StudyMed医師国家試験

握雪感が告げる「組織の中のガス」―透析患者の下腿を襲うガス壊疽とウェルシュ菌

第110回医師国家試験 A問題 第38問

国試問題にチャレンジ

第110回 A問題 第38問

60歳の男性。左下腿痛を主訴に来院した。2日前から誘因なく左下腿痛が出現した。昨日から悪寒と戦慄が出現したため受診した。既往に左下腿骨骨折があり,糖尿病による慢性腎不全で5年前から透析を受けている。体温38.5℃。脈拍84/分,整。血圧130/70 mmHg。左下腿に発赤,熱感および腫脹があり,軟部組織に握雪感を認める。赤沈70 mm/1時間。血液所見:赤血球294万,Hb 7.7 g/dL,白血球25,100(桿状核好中球7%,分葉核好中球72%,リンパ球6%,単球14%)。プロカルシトニン3.0 ng/mL(基準0.05未満)。CRP 31 mg/dL。左下腿エックス線写真(A)と左下腿CT(B)とを別に示す。  原因菌として最も考えられるのはどれか。

第110回 A問題 第38問の問題画像
  1. a.Aspergillus fumigatus
  2. b.Brucella abortus
  3. c.Clostridium perfringens
  4. d.Mycobacterium tuberculosis
  5. e.Pseudomonas aeruginosa

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、急速に進む下腿の軟部組織感染症について、原因菌を推定する問題だ。注目点は「経過の速さ」「握雪感」、そして「CTに何が写っているか」の3つ。まず、下腿が赤く腫れて熱をもっている、という所見だけなら何を考える?
医学生医学生
蜂窩織炎がまず浮かびます。糖尿病で透析もしているので、感染に弱そうです。
ドクタードクター
いい出発点だね。糖尿病と透析は、どちらも易感染性と末梢循環障害の原因になる。でも、蜂窩織炎だけでは説明できない所見がある。握雪感だ。
医学生医学生
雪を握ったようなギュッギュッという感触ですよね。OSCEの練習では触ったことがなくて、皮下気腫で触れると教科書で読んだだけです。
ドクタードクター
実際に触れる機会は少ないからね。これは組織の中にガスがたまっているサインだ。CTでも、下腿の軟部組織内に黒く抜けた小さなガス像が散在している。一方、X線写真では古い骨折が癒合した跡があるだけで、骨髄炎を思わせる骨破壊は目立たない。つまり、ガスを産生する菌による壊死性軟部組織感染症、ガス壊疽と考えられる。
医学生医学生
白血球もCRPもかなり高くて、プロカルシトニンも上がっています。敗血症に近い状態ですね。
ドクタードクター
そう、かなり重症だ。プロカルシトニンは細菌感染症、特に敗血症で上がる指標だから、感染が全身に波及しつつあると読める。では、ガス壊疽の代表的な原因菌は?
医学生医学生
微生物学の講義で習ったClostridium perfringens、ウェルシュ菌だと思います。
ドクタードクター
正解。偏性嫌気性で芽胞をつくるグラム陽性大桿菌で、土壌やヒトの腸管に広く存在する。嫌気環境で増えて糖を分解し、ガスを作る。さらにα毒素、つまりホスホリパーゼCが筋肉や血管、赤血球の膜を壊す。壊死した組織が新たな嫌気環境になるから、感染は数時間単位で広がっていくんだ。
医学生医学生
貧血があるのは、毒素による溶血でしょうか。
ドクタードクター
透析患者だから腎性貧血が主体と考えてよいけれど、ガス壊疽では溶血が加わることもあるので、経過は注意して見たいね。では、ほかの選択肢も確認しよう。緑膿菌はどうかな。
医学生医学生
臨床実習の病棟で、院内感染や熱傷の創感染の原因としてよく耳にしました。免疫が落ちた人に多いので、少し迷います。
ドクタードクター
迷いやすいポイントだね。緑膿菌は日和見感染の代表で、多くの抗菌薬に耐性をもつことも問題になる。ただ、ガス壊疽の主な原因菌ではない。混合感染の一部として関わることはあっても、選択肢の中ではウェルシュ菌のほうがはるかに典型的だ。結核菌はどう?
医学生医学生
結核は数週から数か月かけてゆっくり進むので、2日でここまで悪化するのは合わないと思います。
ドクタードクター
その通り。骨関節結核や皮膚結核もあるけれど慢性の経過で、ガスも作らない。Aspergillus fumigatusは主に肺に病変をつくる糸状真菌で、アスペルギローマやアレルギー性気管支肺アスペルギルス症が代表だ。Brucellaは家畜からうつる人獣共通感染症で、波状熱や関節痛を起こす慢性の病気。どちらも急速に進むガス産生性の軟部組織感染症とは結びつかない。
医学生医学生
「急速な進行」と「ガス」の2つでクロストリジウムに絞れるんですね。治療は抗菌薬ですか。
ドクタードクター
最優先は緊急の外科的デブリドマン、つまり壊死組織の徹底的な切除だ。救命のために患肢の切断が必要になることもある。抗菌薬はペニシリンGの大量投与にクリンダマイシンを併用するのが基本で、クリンダマイシンには菌の蛋白合成を止めて毒素の産生を抑える狙いがある。混合感染を否定できない段階では、広域抗菌薬で始めることも多い。補助療法として高気圧酸素療法が行われることもある。
医学生医学生
培養結果を待っていたら間に合わないということですね。
ドクタードクター
そう、疑ったらすぐに動く。もう一つ臨床での注意点がある。糖尿病の患者では、大腸菌やKlebsiella、Bacteroidesなどの混合感染による非クロストリジウム性ガス壊疽も多い。会陰部に起こるFournier壊疽もその一つだ。また、ガスを伴わないことも多い壊死性筋膜炎、たとえばA群溶連菌による劇症型溶血性レンサ球菌感染症や、肝硬変の患者に起こるVibrio vulnificus感染症も、同じく時間との勝負になる病気として押さえておこう。
医学生医学生
ウェルシュ菌は食中毒の原因菌としても習った気がします。
ドクタードクター
よく覚えているね。大量に調理して室温で置いたカレーやシチューが原因になりやすく、エンテロトキシンで下痢や腹痛を起こす。同じ菌でも、入り口が違えばまったく違う病気になるという好例だ。

