StudyMed医師国家試験

墨汁に浮かぶ白い輪―ステロイド内服中の多発結節影とクリプトコックスの「検査の個性」

第107回医師国家試験 A問題 第28問

国試問題にチャレンジ

第107回 A問題 第28問

65歳の女性。全身倦怠感と微熱とを主訴に来院した。1週前から全身倦怠感を自覚していた。3日前から37℃台の微熱が続いているという。5年前から関節リウマチで抗リウマチ薬と副腎皮質ステロイドとを服用中である。意識は清明。身長156 cm,体重46 kg。体温37.4℃。脈拍92/分,整。血圧120/70 mmHg。呼吸数14/分。SpO2 97%(room air)。心音と呼吸音とに異常を認めない。血液所見:赤血球446万,Hb 13.0 g/dL,Ht 39%,白血球7,300(桿状核好中球20%,分葉核好中球46%,好酸球1%,好塩基球1%,単球10%,リンパ球22%),血小板16万。CRP 2.6 mg/dL。胸部エックス線写真で右側下肺野に多発結節影を認める。肺野条件の胸部単純CT(A)と気管支肺胞洗浄〈BAL〉液の墨汁染色標本(B)とを別に示す。  この疾患について正しいのはどれか。

第107回 A問題 第28問の問題画像
  1. a.内因性感染である。
  2. b.血清抗原検査の感度は高い。
  3. c.血清β-D-グルカン値は上昇する。
  4. d.発症予防にST合剤の内服が有効である。
  5. e.原因微生物はAspergillus fumigatusである。

