は、の小型で卵形または桿菌状の細菌（小球桿菌）であり、非遊走性で非芽胞形成であり、しばしばカプセルを持つ[1]。この細菌は、（または百咳、）と呼ばれる急性の呼吸器感染症の原因微生物である。百日咳は、主にに影響を与える高度に伝染性の疾患であり、咳、くしゃみ、会話中に放出されるを介して人から人へと伝播する[2]。この細菌は複数の毒素を産生し、特に（pertussis toxin）が重要である。この毒素は気道の上皮細胞を損傷し、炎症、粘液の蓄積、重度の咳を引き起こす[3]。初期症状はに似ており、鼻水、軽い咳、低熱などが見られるが、次第に激しく突発的な咳の発作に進行し、しばしば吸気時に特徴的な「」という音（「シーホー」または「ガロ」）で終わる[4]。病気の経過は数週間から数ヶ月に及ぶことがあり、「百日咳」とも呼ばれる[5]。特にや幼児では重症化しやすく、、、、さらには死亡のリスクが高くなる[6]。予防の最も効果的な手段はであり、（小児用）と（思春期および成人用）が用いられ、、、無細胞百日咳の3つに同時に予防効果がある[7]。これらのワクチンは、乳児期に特定のスケジュールで接種され、思春期以降にはブースター接種が推奨されており、の接種も新生児を保護するために重要である[8]。
百日咳の病原体としてのBordetella pertussis
は、に分類される小型の小球桿菌（coccobacilo）であり、非遊走性で非芽胞形成であり、しばしばカプセルを持つ[1]。この細菌は、（または百咳、）と呼ばれる急性の呼吸器感染症の原因微生物である。百日咳は、主にに影響を与える高度に伝染性の疾患であり、咳、くしゃみ、会話中に放出されるを介して人から人へと伝播する[2]。細菌は複数の毒素を産生し、特に（pertussis toxin）が重要である。この毒素は気道の上皮細胞を損傷し、炎症、粘液の蓄積、重度の咳を引き起こす[3]。初期症状はに似ており、鼻水、軽い咳、低熱などが見られるが、次第に激しく突発的な咳の発作に進行し、しばしば吸気時に特徴的な「」という音（「シーホー」または「ガロ」）で終わる[4]。病気の経過は数週間から数ヶ月に及ぶことがあり、「百日咳」とも呼ばれる[5]。
感染の伝播と感染源
Bordetella pertussisの伝播は、主に感染者が咳、くしゃみ、会話によって放出するを吸入することによって行われる[4]。この感染は、特に密閉空間や長時間の近接接触がある環境、例えば家庭、学校、保育施設などでの効率が非常に高い[15]。感染者は、症状の発現から約2週間が最も感染力が強く、軽微な症状（鼻水、軽い咳、低熱）の初期段階からすでに感染源となり得るため、早期の発見が困難である[16]。抗菌薬を投与しない場合、咳の発症から3週間後まで感染力が持続する可能性がある。しかし、やなどの適切な抗菌薬治療により、通常5日間の治療後には感染力が著しく低下する[17]。主な感染源は症状のある患者であるが、特に免疫が低下しているやでは、無症状の保菌者（）として感染を広める可能性がある。これらの成人や青少年が、や幼児に感染を広める主要な媒介者となることが多く、乳児の重症化リスクを高める[18]。
臨床症状と病期の進行
百日咳の症状は、進行に応じて複数の病期に分けられる。最初の1～2週間は（fase catarral）と呼ばれ、軽度の風邪のような症状が現れる。具体的には、鼻水、鼻づまり、くしゃみ、軽い咳、微熱または無熱などが含まれる[19]。この時期は感染力が非常に強く、症状が非特異的であるため、診断が遅れることが多い。その後、病状は（fase paroxística）に移行し、激しく制御不能な咳の発作（paroxismos）が特徴的になる[4]。咳の発作の後には、空気を吸い込む際に特徴的な高音の「ヒューヒュー」音（whoop）が聞こえることが多く、嘔吐を伴うことも一般的である。この病期は数週間から10週間以上続くことがあり、「百日咳」という名称の由来ともなっている[4]。
特に（bebés）や新生児では、典型的な咳の発作や「ヒューヒュー」音が見られない代わりに、（apnea）、呼吸困難、（cianosis）、および頻度の低い咳が現れる。これらの症状は非常に危険であり、乳児は重症化しやすく、、、、さらには死亡のリスクが著しく高くなる[22]。病期の最終段階である（fase de convalecencia）では、咳の頻度と強度が徐々に減少するが、数週間続くことがある。その後も、他の呼吸器感染症にかかると咳が再発することがある[23]。一方、成人や青少年では、特徴的な「ヒューヒュー」音が欠如し、単に持続性の咳が現れることが多いため、臨床診断が困難になり、無意識のうちに感染を広める原因となる[24]。
重症化リスクと高リスク集団
