第110回
問119
理論問題｜生物
細菌毒素の種類と作用機序
問119（理論）
細菌毒素に関する記述として、正しいのはどれか。2つ選べ。
※本問は採点上の特例により、選択肢1・3・5のうちいずれか2つを選んだ場合に正解として扱われます。
1
リポ多糖は、グラム陰性菌外膜の構成成分であり、多糖部位に免疫刺激作用がある。
—
2
スーパー抗原は、B細胞受容体と非特異的に結合して抗体産生を抑制する。
—
3
ストレプトリジンOは、化膿レンサ球菌から産生され、コレステロールと結合して宿主の細胞膜に孔をあける。
—
4
ベロ毒素は、百日咳菌から産生され、咽頭粘膜と結合して偽膜を形成する。
—
5
破傷風毒素は、運動神経の終末部から取り込まれ、脊髄まで運ばれる。
—
正解です！
解説で各細菌毒素の産生菌・作用機序の対応を確認しましょう。
不正解です。正解は 1・3・5のいずれか2つ です。
解説で各細菌毒素の産生菌・作用機序の対応を確認しましょう。
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本問は、厚生労働省の正答発表において選択肢1・3・5のうちいずれか2つを選んだ場合に正解として扱われる採点特例が適用された問題です。細菌毒素は、①菌体外に分泌される「外毒素（タンパク質性）」と、②グラム陰性菌の細胞壁（外膜）由来の「内毒素（リポ多糖：LPS）」に大別され、それぞれ産生菌・標的・作用機序が異なります。
代表的な細菌毒素の整理
・リポ多糖（LPS、内毒素）：グラム陰性菌外膜の構成成分。Lipid A・コア多糖・O抗原（多糖鎖）から成る。マクロファージのTLR4を介した免疫刺激（発熱・炎症性サイトカイン産生）作用を持つ
・スーパー抗原：抗原提示細胞のMHCクラスII分子とT細胞受容体（TCR）に非特異的に結合し、多数のT細胞を一斉に活性化させ、サイトカインストームを引き起こす（黄色ブドウ球菌の毒素性ショック症候群毒素など）
・ストレプトリジンO：化膿レンサ球菌（Streptococcus pyogenes）が産生するコレステロール依存性溶血毒素。宿主細胞膜のコレステロールと結合して孔を形成し、溶血・細胞傷害を起こす
・ベロ毒素（志賀毒素様毒素）：腸管出血性大腸菌（O157など）が産生し、リボソームのタンパク質合成を阻害する。腎臣細胞（糸球体内皮細胞など）を傷害し、溶血性尿毒症症候群（HUS）の原因となる
・ジフテリア毒素：ジフテリア菌が産生し、咽頭粘膜上皮を傷害して偽膜を形成する（ベロ毒素ではなくジフテリア毒素の特徴）
・破傷風毒素（テタノスパスミン）：破傷風菌が産生する神経毒。運動神経終末（神経筋接合部）から取り込まれ、軸索を逆行性輸送されて脊髄・中枢神経系まで運ばれ、抑制性神経伝達物質（GABA・グリシン）の放出を阻害して強直性痙攣を引き起こす
・リポ多糖（LPS、内毒素）：グラム陰性菌外膜の構成成分。Lipid A・コア多糖・O抗原（多糖鎖）から成る。マクロファージのTLR4を介した免疫刺激（発熱・炎症性サイトカイン産生）作用を持つ
・スーパー抗原：抗原提示細胞のMHCクラスII分子とT細胞受容体（TCR）に非特異的に結合し、多数のT細胞を一斉に活性化させ、サイトカインストームを引き起こす（黄色ブドウ球菌の毒素性ショック症候群毒素など）
・ストレプトリジンO：化膿レンサ球菌（Streptococcus pyogenes）が産生するコレステロール依存性溶血毒素。宿主細胞膜のコレステロールと結合して孔を形成し、溶血・細胞傷害を起こす
・ベロ毒素（志賀毒素様毒素）：腸管出血性大腸菌（O157など）が産生し、リボソームのタンパク質合成を阻害する。腎臣細胞（糸球体内皮細胞など）を傷害し、溶血性尿毒症症候群（HUS）の原因となる
・ジフテリア毒素：ジフテリア菌が産生し、咽頭粘膜上皮を傷害して偽膜を形成する（ベロ毒素ではなくジフテリア毒素の特徴）
・破傷風毒素（テタノスパスミン）：破傷風菌が産生する神経毒。運動神経終末（神経筋接合部）から取り込まれ、軸索を逆行性輸送されて脊髄・中枢神経系まで運ばれ、抑制性神経伝達物質（GABA・グリシン）の放出を阻害して強直性痙攣を引き起こす
各選択肢の解説
