StudyMed医師国家試験

赤く光る粗大顆粒が語るもの―喘息の喀痰に集まる好酸球

第103回医師国家試験 H問題 第37問(連問)

国試問題にチャレンジ

第103回 H問題 第37問

連問の共通文

次の文を読み,37と38の問いに答えよ。 57歳の男性。発作性の喘鳴を主訴に来院した。 現病歴:1週前から微熱,咳,痰および発作性の喘鳴が出現し,市販の感冒薬を服用したが改善せず,呼吸困難が増強した。 既往歴:2年前から降圧薬を服用している。喫煙歴はない。 現症:意識は清明。体温37.0℃。脈拍92/分,整。心音と呼吸音とに異常を認めない。 検査所見:血液所見:赤血球441万,Hb 15.0g/dL,Ht 45%,白血球10,200,血小板18万。血液生化学所見に異常を認めない。免疫学所見:CRP 1.2mg/dL。ツベルクリン反応陽性。胸部エックス線写真(A)と喀痰のMay-Giemsa染色標本(B)とを別に示す。

 喀痰検査でみられる特徴的な細胞はどれか。

第103回 H問題 第37問の問題画像
  1. a.好中球
  2. b.好酸球
  3. c.好塩基球
  4. d.単球
  5. e.マスト細胞

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、発作性の喘鳴を訴える患者さんの喀痰標本から、特徴的な細胞を見分ける問題だ。ポイントは2つ。臨床経過から何の病気を考えるかと、May-Giemsa染色の細胞形態をどう読むか。まずは経過の印象から聞かせてくれるかな。
医学生医学生
かぜのような症状のあとに発作性の喘鳴と呼吸困難が強くなっているので、気管支喘息の発作が思い浮かびます。でも来院時は呼吸音に異常がないのが引っかかります。
ドクタードクター
いい疑問だね。喘息の大きな特徴は可逆性で、発作が治まると喘鳴も聴診所見も消えてしまう。だから診察時に聴こえなくても喘息は否定できないんだ。感冒をきっかけに悪化したのも、ウイルス感染による喘息の増悪として自然に説明できる。
医学生医学生
炎症反応は軽いですし、胸部エックス線写真にも浸潤影がないので、細菌性肺炎ではなさそうですね。
ドクタードクター
その通り。喘息では発作がなければ胸部エックス線写真は正常のことが多く、発作時に過膨張が見られる程度だ。では喀痰標本を見てみよう。May-Giemsa染色では、細胞質が赤〜橙色の粗大な顆粒でぎっしり満たされ、核が2つに分かれた細胞が多数見える。何の細胞かな。
医学生医学生
赤い粗大顆粒と2葉核……眼鏡のような核なので好酸球ですね。
ドクタードクター
正解。エオジンという酸性色素に強く染まる顆粒が名前の由来だ。喘息の気道炎症は、Th2細胞や2型自然リンパ球が産生するIL-5などで好酸球が気道に集まることが中心になる。好酸球は主要塩基性蛋白や好酸球陽イオン蛋白を放出して気道上皮を傷つけ、気道過敏性を高めるんだ。
医学生医学生
