StudyMed医師国家試験

「菌がいる」だけでは足りない―毒素で診断するC. difficile感染症

第115回医師国家試験 E問題 第48問(連問)

国試問題にチャレンジ

第115回 E問題 第48問

連問の共通文

次の文を読み,47と48の問いに答えよ。 75歳の男性。発熱,腹痛および下痢のため救急車で搬入された。 現病歴:10日前から左下腿蜂窩織炎のために入院して抗菌薬の点滴を行い,改善したため抗菌薬を内服投与に切り替えて4日前に退院した。2日前から発熱,腹痛および1日5回以上の水様下痢が出現した。経口摂取と体動が困難となったため同居する妻が救急車を要請した。退院後に食中毒の原因となり得る食物の摂取歴はない。周囲に同じ症状の人はいない。 既往歴:50歳台から高血圧症で降圧薬を服用中である。66歳時に2型糖尿病と診断され1年前からインスリン治療を行っている。 生活歴:妻と2人暮らし。喫煙歴はない。飲酒は機会飲酒。 家族歴:兄が糖尿病で治療中である。 現症:意識は清明。身長168cm,体重73kg。体温38.6℃。心拍数120/分,整。血圧136/70 mmHg。呼吸数20/分。SpO2 96%(room air)。皮膚のツルゴールは低下している。眼瞼結膜と眼球結膜とに異常は認めない。口腔内は乾燥している。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。下腹部に圧痛があるが反跳痛はない。腸雑音は亢進している。四肢は下腿に発赤や熱感を認めない。 検査所見:血液所見:赤血球490万,Hb 14.3g/dL,Ht 42%,白血球18,200(好中球84%,好酸球1%,単球3%,リンパ球12%),血小板20万,血液生化学所見:総蛋白6.2g/dL,アルブミン3.8g/dL,総ビリルビン0.4mg/dL,AST 30U/L,ALT 38U/L,尿素窒素40mg/dL,クレアチニン1.8mg/dL,尿酸9.6mg/dL,血糖158mg/dL。CRP 4.3mg/dL。

 便を用いた検査のうち,診断に最も有用なのはどれか。

  1. a.脂肪染色
  2. b.潜血
  3. c.虫卵
  4. d.毒素検出
  5. e.培養

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、抗菌薬治療の直後に発熱と水様下痢をきたした患者で、便を使ったどの検査が診断に最も役立つかを問う問題だ。疑う疾患を決めたうえで、その病気の「本体」が何なのかを考えると答えが見えてくる。まず、どんな病気を疑うかな。
医学生医学生
入院と抗菌薬使用の直後なので、Clostridioides difficile感染症だと思います。
ドクタードクター
そうだね。食中毒を疑う食事歴も周囲の発症者もなく、高齢で入院歴と抗菌薬使用がそろっている。白血球15,000以上、クレアチニン1.5超を満たすから重症例と考えられる。脱水による腎前性の腎機能障害も起きているね。では、感染性腸炎を疑ったら便の検査で何を出したくなる?
医学生医学生
消化器内科の実習では、下痢の患者さんにまず便培養を出していました。培養で菌が生えれば確定ではないんですか。
ドクタードクター
多くの細菌性腸炎ではそれでいいんだけど、C. difficileでは落とし穴がある。この病気で腸炎を起こすのは菌そのものではなく、菌が出すトキシンAとトキシンBなんだ。しかもC. difficileには毒素を作る株と作らない株があり、入院患者では無症状で菌を持っているだけの人も少なくない。
医学生医学生
つまり菌が見つかっても、それが下痢の原因とは限らないということですね。
ドクタードクター
その通り。さらに偏性嫌気性菌なので嫌気培養に数日かかり、迅速診断には向かない。培養は分離した菌の毒素産生性を確かめたり、疫学調査で菌株を解析したりする場面では意義があるけれど、単独では診断にならない。
医学生医学生
だとすると、便中の毒素そのものを調べるのが一番直接的ですね。
ドクタードクター
正解。毒素検出が最も有用だ。便から毒素が見つかれば、病気を起こしている毒素産生株が腸の中で働いていることを示せる。酵素免疫測定法なら数十分程度で結果が出て、特異度も高い。
医学生医学生
CBTの勉強で、GDHという言葉も見た気がします。
ドクタードクター
よく覚えているね。GDHはグルタミン酸脱水素酵素のことで、C. difficileが共通して持つ抗原だ。感度は高いけれど毒素を作らない株でも陽性になる。一方、毒素検査は特異度は高いが感度がやや低い。だから実際には両方を同時に調べる迅速キットが広く使われている。
医学生医学生
両方陽性なら診断、両方陰性なら否定的、食い違ったらどうするんですか。
ドクタードクター
GDHが陽性で毒素が陰性のときは、毒素遺伝子を増幅して調べる核酸増幅検査、つまりPCR法などを追加する。ただし核酸増幅検査は感度が非常に高いぶん保菌者も拾うから、下痢がありほかに原因がない患者に限って行うのが原則だ。
医学生医学生
残りの検査も確認させてください。脂肪染色は脂肪便を見る検査なので、慢性膵炎や吸収不良症候群の評価ですよね。
ドクタードクター
そう、Sudan III染色などで脂肪滴を見る検査で、急性の感染性腸炎の診断には役立たない。便潜血は大腸癌検診で馴染みがあると思うけど、炎症や潰瘍、ポリープなど出血を伴う病気で広く陽性になる。この病気でも陽性になりうるが特異性がなく、原因の特定にはつながらない。
医学生医学生
虫卵検査は、海外渡航歴や生の魚介類の摂取歴がある長引く下痢で考える検査ですね。今回はその背景がありません。
ドクタードクター
その理解で十分だ。臨床での注意点も押さえておこう。検査は形のない下痢便で行い、形のある便は検査に回さない。また治療後に治ったかを確かめる再検査はしない。症状が治まっても毒素や菌が長く検出されることがあるからね。大腸内視鏡で黄白色の偽膜が多発していれば偽膜性腸炎と診断できるが、侵襲があり、重症例では穿孔の危険もあるので必須ではない。
医学生医学生
治療は原因の抗菌薬をできればやめて、経口バンコマイシンでしょうか。
ドクタードクター
そうだね。脱水を補正しつつ、経口バンコマイシンやフィダキソマイシンが中心になる。メトロニダゾールは非重症の初回例で選ばれることはあるが、重症例には勧められない。止痢薬は毒素を腸にとどめてしまうので避ける。再発しやすい病気だから、再発予防に抗トキシンB抗体や、再発を繰り返す例で便微生物移植が検討されることも知っておこう。
医学生医学生
「菌がいるか」ではなく「毒素が症状を起こしているか」を見る、と覚えておきます。
ドクタードクター
それがこの問題の一番のメッセージだ。

