StudyMed医師国家試験

小さな熱傷から全身ショックへ―「傷は軽いのに全身は重症」が示す毒素の正体

第114回医師国家試験 A問題 第24問

国試問題にチャレンジ

第114回 A問題 第24問

18歳の男性。発熱,嘔吐および下痢を主訴に来院した。1週前に自宅で熱湯により,前腕に水疱を伴う熱傷を負った。自宅近くの診療所で軟膏を処方され様子をみていたが,本日になり発熱,嘔吐および褐色でやや粘度のある下痢が出現したため,家族に付き添われて受診した。意識レベルはJCSⅠ-2。身長165cm,体重56kg。体温39.0℃。脈拍112/分,整。血圧80/40mmHg。呼吸数24/分。SpO2 99%(room air)。眼瞼結膜と眼球結膜とに異常を認めない。心音と呼吸音とに異常を認めない。腹部は平坦,軟で,肝・脾を触知しない。全身に紅斑を認める。熱傷部はびらんとなっている。血液所見:赤血球420万,Hb 13.2g/dL,Ht 42%,網赤血球1.2%,白血球9,300(桿状核好中球30%,分葉核好中球45%,好酸球1%,好塩基球1%,単球6%,リンパ球17%),血小板25万。血液生化学所見:総蛋白7.5g/dL,アルブミン3.9g/dL,総ビリルビン0.8mg/dL,AST 28 U/L,ALT 18 U/L,LD 178 U/L(基準120~245),ALP 120 U/L(基準115~359),γ-GT 9 U/L(基準8~50),CK 46 U/L(基準30~140),尿素窒素40mg/dL,クレアチニン1.2mg/dL,Na 131mEq/L,K 4.2mEq/L,Cl 97mEq/L。CRP 4.4mg/dL。  原因微生物として最も考えられるのはどれか。

