StudyMed医師国家試験

空洞に棲みつくカビの塊―「糸状菌」と「菌球」でたどり着く肺アスペルギルス症

第119回医師国家試験 A問題 第34問

国試問題にチャレンジ

第119回 A問題 第34問

65歳の男性。血痰を主訴に来院した。2年前から労作時の息苦しさと咳嗽とを自覚していたがそのままにしていた。数日前から痰に少量の血液が混じるようになったため受診した。喫煙は20本/日を45年間。意識は清明。身長172cm,体重43kg。体温37.2℃。脈拍96/分,整。血圧124/68mmHg。呼吸数20/分。SpO2 93%(room air)。心音に異常を認めず,呼吸音は右胸部にcoarse cracklesを聴取する。血液所見:赤血球468万,Hb 12.2g/dL,Ht 37%,白血球12,300(桿状核好中球10%,分葉核好中球64%,好酸球1%,好塩基球1%,単球6%,リンパ球18%),血小板34万。免疫血清学所見:CRP 3.2mg/dL,β-D-グルカン35pg/mL(基準10以下)。喀痰の抗酸菌塗抹検査は陰性。Sabouraud寒天培地では糸状菌が検出された。胸部単純CTを下に示す。  診断はどれか。

第119回 A問題 第34問の問題画像
  1. a.カンジダ症
  2. b.アスペルギルス症
  3. c.クリプトコックス症
  4. d.ニューモシスチス肺炎
  5. e.アレルギー性気管支肺真菌症