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、免疫抑制状態の患者に生じた肺の結節影から原因微生物を突き止め、その病原体の特徴を問う問題だ。最大の手がかりは気管支肺胞洗浄液の墨汁染色。まずは患者背景から考えてみよう。
医学生医学生
関節リウマチでステロイドと抗リウマチ薬を長く飲んでいるので、細胞性免疫が落ちていて日和見感染を起こしやすい状態ですね。
ドクタードクター
その通り。もうひとつ注目したいのは、臨床像が比較的軽いことだ。呼吸状態は保たれ、白血球は正常範囲で、CRPも軽度上昇にとどまる。強い炎症を起こす細菌性肺炎らしくない。それなのにCTでは右下葉に複数の結節があり、一部は内部に空洞を伴っている。症状の割に画像が目立つタイプだね。空洞を伴う多発結節なら、何を鑑別に挙げる?
医学生医学生
まず結核です。呼吸器内科の実習で、空洞影を見たら最初に結核を除外するよう言われました。
ドクタードクター
大事な姿勢だね。ほかにもクリプトコックス症、アスペルギルス症、ムーコル症、ノカルジア症、敗血症性肺塞栓などが挙がる。ここで決め手になるのが墨汁染色だ。黒い背景の中に白く抜けた円形の菌体があり、その周りを厚い透明な帯が取り囲んでいる。
医学生医学生
微生物学の実習で見た、莢膜が白く抜けて見えるクリプトコックスですね。
ドクタードクター
正解。墨の粒子は莢膜の中に入り込めないから、莢膜が白い輪郭として浮かび上がる。莢膜をもつ円形の酵母様真菌、つまりCryptococcus neoformansで、診断は肺クリプトコックス症だ。では、この病気の性質を選択肢に沿って確認していこう。まず感染経路はどうかな。
医学生医学生
免疫が落ちたときに発症するので、もともと体内にいた菌が暴れ出す内因性感染かと思いました。
ドクタードクター
そこは引っかかりやすいところだね。クリプトコックスはハトなど鳥類の糞で汚れた土壌や塵埃に生息していて、舞い上がった菌体を吸い込んで肺に入る外因性感染だ。健常者では不顕性に終わることも多く、免疫が落ちると病変が顕在化したり、血行性に髄膜へ広がったりする。内因性感染の例は、常在するカンジダによるカンジダ症や、潜伏結核の再燃などだ。「免疫低下で発症する」ことと「内因性」は別物だよ。
医学生医学生
真菌症なら、β-D-グルカンは上がりますよね。
ドクタードクター
そこがこの問題の一番のポイントなんだ。β-D-グルカンは多くの真菌の細胞壁成分で、カンジダ症、アスペルギルス症、ニューモシスチス肺炎では上昇する。でもクリプトコックスは厚い莢膜に覆われていて血中に放出されにくく、上昇しないか、してもわずかなことが多い。ムーコル症も上がりにくい。だからβ-D-グルカン陰性でも、この2つは否定できない。
医学生医学生
では、クリプトコックスは何で診断するんですか。
ドクタードクター
莢膜の多糖であるグルクロノキシロマンナン抗原が血中や髄液中に遊離するので、それをラテックス凝集法やイムノクロマト法で検出する。これが血清クリプトコックス抗原検査で、感度・特異度ともに高く、培養や病理と並ぶ診断の柱だ。これが正しい記述になる。特に播種例や髄膜炎では陽性率が非常に高く、抗原価は病勢の目安にもなる。ただし、肺に限局した小さな病変では陰性のこともあるから、陰性でも完全には否定できない点は覚えておこう。
医学生医学生
ST合剤の予防内服は、ニューモシスチス肺炎の話でしたよね。
ドクタードクター
その通り。HIV感染症でCD4陽性T細胞数が200/μL未満の患者や、高用量ステロイド・免疫抑制薬を使っている患者で予防に使う。トキソプラズマ脳症の予防にもなる。でもクリプトコックスはST合剤に感受性がない。治療は、肺に限局していればフルコナゾールなどのアゾール系が中心で、髄膜炎や重症の播種例ではアムホテリシンBのリポソーム製剤とフルシトシンの併用で導入療法を行う。
医学生医学生
アスペルギルスは糸状菌なので、今回の墨汁染色の像とは全然違いますね。
ドクタードクター
そう。Aspergillus fumigatusは隔壁のある幅のそろった菌糸が鋭角に二分岐する像を示し、組織ではGrocott染色やPAS染色で観察する。診断にはβ-D-グルカンやガラクトマンナン抗原を使い、墨汁染色は使わない。
医学生医学生
真菌ごとに「どの検査が役立つか」が違うんですね。CBTの勉強のときに表にまとめたのを思い出しました。
ドクタードクター
その整理はそのまま臨床で役立つよ。最後に臨床での注意点だ。クリプトコックスは中枢神経系に広がって亜急性から慢性の髄膜炎を起こすことがあるから、肺病変を見つけたら髄膜炎の合併がないか、髄液検査などで評価する。髄液でも墨汁染色や抗原検査が使える。なお、組織ではムチカルミン染色で莢膜が赤く染まるのも特徴だ。
医学生医学生
頭痛や意識の変化がはっきりしなくても、髄膜炎を意識しておく必要があるんですね。
ドクタードクター
その通り。ゆっくり進むぶん症状が目立たないこともある。それから、肺クリプトコックス症は健常者にも起こりうるし、HIV感染症では特にCD4陽性T細胞数が100/μL未満で注意が必要になる。背景と画像、染色、そして検査の個性を組み合わせて診断する力を養っておこう。

まとめ

ステロイドや免疫抑制薬を使用中の患者で、症状の割に目立つ空洞を伴う多発結節影がみられ、墨汁染色で莢膜が白く抜けた円形の酵母様真菌を認めれば、肺クリプトコックス症と診断できます。Cryptococcus neoformansはハトなど鳥類の糞に由来する菌体を吸い込んで起こる外因性感染で、免疫が低下すると肺病変が顕在化し、髄膜炎へ進展することがあります。厚い莢膜のためβ-D-グルカンは上昇しにくい一方、莢膜多糖であるグルクロノキシロマンナン抗原の検出は感度・特異度が高く、診断の柱となります(肺に限局した小病変では陰性もありえます)。ST合剤で予防するのはニューモシスチス肺炎であり、クリプトコックス症の治療はフルコナゾールや、重症例ではアムホテリシンBとフルシトシンの併用が中心です。真菌ごとに有用な検査や染色が異なることを整理し、肺病変を見たら髄膜炎の合併まで評価する姿勢が、日和見感染症の診療の基本になります。

