StudyMed医師国家試験

痩せた若者の乾いた咳―CD4の逆転とβ-D-グルカンが指し示す日和見肺炎

第102回医師国家試験 I問題 第75問

国試問題にチャレンジ

第102回 I問題 第75問

28歳の男性。乾性咳,全身倦怠感および呼吸困難を主訴に来院した。2か月前から乾性咳と全身倦怠感とが出現し,1か月前から労作時に呼吸困難を感じるようになった。1週前に38.2℃の発熱があり呼吸困難が安静時でもみられるようになった。意識は清明。身長176cm,体重52kg。体温37.8℃。脈拍104/分,整。血圧104/64mmHg。顔面蒼白で口唇にチアノーゼを認める。血液所見:赤血球364万,Hb 10.4g/dL,白血球13,200(桿状核好中球7%,分葉核好中球78%,好酸球3%,好塩基球1%,単球8%,リンパ球3%),血小板26万。免疫学所見:CRP 6.8mg/dL,Tリンパ球CD4/CD8比0.2(基準0.6~2.9),β-D-グルカン26.0pg/mL(基準20以下),寒冷凝集素陰性。動脈血ガス分析(自発呼吸,room air):pH 7.42,PaO2 48Torr,PaCO2 32Torr。  呼吸困難の原因病原体として最も可能性の高いのはどれか。

