紫の双球菌が語る犯人―喀痰Gram染色で読み解く市中肺炎
第115回医師国家試験 D問題 第65問
国試問題にチャレンジ
41歳の女性。3日前からの発熱と黄色膿性痰を主訴に来院した。市販の解熱薬を内服していたが,改善しないため受診した。7年前から気管支喘息に対して吸入ステロイド薬を定期的に使用している。体温37.4℃。脈拍104/分,整。血圧118/62mmHg。呼吸数18/分。SpO2 95%(room air)。左下胸部にcoarse cracklesを聴取する。血液所見:赤血球456万,Hb 13.0g/dL,Ht 39%,白血球19,800(好中球85%,好酸球1%,好塩基球1%,単球5%,リンパ球8%),血小板34万。CRP 15mg/dL。胸部エックス線写真(A)及び喀痰Gram染色標本(B)を下に示す。 原因微生物として考えられるのはどれか。

- a.Haemophilus influenzae
- b.Moraxella catarrhalis
- c.Mycoplasma pneumoniae
- d.Staphylococcus aureus
- e.Streptococcus pneumoniae
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
ドクターまとめ
急性発症の発熱、膿性痰、局所の水泡音、好中球優位の白血球増多、区域性の浸潤影がそろえば、まず細菌性の市中肺炎を考えます。喀痰Gram染色で好中球に貪食されたGram陽性双球菌(ランセット形、莢膜によるハロー)を認めれば、市中肺炎の最多起炎菌である肺炎球菌と推定できます。同じGram陽性球菌でもブドウの房状なら黄色ブドウ球菌、Gram陰性双球菌ならモラクセラ、Gram陰性短桿菌ならインフルエンザ菌であり、細胞壁を欠くマイコプラズマはGram染色で染まりません。良質な検体でのGram染色に尿中抗原や血液培養を組み合わせると、迅速に起炎菌を絞り込み、ペニシリン系など狭域の抗菌薬で治療を開始できます。「色」と「配列」を読むGram染色の基本は、抗菌薬の適正使用を支える臨床の土台になります。
解答・解説
正解はeです
所見の整理
・41歳女性、3日前からの急性の発熱と黄色膿性痰。市販の解熱薬で改善しない。 ・基礎疾患として気管支喘息があり、吸入ステロイド薬(ICS)を定期使用している。 ・脈拍104/分と頻脈、SpO2 95%(室内気)と軽度の酸素化低下。左下胸部でcoarse crackles(水泡音:気道内の分泌物によって生じる粗い断続性ラ音)を聴取。 ・白血球19,800/μLで好中球85%と好中球優位の著明な増多、CRP 15mg/dLと強い炎症反応。好酸球は1%で、喘息の増悪を思わせる好酸球増多はない。 ・胸部エックス線写真(A):左中~下肺野に浸潤影がある。心陰影の左縁は比較的追えるが、横隔膜との境界が一部不鮮明になっており(シルエットサイン)、左下葉を主体とする陰影と考えられる。 ・喀痰Gram染色(B):赤く染まった好中球の周囲や内部に、紫色(Gram陽性)に染まる球菌が2個ずつ対をなす双球菌(一部は短い連鎖状)として観察される。好中球による貪食像もみられる。
診断へのプロセス
急性発症の発熱、膿性痰、局所の水泡音、好中球優位の白血球増多とCRP高値、胸部エックス線写真での浸潤影がそろっており、病院外で発症していることから市中肺炎と診断できる。発症が急で膿性痰を伴い、浸潤影が区域性・大葉性に広がる点は、細菌性肺炎の典型像である(非定型肺炎では痰が少なく乾性咳嗽が目立ち、白血球数が正常範囲にとどまることが多い)。
原因微生物の推定
設問は原因微生物を問うている。決め手は喀痰Gram染色である。良質な喀痰(好中球が多く扁平上皮細胞が少ない)で好中球に貪食されたGram陽性双球菌が見えれば、肺炎球菌(Streptococcus pneumoniae)と推定できる。肺炎球菌は市中肺炎の原因菌として国内外で最も多く、本例の臨床像とも一致する。選択肢のうち、Gram陽性球菌はStaphylococcus aureusとStreptococcus pneumoniaeの2つだが、黄色ブドウ球菌はブドウの房状の集塊をつくり、双球菌の形態はとらない。
選択肢考察
- ×a. Haemophilus influenzae
インフルエンザ菌は肺炎球菌に次いで頻度の高い市中肺炎の起炎菌で、慢性閉塞性肺疾患(COPD)など慢性呼吸器疾患をもつ患者や高齢者でよくみられる。しかしGram染色では赤く染まる小型のGram陰性短桿菌(球桿菌)として観察される。本例の紫色に染まる双球菌とは染色性も形態も一致しない。