まとめ

下肢の発赤・腫脹・疼痛に加えて握雪感があり、CTで軟部組織内にガス像を認める場合は、ガス産生菌による壊死性軟部組織感染症であるガス壊疽を考えます。代表的な原因菌はClostridium perfringens(偏性嫌気性・芽胞形成性のグラム陽性大桿菌)で、α毒素(ホスホリパーゼC)によって筋壊死や溶血を起こし、数時間単位で進行して敗血症やショックに陥りやすい疾患です。糖尿病などの易感染性宿主では、腸内細菌や嫌気性菌による非クロストリジウム性ガス壊疽もあり得ます。治療は緊急の外科的デブリドマンが最優先で、ペニシリンG大量投与とクリンダマイシンの併用、補助的な高気圧酸素療法を組み合わせます。「急速な経過」と「組織内ガス」から原因菌と緊急度を判断する力は、救急・外科・感染症の診療に直結します。

解答・解説

正解はcです

所見の整理

・60歳男性。2日前から左下腿痛があり、昨日から悪寒と戦慄(震えを伴う悪寒)が出ている。急速に進んだ経過である。 ・背景:左下腿骨骨折の既往がある。糖尿病性腎症による慢性腎不全で、5年前から血液透析を受けている。糖尿病と透析はいずれも感染に対する抵抗力を下げ(易感染性)、末梢循環も悪くする。 ・身体所見:38.5℃の発熱。左下腿に発赤・熱感・腫脹があり、軟部組織に握雪感(雪を握ったときのようなギュッギュッという感触。皮下や筋肉内にガスがたまっているときに触れる)がある。 ・検査:白血球25,100/μLと著明に増え、好中球が約8割で桿状核球(幼若な好中球)もみられる。CRP 31 mg/dL、赤沈70 mm/1時間と強い炎症がある。プロカルシトニン(細菌感染症、特に敗血症で上昇する指標)は3.0 ng/mLと高く、重症の細菌感染症・敗血症が示唆される。Hb 7.7 g/dLの貧血は腎性貧血を主体と考えてよいが、ガス壊疽では毒素による溶血が加わることもある。 ・画像:エックス線写真(A)では脛骨・腓骨に陳旧性骨折の癒合した跡がみられ、骨には新たな骨折や骨髄炎を思わせる破壊像は目立たない。CT(B)では下腿の軟部組織内に黒く抜けた小さなガス像が散在しており、組織内にガスが生じていることがわかる。