  1. a.トキソプラズマ
  2. b.マイコプラズマ
  3. c.クリプトコックス
  4. d.ニューモシスチス
  5. e.サイトメガロウイルス

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、亜急性に進む呼吸困難の原因病原体を当てる問題だ。注目してほしいのは3点。患者の「免疫の状態」、呼吸不全の「タイプと程度」、そして「β-D-グルカン」という真菌マーカーだ。まず、この若い男性の背景に何が隠れていそうかな。
医学生医学生
28歳で体重52kgとかなり痩せていますね。リンパ球も3%しかなくて、CD4/CD8比も0.2と逆転しています。
ドクタードクター
いいところに気づいたね。白血球数から計算するとリンパ球は400/μL前後しかなく、そのうちCD4とCD8の比が0.2だから、CD4陽性T細胞はおそらく100/μL前後かそれ以下と見積もれる。若年者で、るいそうと選択的なCD4減少がある――ここでまず疑うべきは何だろう。
医学生医学生
HIV感染症、つまりAIDSですね。免疫学の講義で、HIVはCD4陽性T細胞に感染して減らしていくと習いました。
ドクタードクター
その通り。次に呼吸の評価だ。室内気でPaO2 48Torrはかなり重い低酸素血症で、PaCO2は低下しているからI型呼吸不全。A-aDO2を概算すると60Torr以上に開いていて、肺胞でのガス交換そのものが強く障害されているとわかる。
医学生医学生
CBTの勉強でA-aDO2の計算は練習しましたが、実際の症例で使うと意味がよくわかります。換気量の問題じゃなくて、肺胞の壁で酸素が通りにくくなっているということですね。
ドクタードクター
そう、間質や肺胞に病変が広がっている状態だ。そこにβ-D-グルカン上昇が加わる。β-D-グルカンは多くの真菌の細胞壁成分だから、真菌感染を示唆する。CD4低下、亜急性の乾性咳と呼吸困難、高度の低酸素血症、β-D-グルカン上昇。全部そろう病原体は?
医学生医学生
ニューモシスチスですね。でも、ニューモシスチスって原虫じゃなかったでしたっけ。微生物学の試験で迷った記憶があります。
ドクタードクター
昔は原虫と考えられていたけれど、遺伝子解析で今は真菌に分類されている。だから細胞壁にβ-D-グルカンをもち、血中で上昇するんだ。ニューモシスチス肺炎はCD4が200/μL未満で発症しやすく、AIDS指標疾患の中で最も多い。HIV患者では数週間かけてゆっくり悪化するのが特徴で、今回の2か月の経過にもよく合う。PCPをきっかけに初めてHIV感染がわかることも珍しくないよ。
医学生医学生
ほかの日和見感染症との区別も整理したいです。トキソプラズマもAIDSで出てきますよね。
ドクタードクター
出てくるね。ただトキソプラズマは原虫で、AIDSでは主に脳に病変をつくる。頭痛やけいれん、片麻痺などで発症し、MRIでリング状に造影される多発病変が典型だ。肺炎はまれだし、原虫なのでβ-D-グルカンも上がらない。
医学生医学生
クリプトコックスは真菌なので、β-D-グルカンが上がりそうに思えてしまいます。
ドクタードクター
そこはよくある落とし穴だ。クリプトコックスは厚い莢膜をもつため、β-D-グルカンは原則として上がりにくい。診断には莢膜抗原を測る。それにAIDSでは髄膜炎が主な病型で、肺に出ても結節影や腫瘤影が多く、ここまでの低酸素をきたすびまん性肺炎は典型的ではない。
医学生医学生
マイコプラズマは乾性咳と発熱で非定型肺炎の代表ですけど、寒冷凝集素が陰性ですし、免疫不全とは関係ないですね。
ドクタードクター
そうだね。マイコプラズマは免疫が正常な若い人の市中肺炎が中心で、PaO2が48Torrまで下がることは通常まれだ。β-D-グルカン上昇も説明できない。サイトメガロウイルスはどうかな。
医学生医学生
臨床実習で血液内科を回ったとき、移植後の患者さんでCMV抗原血症を毎週チェックしていました。肺炎もありえるのでは?
ドクタードクター
よく見ているね。CMV肺炎は臓器移植や造血幹細胞移植後では重要だけれど、AIDSではCD4が50/μL未満の段階で網膜炎や腸炎として出ることが多く、肺炎の原因としてはまれなんだ。ウイルスだからβ-D-グルカンも上がらない。
医学生医学生
CD4の値ごとに起こりやすい日和見感染症が違うんですね。200未満でPCP、100未満でトキソプラズマ脳症やクリプトコックス髄膜炎、50未満でCMVやMAC、という順番でしょうか。
ドクタードクター
その整理で国試には十分だ。最後に臨床の要点を。PCPの診断は誘発喀痰や気管支肺胞洗浄液のGrocott染色やPCRで行う。画像では両側びまん性のすりガラス影が典型だが、画像の割に低酸素血症が強いのが特徴だ。治療の第一選択はST合剤で、室内気でPaO2が70Torr未満などの中等症以上のHIV関連PCPでは、早期に副腎皮質ステロイドを併用する。
医学生医学生
治療中に炎症が強まって悪化するのを防ぐためですね。予防もST合剤でしたっけ。
ドクタードクター
そう、CD4が200/μL未満のHIV感染者ではST合剤で一次予防を行う。それから、HIV患者ではゆっくり進むけれど、ステロイドや免疫抑制薬を使っている非HIV患者のPCPは数日で急激に悪化しやすい。膠原病や移植の患者さんで急な呼吸困難を見たときも、必ず思い浮かべてほしい。

まとめ

若年者の亜急性に進む乾性咳と呼吸困難に、高度の低酸素血症(A-aDO2開大を伴うI型呼吸不全)、リンパ球減少とCD4/CD8比の逆転、β-D-グルカン上昇がそろえば、AIDSに合併したニューモシスチス肺炎を考えます。ニューモシスチスは現在は真菌に分類され、CD4<200/μLで発症しやすく、AIDS指標疾患として最も頻度が高い疾患です。トキソプラズマは脳症、クリプトコックスは髄膜炎(莢膜のためβ-D-グルカンが上がりにくい)、CMVはCD4<50/μLでの網膜炎・腸炎が主体であり、マイコプラズマは免疫正常者の市中肺炎です。治療はST合剤が第一選択で、中等症以上ではステロイドを併用し、CD4<200/μLでは予防投与も行います。CD4数ごとの日和見感染症を整理しておくことは、HIV診療だけでなく免疫抑制患者の肺炎を診る際の土台になります。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・28歳の若年男性。2か月前から乾性咳(痰の出ない咳)と倦怠感がある。1か月前から労作時の呼吸困難が加わり、1週前からは発熱と安静時呼吸困難がある。数週〜数か月かけて亜急性に悪化している。 ・身長176cm・体重52kgでBMIは約16.8と、るいそうがある。消耗性疾患の存在を示唆する。 ・口唇チアノーゼ、頻脈(104/分)がある。 ・血液:軽度の貧血(Hb 10.4g/dL)。白血球13,200のうちリンパ球はわずか3%で、リンパ球絶対数は約400/μLと著しく少ない。 ・CD4/CD8比0.2(基準0.6〜2.9)で、CD4陽性T細胞が選択的に減っている。 ・β-D-グルカン26.0pg/mL(基準20以下)と上昇している。β-D-グルカンは多くの真菌の細胞壁成分で、深在性真菌症やニューモシスチス感染の指標となる。 ・寒冷凝集素は陰性。 ・動脈血ガス(室内気):PaO2 48Torrと高度の低酸素血症がある。PaCO2 32Torrと低下しており、I型呼吸不全である。肺胞気-動脈血酸素分圧較差(A-aDO2)は約150−32/0.8−48≒62Torrと大きく開大している(基準は若年者で10〜20Torr未満)。肺胞でのガス交換障害(拡散障害)が強い。

