大腸菌は食中毒菌である前に腸の住人

「大腸菌」と声に出すと、たいていの人は回収されたほうれん草の袋を思い浮かべます。その反射は無理もありませんが、ほとんど的外れです。ニュースの見出しの中の菌と、あなたの大腸の中の菌は同じ種です。そしてあなたの大腸にいるほうは、おそらく何年も静かにそこにいます。

それは何か

Escherichia coli は腸内細菌科に属するグラム陰性の桿菌で、通性嫌気性の細菌です。主なすみかは脊椎動物の腸で、そこでは宿主と共生して暮らしています ¹。

「通性嫌気性」という言葉を覚えておいてください。酸素があれば酸素で呼吸し、なければ発酵する、という意味です。この菌があなたのためにすることのほとんどと、あなたに対してすることのほとんどが、この融通のよさから生まれます。

体のどこに住んでいるのか

主に大腸で、しかもたまに来る客ではありません。MartinsonとWalkが2020年に EcoSal Plus に書いた総説では、大腸菌は90%以上の人の腸内細菌叢の一員です ²。著者たち自身の連続研究 — 健康な成人8人が2週間ごとに6か月から2年にわたって便を出し、1検体あたり95個のコロニーを拾う — では、評価された32,470株のうち87%が大腸菌でした ²。8人は種全体についての主張の土台としては薄いので、握りしめすぎないでください。それでもこの範囲で言えるのは、「腸の腸内細菌科」と言うとき、私たちはたいてい大腸菌のことを言っているということです。

菌数は大きくばらつきます。同じ総説が語る別の連続研究 — McBurneyらが健康な成人2人を1年間毎月調べたもの — では、便の腸内細菌科は1グラムあたり10²から10⁹ CFUの範囲にありました ²。たった2人を時間をかけて追っただけで、7桁の広がりです。その上限にあってさえ、これは少数派の集団です。大腸を支配しているのは厳密な嫌気性菌です。「ほぼ全員が持っている」と「たくさんいる」は別の主張で、成り立つのは最初のほうだけです。

ここが人を驚かせる部分です。あなたは百種類の大腸菌を持っているわけではありません。ふつう、ある時点で存在する血清型は1つか2つだけです ²。何か月も居座る長寿の住人と、数日から数週間で通り過ぎる一時の滞在者です ²。あなたの大腸菌は、本当の意味であなたのものです。

腸の外では、大腸菌はいるべきでない場所に顔を出します。膀胱と尿道、血流、新生児の髄膜です。同じ種、違う住所。その引っ越しが、下の害の節の大半を占めます。

名前、古いものと新しいもの

小児科医のTheodor Escherichが乳児の便からこの菌を見つけ、最初の記載を与えました。ただし正式な命名が受け継いでいる名前は、承認リスト上の基礎異名である Bacillus coli Migula 1895で、これをCastellaniとChalmersが1919年に、Escherichにちなむ Escherichia 属へ移しました。種名はそれ以来安定しています。最近動いたのは、その上の住所のほうです。長らくProteobacteriaと呼ばれてきた門は、いまは Pseudomonadota として正式公表されており、2021年に名前が正式に定められた42の原核生物の門の一つです ¹²。それ以前に書かれた論文は、同じグループを古い言葉で呼んでいます。

その下には、もっと奇妙な命名の問題があります。Shigella — 臨床微生物学ではいまも4つの種を持つ独立した属として扱われています — は、遺伝的にはまったく別の生き物ではありません。LanとReevesは、Shigella の系統が Escherichia coli という種の内側に位置し、同じ病原性プラスミドを獲得したあとに独立して生まれたことを示しました ¹¹。臨床上のラベルは実用的な理由で生き残っています。家系図はそれを支えていません。

私たちのために何をするのか

項目は二つ。そしてどちらについても慎重に書きたいと思います。

好気性の居場所を押さえています。 大腸菌は脊椎動物の腸で主要な好気性の生き物であり、そこで宿主と共生して暮らしています ¹。これに添えられがちな仕組み — 腸の壁から拡散してくるわずかな酸素を消費することで、ほかのみんなのために大腸を無酸素に保つのを助けている — は、その生理からのもっともらしい、よく繰り返される推論です。声に出して言えば、その利益を人で示したヒト試験を、私は見つけていません。証明された効果ではなく、仕組みとして受け取ってください。