百日咳は、特に未接種または接種不全のにおいて、非常に重症化しやすい疾患である[16]。乳児は免疫系が未熟であり、初回のが生後2ヶ月から始まるため、生後最初の数ヶ月間は百日咳に対する特異的な免疫がほとんどない。このため、感染すると、、、、などの重篤な合併症を引き起こしやすく、（UCI）入室や管理が必要になることもある[26]。特に、白血球数が著しく増加（>50,000/mm³）している場合や、肺炎を合併している場合は死亡リスクが高くなる[26]。2026年には、ホンジュラスで確認された百日咳による死亡例3件のすべてが1歳未満の乳児であった[28]。同様に、メキシコでも2025年に73件の死亡が報告され、ほとんどが乳児であった[29]。
予防戦略と免疫獲得
百日咳の予防において最も効果的な手段はである[7]。現在使用されている主なワクチンは、（小児用）と（思春期および成人用）であり、、、無細胞百日咳の3つに同時に予防効果がある[31]。DTaPワクチンは、通常生後2ヶ月、4ヶ月、6ヶ月、15～18ヶ月、4～6歳の5回接種が推奨されている[32]。一方、Tdapワクチンは、11～12歳でブースター接種が推奨されており、成人や妊婦も接種対象となる[33]。特に、の女性への接種は極めて重要である。妊娠後期（27～36週）にTdapワクチンを接種することで、母体から胎児へ保護抗体が胎盤を介して移行し、新生児がワクチン接種可能になるまでの数ヶ月間、間接的に保護される[34]。この「」戦略は、乳児の入院率と死亡率を大幅に低下させることが証明されている[35]。一方、乳児の周囲の家族や介護者を接種する「」（cocooning）戦略も提案されているが、その実施には多くの人的・時間的資源が必要であり、母体接種に比べて効果が限定的であるとされている[36]。
細菌の形態および生理的特性
は、で陰性を示す小型の細菌であり、その形態は卵形または桿菌状（小球桿菌）である[37]。細胞の大きさは約0.8 µm × 0.4 µmと非常に小さく、非遊走性であり、鞭毛を持たない。また、芽胞を形成せず、しばしばカプセルを有する。このカプセルは、による貪食を回避するなど、病原性の維持に寄与している[38]。
生理的特性と栄養要求
Bordetella pertussisは好気性細菌であり、酸素を必要とする厳密な好気性（aerobio estricto）である。最適な生育温度は35～37℃で、これはヒトのの温度と一致しており、自然宿主であるヒトの気道に適応した生理的特性を持つ[37]。この細菌は栄養要求が高く、特にニコチンアミド、硫酸マグネシウム、硫酸カリウムなどの特定の成分を必要とするため、「培養が難しい」（fastidiosa）とされる。そのため、一般の培地では生育が困難であり、専用の選択的強化培地が使用される[40]。
主に用いられる培地には、ボルデ・ジェングー培地（Bordet-Gengou medium）とリーガン・ロウ培地（Regan-Lowe medium）がある。ボルデ・ジェングー培地は、ジャガイモ抽出液、カゼイン、グリセロール、脱線維羊血を含み、細菌の生育を促進する。一方、リーガン・ロウ培地は活性炭を含み、気道の常在菌などの混在微生物の生育を抑制するための抗生物質（通常はセファレキシン）も添加される。これらの培地により、B. pertussisの分離が可能となる[41]。
培養特性と同定
B. pertussisの培養では、3～7日（最長12日）の遅延した生育が観察される。形成されるコロニーは小さく、光沢があり、真珠のような外観（peroladas）を呈する。ボルデ・ジェングー培地では、部分的な溶血環が観察される場合がある。これらの形態学的特徴は、初期の同定に役立つが、他の気道常在の小球桿菌（例えばHaemophilus influenzae）との鑑別が困難なため、確定診断には追加の検査が必要である[38]。
細胞表面の接着因子
B. pertussisの生理的特性の一つとして、気道粘膜への強固な接着能力が挙げられる。この接着は、複数の表面タンパク質によって媒介される。代表的な接着因子には、フィラメント状ヘマグルチニン（FHA）、細胞外マトリックス接着タンパク質（BrkA）、および菌毛（Fim）がある。これらの因子は、気道上皮の線毛細胞に特異的に結合し、粘液のクリアランスから逃れるために不可欠である[43]。特にFHAは、宿主細胞のインテグリン受容体に結合することで、細菌の定着を促進する。
毒素と病原性因子
B. pertussisの生理的特性は、複数の強力な毒素と病原性因子の産生に深く関連している。これらは、宿主の免疫応答を回避し、感染を維持する上で中心的な役割を果たす。
