見えている菌には狭い薬で―Gram染色が導く肺炎球菌性肺炎とペニシリンの選択
第108回医師国家試験 C問題 第27問（連問）
国試問題にチャレンジ
連問の共通文
72歳の女性。予診票に「熱がある」と記載されている。医師が待合室に向かって診察室への入室を促した。 医師「27番の患者さん，こちらの診察室にお入り下さい」 患者「はい」 医師「おはようございます。医師のサトウタロウと申します」 患者「よろしくお願いします」
現病歴：5日前から咳が出るようになった。2日前から咳をすると胸の痛みを感じるようになった。今朝から38.2℃の発熱を認めたため受診した。 既往歴：特記すべきことはない。アレルギー歴はない。 生活歴：喫煙歴はない。 現症：意識は清明。身長152 cm，体重48 kg。体温38.4℃。脈拍84/分，整。血圧136/82mmHg。呼吸数24/分。SpO2 94％（room air）。心音に異常を認めない。右背部にcoarse cracklesを聴取する。腹部は平坦，軟で，肝・脾を触知しない。 検査所見：尿所見：蛋白（－），糖（－），ケトン体（－），潜血（－），沈渣に白血球を認めない。血液所見：赤血球410万，Hb 13.1 g/dL，Ht 38％，白血球10,700（桿状核好中球33％，分葉核好中球45％，好酸球1％，好塩基球1％，単球5％，リンパ球15％），血小板20万。血液生化学所見：尿素窒素15 mg/dL，クレアチニン0.8 mg/dL，尿酸3.8 mg/dL，血糖108 mg/dL，Na 140 mEq/L，K 3.7 mEq/L，Cl 105 mEq/L。CRP 9.0 mg/dL。胸部エックス線写真で心胸郭比48％，右の中肺野と肺門部に浸潤影を認める。喀痰のGram染色標本を別に示す。 抗菌薬として第一選択となるのはどれか。
- a.ペニシリン系
- b.カルバペネム系
- c.マクロライド系
- d.ニューキノロン系
- e.アミノグリコシド系
対話形式の解説
ドクター
医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクターまとめ
発熱、咳嗽、胸膜痛、局所のcoarse crackles、浸潤影、左方移動を伴う炎症反応がそろえば市中の細菌性肺炎を考え、喀痰Gram染色で莢膜をもつGram陽性のランセット型双球菌が見えれば肺炎球菌が起炎菌と推定できます。重症度はA-DROPで評価し、年齢の基準は男性70歳以上、女性75歳以上である点に注意すると、本例は0点で外来治療が可能な軽症です。起炎菌が推定できる場合は狭域の薬で狙い撃ちするのが原則で、肺炎球菌性肺炎の第一選択はペニシリン系、外来なら高用量アモキシシリン内服です。日本の肺炎球菌はマクロライド耐性率が高く、ニューキノロンやカルバペネムは広域で耐性菌増加や結核のマスクの問題があり、アミノグリコシドはレンサ球菌に効きにくいため、いずれも第一選択にはなりません。Gram染色から標的治療へつなげる考え方は、抗菌薬の適正使用と耐性菌対策の基本として、あらゆる感染症診療に役立ちます。
解答・解説
正解はaです
所見の整理
・72歳女性。5日前から咳嗽、2日前から咳に伴う胸痛、今朝から38℃台の発熱。基礎疾患・喫煙歴・アレルギー歴はない。 ・バイタルサイン：体温38.4℃、呼吸数24/分とやや頻呼吸、SpO2 94％（室内気）と軽度低下。意識清明、血圧は保たれている。 ・身体所見：右背部に coarse crackles（水泡音。気道内の分泌物や滲出液を空気が通過するときの粗い断続性ラ音）を聴取する。 ・血液検査：白血球10,700/μLと軽度増加し、桿状核好中球が33％と多い（核の左方移動＝骨髄から未熟な好中球が動員されている状態で、細菌感染を示唆する）。CRP 9.0 mg/dLと上昇。腎機能は正常。 ・胸部エックス線：右中肺野から肺門部に浸潤影。心胸郭比48％と心拡大はなく、心不全による肺うっ血は考えにくい。 ・尿所見は正常で、尿路感染症は否定的である。
