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肺炎の原因は尿が語る―肺炎球菌とレジオネラの尿中抗原検査

第107回医師国家試験 A問題 第14問

国試問題にチャレンジ

第107回 A問題 第14問

肺炎の原因菌で尿中抗原検査が診断に有用なのはどれか。2つ選べ。

  1. a.Streptococcus pneumoniae
  2. b.Pseudomonas aeruginosa
  3. c.Mycoplasma pneumoniae
  4. d.Legionella pneumophila
  5. e.Haemophilus influenzae
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対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、肺炎の原因微生物のうち、尿を検体にした抗原検査で診断できるものを問う問題だ。どの微生物がどの検体・どの方法で診断されるのかを整理する良い機会になる。まず、なぜ肺炎なのに尿で調べられるのか考えてみよう。
医学生医学生
肺の病気なのに尿というのが不思議です。菌の成分が血液に入って、腎臓から出てくるということでしょうか。
ドクタードクター
その通り。菌の抗原が血中に入り、腎臓を通って尿に排泄される。それをイムノクロマト法などで15分ほどで検出するんだ。肺炎の診療で日常的に使われている尿中抗原検査は、肺炎球菌とレジオネラの2つだよ。
医学生医学生
臨床実習で呼吸器内科を回ったとき、肺炎で入院した患者さんには尿中抗原を2種類出していたのを思い出しました。
ドクタードクター
市中肺炎の初期評価の定番だね。利点は、喀痰が出にくい高齢者でも検体を採りやすいこと、抗菌薬を使ったあとでも陽性になりやすいこと、すぐ結果が出て初期に使う抗菌薬の選択に役立つことだ。
医学生医学生
肺炎球菌は市中肺炎で一番多い菌ですよね。尿では何を検出しているんですか。
ドクタードクター
細胞壁にあるC多糖体で、莢膜の型によらず共通の抗原だ。注意点は、治療して治ったあとも数週〜数か月陽性が続くことがあり、以前の感染と区別しにくいこと。小児では鼻咽頭に菌を持っているだけの保菌でも陽性になりやすい。だから喀痰のグラム染色でグラム陽性双球菌を確認するなど、ほかの検査と合わせて判断する。
医学生医学生
レジオネラは微生物学の講義で、特殊な培地が必要と習いました。
ドクタードクター
そう、BCYEα培地で数日培養する必要があり、グラム染色でも染まりにくい。しかもβ-ラクタム系抗菌薬が効かず、急速に重症化しやすい。だから尿ですぐ診断できる意義がとても大きいんだ。循環式浴槽や温泉、給湯設備、冷却塔などへの曝露歴が手がかりになる。
医学生医学生
では尿中抗原が陰性なら、レジオネラは否定していいですか。
ドクタードクター
そこが落とし穴だ。従来のキットは主にL. pneumophilaの血清群1を検出するもので、ほかの血清群や菌種では陰性になりうる。臨床的に強く疑うなら喀痰の培養や遺伝子検査も行う。陰性でも否定はできない、と覚えておこう。
医学生医学生
マイコプラズマも培養が難しいので、尿中抗原がありそうに思ってしまいました。
ドクタードクター
そう考えたくなるよね。でもマイコプラズマは、咽頭ぬぐい液を使った迅速抗原検査やLAMP法・PCR法などの遺伝子検査、血清抗体検査で診断する。細胞壁がないのでグラム染色では見えず、寒冷凝集素の上昇は補助的な所見になる。
医学生医学生
緑膿菌は院内肺炎で問題になる菌という印象です。
ドクタードクター
その通り。院内肺炎や人工呼吸器関連肺炎、気管支拡張症などの慢性気道疾患で問題になるグラム陰性桿菌で、尿中抗原検査はない。多剤耐性を示すことがあるから、喀痰や気管吸引物の培養と薬剤感受性試験が重要だ。
医学生医学生
インフルエンザ菌は名前がまぎらわしいですが、ウイルスとは別ものですよね。
ドクタードクター
そう、グラム陰性の小さな桿菌で、市中肺炎やCOPD増悪の原因として重要だ。迅速抗原検査があるのはインフルエンザウイルスのほうで、鼻咽頭ぬぐい液を使う。インフルエンザ菌は喀痰のグラム染色と培養で診断し、尿中抗原検査はないんだ。
医学生医学生
尿は肺炎球菌とレジオネラ、咽頭はマイコプラズマ、喀痰の培養は緑膿菌やインフルエンザ菌、というふうに検体ごとに整理するとわかりやすいですね。
ドクタードクター
いい整理だ。最後に臨床的な意味も押さえよう。マイコプラズマ、クラミジア、レジオネラなどによる非定型肺炎にはβ-ラクタム系が効かず、マクロライド系、テトラサイクリン系、ニューキノロン系を使う。原因微生物を早く推定することが、そのまま抗菌薬の選択につながるんだ。また尿中抗原が陽性でもほかの菌との混合感染は否定できないから、喀痰検査は省略しないこと。
医学生医学生
CBTの勉強では検査名を暗記するだけでしたが、治療の選択に直結すると思うと覚える意味がよくわかります。
ドクタードクター
そうだね。検査の特性と限界を知っていれば、結果を正しく解釈できる。それが感染症診療の基本だよ。