- 百日咳毒素（Pertussis toxin, PT）：AB5型の外毒素であり、宿主細胞のGタンパク質をADP-リボシル化することで、細胞内のシグナル伝達を破壊する。これにより、の走化性が阻害され、免疫応答が抑制される[44]。
- アデニル酸シクラーゼ毒素（Adenylate cyclase toxin, ACT）：細胞内に侵入し、ATPをcAMPに変換することで、マクロファージや好中球の貪食機能を麻痺させ、細菌の生存を可能にする[45]。
- 気管細胞毒素（Tracheal cytotoxin, TCT）：細胞壁の代謝産物であり、線毛上皮細胞の破壊と局所的な炎症を引き起こす[46]。
- リポオリゴサッカライド（Lipooligosaccharide, LOS）：細菌の外膜に存在する内毒素様成分で、プロ炎症性サイトカインの産生を誘導し、組織損傷を引き起こす[43]。
これらの生理的および分子的メカニズムにより、B. pertussisは気道粘膜に効率的に定着し、免疫系を回避しながら持続的な感染を成立させることができる。その結果、特徴的な激しい咳発作が引き起こされ、感染が拡大する。
百日咳の臨床症状と病期
百日咳（pertussis）は、によって引き起こされる高度に伝染性の急性呼吸器感染症であり、その臨床症状は明確な3つの病期に分類される。これらの病期は、初期の風邪様症状から始まり、次第に重度の咳発作へと進行し、最終的に徐々に回復する過程を経る。病気の経過は通常数週間から数ヶ月にわたり、「百日咳」とも呼ばれる [5]。
病期1：カタル期（1～2週間）
百日咳の初期段階であるカタル期は、通常1～2週間続く。この時期の症状はやと非常に似ており、診断が困難である。主な症状には以下が含まれる：
- （分泌物）や鼻づまり
- 軽度の乾いた咳
- 微熱または発熱の欠如 [19]
この段階は非常に感染力が強く、患者はまだ重篤な咳を示していないため、周囲に気づかれずに他者に病原体を広げる可能性が高い。このため、早期の診断と隔離がの防止に不可欠である [16]。
病期2：痙咳期（数週間～数ヶ月）
カタル期の後、病気はより重症な痙咳期へと移行する。この段階では、咳は突発的で激しい発作（paroxysm）となり、以下のような特徴的な症状が現れる：
- 激しく、制御不能な咳の連続（痙咳発作）
- 咳の後に吸気時に聞こえる特徴的な「ヒューヒュー」音（「シーホー」または「ガロ」）[4]
- 咳発作の後に生じる（特に食後）
- 発作中に顔が赤くなる、涙が出る、または
- 呼吸や食事が咳発作中に困難になる
この病期は通常数週間続くが、10週間以上に及ぶこともある。特にや幼児では、咳発作が長く続くため、酸素供給が不足し、（呼吸停止）や（皮膚の青白さ）を引き起こす危険がある [22]。このため、乳児の百日咳はを要することが多く、が必要になる場合もある。
乳児における症状の特徴
生後1歳未満の乳児、特に6か月未満の赤ちゃんは、百日咳に対して極めて脆弱である。彼らの症状は典型的ではなく、以下のような重篤な形で現れることが多い：
- （呼吸の停止）が主な症状であり、咳が少ない場合もある
- や呼吸困難
- 餌を飲む力の低下、脱水、体重減少
- やを伴うのリスク
乳児はが未熟であり、初回の（通常2か月時）を受けていないため、自然に感染防御ができない。このため、乳児の百日咳は、、のリスクが非常に高い [6]。
病期3：回復期（数週間）
最後の病期である回復期は、咳の頻度と強度が徐々に減少する段階である。この時期は数週間から数ヶ月続くことがあり、咳は完全に消失するまでに時間がかかる。しかし、その後の他の（例：風邪）によって咳が再発することがある [23]。
この段階では、患者のや睡眠の質が少しずつ改善されるが、体力の回復には時間がかかる。特に乳児や高齢者では、咳の持続がやに悪影響を及ぼす可能性があるため、継続的な観察が必要である。
成人および思春期における症状
成人や思春期の患者では、百日咳の症状は典型的ではなく、診断が見逃されやすい。彼らの主な症状は以下のような「長引く咳」である：
- 激しい咳が2週間以上続く（慢性咳嗽）
- 「シーホー」音が聞こえない場合が多い
- 夜間の咳発作や睡眠障害
- 咳による肋骨骨折や腹筋痛（稀）
これらの症状はや、などと誤診されやすく、診断の遅れが感染拡大の一因となる。成人は自覚症状が軽いため、乳児や幼児に無自覚のうちにを伝播する「感染源」としての役割を果たすことが知られている [24]。
病期と診断のタイミング
臨床症状の病期は、診断手法の選択に大きな影響を与える。例えば：
- カタル期～早期の痙咳期（発症後4週間以内）では、が最も感度が高く、迅速な診断が可能である [56]。
- 発症後4週間以上経過した場合は、細菌の排出が減少するため、（抗百日咳毒素IgG抗体の測定）が診断に有用となる [57]。
