StudyMed医師国家試験

熱がないのに酸素が足りない―銀染色が暴くニューモシスチス肺炎と「効かない抗真菌薬」の罠

第116回医師国家試験 D問題 第32問

国試問題にチャレンジ

第116回 D問題 第32問

30歳の男性。咳嗽と労作時の呼吸困難を主訴に来院した。14日前から咳嗽が出現し徐々に増強してきた。労作時の呼吸困難を伴うようになってきたため受診した。7年前から東南アジアへの頻回の海外渡航歴がある。体温36.5℃。脈拍80/分,整。血圧118/78mmHg。呼吸数24/分。SpO2 91%(room air)。両側中下肺野にfine cracklesを聴取する。血液所見:赤血球414万,Hb 12.7g/dL,Ht 25%,白血球13,700(好中球92%,単球3%,リンパ球5%),血小板37万。免疫血清学所見:CRP 0.4mg/dL,β-D-グルカン185pg/mL(基準10以下)。胸部エックス線写真(A),肺野条件の胸部CT(B)および気管支肺胞洗浄液Grocott染色(C)を下に示す。  適切な治療はどれか。

第116回 D問題 第32問の問題画像
  1. a.ST合剤の経口投与
  2. b.メロペネムの点滴静注
  3. c.ボリコナゾールの点滴静注
  4. d.レボフロキサシンの点滴静注
  5. e.アモキシシリン・クラブラン酸の経口投与

