COPD患者の肺炎、赤く小さな菌が教える一手―Gram染色から選ぶセフトリアキソン

所見の整理

・71歳男性、COPD（慢性閉塞性肺疾患）で通院中：慢性の肺基礎疾患をもつ高齢者である。 ・1週間前からの発熱、喀痰増加、続いて呼吸困難：急性の下気道感染を考える経過である。 ・呼吸数24/分、心拍数108/分、両側胸部のcoarse crackles（水泡音）：肺胞内に滲出液がたまる病態を示す。 ・白血球15,890/μL（好中球91％）、CRP 13 mg/dL：好中球優位の強い炎症であり、細菌感染を示唆する。 ・動脈血ガス：酸素3L/分投与下でもPaO2 63 Torrにとどまり、酸素化障害がある。PaCO2 41 Torr、pH 7.42でCO2貯留やアシドーシスはない。 ・胸部CT：両肺野に広がる浸潤影。 ・BUN 19 mg/dL、Cr 0.7 mg/dLで腎機能は保たれ、意識清明、血圧も保たれている。

診断

以上から、COPDを基礎にもつ患者に発症した市中肺炎（細菌性肺炎）と診断できる。重症度の目安として日本呼吸器学会のA-DROP（Age、Dehydration、Respiration、Orientation、Pressure）を当てはめると、該当するのは年齢（男性70歳以上）の1項目のみである。BUN 19 mg/dLでDは非該当、PaO2 63 Torrは「PaO2 60 Torr以下」を満たさないためRも非該当、意識清明でO非該当、収縮期血圧110 mmHgでP非該当であり、中等症（1〜2項目）に相当する。ただし、酸素3L/分を投与してもPaO2 63 Torrにとどまり呼吸数も増加しているなど呼吸状態は不良であるため、入院のうえ静注抗菌薬で治療するのが妥当である。

喀痰Gram染色の読み方

本問の起炎菌推定の決め手は喀痰Gram染色である。標本では多数の好中球が見られ、その中や周囲に赤く染まる（Gram陰性の）菌が認められる。小型の球菌が2個ずつ並ぶ双球菌（腎臓形〜そら豆形）と、短い桿菌の両方が好中球に貪食されている像であり、前者はMoraxella catarrhalis、後者はインフルエンザ菌（Haemophilus influenzae）を強く示唆する。いずれもCOPD患者の気道に定着しやすく、COPD増悪や肺炎の代表的な起炎菌である。

抗菌薬選択の考え方

M. catarrhalisはほぼすべての株がβ-ラクタマーゼを産生し、インフルエンザ菌もβ-ラクタマーゼ産生株（BLPAR）やペニシリン結合蛋白の変異によるβ-ラクタマーゼ非産生アンピシリン耐性株（BLNAR）が少なくない。したがって、β-ラクタマーゼに分解されやすい天然ペニシリンや、Gram陰性桿菌への活性が乏しい第1世代セフェムは不適当である。これらのβ-ラクタマーゼに安定で、両菌に良好な抗菌活性をもち、入院患者に静注で用いやすいのは第3世代セフェムのセフトリアキソンである。Gram染色所見に基づいて起炎菌を推定し、それを確実にカバーしつつ不必要に広域でない薬剤を選ぶ、という標的治療の考え方が問われている。

喀痰Gram染色による起炎菌推定の基本パターン

・Gram陽性双球菌（ランセット形、莢膜による周囲の透明帯）：肺炎球菌 ・Gram陽性球菌でブドウの房状：黄色ブドウ球菌 ・Gram陰性の小型短桿菌（多形性）：インフルエンザ菌 ・Gram陰性双球菌（腎臓形、好中球に多数貪食）：Moraxella catarrhalis ・Gram陰性の太い桿菌（莢膜あり）：肺炎桿菌（Klebsiella pneumoniae） ・多種類の菌の混在：誤嚥性肺炎（口腔内常在菌・嫌気性菌） 良質な検体（扁平上皮が少なく好中球が多い）で、好中球に貪食されている菌が起炎菌である可能性が高い。M. catarrhalisは脱色不十分だとGram陽性に見えて肺炎球菌と誤認されることがある点にも注意する。

Moraxella catarrhalis

Gram陰性双球菌で、小児の中耳炎・副鼻腔炎、高齢者やCOPD患者の気管支炎・肺炎の原因となる。ほぼ全株がβ-ラクタマーゼ（BRO酵素）を産生するため、アモキシシリンやペニシリンGは無効である。有効な薬剤として、β-ラクタマーゼ阻害薬配合ペニシリン（アモキシシリン/クラブラン酸、アンピシリン/スルバクタム）、第2・第3世代セフェム、マクロライド（クラリスロマイシン、アジスロマイシン）、ST合剤、レスピラトリーキノロンなどがある。

インフルエンザ菌の耐性

・BLPAR：β-ラクタマーゼ産生アンピシリン耐性。β-ラクタマーゼ阻害薬配合剤で対応可能。 ・BLNAR：β-ラクタマーゼ非産生アンピシリン耐性。ペニシリン結合蛋白（PBP3）の変異による。日本で多く、β-ラクタマーゼ阻害薬配合剤も効きにくいため、セフトリアキソンなどの第3世代セフェムやキノロンが用いられる。

COPDと呼吸器感染

COPD患者の気道ではインフルエンザ菌、M. catarrhalis、肺炎球菌が定着・感染しやすく、これらはCOPD増悪の主要な細菌性原因である。さらに重症例や頻回入院例では緑膿菌も考慮する。

A-DROP（市中肺炎の重症度分類）

A：男性70歳以上、女性75歳以上 D：BUN 21 mg/dL以上または脱水あり R：SpO2 90％以下（PaO2 60 Torr以下） O：意識変容あり P：収縮期血圧90 mmHg以下 0項目は軽症（外来）、1〜2項目は中等症（外来または入院）、3項目は重症（入院）、4〜5項目（またはショック）は超重症（ICU入院）とされる。