このように、病期に応じた適切なの選択が、正確な診断と迅速な治療介入に不可欠である。
診断方法：培養、PCR、血清学
百日咳の原因菌であるBordetella pertussisの診断には、臨床症状に加えて、微生物学的検査による確定が不可欠である。診断のための主要な手法には、培養、PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）、および血清学が含まれ、それぞれに特有の利点と制限がある。これらの方法は、病期や患者の年齢、ワクチン接種歴に応じて適切に選択される必要がある。特に、乳児や高リスク集団では迅速かつ正確な診断が、適切な治療と感染拡大の防止に直結するため、検査戦略の選定が重要となる[56]。
培養：特異性の高い標準法
培養は、Bordetella pertussisの診断における**標準法（gold standard）とされており、その最大の利点は特異性がほぼ100%**である点にある。培養によって生きた細菌を分離できることから、疫学的調査や薬剤感受性試験、菌株の分子的特徴解析（MLVAやPFGEなど）に利用できる[59]。このため、公衆衛生上のモニタリングにおいて不可欠な役割を果たす。
培養には、細菌の成長を促進するために特別な培地が必要である。最も代表的なのはボルデ・ジェングー培地（Bordet-Gengou medium）とリーガン・ロウ培地（Regan-Lowe medium）である。ボルデ・ジェングー培地は、ジャガイモ浸出液、カゼイン、グリセリン、そして15%の羊脱線血を含み、B. pertussisの成長に必要な栄養素を提供する[60]。一方、リーガン・ロウ培地は活性炭を含み、さらにセファレキシンなどの抗菌薬を添加することで、鼻咽頭に常在する他の細菌の増殖を抑制し、B. pertussisの分離を容易にする[61]。培養された菌は、3～7日（最長で12日）の潜伏期間を経て、光沢があり隆起した小形のコロニーを形成する。このコロニーは、場合によっては部分的溶血環を示すことがある。
しかし、培養には重大な制限がある。まず、B. pertussisは非常に培養に難渋（fastidious）であり、採取後すぐに4℃で輸送し、迅速に処理する必要がある。温度変化や乾燥に極めて弱いため、検体の取り扱いが不適切な場合、細菌の生存率が著しく低下する[62]。さらに、**感度が非常に低い（12～60%）**ことが大きな問題である。これは、症状発現後2週間以上経過した場合や、抗菌薬の投与を開始した後では、細菌の量が極端に減少するためである。これらの理由から、培養は感度の面で限界があり、臨床現場での第一選択とはなりにくい[63]。
PCR：感度と迅速性に優れた第一選択法
現在、臨床診断の第一線を担っているのはリアルタイムPCRである。PCRは、B. pertussisの遺伝子を直接検出するため、感度が非常に高く（最大99%）、かつ結果が数時間以内に得られるという圧倒的な利点を持つ[62]。そのため、特に病初期（発症後0～4週間）の診断に最も適している。
PCRの検体は、鼻咽頭ぬぐいまたは鼻咽頭吸引液が用いられる。検体採取には、綿製のスワブではなく、レーヨンやダクロン製のスワブが推奨される。これは、綿に含まれる脂肪酸がB. pertussisに対して毒性を示すためである[65]。PCRは、抗菌薬の投与後や症状発現後3～4週間経過しても、細菌のDNAを検出できるため、培養が陰性となるような遅れた検査でも有効である。
PCRの標的となる遺伝子には、IS481、ptxA-pr、IS1001、hIS1001などがある。IS481はB. pertussisのゲノムに多数存在する挿入配列であり、感度を高めるが、B. holmesiiにも存在するため、単独で用いると偽陽性のリスクがある。一方、ptxA-pr（百日咳毒素遺伝子のプロモーター領域）はB. pertussisに特異的であり、鑑別診断に有用である。IS1001やhIS1001はB. parapertussisとの鑑別に用いられる[66]。そのため、現在では複数の遺伝子を同時に検出するマルチプレックスPCRが推奨され、特異性を確保している[67]。
血清学：遅発性感染の診断に有用
血清学的検査は、患者の血液中にB. pertussisに対する抗体が存在するかを調べる方法であり、発症後2週間以上経過した遅発性の感染症の診断に特に有用である。この時期になると、細菌の量は減少し、PCRや培養では検出困難になるが、免疫応答により抗体が上昇するため、血清学が有効となる。