ビタミンK2をつくります。 大腸菌は、細菌型のビタミンKであるメナキノンを合成する経路を持っています ⁴。ここでの留保は小さくありません。大腸でメナキノンをつくることと、使える量を吸収することは別の問いで、二つ目のほうはサプリメントの宣伝文が匂わせるよりずっと決着していません。

そして一つの株には、本物の試験が背後にあります。 大腸菌Nissle 1917は承認されたプロバイオティクスです。Kruisらが2004年に Gut に発表した試験では、寛解期の潰瘍性大腸炎の患者327人が、Nissle 1917（n = 162）か標準薬のメサラジン（n = 165）に12か月間割りつけられました。プロトコル適合解析での再燃はプロバイオティクス群の36.4%（110人中40人）、メサラジン群の33.9%（112人中38人）で、有効性は同等でした ³。留保が二つ、どちらも重要です。これは確立した薬との同等性であって、プラセボとの比較ではありません。そして、一つの病気における一つの株についての証拠であり、あなた自身の大腸にいる大腸菌については何も語っていません。

私たちに逆らって何をするのか

さて帳簿のもう一方の側です。そしてこちらは重い。

まず規模です。 33種の細菌性病原体を対象とした世界疾病負担の解析では、2019年にそれらの細菌に関連したと推定される死亡は約770万人 — 世界の全死亡の13.6% — でした ⁵。大腸菌を含む5つの病原体が、その総数の54.9%を占めています ⁵。耐性の側の絵はさらに鋭いものです。2019年に細菌の抗菌薬耐性に関連したと推定される495万人の死亡のうち、単独で最大の病原体は大腸菌でした ⁶。

尿路感染症が、その日常的な顔です。Foxmanの総説は、米国で年間約700万件の外来受診、約100万件の救急外来受診、100,000件の入院を数え、24歳までに抗菌薬を必要とする感染症にかかった女性はほぼ3人に1人だとしています ¹⁰。その多くは、腸から数センチ移動した大腸菌です。

志賀毒素をつくる株が、食中毒を起こすものです。2011年にドイツで起きた E. coli O104:H4の集団発生は、痛ましい自然実験になりました。報告された症例は3,816件、死亡は54人、そして腎臓と血液の合併症である溶血性尿毒症症候群が845人 — 総数の22% — に起きました ⁸。この病気には珍しく、溶血性尿毒症症候群に進んだ患者の大半は大人で — 88%、年齢の中央値は42歳 — そのうち68%は女性でした ⁸。感染源はもやしにたどられ、レストランの利用者のうち、もやしを出された人の発病の相対危険度は14.2でした ⁹。

そして治療の落とし穴です。 WongらがO157:H7による下痢の子ども71人を前向きに調べた研究では、10人に溶血性尿毒症症候群が起こり、抗菌薬による治療はそれを発症する相対危険度14.3（95 % 信頼区間 2.9から70.7）を伴っていました ⁷。声に出して言えば、71人は小さな研究ですし、その信頼区間は途方もなく広いものです。けれど向きは、毒素の放出について知られていることと一致しています。だからこそ、血の混じった下痢に「とりあえず抗菌薬を」は間違った直感なのです。

二つの事実をどう抱えるか

大腸菌は生物学で最もよく研究された生き物であり、地上で最も多くの死に関わる細菌の一つであり、そして健康な人のほぼ全員に静かに住む住人でもあります。どちらも本当で、その落としどころは「免疫しだいです」ではありません。この種が遺伝的に広く散らばっている、ということです。系統、つまり家の筋のほとんどは常在菌です。腸に住み、通り過ぎるものを食べ、宿主に害をなさず、まさにその暮らしのためにできています。少数が毒素、侵入、尿路への付着の遺伝子 — 組織を害し、細胞に押し入り、膀胱の壁にしがみつくための道具立て — を持っており、それがよそで病原体、つまり病気を起こすものに変わるものたちです ^{1 11}。理にかなった結論は、自分の中の菌を恐れることではありません。その親戚のうちの少数が、いるべきでない場所に着いたときに何をできるのかを、きちんと敬うことです。