まとめ

肺炎の原因微生物の検査で尿中抗原検査が日常的に使われるのは、肺炎球菌とレジオネラの2つで、喀痰が採りにくい患者や抗菌薬投与後でも検出しやすく、短時間で結果が出るのが利点です。肺炎球菌の尿中抗原は細胞壁のC多糖体を検出しますが、治療後も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が必要です。レジオネラは特殊培地が必要でβ-ラクタム系が無効なため迅速診断の意義が大きい一方、従来のキットは主に血清群1を対象とするため陰性でも否定できません。マイコプラズマは咽頭ぬぐい液の抗原・遺伝子検査や血清抗体、緑膿菌やインフルエンザ菌は喀痰のグラム染色・培養で診断します。検体と検査法を微生物ごとに整理し、その限界まで理解しておくことが、非定型肺炎を含めた適切な抗菌薬選択の土台になります。

解答・解説

正解はa, dです

テーマ

肺炎の原因微生物を調べる検査で、尿を検体に使える迅速抗原検査の対象となる菌を問う問題である。

要点

肺炎の原因微生物の検査として、日常診療で尿中抗原検査が使われているのは肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）とレジオネラ（Legionella pneumophila）の2つである。どちらも、菌の成分（抗原）が血中から腎臓を通って尿に出てくるのを、イムノクロマト法などで15分ほどで検出する。 尿中抗原検査の利点は次のとおりである。 ・喀痰が出にくい患者（高齢者など）でも検体を採りやすい。 ・抗菌薬を使ったあとでも陽性になりやすい（培養は抗菌薬投与後に陰性になりやすい）。 ・結果がすぐ出るため、初期に使う抗菌薬の選択に役立つ。 特にレジオネラは、一般の培地では育たず（BCYEα培地などの特殊培地が必要）、グラム染色でも染まりにくい。しかもβ-ラクタム系抗菌薬が効かず重症化しやすいため、尿中抗原検査による早い診断の意義が大きい。 そのほかの菌は、喀痰のグラム染色と培養、咽頭ぬぐい液を使った抗原検査・遺伝子検査、血清抗体検査などで診断する。尿中抗原検査は使わない。

選択肢考察

  1. ○a.  Streptococcus pneumoniae

    肺炎球菌は市中肺炎の原因として最も多い菌である。尿中抗原検査は、細胞壁にあるC多糖体（莢膜の型によらず共通の抗原）を検出するもので、臨床でよく使われている。注意点として、治療して治ったあとも数週〜数か月陽性が続くことがあり、以前の感染と区別できない場合がある。また、小児では鼻咽頭に菌を持っているだけ（保菌）でも陽性になりやすい。喀痰のグラム染色（グラム陽性双球菌）や培養とあわせて判断する。