診断へのプロセス
発熱、咳嗽、胸膜痛を思わせる咳時の胸痛、局所の crackles、胸部の浸潤影、左方移動を伴う炎症反応から、市中で発症した急性細菌性肺炎（市中肺炎）と診断できる。喀痰Gram染色では、好中球とともに、莢膜に囲まれたGram陽性のランセット型（やや先の尖った楕円形）の双球菌が認められ、肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）が起炎菌と推定される。肺炎球菌は市中肺炎の起炎菌として最も頻度が高い。 非定型肺炎（マイコプラズマなど）との鑑別には、日本呼吸器学会の鑑別項目（60歳未満、基礎疾患がないか軽微、頑固な咳、胸部聴診所見が乏しい、痰がないか迅速診断で起炎菌が証明されない、末梢血白血球数が10,000/μL未満）が用いられる。本例は高齢で、crackles を聴取し、白血球が10,000/μLを超え、Gram染色で起炎菌が見えているため、細菌性肺炎に合致する。
重症度と治療方針
重症度はA-DROPで評価する。年齢（男性70歳以上、女性75歳以上）は72歳女性のため該当しない。脱水（BUN 21 mg/dL以上または脱水あり）はBUN 15 mg/dLで該当しない。呼吸（SpO2 90％以下またはPaO2 60 Torr以下）はSpO2 94％で該当しない。意識障害はなく、収縮期血圧も90 mmHg以下ではない。したがって0点の軽症であり、外来治療が可能である。 Gram染色で起炎菌が推定できる場合は、その菌を狙った狭域の抗菌薬を選ぶ（標的治療）のが原則である。肺炎球菌に対しては、ペニシリン系が第一選択となり、外来では高用量のアモキシシリン内服、入院例ではアンピシリンやペニシリンGの静注が用いられる。広域抗菌薬を安易に使うと耐性菌の増加や菌交代現象を招くため、避けるべきである。
選択肢考察
- ○a. ペニシリン系
肺炎球菌性肺炎の第一選択である。ペニシリン系はβラクタム系抗菌薬で、細菌の細胞壁合成に関わるペニシリン結合タンパク（PBP）を阻害して殺菌的に作用する。肺炎球菌にはペニシリン結合タンパクの変異による耐性菌（PRSP：ペニシリン耐性肺炎球菌）も存在するが、髄膜炎以外の肺炎では、高用量を用いれば十分な効果が得られる株がほとんどである。本例はA-DROP 0点の軽症で外来治療が可能なため、高用量アモキシシリン内服がよい適応となる。狭域であり、耐性菌を増やしにくい点でも優れる。
- ×b. カルバペネム系
Gram陽性菌・Gram陰性菌・嫌気性菌まで広くカバーする最も広域なβラクタム系抗菌薬である。重症肺炎や耐性菌が関与する院内感染症などのために温存すべき薬剤であり、起炎菌が肺炎球菌と推定された軽症の市中肺炎に使う理由はない。不必要な使用はカルバペネム耐性菌の増加を招く。
- ×c. マクロライド系
マイコプラズマ、クラミジア（クラミドフィラ）、レジオネラなど細胞壁をもたない、あるいは細胞内で増殖する非定型病原体に有効で、非定型肺炎が疑われる場合の選択肢となる。一方、日本の肺炎球菌はマクロライド耐性率が非常に高く（おおむね7〜8割以上とされる）、肺炎球菌性肺炎に単剤で用いるのは不適切である。
- ×d. ニューキノロン系