最も重要な検査は、百日咳毒素（PT）に対するIgG抗体の測定である。IgG anti-PTの高力価（例：≥125 IU/mL）は、最近の感染を示唆する[68]。しかし、血清学には解釈が難しいという重大な制限がある。現在広く使用されている**無細胞ワクチン（acellular vaccine）**も百日咳毒素を含んでおり、接種によってもIgG anti-PTが上昇する。そのため、ワクチン接種歴のある患者では、自然感染とワクチンによる免疫の区別が困難となる[68]。このため、血清学は、ワクチン未接種または接種歴が明確でない患者、特に7歳以上の小児や成人に限定して用いられる[70]。
診断アルゴリズムと鑑別診断の課題
B. pertussisの診断は、単一の検査に頼るのではなく、病期に応じたアルゴリズムに基づいて行われる。CDCやECDCのガイドラインでは、発症後0～2週間はPCRと培養を併用し、2週間以上経過した場合は血清学（IgG anti-PT）を用いることが推奨されている[71]。乳児では、発症早期であってもPCRが最優先され、症状が軽くても迅速に検査を行うことが重要である[72]。
診断における主要な課題の一つは、鑑別診断の難しさである。百日咳の初期症状（鼻汁、軽い咳、微熱）は、インフルエンザ、RSウイルス（VSR）、SARS-CoV-2、アデノウイルスなどの他の呼吸器感染症と非常に類似している[73]。さらに、Bordetella parapertussisやMycoplasma pneumoniaeなど、似た臨床像を呈する細菌も存在する。B. parapertussisは百日咳毒素を産生しないため、臨床経過はやや軽症であるが、臨床的には区別がつかない。このため、マルチプレックスPCRの導入が進んでいる。これは、一度の検査でB. pertussis、B. parapertussis、M. pneumoniae、VSR、インフルエンザなど、複数の呼吸器病原体を同時に検出できるため、迅速かつ正確な鑑別診断が可能となる[74]。ただし、これらの高度な検査法はコストが高く、資源に制限のある地域では普及が難しいという現実もある[75]。
診断方法の統合と将来の展望
現在の診断のスタンダードは、PCRを第一選択とし、その結果を病期、年齢、ワクチン歴と照らし合わせて解釈することである。培養は、PCRが陽性の場合でも、菌株の疫学的モニタリングのために併用されることがある。血清学は、遅発性の感染症や成人の持続性咳嗽の原因を特定する際に補完的に用いられる。2025年には、約15分で結果が得られる**迅速分子検査（POC test）**が承認され、一次医療現場での迅速な診断が可能になりつつある[76]。これらの技術革新により、診断の迅速化と正確化が進み、百日咳の感染制御に貢献している。PCR、血清学、培養の各手法は、それぞれの利点を活かして組み合わせることで、より包括的かつ効果的な診断が可能となる。
治療法と抗菌薬の使用
百日咳の治療は、主に抗菌薬の使用を中心に行われる。特に、マクロライド系抗菌薬が第一選択として推奨されており、これにより細菌の排除、症状の軽減、および他者への感染拡大の防止が図られる [77]。代表的なマクロライド系薬剤には、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、エリスロマイシンが含まれる [5]。これらの薬剤は、の増殖を抑制し、患者の感染性を短縮することで、家庭やコミュニティ内での伝播を防ぐ役割を果たす [79]。
治療の開始時期は、病期に大きく影響される。最も効果的なのは、初期のカタル期（風邪に似た症状の段階）に治療を開始することであり、この時期に抗菌薬を投与することで、重症な痙咳発作の発現を予防または軽減できる可能性がある [77]。ただし、病気が進行して痙咳期に入ると、抗菌薬は細菌の除去には有効でも、咳の持続期間を著しく短縮することは難しいとされる [81]。それでも、抗菌薬の投与により、患者の他者への感染力（伝播性）は大幅に低下し、通常は投与開始後5日程度で隔離の必要がなくなる [17]。
年齢別の抗菌薬投与スケジュール
抗菌薬の選択と投与期間は、患者の年齢によって異なる。乳児では、アジスロマイシンが第一選択とされる。これは、胃腸への副作用が比較的少なく、また乳児に見られるのリスクがエリスロマイシンよりも低いからである [83]。投与量は1日10mg/kgを1回投与し、3日間継続する。必要に応じて5日間の投与も行われる [84]。一方、エリスロマイシンは40～50mg/kg/日を4分割投与し、14日間継続するが、生後14日未満の乳児では慎重な使用が求められる [83]。
1歳以上の小児では、アジスロマイシンの5日間投与（初日10mg/kg、2～5日目は5mg/kg）が一般的である [77]。思春期および成人では、アジスロマイシン500mgを初日1回、その後250mgを4日間投与する5日間療法が推奨される。クラリスロマイシン（500mgを1日2回、7日間）やエリスロマイシン（500mgを1日4回、14日間）も選択肢となる [87]。
