

ヒストプラスマはこうした仲間では数少ない、健康なヒ（図4）のような美しい結晶ではないので、鉱物標本としてトにも感染を起こしうるカビなのである。室温に近い温度はあまり触手が延びない。しかしれっきとした鉱物なのでは普通の「カビ」の形状をしているが、ヒトの体温付近で、私の標本コレクションにもちゃんと入っている。話が脱では単細胞、即ち「酵母」の形態を取る。二形性と呼ば線したが、洞窟内の温度は一定で湿度が高く、ヒストプれる性質で、病原性の高いカビにしばしば認められる。ヒラスマなどの真菌の生育に適している。バット・グアノ表

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面で増殖したヒストプラスマは、多量の胞子を作り、狭い器症状が出る洞窟」というのが複数箇所指摘された6）。

洞窟空間に濃厚に飛散する。このため洞窟内は人にヒス

海外では洞窟関連学会に開催された洞窟巡検（地学トプラスマ感染を起こすのに非常に適した環境となる 。

関係の学会ではこうした巡検が学会のイベントとして組

6）

まれていることが多い）やテレビ取材で入洞者に集団発
1．はじめに4.
洞窟病「ヒストプラスマ症」

生したこともある6）。症状が全く出ない（不顕性感染）ことも多く、たとえ発症しても自然に治癒することがほとんどで急性ヒストプラスマ症は、洞窟などに浮遊するヒストプあるが、全身の免疫状態が不良な患者さんの場合は、ラスマ胞子を吸い込んでから1〜3週の潜伏期を経て、全身に菌がまわり、死に至るケースや、一旦治癒したよう発熱、全身倦怠、悪寒戦慄、胸痛、頭痛、呼吸困難感、に見えても免疫状態が侵された時に再び活動を始める

息切れ、咳、食欲不振、筋肉痛、関節痛などのインフル「再燃」という結核によく似た経過を取ることもある。これエンザのような症状で発症する 。濃厚感染源が洞窟にを慢性ヒストプラスマ症と呼び、臨床像は結核によく似てあるため、洞窟入洞後に発症することは古くから指摘さいる。実際、日本で最初のヒストプラスマ症も長いこと結れており、「洞窟病：cave disease, 洞窟熱：cave fever」

核と診断されて治療を受けていた。

6）などと呼ばれてきた6）。日本では古来、洞窟は神聖な場

ヒストプラスマ症の診断は、1）痰や血液を培養して、所として崇め奉られていることが多く、横溝正史の八ツヒストプラスマが生えてくるのを確認する、2）痰や血液な墓村ではないが「入ると祟る」という伝承が今でも残ってどからPCRなどでヒストプラスマの遺伝子を検出する、いる洞窟が少なくない。
もしかすると、「祟る」というのはヒ

3）血 清中のヒストプラスマ抗 体を検出する、4）血 液、ストプラスマ症であった可能性はないだろうか。私も会員尿、胸水などのヒストプラスマ抗原を検出する、のいずとなっている日本洞窟学会年次総会でのアンケート調査

れかで行う。以前は結核のツベルクリン反応のような皮を行なった所、会員の20％程から、「行くとその後、呼吸内反応（ヒストプラスミン反応）がよく使われていたが、急図1 鍾乳洞天井からぶら下がるキクガシラコウモリ

図2 10m以上堆積したバット・グアノの採取

図3 バット・グアノと反応して生じた燐酸塩鉱物
白っぽい石：ブラッシュ石など。

図4 山梨県水晶峠産水晶明治時代産出の古い標本と思われる、25kg程ある（菊池鉱物標本蔵）。

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性ヒストプラスマ症の診断に使えないこと、特異性に問入り、バット・グアノ187サンプルを集めた。特に、岡山市題があること、などの理由で2000年に製造中止になっ郊外は日本最初の症例発生地であるため、岡山県北部た。1）以外の診断が通常の医療機関で実施できないこから広島県北東部にまたがる石灰岩台地には集中してとも日本でのヒストプラスマ症の実態をわかりにくくしてい調査を敢行した（図5）。採取したバット・グアノサンプルはるのかも知れない。潜在的な国内発症患者は把握され3施設で、それぞれヒストプラスマの培養、PCRを行った。ている患者数よりもかなり多い可能性がある。