まとめ

入院や抗菌薬使用の後に発熱・水様下痢をきたした場合は、Clostridioides difficile感染症をまず疑います。腸炎を起こす本体は菌が産生するトキシンA・Bであり、毒素非産生株や無症候性保菌者も存在するため、便培養で菌を検出するだけでは診断にならず、便中の毒素検出が最も有用です。実臨床ではGDH抗原と毒素を同時に調べる迅速検査を用い、GDH陽性・毒素陰性で結果が食い違う場合は毒素遺伝子の核酸増幅検査で補います。検査は下痢便で行い、治癒判定の再検査は行わない点、治療では原因抗菌薬の中止と経口バンコマイシンなどが中心となり止痢薬を避ける点も重要です。病原体の存在と病気の原因を区別して検査を選ぶ視点は、感染症診断全般に通じる基本となります。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・75歳の男性。左下腿蜂窩織炎で入院し、抗菌薬を点滴で投与した後に内服へ切り替え、4日前に退院した。最近の入院と抗菌薬使用が重要な背景である。 ・2日前から発熱(38.6℃)、腹痛、1日5回以上の水様下痢がある。下腹部に圧痛はあるが反跳痛はなく、腸雑音は亢進している。 ・皮膚ツルゴールの低下、口腔内乾燥、尿素窒素40mg/dL・クレアチニン1.8mg/dL(BUN/Cr比 約22)から、下痢による脱水と腎前性の腎機能障害がある。 ・白血球18,200(好中球84%)、CRP 4.3mg/dLと炎症反応が強い。

診断に至るプロセス

急性の発熱・腹痛・水様下痢から感染性腸炎がまず考えられる。食中毒の原因となり得る食物の摂取歴はなく、周囲に同じ症状の人もいないため、食中毒やノロウイルスなどの集団感染は考えにくい。入院と抗菌薬使用の直後に発症しており、高齢でもあることから、抗菌薬関連下痢症の代表であるClostridioides difficile感染症(CDI)を最も疑う。白血球数15,000/μL以上、クレアチニン1.5mg/dL超を満たし、重症CDIと判断される。

設問の考え方

CDIの症状を起こすのは菌そのものではなく、菌が出す毒素(トキシンA・トキシンB)である。C. difficileには毒素を作る株と作らない株があり、無症状で菌を持っているだけの人(特に入院患者)も少なくない。したがって、「菌がいるか」ではなく「毒素を作るC. difficileが症状の原因になっているか」を示す検査が診断の中心になる。便中の毒素を直接検出する検査が最も有用である。 実際には、C. difficileが共通して持つ抗原であるグルタミン酸脱水素酵素(GDH)と、トキシンA/Bを同時に調べる迅速検査(酵素免疫測定法: EIA)が広く用いられる。GDHは陽性だが毒素が陰性のときは、毒素遺伝子を増幅して調べる核酸増幅検査(NAAT、PCR法など)を追加する。なお検査は下痢便(形のない便)で行い、形のある便や、治ったことの確認のための再検査は勧められない。

