StudyMed医師国家試験

茶褐色の痰が語るカビへの過敏反応―ABPAを動かすIgEとIgG

第104回医師国家試験 E問題 第53問

国試問題にチャレンジ

第104回 E問題 第53問

36歳の女性。2日前から出現した呼吸困難と茶褐色の喀痰とを主訴に来院した。半年前から時々喘鳴を伴う呼吸困難と咳嗽とが発作性に出現し,自宅近くの診療所で気管支拡張薬と副腎皮質ステロイド吸入薬とを処方されていた。意識は清明。体温37.0℃。脈拍96/分,整。血圧114/68 mmHg。全肺野にwheezesを聴取する。赤沈30 mm/1時間。血液所見:赤血球390万,Hb 11.2 g/dL,Ht 37%,白血球11,000(桿状核好中球3%,分葉核好中球41%,好酸球28%,好塩基球1%,単球2%,リンパ球25%),血小板32万。血液生化学所見に異常を認めない。胸部エックス線写真(A)と経気管支肺生検組織のH-E染色標本(B)とを別に示す。  この病態に関与する免疫グロブリンはどれか。2つ選べ。

第104回 E問題 第53問の問題画像
  1. a.IgA
  2. b.IgD
  3. c.IgE
  4. d.IgG
  5. e.IgM

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、喘息治療中の女性に起きた呼吸器症状の増悪から疾患を見抜き、その病態に関わる免疫グロブリンを選ぶ問題だ。着目点は、喘息という背景、著明な好酸球増多、そして茶褐色の喀痰という少し珍しい症状の3つ。まず、好酸球28%という数字をどう受け止めるかな。
医学生医学生
白血球が11,000なので、絶対数だと3,000/μL前後ですね。喘息でも少し上がることはありますが、ここまでだと別の病態が重なっていそうです。
ドクタードクター
いい読みだね。さらに胸部エックス線写真では肺野に浸潤影があり、経気管支肺生検のH-E染色では肺組織に好酸球が多数浸潤している。喘息に好酸球増多と肺浸潤影がそろったら、好酸球性の肺疾患を鑑別に挙げていくことになる。
医学生医学生
呼吸器内科の講義で、喘息に合併する好酸球性肺疾患としてABPAとEGPAと慢性好酸球性肺炎を並べて習いました。
ドクタードクター
その3つがまさに鑑別の中心だ。ここで決め手になるのが茶褐色の喀痰。これは気管支の中で真菌の菌糸と好酸球、粘液が固まった粘液栓が喀出されたものと考えられる。
医学生医学生
痰の中にカビが固まっているということですか。じゃあアスペルギルスの感染症でしょうか。
ドクタードクター
そこが誤解しやすいポイントだ。アレルギー性気管支肺アスペルギルス症、つまりABPAは、気道に定着したアスペルギルスに対する過敏反応で起こるアレルギー疾患で、真菌が組織に侵入していく侵襲性アスペルギルス症とはまったく別物なんだ。
医学生医学生
なるほど、菌そのものよりも、菌に対する体の反応が問題なんですね。EGPAとはどう分けますか。
ドクタードクター
EGPAは血管炎なので、多発単神経炎によるしびれや紫斑など、肺以外の症状を伴うことが多い。慢性好酸球性肺炎は粘液栓や茶褐色痰が目立たない。今回は血管炎を示す所見がなく、粘液栓を思わせる痰があるのでABPAが最も考えやすい。では本題、ABPAにはどんな型のアレルギーが関わるかな。
医学生医学生
喘息が悪化しているので、まずIgEが関わるI型アレルギーですよね。
ドクタードクター
正解。アスペルギルス抗原に対してIgEが大量に作られ、マスト細胞や好塩基球の表面のIgE受容体に結合する。そこへ抗原がくっつくと脱顆粒してヒスタミンやロイコトリエンが放出され、気管支収縮や粘液分泌、好酸球の動員が起こる。血清総IgEの著明な高値とアスペルギルス特異的IgEの陽性は、診断の必須項目に入っているよ。
医学生医学生
もう1つはIgGでしょうか。正直、アレルギーと聞くとIgEしか浮かばなくて迷いました。
ドクタードクター
迷うのは自然だね。ABPAでは特異的IgG抗体も作られ、抗原と免疫複合体を形成して補体を活性化し、気管支壁を傷害する。これがIII型アレルギーだ。この炎症を繰り返すことで、ABPAに特徴的な中枢性の気管支拡張が生じると考えられている。検査ではアスペルギルスに対する沈降抗体として検出されるよ。
医学生医学生
免疫学の講義で、沈降抗体は過敏性肺炎の診断にも使うと習いました。似た仕組みなんですね。
ドクタードクター
よく結びつけたね。過敏性肺炎はIII型とIV型、ABPAはI型とIII型が中心でIV型も加わる、と対比しておくと整理しやすい。では残りの抗体が関与しない理由も確認しよう。
医学生医学生
IgAは粘膜に分泌されるので気道にも多そうですが、関係ないんですか。
ドクタードクター
IgAは粘膜表面で病原体の付着を防ぐ局所防御の主役で、ABPAのI型・III型反応の担い手ではないし、診断にも使わない。病態の中心になるのはIgA腎症やIgA血管炎だね。IgDは主にナイーブB細胞の表面に抗原受容体として存在し、血中濃度はごくわずかでアレルギー機序には関わらない。IgMは感染初期に最初に作られる抗体で、ABPAのように慢性的に抗原にさらされ続ける病態では主役にならない。
医学生医学生
IgEで発作、IgGで気管支の破壊、と役割を分けて覚えると忘れにくそうです。治療はやはりステロイドですか。
ドクタードクター
そう、増悪時は経口ステロイドが中心だ。今回のように吸入ステロイドだけでは抑えきれないことが多い。イトラコナゾールなどの抗真菌薬を併用して菌量を減らし、ステロイドの減量や再燃予防を図ることもある。再燃を繰り返す例では抗IgE抗体などの生物学的製剤が使われることもあるよ。
医学生医学生
コントロール不良の喘息を見たら、ABPAが隠れていないか疑う必要がありますね。
ドクタードクター
その通り。放置すると気管支拡張や肺の線維化が進むので、総IgEや画像で経過を追うことが大切だ。CTで高吸収を示す粘液栓は特異性が高い所見なので、画像を見るときにはぜひ意識しておいてほしい。