幸か不幸かヒストプラスマは1件も見つからなかった7）。このため、現時点で国内発症したヒストプラスマ症の感染

1．はじめに5.
国内で発症したヒストプラスマ症の感染源は？

源は洞窟以外の別のところにあるのではないかと考えている。少なくとも国内の洞窟調査やファンケイビング（洞窟前述したように、ヒストプラスマの感染源としては洞窟探検）
では、ヒストプラスマ症に罹患する危険性はほぼなが最も疑われる。ヒストプラスマを保有していることが確認いと考えて良いと思っている。また、2004年度の第30回されているコウモリは多数あるが、そのほとんどは熱帯な日本洞窟学会総会時に調べさせてもらったケイバーのいし亜熱帯に生息する種類で、日本の洞窟環境にみら方々の血清抗体からも、急性ヒストプラスマ症を裏付けるれるコウモリ種からは過去にヒストプラスマが検出された成績は得られなかった（投稿準備中）。

例はない。しかし、これまでに国内のコウモリ生息環境か一方、興味深い新事実も明らかとなった。バット・グア

らヒストプラスマの検出を試みた報告はほとんどなかった

ノに含まれる最優先菌種は、同じカビでも担子菌に属すため、我々は大規模な調査を行った。日本洞窟学会ならるトリコスポロン： Trichosporonだったのである。しかも洞びに数々のアマチュアケイビング団体の協力を得て、北窟内に生息するトリコスポロンは、既知のどの菌種とも異海道から沖縄まで全国67箇所（22都道府県）の洞窟になる新菌種が多かった8）。考えてみれば当然かもしれない。誰も洞窟のトリコスポロンなど、見向きもしていなかったろうから。さて、トリコスポロンは夏型過敏性肺臓炎の原因菌として、日本の古い木造家屋に発生することが知られている。夏型過敏性肺臓炎は農夫肺などと同じアレルギー性肺臓炎なので、感染症ではないが、原因がカビであることに変わりはない。考えてみれば、急性ヒストプラスマ症の場合には1〜3週間の潜伏期がある。洞窟探検家の人々は毎週のようにケイビングに出かける人も少なくないし、3週間も経過してしまえば、どの洞窟と発症の関係があるか、わからないだろう。アレルギー性肺臓炎なら、感作抗原に曝露されれば、すぐに症状が起こる。洞窟に入ると「祟る」のはヒストプラスマ症ではなく、アレルギー性肺臓炎だとすればむしろ納得し易い。先程のケイバーの方々の血清抗体価を調べると、これを裏付ける結果が得られた。このことから、我々は新しい疾患として「日本洞窟熱」を提唱したいと考えている。この内容の詳細は、近く論文として発表予定である。
1．はじめに
6.
おわりにヒストプラスマの研究をしていて、常に危惧していたことがある。万が一、国内の洞窟からヒストプラスマの存在

図5 日本全国のヒストプラスマ調査洞窟一覧（67箇所）

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感染症四方山話（2）Geomedical scienceへの誘いが証 明され、そこが観 光 客も大 勢 訪れている鍾 乳 洞だったらどうなるか。厚生省ならびに厚生労働省の研究として行なっている訳であるから、当然、危険情報として＊10ページより続く、「細菌学の特別講義（3）最終回」

参考文献発表せねばならない。入洞制限も実施されることになる

1）A. Abe, B. Kenny, M. Stein, and B. B. Finlay. Infection &Immunity 65:3547-3555.（1997）だろう。そこで働く人々ばかりでなく、所属する自治体にも

2）A. Abe, U. Heczko, R. G. Hegele, and B. Brett Finlay. J Exp
Med 188:1907-1916.（1998）

大きな影響を及ぼすことが考えられる。また、コウモリのことも心配の種であった。都会でも夕方になると外を飛び回るイエコウモリを見かけるが、洞窟に棲むコウモリの多くの種類は極めて狭い範囲に生息区域が限られており、ほとんどが絶 滅 危 惧 種であることをこの研 究を通じて知った。もしかすると、ヒストプラスマの検出された洞窟にいるコウモリは「病害獣」として処分されることもあるかも知れない。考えてみれば、コウモリには何の責任も無い。
我々人間が勝手に彼らのテリトリーに侵入した結果、ヒストプラスマ症のような疾患が起きたとも言える。人間の身勝手な理屈で、絶滅危惧種のコウモリを滅ぼすような事態だけは避けたい、それを願っていた。幸いなことに、今3）J. E. Galan, and H. Wolf-Watz. Nature 444:567-573.（2006）4）C. A. Mueller, P. Broz, S. A. Muller, P. Ringler, F. Erne-Brand,
I. Sorg, M. Kuhn, A. Engel, and G. R. Cornelis. Science
310:674-676.（2005）5）T. Ogino, R. Ohno, K. Sekiya, A. Kuwae, T. Matsuzawa, T.
Nonaka, H. Fukuda, S. Imajoh-Ohmi, and A. Abe. J Bacteriol
188:2801-2811.（2006）6）K. Sekiya, M. Ohishi, T. Ogino, K. Tamano, C. Sasakawa, andA. Abe. Proc Natl Acad Sci U S A 98:11638-11643.（2001）
7）Y. Akeda, and J. E. Galan. Nature 437:911-915.（2005）8）T. Minamino, and K. Namba. Nature 451:485-488.（2008）9）K. Paul, M. Erhardt, T. Hirano, D. F. Blair, and K. T. Hughes.
Nature 451:489-492.（2008）10）K. Akopyan, T. Edgren, H. Wang-Edgren, R. Rosqvist, A.
Fahlgren, H. Wolf-Watz, and M. Fallman. Proc Natl Acad Sci
U S A 108:1639-1644.（2011）