選択肢考察

  1. ×a.  脂肪染色

    便のSudan III染色などで脂肪滴を調べる検査で、脂肪の消化・吸収がうまくいかない状態(脂肪便)の評価に使う。慢性膵炎などの膵外分泌不全、胆道閉塞による胆汁不足、吸収不良症候群などが対象である。急性の感染性腸炎であるCDIの診断には役立たない。

  2. ×b.  潜血

    便に血液が混じっているかを調べる検査で、大腸癌のスクリーニング(免疫学的便潜血検査)のほか、ポリープ、潰瘍、炎症性腸疾患、虚血性腸炎など消化管出血を伴う病気で陽性になる。CDIでも陽性になりうるが特異性はなく、原因の特定にはつながらない。

  3. ×c.  虫卵

    腸管寄生虫の感染を疑うときに行う検査である。長引く下痢や海外渡航歴、生の魚介類の摂取歴などがあれば考慮するが、抗菌薬使用直後の急性の発熱・下痢である本例では疑う根拠がない。

  4. ○d.  毒素検出

    正解である。CDIの腸炎は、C. difficileが出すトキシンA・Bによって起こる。便中の毒素を直接見つければ、病気を起こしている毒素産生株の存在を示せるため、診断に最も直結する。EIAによる毒素検出は迅速(数十分程度)で特異度が高い。ただし感度は十分でないため、GDH抗原検査と組み合わせ、結果が一致しない場合は毒素遺伝子を調べる核酸増幅検査(NAAT)で補う。

  5. ×e.  培養

    C. difficileは偏性嫌気性菌で、選択培地を使った嫌気培養に数日かかり、迅速な診断には向かない。また培養では毒素を作らない株も検出されるうえ、無症状で菌を持っているだけの人もいるため、培養陽性だけではCDIの診断にならない。分離した菌の毒素産生性を確認する目的(毒素陰性・GDH陽性の場合の追加検査など)や、疫学調査のための菌株解析には意義がある。

CDIの検査

・GDH抗原検査: C. difficileの全株が持つ酵素を検出する。感度は高いが、毒素を作らない株でも陽性になる。 ・トキシンA/B検出(EIA): 特異度は高いが、感度はやや低い。GDHと同時に測れる迅速キットが広く使われる。 ・核酸増幅検査(NAAT): トキシンB遺伝子などを検出する。感度が非常に高いが、保菌者も陽性になるため、下痢があり他の原因がない患者に限って行う。 ・培養(トキシジェニックカルチャー): 菌を分離し、毒素産生性を確かめる。時間がかかる。 ・一般的な流れ: GDHとトキシンを同時に調べる。両方陽性ならCDI、両方陰性ならCDIは否定的。GDH陽性・トキシン陰性ならNAATや培養株の毒素検査を追加する。 ・大腸内視鏡: 黄白色で円形の偽膜が多発すれば偽膜性腸炎と診断できるが、侵襲があり、重症例では穿孔の危険があるため必須ではない。 ・検査の注意: 下痢便(形のない便)で調べる。治療後に治ったかどうかを確かめるための再検査は行わない(症状が治まっても毒素・菌が長く検出されることがあるため)。

治療の概要

・原因となった抗菌薬を可能なら中止し、脱水を補正する。止痢薬(腸の動きを止める薬)は毒素が腸にとどまるため避ける。 ・抗菌薬治療: 経口バンコマイシン、またはフィダキソマイシンが中心である。メトロニダゾールは非重症の初回例で選ばれることがあるが、重症例には勧められない。 ・劇症型では経口(または経鼻胃管)バンコマイシンを増量し、イレウスがあればバンコマイシン注腸を加え、メトロニダゾール静注を併用する。中毒性巨大結腸症や穿孔では結腸切除を考える。 ・再発予防: 再発の危険が高い例では、トキシンBに対するモノクローナル抗体(ベズロトクスマブ)が使われる。再発を繰り返す例では便微生物移植も選択肢となる。

院内感染対策

芽胞はアルコールに強いため、手指衛生は石けんと流水での手洗いを行う。個室収容、手袋・ガウン着用の接触予防策をとり、環境は次亜塩素酸ナトリウムで消毒する。

POINT

・入院中や抗菌薬使用後の下痢では、まずC. difficile感染症(CDI)を考える。危険因子は抗菌薬、入院、高齢、プロトンポンプ阻害薬など。 ・病原性の本体は毒素(トキシンA・B)であり、診断には便中の毒素検出が最も有用である。 ・GDH抗原とトキシンを同時に調べ、不一致なら核酸増幅検査(NAAT)で補う。 ・培養は毒素を作らない株や保菌者も拾うため、単独では診断にならない。 ・重症の目安: 白血球15,000/μL以上、またはクレアチニン1.5mg/dL超。

※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。