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、若い男性の亜急性の呼吸器症状から原因微生物を突き止めて、治療薬を選ぶ問題だ。着眼点は3つ。症状や炎症反応の軽さと低酸素血症の重さの「ギャップ」、β-D-グルカンの著増、そして気管支肺胞洗浄液の染色所見だよ。まず、全体の印象から聞かせてくれるかな。
医学生医学生
熱もなくてCRPもほぼ正常なのに、SpO2が91%まで下がっているのが不思議です。普通の細菌性肺炎ならもっと炎症所見が強く出ますよね。
ドクタードクター
いいところに気づいたね。その「炎症は軽いのに酸素化が悪い」という乖離こそが、ニューモシスチス肺炎の典型像なんだ。病原体が肺胞を埋めて、間質性の障害を起こすから、聴診でもfine cracklesが聞こえるし、画像では両側にびまん性のすりガラス陰影が広がる。
医学生医学生
胸部CTでも両肺に広くすりガラス影が見えました。β-D-グルカンが185と高いのは真菌感染を示しているんですか。
ドクタードクター
そう。β-D-グルカンは多くの真菌の細胞壁成分で、ニューモシスチス、カンジダ、アスペルギルスなどで上がる。逆にクリプトコックスやムーコルでは上がりにくいので、セットで覚えておくといい。そして決め手は気管支肺胞洗浄液のGrocott染色だ。黒褐色に染まる円形からカップ状のシストが見えている。これがPneumocystis jiroveciiだよ。
医学生医学生
微生物学の実習で、Grocott染色は真菌を黒く染める銀染色だと習いました。昔は「カリニ肺炎」と呼ばれていたんですよね。
ドクタードクター
よく覚えているね。かつては原虫とされていたけれど、今は真菌に分類されている。ここで大事な問いだ。基礎疾患のない30歳の男性に、なぜこんな日和見感染症が起きたと思う?
医学生医学生
リンパ球が5%でかなり少ないです。それに東南アジアへの頻回の渡航歴……もしかしてHIV感染でしょうか。
ドクタードクター
その通り。ニューモシスチス肺炎は細胞性免疫が落ちた人、たとえばCD4陽性T細胞が200/μL未満のHIV感染者や、ステロイド・免疫抑制薬の使用者に起こる。この患者さんは未診断のHIV感染がAIDSとして発症した可能性が高く、HIV抗体検査とCD4数の測定は必須だ。では治療薬に移ろう。真菌なのだから、ボリコナゾールのような抗真菌薬でいいと思わないかい。
医学生医学生
正直、β-D-グルカン高値を見て抗真菌薬を選びたくなりました。違うんですか。
ドクタードクター
そこがこの問題の最大の罠なんだ。アゾール系はエルゴステロールの合成を阻害して効く薬だけど、ニューモシスチスの細胞膜にはエルゴステロールがほとんど含まれない。だからボリコナゾールは無効なんだ。ボリコナゾールはむしろ侵襲性肺アスペルギルス症の第一選択として覚えておこう。
医学生医学生
じゃあ正解はST合剤ですね。抗菌薬だと思っていましたが、ニューモシスチスにも効くんですね。
ドクタードクター
正解。ST合剤はスルファメトキサゾールがジヒドロプテロイン酸合成酵素を、トリメトプリムがジヒドロ葉酸還元酵素を阻害して、葉酸合成を2段階でブロックする。ニューモシスチス肺炎の治療でも予防でも第一選択だ。吸収が良いので経口でも十分な血中濃度が得られ、内服が難しい重症例では静注で使う。
医学生医学生
メロペネムやアモキシシリン・クラブラン酸のようなβラクタム系はどうでしょう。
ドクタードクター
どちらも細菌の細胞壁、つまりペプチドグリカンの合成を阻害する薬だから、ペプチドグリカンをもたない真菌には効かない。メロペネムは緑膿菌まで含む広域カバーで重症院内肺炎などに、アモキシシリン・クラブラン酸は市中肺炎や誤嚥性肺炎の外来治療に使う薬だね。
医学生医学生
レボフロキサシンは非定型肺炎にも効くので、すりガラス影ならありかなと一瞬思いました。
ドクタードクター
レジオネラやマイコプラズマには有効だけど、ニューモシスチスには効かない。しかもニューキノロンは結核にも一部効いてしまうので、結核を否定しないまま安易に使うと診断を遅らせる心配もある。HIV感染が疑われる人では結核も常に頭に置いておきたいね。
医学生医学生
治療はST合剤だけで十分なんですか。
ドクタードクター
大事な追加ポイントがある。PaO2が70Torr未満、またはA-aDO2が35Torr以上の中等症以上では、治療開始と同時に副腎皮質ステロイドを併用すると予後が改善する。HIV関連では通常21日間投与し、発疹、肝障害、骨髄抑制、高カリウム血症などの副作用に注意が必要だ。代替薬としてはペンタミジン静注やアトバコン内服がある。
医学生医学生
抗レトロウイルス療法はすぐ始めるんですか。
ドクタードクター
ニューモシスチス肺炎の治療開始後、おおむね2週間以内に始めることが推奨されている。そのとき免疫再構築症候群に注意する。また、CD4が200/μL未満のHIV感染者や、ステロイドを長期大量に使う人では、ST合剤による予防投与が重要だ。膠原病内科や腎臓内科で、ステロイド治療中の患者さんがST合剤を飲んでいるのを見たことがないかい。
医学生医学生
あります。臨床実習で膠原病内科を回ったとき、なぜ抗菌薬を毎日飲んでいるのか不思議でしたが、ニューモシスチス予防だったんですね。
ドクタードクター
その通り。臨床では「若い人の原因不明の間質性陰影と低酸素」を見たら、ニューモシスチス肺炎とHIV感染を必ず思い浮かべること。それが見逃しを防ぐ第一歩だよ。

まとめ

亜急性の乾性咳嗽と労作時呼吸困難、両側びまん性すりガラス陰影、炎症所見の軽さに比べて目立つ低酸素血症、β-D-グルカン高値がそろえばニューモシスチス肺炎を疑い、気管支肺胞洗浄液のGrocott染色で黒く染まるシストを証明すれば確定できます。ニューモシスチスは真菌ですが細胞膜にエルゴステロールをほとんどもたないため、ボリコナゾールなどのアゾール系は無効で、葉酸合成を2段階で阻害するST合剤が治療・予防の第一選択です。中等症以上(PaO2<70Torr、A-aDO2≧35Torr)ではステロイドを併用し、βラクタム系やニューキノロンなどの一般的な抗菌薬は効果がありません。基礎疾患のない若年者に発症した場合は、HIV感染症(AIDS発症)を必ず疑って検査することが重要です。「真菌なのに抗真菌薬が効かない」という特徴と背景の免疫不全を見抜く視点は、日和見感染症の診療全般に通じる基本です。