回の調査からはヒストプラスマは検出されず、山口教授

11）A. Abe, T. Matsuzawa, and A. Kuwae. Comptes rendus
biologies 328:413-428.（2005）

への宿題に満足いく回答は得られなかったが、negative12）A. P. Bhavsar, J. A. Guttman, and B. B. Finlay. Nature 449:827834.（2007）

studyはnegative studyとして形に残せたことは満足している。最近、アメリカ東部の洞窟で次々にコウモリが死滅 する事 件 が 問 題となっている。犯 人 はまたしてもGeomycesという低 温でしか 発 育できない新 種のカビだった 。活動しているコウモリの体温は高いので、この9）

13）H. W. Moon, S. C. Whipp, R. A. Argenzio, M. M. Levine, andR. A. Giannella. Infect Immun 41:1340-1351.（1983）
14）T. K. McDaniel, K. G. Jarvis, M. S. Donnenberg, and J. B.
Kaper. Proc Natl Acad Sci U S A 92:1664-1668.（1995）15）B. Kenny, R. Devinney, M. Stein, D. J. Reinscheid, E. A. Frey,and B. B. Finlay. Cell 91:511-520.（1997）

カビに感染することはないのだが、いかんせん冬眠して

16）M. de Grado, A. Abe, A. Gauthier, O. Steele-Mortimer, R.
DeVinney, and B. B. Finlay. Cell Microbiol 1:7-17.（1999）

いるコウモリがもっぱら襲われるのである。
「眠るな、眠る17）N. Phillips, R. D. Hayward, and V. Koronakis. Nat Cell Biol
6:618-625.（2004）と死ぬぞ」とは冬山で遭難した登山隊のようであるが、コウモリには更に受難の時代が来ている。我々人間は、地球環境に共生する様々な生き物との生存をもっと考えねばならなければならないのでは、と痛感している。

参考文献
1）K Kikuchi, The Chemical Times, 217, 13-16, 2010.
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18）K. G. Campellone, N. Giese n, J. J. Tipper o, and J. M. Leong.
Mol Microbiol 43:1227-1241.（2002）19）S. Gruenheid, R. DeVinney, F. Bladt, D. Goosney, S. Gelkop,G. D. Gish, T. Pawson, and B. B. Finlay. Nat Cell Biol 3:856859.（2001）20）D. Vingadassalom, A. Kazlauskas, B. Skehan, H. C. Cheng, L.
Magoun, D. Robbins, M. K. Rosen, K. Saksela, and J. M.
Leong. Proc Natl Acad Sci U S A 106:6754-6759.（2009）21）T. Matsuzawa, A. Kuwae, and A. Abe. Infect Immun 73:62836289.（2005）22）T. Matsuzawa, A. Kuwae, S. Yoshida, C. Sasakawa, and A.
Abe. Embo J 23:3570-3582.（2004）

4）大和人士 他, 総合臨床 6, 686-692, 1957.

23）G. Benais-Pont, A. Punn, C. Flores-Maldonado, J. Eckert, G.
Raposo, T. P. Fleming, M. Cereijido, M. S. Balda, and K.
Matter. J Cell Biol 160:729-740.（2003）

5）S Lavie et al, Appl. Environm. Microbiol. 51, 65-73, 1986.

24）P. Dean, and B. Kenny. Mol Microbiol 54:665-675.（2004）

6）菊池25）U. Heczko, A. Abe, and B. B. Finlay. J Infect Dis 181:10271033.（2000）

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賢, Caving Journal 33, 37-39, 2008.

7）K Kikuchi et al, Microbiol Immunol 52, 455-459, 2008.
8）T Sugita et al, Appl Environm Microbiol 71, 7626-7629, 2005.
9）菊池賢, Caving Journal 37, 48, 2009.

26）Ivanov, II, K. Atarashi, N. Manel, E. L. Brodie, T. Shima, U.
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