免疫学の講義で習った2型炎症の話がここにつながるんですね。好中球を選ぶ人もいそうですが、どう違いますか。
ドクタードクター
好中球は細菌感染の喀痰で主役になる細胞で、顆粒は細かくてほとんど目立たず、核は3〜5葉に分かれる。標本の細胞とは顆粒も核も合わない。ただ、重症喘息の一部には好中球優位の気道炎症を示すタイプもあることは頭の片隅に置いておこう。
医学生医学生
好塩基球もアレルギーに関わる細胞ですよね。
ドクタードクター
そうだね。ヒスタミンを放出するけれど、顆粒は暗紫色〜青黒色で、核が顆粒に覆われて見えにくいのが特徴だ。末梢血でも1%未満と少なく、喀痰に多数出て診断の手がかりになる細胞ではない。色調が赤か紫かで区別できる。
医学生医学生
単球は大きくて腎臓形の核、灰青色の細胞質でしたっけ。血液内科の実習で末梢血スメアを見たときに教わりました。
ドクタードクター
よく覚えているね。単球は組織に出るとマクロファージになり、肺胞マクロファージとして喀痰に普通に見られるけれど、喘息に特徴的な細胞ではない。最後にマスト細胞はどうだろう。
医学生医学生
IgEを介してヒスタミンやロイコトリエンを出し、気管支を収縮させるので、喘息の病態そのものですよね。正直、迷いました。
ドクタードクター
迷うのは自然だよ。ただマスト細胞は気道粘膜などの組織に住み着いている細胞で、喀痰に多数出てくることはないし、顆粒も紫色に染まる。病態に関わる細胞と、喀痰で観察できる細胞を区別することが大切なんだ。
医学生医学生
問われているのは喀痰で見える特徴的な細胞だから、好酸球になるわけですね。
ドクタードクター
そういうこと。喘息の喀痰にはほかにも特徴的な所見がある。好酸球の蛋白が結晶化した両端のとがったシャルコー・ライデン結晶、細い気管支に詰まった粘液がらせん状に固まったクルシュマンらせん体、剥がれた気道上皮の集塊であるクレオラ体。セットで覚えておこう。
医学生医学生
ツベルクリン反応陽性はどう考えたらいいですか。結核も気になってしまいます。
ドクタードクター
日本の成人ではBCG接種や既感染で陽性になることが多く、画像に異常のない今回の状況で活動性結核を示す所見とはいえない。むしろ鑑別として意識したいのは、好酸球が増える他の肺疾患だ。好酸球性肺炎、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症、好酸球性多発血管炎性肉芽腫症などでは、浸潤影や中枢性気管支拡張、血管炎症状などが加わることが多い。画像がほぼ正常なら喘息をまず考える、という整理でいい。
医学生医学生
実臨床では毎回喀痰を染めるのは大変そうですが、好酸球性炎症を見る別の方法もありますか。
ドクタードクター
末梢血好酸球数、呼気中一酸化窒素濃度、血清総IgEなどが補助的に使われる。これらは2型炎症の指標で、吸入ステロイド薬がどれだけ効きそうか、重症例で抗IL-5抗体などの生物学的製剤を使うかを判断する材料にもなるんだ。

