抗生物質起因性出血性大腸炎（AAHC）の特徴と発症メカニズム

この記事のポイント

私たちのお腹の中には100兆個以上もの腸内細菌がいます。しかし、抗生物質を飲むとこれらの腸内細菌も死んでしまいます。体によい働きをしてくれる「善玉菌」も例外ではありません。

通常は服用後しばらくすると腸内細菌のバランスは元に戻ります。ただ、免疫力が低下していたり長い間抗生物質を服用していたりすると、腸内細菌のバランスが元に戻らなくなることがあります。その結果発症してしまう病気を総称して「菌交代症」といいます。

今回は菌交代症の一つである「抗生物質起因性出血性大腸炎（AAHC）」の特徴と発症メカニズムについて解説していきます。

※ 抗生物質起因性出血性大腸炎（antibiotic-associated hemorrhagic colitis）は「AAHC」と略されることが多いので、この記事でもそのように略すことにします。

目次


【筆者】山口　幸三

  • 2003年：北海道大学農学部 卒業
  • 2005年：北海道大学大学院農学研究科 修士課程 修了
  • 2005年～2017年：協和発酵工業株式会社（現 協和キリン株式会社）
    がんや腸内細菌に関するプロジェクトのサブリーダーとして研究を牽引。
  • 2019年：株式会社フローラボ設立
腸内環境に関する専門知識を背景に腸活関連の事業を推進。現在は、腸内フローラ解析にもとづいたパーソナル腸活（その人に合った腸活）のサポート、腸活ダイエットのサポート、腸活勉強会の主催などを行っている。


1.抗生物質起因性出血性大腸炎（AAHC）の症状と発生状況

細菌は「細胞壁」を作って、自分たちの体の周りを囲っています。これは人で例えるなら皮膚のようなものです。そのため、細胞壁を作れなくなると細菌は増殖できなくなります。

そして、抗生物質の中には「細菌の細胞壁合成を阻害する」というメカニズムで効くものがあります。例えば、ペニシリン系やセフェム系などの抗生物質が該当します。

つまり、私たちがペニシリン系やセフェム系の抗生物質を飲むと、体内にいる細菌は細胞壁が作れなくなって増殖がストップするのです。

ただ、これらの抗生物質が効かない細菌（耐性菌といいます）が腸の中で異常に増殖して、AAHCが発症することがあります。

AAHCの主な症状は下記のとおりです。
＜AAHCの主な症状＞
  • 突然の腹痛
  • トマトジュースのような血液の混じった下痢
  • 発熱（たいてい37℃台）
なお、AAHC患者の腸内は下記のようになっています。

AAHCの大腸内の様子
（参照:New Engl J Med）

AAHCは他の菌交代症と違って、命の危険が迫るような重篤な症状になることはありません。また、ほとんどの場合、原因となっている抗生物質の使用を中止すれば症状は改善します。さらに、2000年以降はペニシリン系抗生物質の使用機会が減っているため、AAHCの患者数も減少傾向にあります。

このように、AAHCは菌交代症の中では比較的症状が軽く、患者数も減少しているため、他の菌交代症ほど深刻なわけではありません。

2.抗生物質起因性出血性大腸炎（AAHC）の原因菌と発症メカニズム

2006年、AAHCの原因となる腸内細菌が発見され、「New England Journal of Medicine」という臨床医学系の一流科学雑誌に論文が掲載されました（参考文献：New Engl J Med）。

原因菌として発見された腸内細菌は、クレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）という細菌でした。この細菌は、肺炎や尿路感染症などの原因菌であるクレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）の仲間です。

※ クレブシエラ属の細菌には病原性を示すものが多いです。

K.oxytocaの顕微鏡写真
（画像はWikipediaより）

また、クレブシエラ・オキシトカは、β-ラクタマーゼという酵素を作っていることもわかりました。この酵素はペニシリン系やセフェム系の抗生物質を分解して無効化してしまう酵素です。

つまり、クレブシエラ・オキシトカはβ-ラクタマーゼを作ってペニシリン系（セフェム系）抗生物質を分解するため、これらの抗生物質が効かないのです。一方、他の腸内細菌はこれらの抗生物質によって増殖がストップします。そのため、腸の中でクレブシエラ・オキシトカだけが異常に増えてしまうのです。

実際、その後の研究で、AAHC患者の腸の中には、健康な人の10万倍のクレブシエラ・オキシトカがいることが判明しました。

また、クレブシエラ・オキシトカが「チリバリン」という毒素を作っていることも明らかになりました。この毒素は、腸の細胞のDNAに作用して細胞死を引き起こします。（参考文献：Proc Natl Acad Sci USA）

チリバリンの構造

以上をまとめると、AAHCの発症メカニズムは以下のようになります。

＜AAHCの発症メカニズム＞
  1. ペニシリン系あるいはセフェム系抗生物質を服用する。
  2. これらの抗生物質に耐性のあるクレブシエラ・オキシトカが腸の中で異常に増殖する。
  3. 増殖したクレブシエラ・オキシトカがチリバリンを作る。
  4. チリバリンが腸の細胞死を引き起こす。
  5. 腹痛、血液の混じった下痢が発症する。

※ クレブシエラ・オキシトカとは別の細菌がAAHCの原因になる場合もあります。

AAHCの原因物質として発見されたチリバリンはそれほど毒性の強い物質ではありません。そのせいか、AAHCが重症化することはあまりありません。ただ、AAHCに注意が必要なことは変わりません。

そのため、抗生物質を服用するときは必ず医師の指示に従うようにしてください。そして、もしAAHCのような症状が現れた場合は、すぐに医師に伝えましょう。そうすることで、症状が軽いうちに対処することができます。

自分で勝手に抗生物質の服用量を減らしたり途中で服用を中止したりすると、耐性菌が生まれることがあります。薬の服用に関しては必ず医師の指示に従ってください。

3.まとめ

  • ペニシリン系やセフェム系の抗生物質を飲むと、稀に抗生物質起因性出血性大腸炎（AAHC）になることがある。
  • AAHCの原因菌としてクレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）が見つかっている。クレブシエラ・オキシトカはβ-ラクタマーゼを産生してこれらの抗生物質を分解している。
  • クレブシエラ・オキシトカはチリバリンという毒素を作ることで、下痢などの症状を引き起こす。



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