  1. a.大腸菌
  2. b.緑膿菌
  3. c.カンジダ
  4. d.肺炎球菌
  5. e.黄色ブドウ球菌

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、熱傷のあとに急激な全身症状が出た若い男性の原因微生物を考える問題だ。注目してほしいのは、傷そのものの大きさと全身状態の重さがまったく釣り合っていないこと、そして全身に広がる紅斑だよ。まず、この全身状態をどう捉えるかな。
医学生医学生
高熱で血圧が低く、頻脈もあるので敗血症性ショックだと思いました。熱傷創からの感染なら、緑膿菌が気になります。
ドクタードクター
熱傷と聞いて緑膿菌を思い浮かべるのは、よく勉強している証拠だね。ただ、緑膿菌が問題になるのは主に広範囲熱傷や免疫が落ちた患者の創感染だ。今回は前腕の一部、ほんの数%程度の熱傷にすぎない。それなのに高熱、ショック、全身のびまん性紅斑、さらに嘔吐・下痢、意識障害、腎機能低下と複数の臓器が一気にやられている。
医学生医学生
確かに、局所はびらん程度なのに全身がここまで悪いのは不自然ですね。細菌そのものというより、何かが全身に回っているような……。
ドクタードクター
鋭いね。それが外毒素だ。ある種の細菌が産生する毒素がスーパー抗原として働き、大量のサイトカインを放出させてショックと多臓器障害を起こす。これがトキシックショック症候群、TSSだよ。
医学生医学生
スーパー抗原は免疫学の講義で習いました。普通の抗原と違って、MHCクラスⅡとT細胞受容体を抗原特異性に関係なく直接つないでしまうんでしたよね。
ドクタードクター
その通り。通常の抗原なら反応するT細胞はごく一部だけど、スーパー抗原では非常に多くのT細胞が一斉に活性化されて、TNF-αやIL-1、IL-6が大量に出る。結果として血管透過性が亢進し、血管が拡張してショックになるんだ。では、TSSの原因菌として代表的なのは何だろう。
医学生医学生
黄色ブドウ球菌とA群β溶血性レンサ球菌だったと思います。
ドクタードクター
正解。選択肢の中では黄色ブドウ球菌が当てはまる。皮膚や鼻腔に定着しやすく、熱傷創や術創から侵入・増殖して、TSST-1やエンテロトキシンといったスーパー抗原を産生する。小さな熱傷後1週で発症した今回の経過にぴったりだ。ほかの選択肢も確認しよう。大腸菌はどうかな。
医学生医学生
腸管出血性大腸菌なら下痢と腎障害が出るので、溶血性尿毒症症候群も一瞬考えました。
ドクタードクター
いい連想だけど、HUSは溶血性貧血・血小板減少・急性腎障害が三徴だ。今回はヘモグロビンも血小板も保たれているから合わない。そもそも大腸菌は尿路や胆道感染から敗血症を起こすことはあっても、スーパー抗原でTSSを起こす菌ではないし、熱傷創が入口という経過にも一致しない。
医学生医学生
肺炎球菌やカンジダはどうでしょう。
ドクタードクター
肺炎球菌は肺炎や中耳炎、髄膜炎の主要な原因菌で、脾摘後の重症感染でも有名だけど、皮膚の傷から入ることはまれだし、TSSの毒素も産生しない。カンジダは真菌で、間擦部の紅斑と衛星病変や、カテーテル関連のカンジダ血症が典型だ。健康な若者が小さな熱傷の1週後に急激に発症する病像とは違うね。
医学生医学生
緑膿菌も、敗血症は起こすけれど全身の紅斑を伴う毒素性ショックは起こさない、という整理でいいですか。
ドクタードクター
それで大丈夫。ポイントは、感染巣の大きさではなく、毒素による全身反応かどうかを見抜くことだ。ちなみに、桿状核好中球が増えた左方移動とCRP上昇は細菌感染を支持するし、尿素窒素とクレアチニンの比が高いのは循環不全による腎前性の要素が大きいことを示している。
医学生医学生
臨床実習で救急科を回ったとき、ショックの患者さんではまず臓器障害の数を数えろと言われました。今回は消化管、中枢神経、腎の3つですね。
ドクタードクター
その視点がまさにTSSの診断基準につながる。高熱、びまん性紅斑、低血圧、3臓器以上の障害、そして発症1〜2週後の手掌・足底の落屑。今回は発症早期だから落屑はまだ出ていないけれど、回復期に見られれば診断の裏づけになる。
医学生医学生
治療は抗菌薬だけでいいんでしょうか。
ドクタードクター
大量輸液や昇圧薬によるショックの全身管理、創部の洗浄やデブリドマンといった感染巣の処置が欠かせない。抗菌薬はMSSAならセファゾリンなど、MRSAが疑われればバンコマイシンなどを選び、毒素産生を抑える目的でクリンダマイシンを併用することが多い。重症例では免疫グロブリン静注が考慮されることもある。昔はタンポン使用に伴う月経関連TSSが話題になったけれど、今は術後創や熱傷、鼻腔パッキングなど非月経関連が多い。小さな傷でも起こりうること、特に小児の熱傷では注意が必要なことを覚えておこう。
医学生医学生
同じ黄色ブドウ球菌の毒素でも、乳幼児の皮膚がむけるSSSSとは別物ですよね。
ドクタードクター
そう、SSSSは表皮剥脱毒素がデスモグレイン1を切断して表皮が剥がれる病態で、スーパー抗原によるTSSとは毒素も病態も異なる。同じ菌が毒素によってまったく違う病気を起こす、という視点で整理しておくといいよ。

まとめ

小さな皮膚の傷(熱傷・術創など)のあとに、高熱・全身のびまん性紅斑・ショック・3臓器以上の障害が急速に出揃った場合は、トキシックショック症候群(TSS)を考えます。原因の代表は黄色ブドウ球菌(TSST-1など)と化膿レンサ球菌で、スーパー抗原がT細胞を非特異的に大量活性化し、サイトカインストームを起こすことが本態です。大腸菌・緑膿菌・肺炎球菌・カンジダは敗血症の原因にはなりえても、このような毒素性ショックは起こさず、局所所見と全身症状の不釣り合いが鑑別の鍵となります。治療は全身管理と感染巣の処置に加え、MSSA/MRSAに応じた抗菌薬とクリンダマイシンの併用が基本で、回復期の手掌・足底の落屑も特徴です。「傷は小さいのに全身が重い」ときに毒素を疑う発想は、救急や小児の熱傷診療で見逃しを防ぐ大切な視点になります。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・背景:18歳男性。1週前に熱湯で前腕に水疱を伴う熱傷(Ⅱ度熱傷)を負い、軟膏のみで経過をみていた。現在、熱傷部はびらんとなっており、皮膚のバリア機能が失われた状態が続いている。熱傷面積は前腕の一部であり、数%程度の小さな熱傷である。 ・全身症状:体温39.0℃の高熱、血圧80/40mmHg(収縮期血圧90mmHg未満)のショック、脈拍112/分の頻脈、呼吸数24/分の頻呼吸。 ・皮膚:全身にびまん性の紅斑を認める。 ・多臓器障害:①消化管:嘔吐と下痢、②中枢神経:JCSⅠ-2(見当識障害)の意識障害、③腎:尿素窒素40mg/dL(基準上限のおよそ2倍)、クレアチニン1.2mg/dLと上昇し、尿素窒素/クレアチニン比が高い(脱水・循環不全による腎前性の要素が大きい)。 ・その他:白血球数は9,300/μLと正常範囲だが、桿状核好中球が30%と著明な核の左方移動(未熟な好中球の増加)を示し、細菌感染を示唆する。CRP 4.4mg/dLと炎症反応が上昇。Na 131mEq/Lと軽度の低ナトリウム血症。肝機能、CK、血小板は保たれている。