レボフロキサシンなどのレスピラトリーキノロンは肺炎球菌にも非定型病原体にも有効な広域抗菌薬である。しかし、起炎菌が推定できている軽症例に広域薬を使うことは耐性菌増加の点から望ましくない。また、結核菌にも一定の効果があるため、結核が紛れていた場合に症状を一時的に改善させて診断を遅らせたり、キノロン耐性結核を生じさせたりするおそれがある。ガイドラインでも、基礎疾患のない軽症例での安易な第一選択は推奨されていない。
- ×e. アミノグリコシド系
主に好気性Gram陰性桿菌（緑膿菌など）に用いる薬剤である。菌体内への取り込みに酸素依存性の輸送系が必要なため、レンサ球菌である肺炎球菌には単剤ではほとんど効かない。また肺組織や気道分泌物への移行も不良で、腎毒性・聴器毒性もあることから、肺炎球菌性肺炎の治療薬とはならない。
肺炎球菌の特徴
・Gram陽性の双球菌で、ランセット型の菌が2個並んで見える。多糖体の厚い莢膜をもち、これが食作用に抵抗する主要な病原因子である。血液寒天培地ではα溶血（緑色）を示し、オプトヒン感受性・胆汁溶解性で他のレンサ球菌と区別する。 ・市中肺炎の起炎菌として最多であり、ほかに中耳炎、副鼻腔炎、髄膜炎、菌血症の原因となる。脾摘後や高齢者では重症化しやすい。 ・迅速診断として尿中肺炎球菌抗原検査がある（治療後もしばらく陽性が続くことや、小児では保菌でも陽性になりうることに注意）。 ・典型的には急な発熱、悪寒戦慄、湿性咳嗽、鉄さび色の痰、胸膜痛を呈し、胸部画像では大葉性肺炎の形をとることがある。
市中肺炎の起炎菌と第一選択薬の目安
・肺炎球菌：ペニシリン系（高用量アモキシシリン、アンピシリン、ペニシリンGなど） ・インフルエンザ菌：βラクタマーゼ阻害薬配合ペニシリンや第三世代セフェム（βラクタマーゼ産生株やBLNAR：βラクタマーゼ非産生アンピシリン耐性株に注意） ・モラクセラ・カタラーリス：βラクタマーゼ阻害薬配合ペニシリン ・黄色ブドウ球菌：感受性株はセファゾリン、MRSAはバンコマイシンなど ・マイコプラズマ、クラミジア：マクロライド系、テトラサイクリン系 ・レジオネラ：ニューキノロン系、マクロライド系
A-DROPによる重症度分類（日本呼吸器学会）
・A（Age）：男性70歳以上、女性75歳以上 ・D（Dehydration）：BUN 21 mg/dL以上または脱水あり ・R（Respiration）：SpO2 90％以下（PaO2 60 Torr以下） ・O（Orientation）：意識障害あり ・P（blood Pressure）：収縮期血圧90 mmHg以下 0項目は軽症で外来治療、1〜2項目は中等症で外来または入院、3項目は重症で入院、4〜5項目（ショックがあれば1項目でも）は超重症でICU入院を考慮する。
予防
高齢者では肺炎球菌ワクチンが推奨される。23価莢膜多糖体ワクチン（PPSV23）は65歳を対象とした定期接種に用いられており、このほか成人にも使用できる結合型ワクチンもある。インフルエンザ罹患後には二次性細菌性肺炎（肺炎球菌や黄色ブドウ球菌による）が起こりやすいため、インフルエンザワクチンの接種もあわせて勧められる。
POINT
・喀痰Gram染色でGram陽性双球菌（ランセット型、莢膜あり）→肺炎球菌。 ・肺炎球菌性肺炎の第一選択はペニシリン系（外来なら高用量アモキシシリン内服）。 ・日本の肺炎球菌はマクロライド耐性率が高く、マクロライドは非定型肺炎向け。 ・ニューキノロン系・カルバペネム系は広域であり、軽症の市中肺炎で安易に第一選択としない（キノロンは結核のマスクにも注意）。 ・重症度はA-DROPで判定。本例は72歳女性（女性は75歳以上で該当）で0点→外来治療可能。