まとめ

喘息患者に著明な末梢血好酸球増多、肺浸潤影、茶褐色の喀痰(粘液栓)がそろった場合は、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症(ABPA)を考えます。ABPAは気道に定着したアスペルギルスに対する過敏反応で、IgEを介するI型アレルギーが気管支収縮や好酸球動員を、IgGによる免疫複合体を介するIII型アレルギーが気管支壁の傷害と中枢性気管支拡張をもたらし、IV型反応も加わります。診断には血清総IgE高値、アスペルギルス特異的IgEと沈降抗体(特異的IgG)の陽性、粘液栓や中枢性気管支拡張の画像所見などを組み合わせ、治療は経口ステロイドを中心に抗真菌薬を併用することがあります。IgAやIgD、IgMは本症の機序の中心ではありません。過敏性肺炎(III型+IV型)との対比も含めて、疾患ごとにどの型のアレルギーとどの抗体が働くかを整理しておくことが、病態理解と検査選択の両方に役立ちます。

解答・解説

正解はc, dです

所見の整理

・半年前から発作性の喘鳴・呼吸困難・咳嗽があり、気管支拡張薬と吸入ステロイド薬で治療中:気管支喘息の既往 ・2日前からの呼吸困難と茶褐色の喀痰、全肺野のwheezes(笛声音、気道狭窄を示す連続性ラ音):喘息の増悪 ・白血球11,000/μL、好酸球28%(絶対数で約3,000/μL):著明な末梢血好酸球増多 ・赤沈の軽度亢進、軽度貧血 ・胸部エックス線写真(A)で肺野の浸潤影、経気管支肺生検(B)で肺組織への好酸球浸潤

診断へのプロセス

喘息患者に、①著明な末梢血好酸球増多、②肺浸潤影、③茶褐色の喀痰がそろっている。茶褐色の喀痰は、気管支内で真菌の菌糸・好酸球・粘液が固まった粘液栓(mucoid impaction)が喀出されたものと考えられ、アスペルギルスなどの真菌に対するアレルギー反応を強く示唆する。以上から、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症(ABPA: allergic bronchopulmonary aspergillosis)と診断する。 鑑別には、慢性好酸球性肺炎(喘息を合併しやすいが粘液栓・茶褐色痰は目立たない)、好酸球性多発血管炎性肉芽腫症(EGPA:喘息・好酸球増多に加え、多発単神経炎や紫斑などの血管炎症状を伴う)、寄生虫感染などが挙がる。確定には、アスペルギルスに対する即時型皮膚反応・特異的IgE抗体、沈降抗体(特異的IgG抗体)、血清総IgE高値、CTでの中枢性気管支拡張や粘液栓の証明、喀痰からの真菌の検出などを組み合わせる。

設問の考え方

ABPAは、気道内に定着したアスペルギルス(主にAspergillus fumigatus)の抗原に対して複数の型のアレルギー反応が同時に起こる疾患である。中心となるのは、IgEを介するI型(即時型)アレルギーと、IgGを介して免疫複合体が形成されるIII型アレルギーであり、さらに細胞性免疫によるIV型反応も関与する。したがって病態に関与する免疫グロブリンはIgEとIgGである。

選択肢考察

  1. ×a.  IgA

    IgAは気道・消化管などの粘膜面に分泌型(二量体)として存在し、病原体の粘膜への付着を防ぐ局所防御の主役である。ABPAの発症機序であるI型・III型アレルギーには関与せず、診断にも用いられない。IgAが病態の中心となる疾患としては、IgA腎症やIgA血管炎が代表的である。

  2. ×b.  IgD

    IgDは主に成熟したナイーブB細胞の表面に抗原受容体として発現し、血中濃度はごく低い。その機能はB細胞の活性化に関わると考えられているが、ABPAを含むアレルギー反応の機序には関与しない。