診断へのプロセス

小さな皮膚の傷(熱傷創)を入口として、数日〜1週ほどの経過で「高熱」「全身のびまん性紅斑」「ショック」「3つ以上の臓器障害(消化管・中枢神経・腎)」が急速に出揃っている。この組み合わせは、細菌が産生する外毒素がスーパー抗原として働き、大量のサイトカインを放出させて起こるトキシックショック症候群(toxic shock syndrome:TSS)の典型像である。局所の感染巣自体は目立たないのに全身症状が激烈である点、紅斑が感染部位から離れた全身に広がっている点が、毒素性疾患を示唆する手がかりとなる。 鑑別としては、一般的な敗血症性ショック、溶血性尿毒症症候群(血小板減少と溶血がないため否定的)、壊死性筋膜炎(局所の激痛・腫脹・CK上昇がない)、猩紅熱、Stevens-Johnson症候群(薬剤歴・粘膜病変・表皮剥離が乏しい)などが挙がるが、いずれも本例の経過・所見には合わない。

設問への考え方

TSSを起こす代表的な微生物は黄色ブドウ球菌と化膿レンサ球菌(A群β溶血性レンサ球菌)である。皮膚に常在・定着しやすく、熱傷創や術創に感染してTSST-1(toxic shock syndrome toxin-1)などのスーパー抗原毒素を産生する黄色ブドウ球菌が、選択肢中で最も考えやすい原因微生物である。

選択肢考察

  1. ×a.  大腸菌

    大腸菌はグラム陰性桿菌で、尿路感染症、胆道感染症、腹膜炎などの原因となり、敗血症性ショックをきたすことはある。しかし、スーパー抗原毒素を産生してTSSを起こす菌ではない。また腸管出血性大腸菌(O157など)は志賀毒素により溶血性尿毒症症候群(HUS)を起こすが、HUSは溶血性貧血・血小板減少・急性腎障害を三徴とし、本例ではHb・血小板が保たれているため合わない。熱傷創からの侵入、全身の紅斑という経過にも一致しない。

  2. ×b.  緑膿菌

    緑膿菌は環境中に広く存在するグラム陰性桿菌で、免疫低下者の日和見感染の原因となる。広範囲熱傷患者の創感染の起炎菌としても重要で、重症化すると菌血症・敗血症性ショックを起こす。しかし、TSSのような全身性びまん性紅斑を伴う毒素性ショックを起こす菌ではない。本例は小範囲の熱傷であり、緑膿菌による敗血症よりも外毒素による全身反応を考える経過である。

  3. ×c.  カンジダ

    カンジダは真菌で、皮膚では間擦部(腋窩や股部など湿りやすい部位)に境界明瞭な紅斑と膜様の鱗屑、周囲の小膿疱(衛星病変)を生じ、粘膜では剥がれやすい白苔を形成する。中心静脈カテーテル留置や広域抗菌薬使用などを背景にカンジダ血症を起こすこともあるが、TSSの原因となる毒素は産生しない。健康な若年者の小さな熱傷後1週で急激に発症した本例の病像には合わない。

  4. ×d.  肺炎球菌

    肺炎球菌はグラム陽性双球菌で、市中肺炎、中耳炎、副鼻腔炎、髄膜炎(小児・高齢者)の主要な原因菌である。脾摘後患者では電撃型の重症感染症を起こすことでも知られ、ワクチンによる予防が行われている。しかし皮膚の創を侵入門戸とすることはまれで、TSSの原因となるスーパー抗原毒素も産生しない。本例では呼吸器症状や髄膜刺激症状もなく、合致しない。