診断へのプロセス

下肢の発赤・熱感・腫脹・疼痛だけなら蜂窩織炎も考えられるが、本例は握雪感と画像上の軟部組織内ガスがあり、ガスを産生する菌による壊死性軟部組織感染症、すなわちガス壊疽と診断できる。全身の炎症反応が非常に強く、敗血症に進みつつある重症例である。 ガス壊疽は原因菌によって、Clostridium属によるクロストリジウム性ガス壊疽と、それ以外の菌(大腸菌、Klebsiella、Bacteroidesなどの嫌気性菌、連鎖球菌など)の混合感染による非クロストリジウム性ガス壊疽に分けられる。選択肢のうちガス壊疽の代表的な原因菌はClostridium perfringens(ウェルシュ菌)であり、これが最も考えられる。

問われていること

ガス産生を伴う急速進行性の軟部組織感染症の原因菌である。Clostridium perfringensは嫌気性の環境で増殖し、糖を分解してガスを作る。α毒素(ホスホリパーゼC、レシチナーゼ)などの外毒素で筋肉や血管を壊し、壊死した組織が新たな嫌気環境となって感染が急速に広がる。ガス壊疽は数時間単位で進行し、救命には緊急の外科的デブリドマン(壊死組織の切除)と抗菌薬投与が欠かせない。

選択肢考察

  1. ×a.  Aspergillus fumigatus

    糸状真菌(カビ)の一種で、胞子を吸い込むことで主に肺に病変を作る。アスペルギローマ(肺の空洞内に菌球を形成)、アレルギー性気管支肺アスペルギルス症(ABPA)、慢性進行性肺アスペルギルス症、好中球減少患者などに起こる侵襲性アスペルギルス症が代表である。下腿の軟部組織にガスを作って急速に広がる感染症の原因にはならない。

  2. ×b.  Brucella abortus

    ブルセラ症の原因となるグラム陰性小桿菌である。ウシなどの家畜からの人獣共通感染症で、感染動物との接触や殺菌されていない乳製品の摂取でうつる。波状熱(発熱と解熱を繰り返す)、関節痛、脊椎炎などを起こす慢性の経過をとり、日本ではまれである。本例には家畜との接触歴もなく、ガス産生を伴う軟部組織感染症の像とは合わない。

  3. ○c.  Clostridium perfringens

    偏性嫌気性のグラム陽性大桿菌で、芽胞を作り、土壌やヒトの腸管に広く存在する。クロストリジウム性ガス壊疽の原因菌として最も多い。嫌気環境で増殖して組織内にガスを産生するため握雪感やCT上のガス像が生じ、α毒素などの外毒素によって筋壊死と溶血を起こす。進行が速く、敗血症やショックに陥りやすい。糖尿病・透析による易感染性と末梢循環障害がある本例の背景、急速な経過、強い炎症反応、握雪感、軟部組織内ガスのすべてに合致する。

  4. ×d.  Mycobacterium tuberculosis

    結核菌は主に肺結核を起こし、骨関節結核(脊椎カリエスなど)や皮膚結核(尋常性狼瘡、皮膚腺病)を起こすこともある。しかしいずれも数週〜数か月かけてゆっくり進む慢性の感染症で、CRP 31 mg/dLやプロカルシトニン上昇を伴って2日で急激に悪化することはない。ガスも産生しない。