  3. ○c.  IgE

    IgEはマスト細胞や好塩基球の高親和性IgE受容体に結合しており、抗原が結合すると細胞が脱顆粒してヒスタミンやロイコトリエンなどを放出する(I型アレルギー)。ABPAではアスペルギルス抗原に対してIgEが大量に産生され、気管支収縮・粘液分泌亢進・好酸球の動員が起こる。血清総IgEの著明な高値とアスペルギルス特異的IgE抗体の陽性(皮膚テストでの即時型反応陽性)は、ABPAの診断基準の必須項目に含まれる。総IgEは病勢の指標としても治療経過の評価に用いられる。

  4. ○d.  IgG

    ABPAでは、アスペルギルス抗原に対する特異的IgG抗体も産生される。IgGは抗原と結合して免疫複合体を形成し、補体を活性化して気管支壁や周囲の組織を傷害する(III型アレルギー)。この反復する炎症が気管支壁を破壊し、ABPAに特徴的な中枢性気管支拡張をもたらすと考えられている。アスペルギルスに対する沈降抗体(ゲル内二重拡散法で検出される沈降線)や特異的IgG抗体の陽性は、ABPAの診断基準の項目の一つである。

  5. ×e.  IgM

    IgMは五量体として存在し、感染初期に最初に産生される抗体である。補体活性化能が強く、初感染の診断(特異的IgM陽性)などに用いられる。ABPAのように慢性的・反復的な抗原曝露による病態では、IgMは主要な役割を果たさない。

ABPAの概要

・気管支喘息や嚢胞性線維症の患者の気道にアスペルギルスが定着し、それに対する過敏反応で生じる。真菌が組織に侵入する感染症ではなく、アレルギー疾患である。 ・同様の病態はアスペルギルス以外の真菌(スエヒロタケなど)でも起こり、まとめてアレルギー性気管支肺真菌症(ABPM)と呼ばれる。

主な臨床像と検査所見

・コントロール不良の喘息、発熱、茶褐色の粘液栓の喀出 ・末梢血好酸球増多、血清総IgE著明高値 ・アスペルギルスに対する即時型皮膚反応陽性・特異的IgE陽性、沈降抗体(特異的IgG)陽性 ・画像:移動する浸潤影、中枢性(近位部)の気管支拡張、気管支内の粘液栓(CTで高吸収を示す粘液栓は特異性が高い)、無気肺 ・病理:好酸球浸潤、粘液栓内の菌糸・好酸球・シャルコー・ライデン結晶

診断基準の要点

国際的な基準(ISHAM作業部会の基準など)では、喘息などの素因に加え、アスペルギルス特異的IgE(または皮膚テスト)陽性と血清総IgE高値を必須とし、さらに特異的IgG・沈降抗体陽性、ABPAに合致する画像所見、末梢血好酸球増多などのうち複数を満たすことで診断する。日本ではABPMの臨床診断基準も用いられ、真菌の喀痰培養、粘液栓の病理所見なども項目に含まれる。

ABPAに関与するアレルギーの型

・I型(即時型):IgE、マスト細胞・好塩基球→気管支収縮、喘息発作 ・III型(免疫複合体型):IgG+抗原+補体→気管支壁の傷害、気管支拡張 ・IV型(遅延型):T細胞→組織の好酸球性・肉芽腫性炎症

アレルギー反応の型の整理

・I型:IgE。気管支喘息、アナフィラキシー、花粉症 ・II型:IgG・IgM(細胞表面抗原に対する抗体)。自己免疫性溶血性貧血、Goodpasture症候群 ・III型:IgG・IgM(免疫複合体)。血清病、ループス腎炎、過敏性肺炎の一部 ・IV型:T細胞。ツベルクリン反応、接触皮膚炎 過敏性肺炎はIII型とIV型、ABPAはI型とIII型(加えてIV型)が中心とまとめておくとよい。

治療

・急性期・増悪時:経口副腎皮質ステロイド(プレドニゾロン)が中心 ・抗真菌薬(イトラコナゾールなど)の併用で菌量を減らし、ステロイド減量や再燃予防を図る ・再燃を繰り返す例では、抗IgE抗体や抗IL-5系抗体などの生物学的製剤が用いられることもある ・放置すると気管支拡張や肺線維化が進行するため、総IgEや画像で経過を追う

POINT

・喘息+著明な好酸球増多+茶褐色喀痰(粘液栓)+肺浸潤影→ABPA。 ・ABPAの病態はI型(IgE)とIII型(IgG・免疫複合体)アレルギーが中心で、IV型も関与する。 ・診断の要点: 血清総IgE著明高値、アスペルギルス特異的IgE・即時型皮膚反応陽性、沈降抗体(特異的IgG)陽性、中枢性気管支拡張、粘液栓。 ・治療は経口ステロイドが基本で、抗真菌薬(イトラコナゾール)を併用することがある。 ・過敏性肺炎(III型+IV型)との機序の違いも整理しておく。

※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。