解答・解説

正解はbです

所見の整理

・65歳女性。関節リウマチに対し、5年前から抗リウマチ薬と副腎皮質ステロイドを内服している。細胞性免疫が落ちた状態であり、日和見感染症が起こりやすい背景である。 ・1週間前からの全身倦怠感と、3日前からの37℃台の微熱。呼吸数14/分、SpO2 97%と呼吸状態は保たれ、呼吸音にも異常はない。臨床像は比較的軽く、全身状態の割に画像所見が目立つタイプである。 ・白血球7,300と正常範囲で、CRP 2.6 mg/dLと軽度上昇にとどまる。細菌性肺炎を思わせる強い炎症所見はない。 ・胸部エックス線写真で右下肺野に多発結節影がある。胸部CT(A)では右下葉に複数の結節があり、一部は内部に空洞を伴う。 ・気管支肺胞洗浄〈BAL〉液の墨汁染色(B)で、黒い背景の中に白く抜けた円形の菌体がみられる。菌体の周囲には厚い透明な帯(莢膜)がある。

診断へのプロセス

免疫抑制状態の患者に空洞を伴う多発結節影がみられた場合、鑑別に挙がるのは肺結核症、肺クリプトコックス症、肺アスペルギルス症、ムーコル症(接合菌症)、ノカルジア症、敗血症性肺塞栓などである。墨汁染色は、背景の墨の粒子が莢膜の中に入り込めないことを利用して、莢膜を白い輪郭として浮かび上がらせる染色法だ。莢膜をもつ円形の酵母様真菌が見えれば、Cryptococcus neoformans と判断できる。以上から、診断は肺クリプトコックス症(クリプトコックス肺炎)である。

設問の考え方

本問では、クリプトコックス症の感染経路、診断に使う検査、予防法、原因菌種を問うている。特に、真菌症なのにβ-D-グルカンが上がりにくいという点と、血清抗原(莢膜多糖であるグルクロノキシロマンナン抗原)の検出が診断に有用であるという点の対比が重要である。

選択肢考察

  1. ×a.  内因性感染である。

    誤り。Cryptococcus neoformans は、ハトなど鳥類の糞で汚染された土壌や塵埃の中に生息している。空気中に舞った菌体(乾燥した酵母や担子胞子)を吸い込んで肺に入る外因性感染である。健常者では不顕性感染に終わることも多い。免疫が低下していると、肺病変が顕在化したり、血行性に広がって髄膜炎を起こしたりする。一方、内因性感染とは、もともと体内に常在している微生物が宿主の免疫低下をきっかけに病原性を発揮するものをいう。例としてはカンジダ症、ニューモシスチス肺炎、潜伏結核の再燃などがあり、クリプトコックス症とは区別される。

  2. ○b.  血清抗原検査の感度は高い。

    正しい。クリプトコックスの莢膜はグルクロノキシロマンナン(GXM)という多糖でできており、この抗原が血中や髄液中に遊離する。ラテックス凝集法やイムノクロマト法(側方流動法)でこれを検出するのが血清クリプトコックス抗原検査である。この検査は感度・特異度ともに高く、他の深在性真菌症の血清診断と比べても信頼性が高い。そのため、培養や病理組織診断と並ぶ診断の柱となっている。とくに播種性病変や髄膜炎では、陽性率がきわめて高い。抗原価(力価)は病勢のおおまかな目安にもなる。なお、肺に限局した小さな病変では陰性となることもあるため、陰性でも完全には否定できない点は知っておくとよい。

  3. ×c.  血清β-D-グルカン値は上昇する。

    誤り。(1→3)-β-D-グルカンは多くの真菌の細胞壁に含まれる多糖で、カンジダ症、アスペルギルス症、ニューモシスチス肺炎などでは血清値が上昇し、スクリーニングに用いられる。しかしクリプトコックスは厚い莢膜に覆われていて、β-D-グルカンが血中に放出されにくい。そのため、クリプトコックス症では上昇しないか、上昇してもわずかであることが多い。ムーコル症(接合菌症)も、細胞壁のβ-D-グルカンが少ないため上昇しにくい。β-D-グルカンが陰性でも、この2つは否定できない。