  5. ○e.  黄色ブドウ球菌

    黄色ブドウ球菌は皮膚や鼻腔に定着しやすいグラム陽性球菌で、熱傷創や手術創、皮膚の小外傷から侵入・増殖しやすい。一部の株はTSST-1やエンテロトキシン(腸管毒)などのスーパー抗原を産生し、T細胞を非特異的に大量活性化させてサイトカインストームを引き起こす。これにより高熱、全身のびまん性紅斑、ショック、消化管・腎・中枢神経などの多臓器障害が生じ、回復期には手掌・足底の落屑がみられる。小さな熱傷後1週で発熱・紅斑・ショック・多臓器障害が出現した本例の原因微生物として最も考えられる。

トキシックショック症候群(TSS)の概要

・病態:細菌の外毒素がスーパー抗原として作用し、抗原提示細胞のMHCクラスⅡ分子とT細胞受容体を抗原特異性と無関係に架橋する。通常の抗原では全T細胞のごく一部しか活性化されないが、スーパー抗原では非常に多くのT細胞が一度に活性化され、TNF-α、IL-1、IL-6などのサイトカインが大量に放出される。その結果、血管透過性亢進・血管拡張によるショックと多臓器障害が起こる。 ・原因:①黄色ブドウ球菌(TSST-1、エンテロトキシンBなど)、②化膿レンサ球菌=A群β溶血性レンサ球菌(発熱性外毒素SpeAなど)。後者によるものはレンサ球菌性TSS(劇症型溶血性レンサ球菌感染症)と呼ばれ、壊死性筋膜炎を伴いやすく致死率が高い。 ・誘因:かつては月経時の高吸収性タンポン使用に伴う黄色ブドウ球菌性TSSが多く報告された(月経関連TSS)。現在は術後創感染、熱傷、皮膚・軟部組織感染、鼻腔パッキング、産褥期感染など非月経関連のものが多い。熱傷面積が小さくても発症しうる点、小児熱傷で特に注意すべき点が重要である。

黄色ブドウ球菌性TSSの臨床像(米国CDCの診断基準の構成要素)

①発熱(38.9℃以上) ②びまん性斑状紅斑(日焼け様の紅皮症) ③発症1〜2週後の落屑(特に手掌・足底) ④低血圧(成人で収縮期血圧90mmHg以下) ⑤3臓器以上の障害:消化管(嘔吐・下痢)、筋(筋痛・CK上昇)、粘膜(結膜・口腔・腟の充血)、腎(尿素窒素またはクレアチニンが基準上限の2倍以上、膿尿)、肝(ビリルビン・トランスアミナーゼ上昇)、血液(血小板減少)、中枢神経(局所神経症状を伴わない見当識障害・意識障害) 本例は①②④を満たし、臓器障害は消化管・腎・中枢神経の3系統で、発症早期のため③はまだみられない。

治療

・ショックに対する大量輸液・昇圧薬などの全身管理。 ・感染巣の処置:創部の洗浄・デブリドマン、異物(タンポン、パッキングなど)の除去、ドレナージ。 ・抗菌薬:MSSA(メチシリン感受性黄色ブドウ球菌)にはセファゾリンなどのβラクタム系、MRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)が疑われる場合(院内・術後感染など)はバンコマイシン、テイコプラニン、リネゾリド、ダプトマイシンなどを用いる。毒素産生を抑えるため、蛋白合成阻害薬であるクリンダマイシン(またはリネゾリド)を併用することが多い。 ・重症例では毒素中和を期待して免疫グロブリン静注が考慮されることがある。

関連疾患:ブドウ球菌性熱傷様皮膚症候群(SSSS)

黄色ブドウ球菌の表皮剥脱毒素(exfoliative toxin)がデスモグレイン1を切断し、乳幼児に全身の発赤と表皮の剥離(Nikolsky現象陽性)を起こす。粘膜病変はなく、TSSとは毒素も病態も異なる。

POINT

・小さな皮膚創(熱傷・術創)+高熱+全身びまん性紅斑+ショック+多臓器障害 → トキシックショック症候群(TSS)を考える。 ・原因は黄色ブドウ球菌(TSST-1など)と化膿レンサ球菌(SpeAなど)で、いずれもスーパー抗原によるサイトカインストームが本態。 ・臓器障害は消化管(嘔吐・下痢)、腎(尿素窒素・クレアチニン上昇)、中枢神経(意識障害)、筋(CK上昇)、肝、血小板減少、粘膜充血などで評価する。 ・回復期の手掌・足底の落屑が特徴。 ・治療は全身管理、感染巣の処置、抗菌薬(MSSA/MRSAに応じて選択)+クリンダマイシン併用。

※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。