  5. ×e.  Pseudomonas aeruginosa

    緑膿菌はブドウ糖非発酵のグラム陰性桿菌で、湿った環境に多く、院内感染や免疫不全者の日和見感染(肺炎、尿路感染、熱傷創感染など)の原因になる。多くの抗菌薬に自然耐性をもつことも重要である。非クロストリジウム性ガス壊疽の混合感染の一部としてかかわることはあるが、ガス壊疽の主な原因菌ではなく、選択肢の中ではClostridium perfringensのほうがはるかに考えやすい。

ガス壊疽の分類

・クロストリジウム性ガス壊疽(クロストリジウム性筋壊死)  原因菌:Clostridium perfringensが最多。ほかにC. novyi、C. septicumなど。  発症の背景:泥や土で汚染された深い外傷、開放骨折、手術創、血流の悪い組織など。C. septicumは外傷がなくても大腸癌や血液悪性腫瘍などを背景に、血行性に発症することがある。  特徴:主に筋肉が壊死する。潜伏期は短く(多くは1〜3日以内)、激しい疼痛から始まり、数時間単位で広がる。創部からは悪臭のある漿液性の分泌物が出る。溶血、ショック、多臓器不全を起こしやすい。 ・非クロストリジウム性ガス壊疽  原因菌:大腸菌、Klebsiellaなどの腸内細菌、Bacteroidesなどの嫌気性菌、連鎖球菌、ブドウ球菌などの複数菌による混合感染が多い。  背景:糖尿病患者に多い。糖尿病足病変や会陰部の感染(Fournier壊疽)など。

Clostridium perfringensの特徴

・偏性嫌気性、芽胞形成性のグラム陽性大桿菌。 ・α毒素(ホスホリパーゼC、レシチナーゼ活性)は細胞膜を壊し、筋壊死・溶血・血管障害を起こす。卵黄加寒天培地でレシチナーゼ反応がみられる(Nagler反応ではα毒素抗血清で反応が抑えられる)。 ・ガス壊疽のほか、食中毒(加熱後に室温で放置したカレーやシチューなどの大量調理食品が原因になりやすく、エンテロトキシンにより下痢・腹痛を起こす)の原因菌でもある。 ・創部のGram染色では、グラム陽性の太い桿菌が多数みられる一方で、好中球が少ないことが特徴的とされる(毒素が白血球を壊すため)。

診断と治療

・診断:握雪感、エックス線写真やCTでの軟部組織内ガス、創部のGram染色・培養。CKの上昇は筋壊死を示唆する。疑ったら培養結果を待たずに治療を始める。 ・治療:緊急の外科的デブリドマン(壊死組織の徹底的な切除、筋膜切開)が最も重要で、救命のため患肢の切断が必要になることもある。抗菌薬はペニシリンG大量投与にクリンダマイシンを併用する(クリンダマイシンは菌の蛋白合成を止めて毒素産生を抑える)。混合感染が否定できない段階では、カルバペネム系などの広域抗菌薬で開始することが多い。補助療法として高気圧酸素療法が行われることがある。

鑑別すべき壊死性軟部組織感染症

・壊死性筋膜炎:筋膜に沿って急速に広がる。A群β溶血性連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)による劇症型溶血性レンサ球菌感染症や、混合感染によるものがある。ガスを伴わないことも多い。 ・Vibrio vulnificus感染症:肝硬変などの基礎疾患をもつ人が、生の魚介類の摂取や海水への創部の曝露で感染し、出血性水疱を伴う壊死性軟部組織感染と敗血症を起こす。

POINT

・握雪感と画像での軟部組織内ガス像は、ガス産生菌による感染(ガス壊疽)を示す。 ・ガス壊疽の代表的な原因菌はClostridium perfringens(偏性嫌気性・芽胞形成性のグラム陽性大桿菌)で、α毒素(レシチナーゼ)により筋壊死と溶血を起こす。 ・糖尿病などの易感染性宿主では、腸内細菌や嫌気性菌の混合感染による非クロストリジウム性ガス壊疽もある。 ・治療は緊急デブリドマンが第一で、ペニシリンG大量投与+クリンダマイシン、補助的に高気圧酸素療法を行う。

※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。