- ×b. Moraxella catarrhalis
モラクセラ・カタラーリスも市中肺炎や気管支炎の原因になり、とくに慢性呼吸器疾患の患者や冬季に多い。双球菌の形をとる点は肺炎球菌と似るが、Gram陰性(赤色)の双球菌で、ソラマメ形の菌が向かい合った形をとる。本例の菌はGram陽性(紫色)であり、合致しない。
- ×c. Mycoplasma pneumoniae
肺炎マイコプラズマは非定型肺炎の代表的な原因微生物である。細胞壁をもたないためGram染色では染まらず、喀痰中に菌体を確認できない。また、マイコプラズマ肺炎は若年者に多く、頑固な乾性咳嗽が目立ち、膿性痰は少なく、白血球数は正常範囲のことが多い。本例は黄色膿性痰、著明な好中球増多、Gram陽性菌の貪食像があり、細菌性肺炎の像である。なお、マイコプラズマの培養には特殊培地(PPLO培地)が必要で時間がかかるため、診断には抗原検査や核酸増幅検査(LAMP法、PCR法)、血清抗体価が用いられる。
- ×d. Staphylococcus aureus
黄色ブドウ球菌はGram陽性球菌である点は本例と共通するが、分裂面が一定しないため不規則なブドウの房状の集塊として観察され、2個ずつ対になる双球菌の形態はとらない。市中肺炎の原因としての頻度は低く、インフルエンザ後の二次性細菌性肺炎や、高齢者・基礎疾患のある患者、医療関連肺炎で問題となる。空洞形成や膿胸を伴いやすく、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)にも注意が必要である。
- ○e. Streptococcus pneumoniae
肺炎球菌はGram陽性の双球菌で、ランセット形(やや先のとがった楕円形)の菌体が2個対になり、周囲に莢膜による透明帯(ハロー)がみられることがある。短い連鎖をつくることもある。本例の喀痰Gram染色では、好中球に貪食されたGram陽性双球菌がみられ、肺炎球菌の所見に一致する。市中肺炎の原因として最も多い菌であり、急性発症の高熱、膿性~さび色痰、大葉性・区域性の浸潤影、好中球優位の白血球増多という臨床像もよく合う。尿中肺炎球菌抗原検査を追加すれば、迅速に診断を補強できる。
喀痰Gram染色の意義
Gram染色は数分~十数分で結果が得られ、培養結果を待たずに原因菌を推定して抗菌薬を選ぶ(エンピリック治療を絞り込む)ために役立つ。評価にあたっては検体の質が重要で、扁平上皮細胞が多い検体は唾液の混入を意味し信頼性が低い。好中球が多く扁平上皮細胞が少ない検体(Geckler分類4~5群など)で、好中球による貪食像がみられる菌は起炎菌である可能性が高い。
主な市中肺炎起炎菌のGram染色像
・肺炎球菌:Gram陽性双球菌(ランセット形、莢膜あり) ・黄色ブドウ球菌:Gram陽性球菌、ブドウの房状 ・インフルエンザ菌:Gram陰性短桿菌(球桿菌) ・モラクセラ・カタラーリス:Gram陰性双球菌 ・肺炎桿菌(Klebsiella pneumoniae):太いGram陰性桿菌、莢膜が厚い ・マイコプラズマ、クラミジア(クラミドフィラ)、レジオネラ:通常のGram染色では確認しにくい(マイコプラズマは細胞壁欠如、クラミジアは偏性細胞内寄生、レジオネラは染色性が弱い)
肺炎球菌性肺炎
市中肺炎の起炎菌として最多である。高齢者、慢性心肺疾患、糖尿病、脾摘後などはリスク因子で、重症化しやすい。診断には喀痰Gram染色・培養、尿中抗原検査、血液培養が用いられる。治療の第一選択は、感受性が保たれていればペニシリン系(アンピシリン、高用量アモキシシリンなど)である。予防として、高齢者や基礎疾患のある人には肺炎球菌ワクチンの接種が推奨される。
細菌性肺炎と非定型肺炎の鑑別(日本呼吸器学会の鑑別項目)
①年齢60歳未満、②基礎疾患がない・または軽微、③頑固な咳がある、④胸部聴診上所見が乏しい、⑤痰がない・または迅速診断法で原因菌が証明されない、⑥末梢血白血球数が10,000/μL未満、の6項目のうち4項目以上(①~⑤の5項目なら3項目以上)を満たせば非定型肺炎を疑う。本例は膿性痰、聴診での水泡音、白血球19,800/μLがあり、細菌性肺炎に合致する。
POINT
・市中肺炎の起炎菌として最も多いのは肺炎球菌である。 ・喀痰Gram染色で好中球に貪食されたGram陽性双球菌をみたら肺炎球菌を考える。 ・Gram陽性球菌でもブドウの房状なら黄色ブドウ球菌、Gram陰性双球菌ならモラクセラ、Gram陰性短桿菌ならインフルエンザ菌。 ・マイコプラズマは細胞壁がなくGram染色で染まらない。 ・膿性痰、局所ラ音、白血球増多は細菌性肺炎を示唆する。