△ 1 リポ多糖はグラム陰性菌外膜の構成成分であるという前半は正しい。免疫刺激（内毒素活性）の主体は一般にLipid Aとされるが、多糖部位（コア多糖・O抗原）についても免疫系との相互作用が報告されており、この記述の解釈をめぐる曖昧さが、本問の採点特例（1・3・5のいずれか2つを正解とする）の背景にあると考えられる
× 2 スーパー抗原が結合するのはB細胞受容体ではなく、MHCクラスII分子とT細胞受容体（TCR）である。また作用も「抗体産生の抑制」ではなく、T細胞の非特異的・大量活性化とそれに伴うサイトカインストームである
◯ 3 ストレプトリジンOは化膿レンサ球菌から産生され、コレステロール依存性に宿主細胞膜に孔を形成する溶血毒素であり、正しい記述である
× 4 ベロ毒素を産生するのは百日咳菌ではなく腸管出血性大腸菌（O157など）である。「咽頭粘膜と結合して偽膜を形成する」のはベロ毒素ではなくジフテリア毒素の特徴であり、2つの毒素の説明が入れ替わっている誤り選択肢である
◯ 5 破傷風毒素は運動神経終末から取り込まれ、軸索を逆行性に輸送されて脊髄まで運ばれるという記述は正しい
△ 1 リポ多糖はグラム陰性菌外膜の構成成分であるという前半は正しい。免疫刺激（内毒素活性）の主体は一般にLipid Aとされるが、多糖部位（コア多糖・O抗原）についても免疫系との相互作用が報告されており、この記述の解釈をめぐる曖昧さが、本問の採点特例（1・3・5のいずれか2つを正解とする）の背景にあると考えられる
× 2 スーパー抗原が結合するのはB細胞受容体ではなく、MHCクラスII分子とT細胞受容体（TCR）である。また作用も「抗体産生の抑制」ではなく、T細胞の非特異的・大量活性化とそれに伴うサイトカインストームである
◯ 3 ストレプトリジンOは化膿レンサ球菌から産生され、コレステロール依存性に宿主細胞膜に孔を形成する溶血毒素であり、正しい記述である
× 4 ベロ毒素を産生するのは百日咳菌ではなく腸管出血性大腸菌（O157など）である。「咽頭粘膜と結合して偽膜を形成する」のはベロ毒素ではなくジフテリア毒素の特徴であり、2つの毒素の説明が入れ替わっている誤り選択肢である
◯ 5 破傷風毒素は運動神経終末から取り込まれ、軸索を逆行性に輸送されて脊髄まで運ばれるという記述は正しい
引っかけポイント：
・選択肢1：内毒素活性の主体はLipid Aであるという知識と、選択肢の「多糖部位」という表現との整合性については出題側でも解釈の余地があったため、本問は複数選択肢を正解として扱う特例的な採点となっている
・選択肢2：スーパー抗原の結合対象（TCR・MHCクラスII）と、通常の抗原提示・免疫反応の仕組み（B細胞受容体、抗体産生）を混同しないよう注意する
・選択肢4：「ベロ毒素」と「ジフテリア毒素」の産生菌・標的・病態（HUSと偽膜性咽頭炎）を入れ替えた典型的な誤り選択肢。両者を対で正確に区別できるようにしておく
・選択肢1：内毒素活性の主体はLipid Aであるという知識と、選択肢の「多糖部位」という表現との整合性については出題側でも解釈の余地があったため、本問は複数選択肢を正解として扱う特例的な採点となっている
・選択肢2：スーパー抗原の結合対象（TCR・MHCクラスII）と、通常の抗原提示・免疫反応の仕組み（B細胞受容体、抗体産生）を混同しないよう注意する
・選択肢4：「ベロ毒素」と「ジフテリア毒素」の産生菌・標的・病態（HUSと偽膜性咽頭炎）を入れ替えた典型的な誤り選択肢。両者を対で正確に区別できるようにしておく
臨床メモ▼
薬剤師 あおい
破傷風は、汚染された傷口から破傷風菌の芽胞が侵入し、嫌気的な環境で発芽・増殖して毒素（テタノスパスミン）を産生することで発症します。深い刺し傷や土壌汚染のある外傷では、破傷風トキソイドワクチンの接種歴確認と、必要に応じた抗破傷風人免疫グロブリン（TIG）の投与が重要になります。
また腸管出血性大腸菌感染症（O157など）では、ベロ毒素による溶血性尿毒症症候群（HUS）のリスクがあるため、下痢症状に対して安易に止痢薬（腸管運動抑制薬）を使用すると毒素の排出が遅れ、症状が悪化する可能性がある点も、実務上の重要な注意点です。
