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藻類 Jpn. J. Phycol. (Sôrui) 64: 140-143, November 10, 2016

Prototheca による動物の感染症について加納
Prototheca は，藻類の一種であるが，二次的に葉緑体を退化させているため光合成を行わない。そのため外部からエネルギー源を摂取する従属栄養生物であるので，腐生または寄生により栄養を得ている。世界中の土壌，植物表面，動物の消化管内，湖沼や汚水中など湿潤な環境下に生息しているが，ヒトや動物に感染する人獣共通病原体でもある。

1894 年に Wilhelm Krüger が Prototheca の特徴的な形 態 や 生 理， 発 育 環 の 様 相 か ら Chlorella に 近 い 新 た な
一 属 と し て 報 告（ Krüger 1894 ， Pore 2011 ） し， 藻 類として分類されているが，ヒトや動物のプロトテカ感染症として医真菌学で扱われてきている。著者は主に動物の真菌症について研究を行っているが，以上の理由からPrototheca についても調査をしている。そこで今回，動物のプロトテカ感染症について紹介する。

塁めた全身の臓器へひろがることもある致死的な疾患でもあ る（ Pressler 2012 ）。 病 巣 か ら ヒ ト の 疾 患 と 同 様 に P.
zopfii および P. wickerhamii が分離されることから，人獣共通感染症として危惧されている（ Pressler 2012 ）。感染経路としては，自然環境中に生息する Prototheca の創傷部位からの侵入や，犬および猫の糞便から分離されるため，消化管からの日和見感染が考えられている（ Pressler2012 ）。下痢症に対する抗菌剤投与による菌交代症（抗生剤の使用による微生物叢の変化）が原因の一つとして考えられているが，免疫抑制剤や抗ガン剤の使用頻度の増加も，本疾患の発症増加の原因となると考えられている。
プロトテカ感染症の診断は，病巣部の病理組織検査で桑実状または車軸状の Prototheca の母細胞を確認するか（図 2 ），病巣から分離同定によって行う（図 3 ）。治療は，あまり殺藻類活性は高くないが，抗真菌剤および一部の抗菌剤の投与により行う（ Pressler 2012 ）。医薬品で藻類に対する薬剤が無いためである。

動物のプロトテカ症

Prototheca は，植物表面や土壌および湖沼などに生息するため（ Pore 2011 ），人や動物は環境から感染すると一方，牛のプロトテカ乳房炎は， Prototheca が乳房内へ感染して炎症を引き起こすため，乳汁の質の低下およびる こ と か ら， 日 和 見 感 染 症 の 病 原 体 で も あ る（ Presslerおよび動物性タンパク質の安定供給にとって深刻な問題考えられているが，一方で動物の消化管にも常在してい人獣共通感染症の原因となり，同時に酪農業の経済的損失2012 ）。そのため動物のプロトテカ症は，犬・猫のようなとなる。臨床症状は，病態の進行により，乳質が低下する

愛玩動物への感染症や酪農牛における乳房炎として本邦だけで他に臨床所見の乏しい潜在型乳房炎となる場合や，

Marques et al. 2008 ， Osumi et al. 2008 ， Ricchi etal. 2010 ， Pieper et al. 2012 ）。

染して神経症状を発症するまで重篤になる場合もある。抗と同様に稀な疾患である。症状として皮膚の急性～慢性

牛 の プ ロ ト テ カ 乳 房 炎 の 診 断 は， 乳 汁 か ら の 分 離 培

を含め世界各地で報告されている（ Möller et al. 2007 ，

犬・猫のプロトテカ感染症は，ヒトのプロトテカ感染症の炎症病変を引き起こすが（図 1 ），さらに中枢神経を含乳房に熱感や腫れを認める場合，時には脳や脊髄にまで感生剤などの治療に反応しない慢性の乳房炎から見つかることが多い。
養 に よ っ て 行 う。 ド イ ツ か ら の 報 告 や 我 々 の 調 査 で は，

図 1． 犬のプロトテカ症による足底部のびらん（a）および顔面（b）。

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図 2． 犬の脾臓に感染した組織像。肉芽腫性炎症とともに，多数の車軸状の P. wickerhamii が散見される（PAS 染色）。

Prototheca に対する乳汁中または血清中の特異抗体を測定する ELISA 法も診断に有効であるが（ Roesler et al.
2001 ， Roesler & Hensel 2003 ， Kano et al. 2016 ），図 3． Prototheca wickerhamii の顕微鏡所見。大型車軸状の母細胞（胞子嚢）と娘細胞（胞子嚢胞子）を認める。

剤が移行してしまうため，投薬は行うことができず，感染al. 2013 ）。そのため自然環境中では， genotype 2 は， 1

検査受託機関までは普及されていない。治療は，乳汁へ薬源や汚染源の消毒・洗浄と感染牛の隔離・淘汰しか対策が無いのが現状である。そのため，一度牛舎内でプロトテカよりも生存能力が低く，自然環境からは分離されにくいと考えられる。