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、重喫煙者の血痰から肺真菌症の病型を見極める問題だ。注目点は3つ。β-D-グルカンの上昇、培養で生えたのが「糸状菌」であること、そしてCTの空洞の中身だ。まず、血痰を訴える高齢の重喫煙者と聞いたら、どんな鑑別を挙げるかな。
医学生医学生
真っ先に肺癌と結核が浮かびます。あとは気管支拡張症でしょうか。
ドクタードクター
いいね、その3つに肺真菌症を加えれば基本は押さえられる。今回は抗酸菌塗抹が陰性で、結核の可能性はひとまず下がる。一方でβ-D-グルカンが上がっていて、真菌用のSabouraud寒天培地で菌が生えている。ここで真菌感染症の方向へ舵を切るわけだ。
医学生医学生
β-D-グルカンが上がっているなら、真菌ならどれでもいいように思えてしまいます。
ドクタードクター
そこで効いてくるのが「糸状菌」という一言なんだ。肺に病変をつくる真菌を形態で分けると、糸状菌の代表がアスペルギルスとムーコル、酵母がカンジダとクリプトコックス、そしてニューモシスチスは通常の培地では培養できない特殊な真菌だ。
医学生医学生
微生物学の講義で、カンジダは仮性菌糸をつくると習った気がするんですが、糸状菌には入らないんですか。
ドクタードクター
よく覚えているね。仮性菌糸はつくるけれど、培養では白くクリーム状の酵母様コロニーになるから、糸状菌としては扱わない。それに喀痰からカンジダが出ても、ほとんどは口腔内の常在菌が混じっただけの定着で、カンジダによる肺炎はまれなんだ。主な病型は口腔・食道カンジダ症やカテーテル関連のカンジダ血症だね。
医学生医学生
では画像はどう読めばいいでしょうか。
ドクタードクター
胸部CTでは、両肺に気腫性の低吸収域が広がっていて、背景にCOPDがあることがわかる。そのうえで右上葉に壁の厚い空洞があり、内部に塊状の陰影、つまり菌球がある。菌球と空洞壁の間には三日月状の空気層、air crescent signが見える。さらに空洞の周囲には浸潤影も伴っているんだ。
医学生医学生
既存の空洞にカビの塊が棲みついているということですね。それならアスペルギルス症だと思います。
ドクタードクター
正解。アスペルギルスは環境中に広く存在する糸状菌で、胞子を吸い込んで感染する。肺気腫や陳旧性肺結核でできた空洞の中で腐生的に増殖し、菌球、いわゆるアスペルギローマをつくる。糸状菌、β-D-グルカン上昇、空洞内菌球がすべて一致するね。
医学生医学生
クリプトコックスも肺に結節をつくると習いましたが、どこで外れますか。
ドクタードクター
クリプトコックスは厚い莢膜をもつ酵母で、ハトの糞などで汚染された土壌から吸入感染する。莢膜が細胞壁を覆っているからβ-D-グルカンは上がりにくく、診断は血清クリプトコックス抗原で行う。CTでは胸膜直下の結節が多く、空洞をつくることはあっても菌球はつくらない。そもそも酵母だから、糸状菌が生えた時点で合わないんだ。
医学生医学生
ニューモシスチス肺炎はβ-D-グルカンがすごく上がるんでしたよね。
ドクタードクター
そう、著明に上がることが多い。ただしHIV感染でCD4が200未満の人や、ステロイド・免疫抑制薬を使っている人など、細胞性免疫が高度に落ちた患者に起こる病気だ。CTは両側びまん性のすりガラス影で、空洞内の菌球とはまったく違う。診断も培養ではなく、気管支肺胞洗浄液のGrocott染色やPCRで行う。
医学生医学生
アレルギー性気管支肺真菌症も原因はアスペルギルスが多いので、ちょっと迷いました。
ドクタードクター
原因菌が同じでも、病態がまったく違うんだ。あちらは気道に定着した真菌へのアレルギー反応で、喘息の既往、好酸球増多、IgE高値、中心性気管支拡張や粘液栓が特徴。今回は喘息歴がなく好酸球も増えていないし、画像も空洞内の菌球だから合わない。
医学生医学生
同じアスペルギルスでも、宿主の状態で病型が変わるということですね。
ドクタードクター
その通りで、そこが発展知識の核心だ。高度の好中球減少下では、菌糸が血管に侵入して急速に進む侵襲性肺アスペルギルス症になり、CTではhalo signが出る。逆に空洞内に菌球があるだけで周囲の炎症や全身症状に乏しく、長く変わらないものは単純性肺アスペルギローマと呼ぶ。
医学生医学生
今回の患者さんはかなり痩せていて、微熱や炎症反応もありますね。
ドクタードクター
鋭いね。空洞壁が厚く周囲に浸潤影があり、発熱や体重減少を伴って月〜年単位で進むものは、慢性進行性肺アスペルギルス症と考える。COPDや低栄養など軽度の免疫低下が背景になりやすい。診断の補助には抗アスペルギルス沈降抗体やガラクトマンナン抗原が使われ、治療はボリコナゾールなどの抗真菌薬だ。単純性アスペルギローマなら外科的切除も検討される。
医学生医学生
血痰がある以上、喀血にも注意が必要そうですね。
ドクタードクター
その通り。アスペルギローマは大量喀血を起こすことがあるから、臨床では血痰の量の変化に気を配り、急に増えたら気管支動脈塞栓術なども視野に入れて対応する。形態、バイオマーカー、画像、宿主の状態を組み合わせて真菌症を絞り込む姿勢を身につけておこう。

まとめ

慢性肺疾患をもつ患者の血痰では、肺癌や結核に加えて肺真菌症を鑑別に挙げます。β-D-グルカン上昇と培養での糸状菌検出、既存の空洞内の菌球とair crescent signがそろえば肺アスペルギルス症と診断でき、空洞壁肥厚・周囲浸潤影・発熱や体重減少を伴う慢性経過なら慢性進行性肺アスペルギルス症を考えます。カンジダとクリプトコックスは酵母であり、クリプトコックスはβ-D-グルカンが上がりにくく抗原検査で診断します。ニューモシスチス肺炎は高度の細胞性免疫不全でびまん性すりガラス影を示し、アレルギー性気管支肺真菌症は喘息・好酸球増多・IgE高値が特徴です。同じアスペルギルスでも宿主の免疫状態と肺の構造によって病型と治療が大きく異なることを理解しておくことが、真菌症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歳男性、喫煙指数900(20本×45年)の重喫煙者。2年前から労作時呼吸困難と咳嗽が続いており、慢性閉塞性肺疾患(COPD)などの慢性肺疾患の存在がうかがえる。 ・身長172cm、体重43kgでBMIは約14.5と著明なやせがある。慢性消耗性の経過を示唆する。 ・数日前から血痰が出現。体温37.2℃の微熱、SpO2 93%の低酸素血症、右胸部のcoarse crackles(水泡音)がある。 ・白血球12,300で桿状核好中球10%と核の左方移動を伴う好中球増加、CRP 3.2mg/dLと炎症所見がある。好酸球は1%で増加していない。 ・β-D-グルカン35pg/mL(基準10以下)と上昇しており、深在性真菌症を示唆する。 ・喀痰の抗酸菌塗抹は陰性で、Sabouraud寒天培地(真菌培養用の培地)で糸状菌が発育した。 ・胸部単純CTでは、両肺に低吸収域が広がる気腫性変化を背景に、右上葉に壁の厚い空洞があり、その内部に塊状の陰影(菌球、fungus ball)が存在し、菌球と空洞壁の間に三日月状の空気層(air crescent sign)がみられる。空洞の周囲には浸潤影も伴っている。