重症例における管理と呼吸器サポート
重症の百日咳、特に乳児では、入院が必要となる場合が多い。特に生後6か月未満の乳児は、、、、などの重篤な合併症のリスクが高いため、集中治療室（ICU）での管理が求められる [88]。管理の中心となるのは呼吸器サポートであり、酸素飽和度が90%未満の場合にはが開始される [89]。無呼吸発作が頻回に起こる場合には、によるが不可欠となる [90]。また、無呼吸の発生を早期に検知するため、心拍数、呼吸数、酸素飽和度の継続的モニタリングが行われる [91]。
感染接触者への予防的抗菌薬投与
百日咳の伝播を防ぐため、確診例の近接接触者（close contacts）に対して、予防的な抗菌薬投与（曝露後予防）が推奨される [92]。特に、乳児、の女性、状態にある人々との同居者には、感染拡大を防ぐために重要である。近接接触者とは、1分以上顔を合わせて会話した、または1時間以上同じ閉鎖空間にいた者、または患者の介護を行った者と定義される [92]。投与は、患者の咳発症後14日以内に開始することが望ましく、使用される薬剤は治療時と同様のマクロライド系薬剤（特にアジスロマイシン）が用いられる [87]。
その他の選択肢と耐性への対応
マクロライド系薬剤が禁忌である場合や、の疑いがある場合には、代替薬としてトリメトプリム/スルファメトキサゾールが使用される [5]。この薬剤は、マクロライド系とは異なる作用機序を持つため、マクロライド耐性株に対しても有効な場合がある。ただし、副作用のリスクや使用制限があるため、慎重な判断が必要である。抗菌薬の選択は、常に患者の年齢、健康状態、薬剤の副作用プロファイル、地域の耐性状況を考慮して行われるべきである。
予防戦略：ワクチンと免疫獲得
百日咳の予防において、最も効果的な手段はによる免疫獲得である。特に、（ジフテリア・破傷風・無細胞百日咳ワクチン）および（ジフテリア・破傷風・無細胞百日咳ワクチン、成人用）の導入が、世界中の百日咳の発生率を劇的に低下させた[31]。これらのワクチンは、、、百日咳の3つの疾患に対して同時に予防効果を発揮する三種混合ワクチンであり、小児期から成人期にわたる継続的な免疫維持が可能となる[7]。
ワクチンの種類と接種スケジュール
は、通常6歳未満の乳児および幼児に接種される。標準的な接種スケジュールでは、生後2か月、4か月、6か月に初回3回の接種を行い、15～18か月および4～6歳の時点でブースター接種が行われる[32]。これにより、幼少期における重篤な百日咳の発症リスクが大幅に低減される。
一方、は、6歳以上の思春期および成人向けのブースター用ワクチンであり、DTaPに比べて百日咳成分の含有量が減少している。米国疾病管理予防センター（）などでは、11～12歳で1回の接種を推奨しており、その後は10年ごとの破傷風・ジフテリア（Td）ワクチン接種のタイミングでTdapを含めることが勧められている[33]。このように、小児期から成人期にわたる継続的なワクチン接種が、集団免疫の維持に不可欠である。
妊婦へのワクチン接種と新生児保護
特に重要な戦略として、の女性へのTdapワクチン接種が挙げられる。妊娠27週から36週の間に接種することで、母体で産生されたが胎盤を通じて胎児に移行し、出生直後の脆弱な時期に新生児を百日咳から保護する[34]。この「母体免疫伝達」は、生後2か月までの間、新生児がワクチン接種を受けられない期間をカバーする極めて有効な手段である。研究によれば、妊娠中のワクチン接種は、生後3か月未満の乳児における百日咳の発症率および入院率を最大90%以上低下させる効果がある[101]。
「コクーニング」戦略とその限界
新生児を百日咳から守るもう一つのアプローチとして、「」（cocooning）戦略がある。これは、新生児の身近な接触者（両親、祖父母、兄弟姉妹、保育士など）にTdapワクチンを接種させ、新生児を免疫で囲い込む（巣ごもり）ことで感染リスクを低減する方法である[102]。理論的には有効だが、実際の運用では、すべての接触者の接種を確保することが困難であり、接種率の向上に限界がある。一方で、母体への接種は、すべての新生児に均等に保護を提供できるため、現在はより優先される戦略となっている[103]。
ワクチンの免疫持続期間と「免疫低下」