まとめ

かぜ症状の後に発作性の喘鳴と呼吸困難が増悪し、胸部エックス線写真がほぼ正常で、喀痰のMay-Giemsa染色で赤〜橙色の粗大顆粒と2葉核をもつ細胞が多数みられれば、好酸球性気道炎症を基盤とする気管支喘息を考えます。喘息ではIL-5などにより気道に好酸球が集まり、顆粒蛋白が上皮を傷害して気道過敏性を高めるため、喀痰中の好酸球増加が特徴的な所見となり、シャルコー・ライデン結晶やクルシュマンらせん体、クレオラ体も併せてみられます。好中球は細菌感染、好塩基球は暗紫色顆粒、単球は腎形核で区別し、マスト細胞は病態に深く関わるものの組織に定住するため喀痰では目立たない点が重要です。浸潤影を伴う好酸球増多では好酸球性肺炎やABPA、EGPAを鑑別します。細胞形態と病態を結びつけて理解することは、喀痰所見の読影だけでなく、FeNOや好酸球数を用いた喘息の治療選択にも役立ちます。

解答・解説

正解はbです

所見の整理

・57歳男性。喫煙歴はない。 ・1週前から微熱、咳、痰に続いて発作性の喘鳴が出現し、市販の感冒薬では改善せず、呼吸困難が増強している。上気道感染(かぜ)をきっかけに喘鳴発作が起こり悪化した経過と読める。 ・体温37.0℃、白血球10,200/μL、CRP 1.2mg/dLと、炎症反応はごく軽度にとどまる。細菌性肺炎を示唆するほどの高熱や強い炎症所見はない。 ・来院時の聴診では呼吸音に異常がない。喘息は発作が治まると症状や聴診所見が消える「可逆性」が特徴であり、診察時に喘鳴を聴取しなくても喘息は否定できない。 ・胸部エックス線写真(A)では、明らかな浸潤影・結節影・胸水はなく、肺野に大きな異常を認めない。喘息では非発作時の胸部エックス線写真は正常のことが多い(発作時には肺の過膨張を示すことがある)。 ・喀痰のMay-Giemsa染色標本(B)では、エオジン(酸性色素)に赤~橙色に染まる粗大な顆粒を細胞質に多数もち、核が2葉程度に分かれた細胞が多数みられる。これが好酸球である。

診断へのプロセス

発作性の喘鳴と呼吸困難を繰り返し、胸部エックス線写真に浸潤影がなく、喀痰中に好酸球が増加していることから、好酸球性気道炎症を基盤とする気管支喘息(成人発症)を最も考える。感冒様症状の後に悪化した経過は、ウイルス感染による喘息の増悪として説明できる。 鑑別として、好酸球が増える肺疾患(好酸球性肺炎、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症、好酸球性多発血管炎性肉芽腫症など)も挙がるが、これらでは通常、胸部画像に浸潤影や中枢性気管支拡張などの異常が出ることが多い。本例は胸部エックス線写真がほぼ正常であり、これらは考えにくい。また、ツベルクリン反応陽性は日本の成人ではBCG接種や既感染で陽性となることが多く、画像に異常がない本例で活動性結核を示す所見とはいえない。

設問の考え方

問われているのは「喀痰検査でみられる特徴的な細胞」である。標本Bの形態(赤く染まる顆粒、2葉核)と、喘息の病態の中心が好酸球性炎症であることの両面から答えを導く。

選択肢考察

  1. ×a.  好中球

    好中球は細菌感染症(細菌性肺炎・気管支炎など)の喀痰で主体となる細胞で、細胞質の顆粒は細かく、May-Giemsa染色ではほとんど目立たない(淡い桃色~無色)。核は3~5葉に分かれるのが一般的である。標本Bの細胞は粗大な赤色顆粒をもち、好中球の形態とは異なる。なお、喫煙関連の喘息や重症喘息の一部には好中球優位の気道炎症を示すタイプもあるが、本例の標本で目立つ細胞ではない。

  2. ○b.  好酸球

    標本Bでは、細胞質がエオジンで赤~橙色に強く染まる粗大な顆粒で満たされ、核が2葉(眼鏡状)を示す細胞が多数みられ、好酸球と判断できる。気管支喘息の気道炎症は、Th2細胞や2型自然リンパ球(ILC2)が産生するIL-5などにより好酸球が気道に集まることが中心となる。好酸球は顆粒内の主要塩基性蛋白(MBP)や好酸球陽イオン蛋白(ECP)などを放出して気道上皮を傷害し、気道過敏性を高める。このため喀痰中の好酸球増加は喘息に特徴的な所見である。

  3. ×c.  好塩基球

    好塩基球はMay-Giemsa染色で暗紫色~青黒色に染まる大きな顆粒をもち、核が顆粒に隠れて見えにくいのが特徴である。ヒスタミンを放出してアレルギー反応に関わるが、末梢血中でも白血球の1%未満と少なく、喀痰中に多数出現して診断の手がかりとなる細胞ではない。標本Bの顆粒は赤く染まっており、好塩基球の色調とは異なる。

  4. ×d.  単球

    単球は白血球の中で最も大きく、腎形・馬蹄形の核と、灰青色で顆粒の目立たない細胞質をもつ。組織に移行するとマクロファージになり、気道では肺胞マクロファージとして喀痰中に普通にみられる。しかし喘息に特徴的な細胞ではなく、標本Bの赤色顆粒をもつ細胞とも形態が合わない。