  2. ×b.  Pseudomonas aeruginosa

    緑膿菌はグラム陰性桿菌で、院内肺炎や人工呼吸器関連肺炎、気管支拡張症などの慢性気道疾患の患者の気道感染で問題になる。尿中抗原検査はなく、喀痰や気管吸引物の培養で診断し、薬剤感受性を調べる。多剤耐性を示すことがあるため、感受性試験の結果が重要である。

  3. ×c.  Mycoplasma pneumoniae

    マイコプラズマは細胞壁がないためグラム染色では見えず、通常の培養も難しい。診断には、咽頭ぬぐい液を使った迅速抗原検査や遺伝子検査（LAMP法、PCR法）、血清の抗体検査（ペア血清での抗体価上昇、IgM抗体など）を使う。寒冷凝集素の上昇も補助的な所見である。尿中抗原検査は使わない。

  4. ○d.  Legionella pneumophila

    レジオネラの尿中抗原検査は、迅速診断法として臨床でよく使われている。レジオネラは一般の培地では育たず、特殊な培地（BCYEα培地）で数日培養しなければならない。しかもβ-ラクタム系抗菌薬が効かず、急速に重症化しやすいため、尿ですぐ診断できる意義は大きい。ただし、従来の尿中抗原キットは主にL. pneumophila血清群1を検出するものであり、それ以外の血清群や菌種では陰性になりうる。陰性でも、臨床的に強く疑うときは喀痰の培養や遺伝子検査を行う。循環式浴槽や温泉、給湯設備、冷却塔などへの曝露歴が手がかりになる。

  5. ×e.  Haemophilus influenzae

    インフルエンザ菌（インフルエンザ桿菌）は、市中肺炎やCOPD（慢性閉塞性肺疾患）の増悪の原因として重要なグラム陰性の小さな桿菌である。喀痰のグラム染色と培養で診断し、尿中抗原検査はない。名前にインフルエンザとついているが、インフルエンザウイルスとは別の微生物である。

肺炎の主な原因微生物と診断法

・肺炎球菌：喀痰のグラム染色（グラム陽性双球菌で、周りに莢膜）、培養、尿中抗原。 ・レジオネラ：尿中抗原、BCYEα培地での培養、遺伝子検査（LAMP法など）。グラム染色では染まりにくい。 ・マイコプラズマ：咽頭ぬぐい液の迅速抗原・遺伝子検査、血清抗体検査。 ・クラミジア（クラミドフィラ）・ニューモニエ：血清抗体検査。 ・インフルエンザウイルス：鼻咽頭ぬぐい液の迅速抗原検査。 ・インフルエンザ菌、モラクセラ・カタラーリス、緑膿菌、黄色ブドウ球菌：喀痰のグラム染色・培養。

尿中抗原検査の注意点

・肺炎球菌：治療後も陽性が続くことがある。小児では保菌でも陽性になりやすい。 ・レジオネラ：従来のキットは主に血清群1を検出するため、陰性でも否定はできない。 ・どちらも陽性ならほかの菌との混合感染がないとはいえないため、喀痰検査とあわせて評価する。

細菌性肺炎と非定型肺炎

マイコプラズマ、クラミジア、レジオネラなどによる非定型肺炎にはβ-ラクタム系抗菌薬が効かず、マクロライド系、テトラサイクリン系、ニューキノロン系抗菌薬を使う。そのため原因微生物を早く推定することが治療選択に直結する。

POINT

・肺炎で尿中抗原検査が有用なのは、肺炎球菌とレジオネラの2つ。 ・肺炎球菌の尿中抗原は治療後も陽性が続くことがあり、小児では保菌でも陽性になりうる。 ・レジオネラの尿中抗原は主に血清群1を検出する。一般の培地では育たず（BCYEα培地が必要）、β-ラクタム系抗菌薬が効かない。 ・マイコプラズマは咽頭ぬぐい液の抗原・遺伝子検査と血清抗体、緑膿菌とインフルエンザ菌は喀痰の培養で診断する。

※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。