近年の百日咳の再燃は、主にワクチンによる免疫の持続期間が限られていることと、病原体の進化によるものとされている。特に、1990年代以降に広く使用されるようになった無細胞ワクチン（aP）は、従来の全細胞ワクチン（wP）に比べて副反応が少ないという利点がある一方で、免疫の持続期間が短いという欠点がある[104]。無細胞ワクチンの有効性は接種後数年間は高いが、年間2～10%の割合で低下し、接種後4～9年で著しく低下する。この「免疫低下」（waning immunity）により、接種済みの青少年や成人が無症状もしくは軽症の保菌者となり、乳児に感染を広める「感染源」となる[105]。
病原体の進化とワクチン逃避
さらに、ワクチンによる選択圧が、百日咳菌（Bordetella pertussis）の進化を促している。特に、無細胞ワクチンに含まれる抗原の一つである「」（PRN）を産生しない変異株（PRN陰性株）の出現が問題視されている。これらの変異株は、ワクチンで誘導された免疫を回避する能力を持ち、ワクチンの有効性をさらに低下させている[106]。このように、ワクチンの免疫低下と病原体の進化という二重の要因が、高接種率下での百日咳の再燃を引き起こしている。
新世代ワクチンの開発
これらの課題に対応するため、より持続的で広範な免疫を誘導できる新世代ワクチンの開発が進められている。例えば、免疫を誘導する鼻腔内投与の生ワクチンや、複数の抗原を含む（OMV）ワクチン、さらには技術を応用したワクチンなどが研究段階にある[107]。これらの新ワクチンは、感染自体の予防や病原体の保菌を防ぐことで、集団免疫の維持に大きく貢献する可能性がある。
継続的な監視と接種率の維持
百日咳の制圧には、ワクチン接種率の維持と、疫学的・分子的な監視の強化が不可欠である。特に、パンデミック期間中に接種が遅れた子どもたちの「接種ギャップ」を埋めることが、新たなアウトブレイクを防ぐ鍵となる[108]。世界保健機関（）や（パンアメリカン保健機関）は、定期的なワクチン接種、妊婦接種の推奨、接触者へのブースター接種、そして迅速な診断と疫学調査を組み合わせた包括的な戦略の実施を呼びかけている[109]。百日咳は「予防可能な病気」であるが、その制圧には、科学的知見に基づいた継続的な努力が求められる。
疫学的動態と感染拡大の要因
Bordetella pertussisによる百日咳は、ワクチン接種が普及しているにもかかわらず、世界的に再発が見られる疾患であり、その疫学的動態は複雑な要因によって駆動されている。感染拡大の要因には、ワクチン接種率の低下、免疫の持続期間の短さ、病原体の適応進化、診断の遅れ、感染源としての成人や青少年の存在などが挙げられる[110]。
ワクチン接種率の低下と集団免疫の崩壊
百日咳の伝播を抑制する上で、高いワクチン接種率は不可欠である。世界保健機関（）やパナアメリカ保健機関（）は、集団免疫を維持し、乳児を保護するためには、の3回接種率を95%以上に保つことが推奨されている[111]。しかし、特に（）の大流行以降、多くの国で予防接種のスケジュールが遅れ、接種率が一時的に低下した[112]。この接種率の低下により、免疫を獲得していない子供たちが増加し、ウイルスの持続的な循環が可能となり、2024年以降、アメリカ大陸を中心に百日咳の症例が顕著に増加した[110]。例えば、メキシコでは2024年の接種率が78%にとどまり、集団免疫の閾値を下回っていた[114]。
免疫の持続期間の短さ（Waning Immunity）
現在広く使用されている無細胞ワクチン（）は、初期の保護効果は高いものの、その免疫は時間の経過とともに急速に低下する（waning immunity）ことが大きな問題である[104]。研究によると、無細胞ワクチンの有効性は接種後4〜9年で著しく低下し、年間2〜10%の割合で効果が失われるとされている[105]。これにより、接種から時間が経過した青少年や成人が、無症状または軽症のまま感染し、周囲に病原体を広める「静かな貯蔵庫（silent reservoir）」となる[117]。これらの成人は、乳児にとって最も近い接触者（特に母親）であることが多く、乳児への感染の主要な源となっている[118]。
病原体の適応進化と抗原の変化
ワクチンによる選択圧は、Bordetella pertussisの進化を促進している。特に、無細胞ワクチンに含まれる抗原に対して、病原体が変異を獲得することで、ワクチン誘導性免疫を回避する能力が高まっている。最も顕著な例は、ペラクチナ（、PRN）を欠損した菌株（PRN-）の出現と増加である[106]。ペラクチナは細菌の気道上皮への付着に重要な役割を果たし、多くの無細胞ワクチンに含まれる主要な抗原の一つであった。しかし、米国では2000年には10%未満だったPRN-菌株が、2012年には80%以上を占めるまでに増加した[120]。このように、ワクチンに含まれる抗原の変化や欠失は、ワクチンの有効性を低下させ、再発の原因となっている。
診断の遅れと感染源の特定困難