  5. ×e.  マスト細胞

    マスト細胞(肥満細胞)は、IgE受容体を介してアレルゲンで活性化され、ヒスタミンやロイコトリエンを放出して即時型の気管支収縮を起こすため、喘息の病態に深く関与する。しかし気道粘膜などの組織に定住する細胞であり、喀痰中に多数出現することはない。顆粒は好塩基性で紫色に染まり、標本Bの細胞とも一致しない。病態に関わる細胞と喀痰で観察される細胞を区別することが大切である。

気管支喘息の概要

気管支喘息は、気道の慢性炎症を本態とし、変動性をもった気道狭窄(喘鳴、呼吸困難)と咳を繰り返す疾患である。気道狭窄は自然に、または治療によって改善する(可逆性)。長期の炎症により気道壁が厚くなる変化(リモデリング)が進むと、可逆性が失われることがある。

喘息の喀痰にみられる所見

・好酸球の増加:好酸球性気道炎症の指標。 ・シャルコー・ライデン(Charcot-Leyden)結晶:好酸球の蛋白(ガレクチン10)が結晶化した、両端のとがった菱形・針状の結晶。 ・クルシュマン(Curschmann)らせん体:細い気管支に詰まった粘液が、らせん状に固まったもの。 ・クレオラ体(Creola body):剥がれ落ちた気道上皮細胞の集塊。

好酸球性炎症をみる検査

喀痰好酸球比率のほかに、末梢血好酸球数、呼気中一酸化窒素濃度(FeNO)、血清総IgE値などが補助的に用いられる。これらは2型炎症の指標であり、吸入ステロイド薬や生物学的製剤(抗IL-5抗体など)の効果予測にも使われる。

好酸球が増える主な呼吸器疾患(鑑別)

・気管支喘息:胸部画像はほぼ正常。 ・急性好酸球性肺炎:数日の経過で急速に発症し、両肺にすりガラス影や浸潤影がみられる。喫煙開始直後の発症が多い。気管支肺胞洗浄液(BALF)の好酸球が著しく増加する。 ・慢性好酸球性肺炎:数週~数か月の経過で、胸膜直下(肺の外側)に浸潤影が出現する(肺水腫の陰影を反転させたような分布)。喘息の合併が多い。 ・アレルギー性気管支肺アスペルギルス症(ABPA):喘息患者で、アスペルギルスに対するアレルギーにより中枢性気管支拡張や粘液栓(手袋をはめた指のような陰影)が生じる。 ・好酸球性多発血管炎性肉芽腫症(EGPA、旧称Churg-Strauss症候群):喘息・アレルギー性鼻炎の先行後に、著明な末梢血好酸球増多と、多発単神経炎などの血管炎症状が出現する。 ・過敏性肺炎:抗原の反復吸入で起こるが、BALFではリンパ球が増加し、好酸球は通常増えない。

May-Giemsa染色での白血球の見分け方

・好中球:微細で目立たない顆粒、3~5葉の分葉核。 ・好酸球:赤~橙色の粗大顆粒、2葉核。 ・好塩基球:暗紫色の粗大顆粒が核を覆う。 ・単球:大型、腎形核、灰青色の細胞質。 ・リンパ球:小型、円形核、細胞質はわずか。

POINT

・発作性の喘鳴+胸部エックス線写真ほぼ正常+喀痰好酸球増加 → 気管支喘息。 ・喘息の喀痰所見:好酸球、シャルコー・ライデン結晶、クルシュマンらせん体、クレオラ体。 ・好酸球はMay-Giemsa染色で赤~橙色の粗大顆粒と2葉核が目印。 ・マスト細胞は喘息の病態に関与するが組織に存在し、喀痰で目立つ細胞ではない。 ・胸部画像に浸潤影を伴う好酸球増多では好酸球性肺炎、ABPA、EGPAを鑑別する。

※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。