診断へのプロセス

若年者で、るいそう、リンパ球減少、CD4/CD8比の逆転がある。細胞性免疫の高度な低下が背景にあり、年齢や経過からまずHIV感染症・AIDS(後天性免疫不全症候群)を疑う。CD4陽性T細胞数は正確には算出できないが、リンパ球約400/μLのうちCD4とCD8の比が0.2である。したがって100/μL前後かそれ以下と推定され、ニューモシスチス肺炎の発症リスクが高まる200/μLを大きく下回る。 この免疫不全患者に、次の所見がそろっている。(1) 乾性咳・発熱・労作時呼吸困難が亜急性に進む。(2) 高度の低酸素血症(A-aDO2開大を伴うI型呼吸不全)。(3) β-D-グルカン上昇。これはニューモシスチス肺炎(PCP)の典型像である。HIV感染者のPCPは、ステロイドや免疫抑制薬を投与中の非HIV患者に比べて、数週間かけてゆっくり進むことが多い。本例の経過もこれに合う。PCPがきっかけでHIV感染が初めて判明することは珍しくない。

選択肢考察

  1. ×a.  トキソプラズマ

    Toxoplasma gondiiは原虫で、ネコの糞便中のオーシストや加熱不十分な肉を介して感染する。AIDS患者(CD4<100/μL程度)では潜伏感染が再活性化し、主にトキソプラズマ脳症(多発性の脳膿瘍)を起こす。症状は頭痛、けいれん、片麻痺などの局所神経症状で、MRIではリング状に造影される病変を示す。肺病変はまれである。原虫には真菌の細胞壁成分であるβ-D-グルカンがないため、β-D-グルカン上昇も説明できない。

  2. ×b.  マイコプラズマ

    Mycoplasma pneumoniaeは細胞壁をもたない細菌で、学童〜若年成人の市中肺炎(非定型肺炎)の代表的な原因である。乾性咳と発熱は本例と共通する。しかし、AIDSに特有の日和見感染症ではない。免疫能が保たれた人に多く、PaO2 48Torrに至るほどの高度な低酸素血症は通常まれである。補助診断となる寒冷凝集素も陰性であり、β-D-グルカン上昇とも結びつかない。

  3. ×c.  クリプトコックス

    Cryptococcus neoformansは鳩の糞などに含まれる酵母様真菌である。AIDS患者(CD4<100/μL程度)では髄膜炎(クリプトコックス髄膜炎)を起こすことが最も多い。肺クリプトコックス症も起こすが、画像上は結節影や腫瘤影を示すことが多く、高度の低酸素血症をきたすびまん性肺炎は典型的ではない。また真菌ではあるが、厚い莢膜のためβ-D-グルカンは原則として上昇しない。診断には血清・髄液のクリプトコックス莢膜抗原(グルクロノキシロマンナン抗原)を用いる。以上から、本例の原因としては考えにくい。