  4. ×d.  発症予防にST合剤の内服が有効である。

    誤り。ST合剤(スルファメトキサゾール・トリメトプリム合剤)の予防内服が確立しているのはニューモシスチス肺炎である。対象は、HIV感染症でCD4陽性T細胞数が200/μL未満の患者や、高用量ステロイド・免疫抑制薬を使用中の患者などである。ST合剤はトキソプラズマ脳症の予防にも用いられる。一方、クリプトコックスはST合剤に感受性がない。クリプトコックス症の治療には、アムホテリシンB(リポソーム製剤)とフルシトシンの併用、またはフルコナゾールなどのアゾール系抗真菌薬を用いる。肺限局例ではフルコナゾールが中心となる。

  5. ×e.  原因微生物はAspergillus fumigatusである。

    誤り。本症例の墨汁染色で見えているのは、莢膜に囲まれた円形の酵母様真菌であり、原因菌は Cryptococcus neoformans である。Aspergillus fumigatus はアスペルギルス症の代表的な原因菌で、菌糸をつくる糸状菌である。組織ではGrocott染色やPAS染色で観察し、幅のそろった隔壁のある菌糸が鋭角(約45°)に二分岐する像を示す。アスペルギルス症ではβ-D-グルカンやガラクトマンナン抗原が診断に用いられ、墨汁染色は用いない。

クリプトコックス症の概要

・原因菌:Cryptococcus neoformans(ほかに C. gattii)。莢膜をもつ酵母様真菌である。ハトなど鳥類の糞や、それで汚染された土壌に多く存在する。 ・感染経路:経気道的な吸入による外因性感染。ヒトからヒトへはうつらない。 ・好発者:HIV感染症(とくにCD4陽性T細胞数が100/μL未満)、副腎皮質ステロイドや免疫抑制薬の使用者、血液悪性腫瘍、臓器移植後、糖尿病などの患者。ただし、健常者にも肺クリプトコックス症は起こりうる。 ・病型:肺クリプトコックス症と、中枢神経系へ播種してクリプトコックス髄膜炎(亜急性〜慢性の髄膜炎)を起こす病型が重要である。肺病変を見たときは、髄膜炎の合併の有無を評価する(髄液検査など)。

画像所見

胸膜直下に好発する単発または多発の結節影・腫瘤影で、空洞を伴うことがある。同じ肺葉内に複数の結節が集まる像もよくみられる。臨床症状が軽く、画像で偶然見つかることも多い。

診断

・墨汁染色:髄液やBAL液などで、莢膜が白く抜けた円形の菌体を確認する。 ・血清・髄液のクリプトコックス抗原(グルクロノキシロマンナン抗原):感度・特異度が高く、診断的価値が大きい。 ・培養、病理組織:組織ではムチカルミン染色で莢膜が赤く染まる。Grocott染色でも菌体を確認できる。 ・β-D-グルカン:上昇しにくい(ムーコル症も同様)。

治療

・肺クリプトコックス症(髄膜炎がない場合):フルコナゾールなどのアゾール系を内服する。 ・髄膜炎・重症播種例:アムホテリシンB(リポソーム製剤)+フルシトシンで導入療法を行い、その後フルコナゾールで地固め・維持療法を行う。

主な真菌・真菌様病原体の検査の整理

・カンジダ:β-D-グルカン上昇。 ・アスペルギルス:β-D-グルカン上昇、ガラクトマンナン抗原陽性。Grocott染色で鋭角分岐する有隔菌糸。 ・ニューモシスチス:β-D-グルカン上昇、KL-6上昇。予防にはST合剤。 ・クリプトコックス:β-D-グルカンは上昇しにくい。グルクロノキシロマンナン抗原陽性。墨汁染色で莢膜。 ・ムーコル:β-D-グルカンは上昇しにくい。幅広く隔壁の乏しい菌糸が直角に近い角度で分岐する。

POINT

・墨汁染色で莢膜をもつ円形の菌体が見えたら、クリプトコックスと判断する。 ・感染経路は鳥類の糞などに由来する菌体の吸入による外因性感染である。 ・診断には血清(髄液)クリプトコックス抗原(グルクロノキシロマンナン抗原)が有用で、感度・特異度が高い。 ・β-D-グルカンは上昇しにくい(ムーコル症も同様)。 ・ST合剤で予防するのはニューモシスチス肺炎であり、クリプトコックス症ではない。 ・肺病変を見たら髄膜炎の合併を検索する。

※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。