診断へのプロセス

血痰の原因として、重喫煙者では肺癌、結核、気管支拡張症、肺真菌症などを鑑別する。抗酸菌塗抹陰性で結核の可能性は下がり、β-D-グルカン上昇と真菌培養での糸状菌検出から真菌感染症が考えられる。 肺に病変をつくる代表的な真菌のうち、糸状菌はアスペルギルスとムーコル(ムコール)であり、カンジダとクリプトコックスは酵母、ニューモシスチスは培養できない特殊な真菌である。さらに、既存の空洞内に菌球を形成し、air crescent signを示すのはアスペルギルス症の特徴的な画像である。 本例は単なる菌球だけではなく、空洞壁の肥厚と周囲の浸潤影、発熱・炎症反応・体重減少といった全身症状を伴い、月〜年単位で進行していると考えられる。COPDや低栄養など軽度の免疫低下を背景とした慢性進行性肺アスペルギルス症(CPPA)、特に慢性空洞性肺アスペルギルス症に相当する病態である。選択肢の中ではアスペルギルス症が診断となる。

選択肢考察

  1. ×a.  カンジダ症

    カンジダは酵母様真菌で、仮性菌糸をつくることはあるが、培養では白色でクリーム状の酵母様コロニーを形成し、糸状菌としては扱われない。β-D-グルカンは上昇しうるが、喀痰中のカンジダは口腔内の常在菌が混入したもの(定着)であることがほとんどで、カンジダによる肺炎はまれである。カンジダ症の主な病型は口腔・食道カンジダ症やカテーテル関連血流感染症(カンジダ血症)であり、空洞内に菌球を形成する像は典型的でない。

  2. ○b.  アスペルギルス症

    アスペルギルスは環境中に広く存在する糸状菌で、胞子の吸入により感染する。肺結核後遺症やCOPD(肺気腫)などで生じた空洞に腐生的に増殖して菌球(アスペルギローマ)を形成し、CTで空洞内の塊状影とair crescent signを示す。本例はβ-D-グルカン上昇、真菌培養での糸状菌検出、空洞内菌球と周囲の浸潤影、血痰・微熱・炎症反応・体重減少を伴う慢性経過がそろっており、慢性進行性肺アスペルギルス症と考えられる。確定にはアスペルギルス抗原(ガラクトマンナン)や抗アスペルギルス抗体(沈降抗体)の検査、培養菌の同定が有用である。

  3. ×c.  クリプトコックス症

    クリプトコックスは厚い莢膜をもつ酵母で、ハトなど鳥類の糞に汚染された土壌から吸入感染する。細胞壁のβ-D-グルカンが莢膜に覆われているため、β-D-グルカンは上昇しにくいのが特徴である。診断には血清クリプトコックス抗原(莢膜多糖のグルクロノキシロマンナン)の検出が有用である。胸部CTでは胸膜直下の単発〜多発結節を呈することが多く、空洞を形成することはあるが菌球はつくらない。免疫不全者では髄膜炎を合併しやすい。糸状菌が検出された本例とは合わない。