乳房炎が蔓延すると，清浄化するのが難しく，酪農家に以上の結果をもとに，感染経路を特定するために，プロとって経済的打撃となる。安全で質の良い乳製品を国民へ

トテカ乳房炎発症牛舎について我々が行った調査では，感供給するためにも，効果的な予防法・防除法の確立が必要である。
牛のプロトテカ乳房炎の疫学

牛のプロトテカ乳房炎の主な原因藻種である P. zopfii
は，生化学的あるいは分子生物学的に少なくとも 2 つの遺伝 子 型（ P. zopfii genotype 1 お よ び genotype 2 ） に 分類される（図 4 ）。欧米および日本においてプロトテカ性乳房炎から分離された株（図 5 ）のほとんどが genotype2 と同定されていることから，同遺伝子型が乳房炎の主要原因藻類であると考えられている（ Möller et al. 2007 ，Marques et al. 2008 ， Osumi et al. 2008 ， Ricchi etal. 2010 ， Pieper et al. 2012 ）。一方で， genotype 1 は湖沼， 汚 水， 土 壌， 植 物 の 表 面 な ど の 自 然 環 境中から分離されている。この様に同じ P. zopfii でも，遺伝子型によって牛に対する病原性の有無がはっきり分かれること

染牛乳汁の他に genotype 2 が検出されるのは，牛糞およびそれに汚染されたと考えられる牛舎の床と飲水カップからであった（ Sobukawa et al. 2012 ）。 Prototheca は牛の消化管内に生息するため，排泄された糞便は感染源となる可能性が高い。また糞便に汚染された床や飲水も牛への二次感染源となると考えられる。これらの感染源から乳頭への汚染が感染経路の一つだと考えられる。

Prototheca は ヨ ー ド 剤， ク ロ ル ヘ キ シ ジ ン， 塩 素
な ど の 消 毒 剤 に よ っ て， 死 滅 す る（ Sobukawa et al.
2011 ）。そのため，二次感染への対策としては，感染源や汚染源の消毒・洗浄と感染牛の隔離・淘汰を行う。またPrototheca は感染牛の乳汁中に排泄されることから，次世代牛への伝搬を防ぐため，子牛へは凍結保存を行ってPrototheca を死滅させた乳汁を供給すべきである。
一方で，乳汁中へ Prototheca を排出しているものの，あまり臨床症状を示さない感染牛も多いことから，プロトが最近の研究によって明らかなった。両遺伝子型についテカ乳房炎の発見が遅れてしまい，気が付いた時には牛てプロテオーム解析を行うと，牛の乳房炎から分離され舎内で感染が広がってしまい清浄化が困難となる場合がる genotype 2 は発現する酵素などの蛋白発現の種類数がgenotype 1 よ り も 少 な い。 恐 ら く genotype 2 は， 牛 に共生・寄生するように進化したため，不必要になった蛋白を発現しなくなったと考えられている（ Murugaiyan etある。我々の調査でも，発症牛舎において健常牛も含めて全頭から乳汁を分離培養した結果， 10 ～ 20 ％の牛からPrototheca が分離されたことがある。このようにプロトテカ乳房炎は，他の乳房炎と比較しても，高い感染率であ142

図 4． 近隣接合法を用いた Prototheca 属および近縁藻類のリボゾーム 18S 領域にもとづく系統樹。Prototheca
zopfii 牛プロトテカ乳房炎分離株は，全て genotype 2 に属した。一方，牛舎環境からの分離株は全て genotype1 に属した。

る。場合によっては乳質の異常がほとんど認められない潜伏感染をしている個体が多く見つかることもあるため，感染牛が見つかった場合は，面倒でも全頭検査が必要である。

Prototheca 研究および Working Group についてPrototheca 属の微生物学的およびプロトテカ症について の 研 究 報 告 は， 年 々 増 加 し て お り， PubMed （ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed ） 上 で，“ Prototheca ”を検索すると，過去 10 ～ 5 年迄に掲載された報告数（ 70報）と比べ，過去 5 年～ 2015 年までの報告数（ 101 報）
は 1.5 倍 近 い。 こ の こ と は 国 際 的 に プ ロ ト テ カ 症 が， ヒトおよび動物において新興感染症として問題視されている 疾 患 で あ り， 研 究 の 必 要 性 が 重 要 視 さ れ て い る こ とを 意 味 し て い る。 そ の た め， International Society for

Human and Animal Mycology（ ISHAM, HP: http://www.isham.org/ ） の Working Group と し て， 2014年 に ISHAM Medical Phycology: Protothecosis andChlorellosis Working Group （ ISHAM-MPWG ） が発 足 さ れ， シ ン ポ ジ ウ ム を 毎 年 開 催 し て い る。 こ のISHAM-MPWG に 興 味 を お 持 ち の 方 は HP （ http://medicalphycology.org/ ） を 一 読 し， WG member とし て 参 加 ご 希 望 の 方 は， 加 納（ WG secretary <kanou.
rui@nihon-u.ac.jp> ）へご連絡頂きたい。
引用文献

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im Saftflusse der Laubbäume. Hedwigia. 33: 241–266.
Marques, S., Silva, E., Kraft, C., Carvalheira, J., Videira, A., Huss,143

図 5． Prototheca zopfii genotype 2 の鏡検像。中央の大きい細胞が母細胞（胞子嚢）で，その中で多数の娘細胞が生育している。娘細胞が成長すると，母細胞の細胞壁が壊れ中から娘細胞を放出させる。母細胞の周囲に有る小型の細胞が，放出された娘細胞（胞子嚢胞子）である。

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（日本大学）