  4. ○d.  ニューモシスチス

    Pneumocystis jiroveciiは、かつて原虫と考えられていたが、現在は真菌に分類される。細胞壁にβ-D-グルカンを含むため、感染により血中β-D-グルカンが上昇する。CD4陽性T細胞が200/μL未満になると発症リスクが高まり、AIDS指標疾患の中で最も頻度が高い。本例には典型的な所見がそろっている。乾性咳・発熱・労作時呼吸困難が亜急性に進み、A-aDO2開大を伴う高度の低酸素血症がある。CD4/CD8比の逆転とリンパ球減少(推定CD4数は100/μL前後以下)があり、β-D-グルカンも上昇している。胸部X線やCTでは両側びまん性のすりガラス影を示す。画像所見の程度に比べて低酸素血症が強いことも本症の特徴である。

  5. ×e.  サイトメガロウイルス

    サイトメガロウイルス(CMV)はヘルペスウイルス科のウイルスである。AIDS患者ではCD4が50/μL未満の最も高度な免疫不全の段階で再活性化し、網膜炎(失明の原因となる)や消化管病変(食道炎・大腸炎)を起こすことが多い。CMV肺炎は臓器移植後や造血幹細胞移植後の患者では重要だが、AIDS患者の肺炎の原因としてはまれである。ウイルスなのでβ-D-グルカンも上昇しない。診断には血中CMV抗原(アンチゲネミア)やPCRを用いる。

ニューモシスチス肺炎(PCP)の要点

・病原体:Pneumocystis jirovecii(真菌)。培養できないため、喀痰(誘発喀痰)や気管支肺胞洗浄液の染色(Grocott染色、Diff-Quik染色など)やPCRで検出する。 ・発症する背景:HIV感染症(CD4<200/μL)、副腎皮質ステロイド・免疫抑制薬・抗がん薬の投与中、臓器移植後など、細胞性免疫が低下した患者。 ・臨床像:乾性咳、発熱、進行性の呼吸困難。聴診所見は乏しいことが多い。HIV患者では数週間かけて緩徐に進む。非HIV患者(ステロイド投与中など)では数日で急速に重症化しやすい。 ・検査:β-D-グルカン上昇、LDH上昇、KL-6上昇。低酸素血症とA-aDO2の開大がある。画像では両側びまん性すりガラス影。 ・治療:第一選択はST合剤(スルファメトキサゾール・トリメトプリム)である。副作用や不耐容の場合はペンタミジン、アトバコンなどを用いる。中等症以上(室内気でPaO2<70Torr、またはA-aDO2≧35Torr)のHIV関連PCPでは、治療開始早期に副腎皮質ステロイドを併用する。治療に伴う炎症の増悪を抑え、死亡率を下げるためである。 ・予防:CD4<200/μLのHIV感染者などではST合剤による一次予防を行う。

HIV感染症の日和見感染症とCD4数の目安

・<500/μL:口腔カンジダ症、帯状疱疹、結核(CD4数にかかわらず起こる) ・<200/μL:ニューモシスチス肺炎 ・<100/μL:トキソプラズマ脳症、クリプトコックス髄膜炎、食道カンジダ症 ・<50/μL:サイトメガロウイルス網膜炎・腸炎、非結核性抗酸菌(MAC)症

β-D-グルカンの解釈

・上昇する:カンジダ、アスペルギルス、ニューモシスチスなど。 ・上昇しにくい:クリプトコックス(莢膜のため)、ムーコル(接合菌)。 ・偽陽性の原因:セルロース膜を用いた血液透析、免疫グロブリン製剤・アルブミン製剤の投与、ガーゼの大量使用など。

POINT

・若年者で亜急性の乾性咳・呼吸困難、高度の低酸素血症、CD4低下(CD4/CD8比の逆転)、β-D-グルカン上昇がそろえば、AIDSに合併したニューモシスチス肺炎を考える。 ・PCPはCD4<200/μLで発症しやすく、AIDS指標疾患として最も多い。 ・画像所見が軽いわりに低酸素血症が強い。治療はST合剤で、中等症以上ではステロイドを併用する。 ・β-D-グルカンはクリプトコックスとムーコルでは上がりにくい。 ・CMVは網膜炎・腸炎(CD4<50)、トキソプラズマは脳症、クリプトコックスは髄膜炎が主な病型である。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。