百日咳の初期症状はやに似ており、非特異的であるため、臨床診断が困難である[88]。特に成人や青少年では、特徴的な「ヒューヒュー」という吸気音（whoop）が現れないことが多く、単なる「長引く咳」として見過ごされがちである[24]。このため、診断が遅れ、適切な抗菌薬治療や隔離措置が遅れる。結果として、感染が家庭内や学校などで広がるリスクが高まる。診断には、（ポリメラーゼ連鎖反応）が最も感度が高いが、その利用が限定的な地域では、臨床的疑いが高まるまで検査が行われないことも感染拡大の一因となる[123]。
感染拡大の要因の統合的理解
百日咳の再発は、単一の要因ではなく、上記の要因が複雑に絡み合った結果である。ワクチン接種率の低下により感受性宿主が増加し、無細胞ワクチンの短期間の免疫により成人が貯蔵庫となり、病原体の進化がワクチン効果をさらに低下させ、診断の遅れが感染拡大を助長する。この悪循環を断ち切るためには、定期的なブースター接種、妊婦へのワクチン接種による新生児の保護、家庭内接触者へのワクチン接種（）、そして迅速な診断と監視システムの強化が不可欠である[109]。これらの統合的なアプローチにより、特に最も脆弱な乳児を保護し、百日咳の流行を抑制することが可能となる。
高リスク集団と合併症の管理
百日咳（）は、特にや幼児といった特定の高リスク集団において、重篤な合併症や死亡リスクを伴う疾患である。これらの集団は、未熟なや未完成のスケジュールにより、への感受性が極めて高くなる。乳児、特に生後6か月未満の新生児は、最初の接種が生後2か月であるため、この期間は無防備な状態に置かれ、、、、などの重篤な合併症に極めて脆弱である [16]。実際、百日咳による死亡の大部分はこの年齢層で発生しており、やでは2025年から2026年にかけて、報告された死亡のほとんどが1歳未満の乳児であった [29][28]。
乳児における臨床的特徴と合併症のリスク
乳児における百日咳の臨床症状は、年長児や成人に見られる特徴的な「ヒューヒュー」音（シーホー）を伴う激しい咳発作とは異なることが多い。代わりに、初期症状はに似た鼻水や軽い咳から始まり、すぐに重篤な合併症に進行する。最も危険な兆候の一つは（呼吸停止）であり、これは乳児の唯一の警戒サインとなることもある [128]。その他の重篤な症状には、（皮膚の青ざめ）、呼吸困難、、および摂食困難による脱水や体重減少が含まれる [129]。乳児の合併症として最も一般的なのはであり、これは主な死亡原因となっている [16]。さらに、重度の無呼吸や低酸素血症によりが引き起こされ、長期的な神経学的後遺症や死亡に至ることもある [131]。これらのリスクを高める要因には、（白血球数が50,000/mm³以上）、、および頻脈が含まれる [26]。
高リスク集団の管理と予防戦略
高リスク集団、特に乳児を保護するための管理戦略は、主に予防に重点を置いている。最も効果的な手段は、の母親への接種である。妊娠後期（特に27週から36週）に接種することで、母親の体内で産生された保護的なが胎盤を通じて胎児に移行し、出生直後から免疫を提供する。この「」戦略は、乳児の入院率と重篤な病態を大幅に低下させることが証明されており、やなどの国々で標準的なガイドラインとなっている [35][134]。
これに加えて、「」（cordoning）戦略が補完的に推奨されている。これは、新生児の身近な接触者（両親、兄弟、祖父母、保育者など）が全員、百日咳に対する免疫を持つようにすることで、新生児を病原体から守る「保護の輪」を形成するものである [135]。これらの接触者、特にやは、症状が軽微または非特異的（長引く咳）であるため、無自覚のうちに感染源となり、乳児にウイルスを伝播する主要な経路となっている [136]。したがって、彼らへのワクチンブースター接種（Tdap）は、乳児への間接的な保護を強化する上で極めて重要である [137]。世界保健機関（）は、乳児の保護を確実にするために、95%以上の高いを維持することの重要性を強調している [138]。
合併症の臨床管理
百日咳に罹患した乳児は、通常、（PICU）での入院が必要となる。治療の中心は、適切なの投与と、呼吸機能のサポートである。抗生物質（特に）が第一選択であり、細菌を根絶し、感染の伝播を防ぐために使用される [83]。呼吸サポートでは、酸素飽和度が低下した場合のが基本となる。無呼吸や呼吸不全が発生した場合は、やが必要になる [140]。無呼吸の管理には、継続的な（心電図、脈拍酸素飽和度、呼吸）が不可欠であり、発作時には物理的な刺激や、必要に応じてを行う [91]。低酸素性脳症のリスクを最小限に抑えるためには、早期の呼吸サポートと酸素供給が極めて重要である。また、激しい咳による摂食困難に対応するため、による栄養補給も必要となることがある。