◆結核の現状と結核予防法の改正
結核予防法が改正され、2005年4月より施行されました。小・中学生のツベルクリン(ツ)反応検査、BCG接種はすでに2003年から中止になっていますが、今回の改正で乳児へのBCG接種がツ反応検査を省略し直接接種となりました。定期健診は対象の見直しがなされ、高リスク集団を対象とした効率的な健診となります。また、患者治療においてはDOTS(Di-
rectly observed treatment, short course)という患者を前にした直接服薬確認法が強化されます。このように、結核対策が状況の変化にあわせて一律的なものから個別のリスクに応じた、きめ細やかなものに変更されています。
結核予防法は1919年に施行されましたが、1951年に大幅な改正が行われ、国を挙げての取り組みにより我が国の結核は世界で類を見ない速さで減少しました。しかし、最近、減少傾向が鈍化しており、2003年(結核の統計2004)における新登録患者は全国で31,638人、死亡者は2,336人を数え、依然として結核は国内最大級の感染症となっています。また、我が国の結核罹患率(人口10万人に対する新登録患者数)は24.8と報告されており、これは米国(5.2)の約5倍で、世界的にも結核の中蔓延国と位置づけされているのが現状です。ちなみに、神奈川県における2003年の新登録患者は1,961人、死亡者148人、罹患率22.6で、罹患率は対前年比0.2増となっています。
結核は結核菌(Mycobacterium tu-berculosis)の感染により引き起こされる慢性的感染症です。患者から喀出された結核菌を含む飛沫核(エアロゾル)が空中を漂い、それを他の人が吸入し肺胞に定着することにより感染が成立します。感染しても約10%の人が発症する程度ですが、発症しない人でも、肺の中で結核菌は無くなったわけではないので、老化や生活習慣病(糖尿病、癌等)等により抵抗力が低下した時に発症(結核の再燃)することがあります。高齢者の結核の多くがこの再燃によるものです。現在、我が国では高齢化が急速に進んでおり、それに伴い新登録患者に占める70歳以上の患者も40%を超え、今後更に増加することが懸念されています。
◆結核の感染経路解明と結核菌の遺伝子型別
結核の集団感染は近年も一向に収まることなく、学校、事業所、病院あるいは福祉施設等で発生しており、2000~04年に厚生労働省に報告された事例は170件を数えました。学校での集団発生が約3割と最も多く、本県内でも、2004年2月に横浜市内の大学において学生13名が結核を発症し、132名が予防内服治療を受けた事例がありました。集団感染が発生した場合に、感染の拡がりや感染経路・感染源の調査をし、拡大・再発を防止する必要があります。結核は発症まで長い時間を要するため集団感染の全貌を把握することは容易ではありませんが、感染経路を追求するための方法として、現在、患者から検出された結核菌の遺伝子型別が実施されています。学校や施設などで結核の集団感染と思われるような事例が発生した時に、複数の患者から検出された結核菌の遺伝子型を調べ、同一であれば同じ菌による感染となり、その菌を排出している感染源患者がどこかに存在することになります。そして、各患者の発病日、発生地域およびその他の疫学情報から集団感染との判断ができると同時に、感染経路・感染源の解明が可能です。また、一見関係がないように見える結核の散発事例が実は同一感染源に起因するものであることもあり、このような隠れた感染源をも見つけることができます。感染源を迅速に究明し、治療することが集団感染の再発防止につながり、更には結核の減少に結びつくことになるので、極めて重要です。
現在、当衛生研究所では結核菌の塗抹検査や培養検査と並行して遺伝子型別を実施しています。遺伝子型別にはVNTR(Variable Number
of Tandem Repeat)法という新しい方法を導入しています。図1に示すように従来法のRFLP(Restriction Frag-ment
Length Polymorphism)法は煩雑で高度な技術を要する上に、結果が判明するまでに1~2週間を要しますが、VNTR法では1~2日で結果を出すことが可能で、格段に迅速で、操作も簡便です。
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図1 VNTR法とRFLP法の操作手順 |
◆VNTR法による結核菌の遺伝子型別
結核菌の全塩基配列が1998年に解明され、その中に40~100塩基対(bp)の直列に反復される塩基配列(Tan- dem repeat)が複数箇所に存在することが分かりました。これらの箇所において反復される数は菌株で違いが見られることを利用して型別するのがVNTR法です。反復塩基配列の存在する部位をPCR(Polymerase
ChainReaction)法で増幅し、各部位におけるPCR増幅産物の大きさから反復数(アリルプロファイル)を求めることができます。当所では現在、PCR増幅部位を16箇所(TBTR-1~16;西森ら、動物衛生研究所報告、2003年)とし、結核菌の型別を実施しています。図2に、結核標準菌株(H37Ra)のVNTR法におけるPCR産物の電気泳動像およびアリルプロファイルを示します。これらが一致すれば同一遺伝子型の菌であり、そうでなければ異なる型の菌と判断されることになります。
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図2 結核標準菌株 (H37Ra) の電気泳動像およびアリルプロファイル |
当所では、神奈川県立循環器呼吸器病センターで分離された患者由来の結核菌をVNTR法で解析していますが、異なる患者由来の41株においては全てが異なるアリルプロファイルを示しました。一方、過去に結核を発症した人が完治後再び発症した3事例においては、初発時と再発時に分離された菌株のアリルプロファイルは一致し、以前に感染した結核菌が体内に残存し、その菌による再燃であることが判明しました。更に、少数例ですが、外国人から分離された菌株は日本人とは異なるアリルプロファイルを示す傾向が見られ、それらの外国人は日本国以外で感染した可能性が推定されました。
このように、結果が数値(アリルプロファイル)で示されることで株間での比較はもちろん、他の施設で解析した株との比較も容易となり、これらの結果を集積することでVNTR法を利用した結核菌遺伝子型の広域データベース化が可能です。既に、米国ではデータベース構築が進められていると言われています。VNTR法の自動化も検討されており、近い将来には全国レベルでのVNTRデータベース化が進み、我が国の結核対策において大きく貢献することが期待されます。VNTR法のもう一つの特徴は、喀痰から直接に結核菌の遺伝子型別が実施できる可能性があることです。これはVNTR法がPCRを基礎的方法としているためですが、実用化されると遺伝子型別の迅速化が更に進むことになります。
また、VNTR法では薬剤耐性結核菌を特異的に検出することはできませんが、耐性菌に特有のアリルプロファイルが見出される可能性はあると考えられます。従って、今後、この部分の検討が進むことにより、耐性菌感染患者に対する迅速な治療にもVNTR法が威力を発揮することになるかも知れません。
当所においては、今後も結核菌の検査およびVNTR法による遺伝子型別を継続して実施すると同時に、VNTR法の応用として喀痰からの直接型別法および薬剤耐性菌の迅速検出法も研究課題の中で検討していく予定です。
(微生物部)
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