  4. ×d.  ニューモシスチス肺炎

    ニューモシスチス肺炎(PCP)はPneumocystis jiroveciiによる肺炎で、HIV感染症(CD4陽性リンパ球200/μL未満)、副腎皮質ステロイドや免疫抑制薬の使用中など、細胞性免疫が高度に低下した患者に発症する。β-D-グルカンは著明に上昇することが多いが、病原体は通常の培地では培養できず、診断は気管支肺胞洗浄液などのGrocott染色やPCR法で行う。CTでは両側びまん性のすりガラス影(正常部と混在するモザイク状の分布)を呈し、空洞内の菌球像とは異なる。本例には明らかな免疫不全の背景もない。

  5. ×e.  アレルギー性気管支肺真菌症

    アレルギー性気管支肺真菌症(ABPM)は、気道内に定着した真菌(多くはアスペルギルスで、その場合はアレルギー性気管支肺アスペルギルス症:ABPA)に対するⅠ型・Ⅲ型アレルギー反応による病態である。多くは気管支喘息の既往をもち、末梢血好酸球増多、血清総IgE高値、真菌特異的IgE陽性、粘液栓(中心性気管支拡張、高吸収の粘液栓)が特徴である。本例は喘息の既往がなく、好酸球は1%と増加しておらず、CT像も空洞内菌球であり合致しない。

肺アスペルギルス症の病型

宿主の免疫状態と肺の構造的な異常によって病型が分かれる。 ・侵襲性肺アスペルギルス症(IPA):高度の好中球減少(化学療法、造血幹細胞移植後など)や強い免疫抑制下で発症し、菌糸が血管に侵入して急速に進行する。CTでは結節周囲のすりガラス影(halo sign)がみられ、好中球回復期に結節内の空洞化によるair crescent signが現れる。血清ガラクトマンナン抗原が診断に有用で、治療の第一選択はボリコナゾールなどである。 ・慢性進行性肺アスペルギルス症(CPPA):COPD、陳旧性肺結核、非結核性抗酸菌症などの慢性肺疾患や、糖尿病・ステロイド使用・低栄養など軽度の免疫低下を背景に、数か月以上かけて進行する。慢性空洞性肺アスペルギルス症(CCPA)と慢性壊死性肺アスペルギルス症(CNPA)を合わせた概念である。咳嗽、喀痰、血痰、発熱、体重減少などを呈し、空洞壁の肥厚や周囲の浸潤影の拡大を伴う。抗アスペルギルス沈降抗体の陽性率が高い。治療は抗真菌薬(ボリコナゾール、イトラコナゾール、ミカファンギンなど)である。 ・単純性肺アスペルギローマ:既存の空洞内に菌球が形成されたもので、空洞周囲の炎症や全身症状に乏しく、長期間変化しない。無症状のことも多いが、血痰・喀血を起こしうる。根治には外科的切除を検討する。 ・アレルギー性気管支肺アスペルギルス症(ABPA):喘息患者などでアスペルギルスに対するアレルギー反応として生じる。治療は副腎皮質ステロイドが中心で、抗真菌薬を併用することもある。

β-D-グルカンと真菌

・上昇しやすい:アスペルギルス、カンジダ、ニューモシスチスなど。 ・上昇しにくい:クリプトコックス(莢膜に覆われる)、ムーコル(接合菌、細胞壁のβ-D-グルカンが少ない)。

真菌の形態による分類

・糸状菌:アスペルギルス、ムーコルなど。 ・酵母:カンジダ、クリプトコックスなど。 ・その他:ニューモシスチス(培養不能)。

POINT

・既存の空洞(肺気腫、陳旧性肺結核など)内の菌球(fungus ball)とair crescent sign → 肺アスペルギルス症。 ・β-D-グルカン上昇+糸状菌の培養陽性 → アスペルギルスを考える(カンジダ・クリプトコックスは酵母)。 ・空洞壁の肥厚や周囲浸潤影、発熱・炎症反応・体重減少を伴う慢性経過 → 慢性進行性肺アスペルギルス症。 ・クリプトコックスではβ-D-グルカンが上昇しにくく、血清クリプトコックス抗原で診断する。 ・ニューモシスチス肺炎は高度な細胞性免疫低下で発症し、両側びまん性すりガラス影を呈する。 ・ABPAは喘息・好酸球増多・IgE高値・中心性気管支拡張が特徴。

※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。