解答・解説

正解はaです

所見の整理

・30歳の男性。2週間ほどかけて咳嗽がじわじわ強くなり、労作時の呼吸困難が加わった亜急性の経過である。 ・7年前から東南アジアへの頻回の渡航歴がある。輸入感染症のほか、性感染症としてのHIV(ヒト免疫不全ウイルス)感染のリスクを示唆する情報として読むのが重要である。 ・体温36.5℃と発熱はなく、CRP 0.4mg/dLと炎症反応も軽い。一方で呼吸数24/分、SpO2 91%(室内気)と低酸素血症がある。症状・炎症所見が軽いわりに酸素化が悪いという「乖離」は、間質性の陰影を呈するニューモシスチス肺炎(PCP)の典型像である。 ・聴診で両側中下肺野にfine crackles(捻髪音)を聴取し、間質性の病変を示唆する。 ・白血球13,700のうちリンパ球は5%で、リンパ球絶対数は約690/μLと減少している。細胞性免疫の低下を疑わせる。 ・β-D-グルカン185pg/mL(基準10以下)と著増している。β-D-グルカンは多くの真菌の細胞壁成分で、ニューモシスチス、カンジダ、アスペルギルスなどの深在性真菌症で上昇する(クリプトコックスやムーコル〈ケカビ〉では上がりにくい)。 ・画像:胸部エックス線写真とCTで両側にびまん性のすりガラス陰影を認める。PCPでは肺門周囲優位の両側性すりガラス陰影がよくみられ、胸膜直下が比較的保たれることがある。 ・気管支肺胞洗浄液(BALF)のGrocott染色(グロコット染色、メセナミン銀染色)で、黒褐色に染まる円形〜カップ状のシスト(嚢子)を認める。これはPneumocystis jiroveciiの所見である。

診断へのプロセス

亜急性の乾性咳嗽と労作時呼吸困難、両側びまん性すりガラス陰影、低酸素血症、β-D-グルカン高値がそろえばPCPを強く疑う。さらにBALFのGrocott染色でシストが確認されており、ニューモシスチス肺炎と確定できる。 PCPは細胞性免疫が低下した患者(HIV感染症でCD4陽性T細胞数が200/μL未満、ステロイドや免疫抑制薬の長期投与、抗癌化学療法中など)に起こる日和見感染症である。本例は基礎疾患の記載がない若年男性であり、渡航歴やリンパ球減少も合わせると、HIV感染症が未診断のまま進行し、PCPがAIDS(後天性免疫不全症候群)発症の契機となった可能性が高い。HIV抗体検査とCD4数の測定が必要である。 なお、本例のヘマトクリット値はHbと比べて不釣り合いに低く記載されているが、診断・治療の判断には影響しない。

設問の考え方

問われているのはPCPの治療薬である。ニューモシスチスは真菌に分類されるが、細胞膜にエルゴステロールをほとんど含まないため、アゾール系やアムホテリシンBなどの一般的な抗真菌薬は効かない。第一選択はST合剤(スルファメトキサゾール・トリメトプリム)であり、葉酸合成経路を2段階で阻害して効果を発揮する。

選択肢考察

  1. ○a.  ST合剤の経口投与

    ST合剤はPCPの治療・予防のいずれにおいても第一選択薬である。サルファ剤のスルファメトキサゾールがジヒドロプテロイン酸合成酵素を、トリメトプリムがジヒドロ葉酸還元酵素を阻害し、ニューモシスチスの葉酸合成を2段階で遮断する。消化管からの吸収が良好なため、経口投与でも点滴と同程度の血中濃度が得られる。重症で内服が難しい場合は静注で用いる。HIV関連PCPでは通常21日間投与する。PaO2 70Torr未満または肺胞気-動脈血酸素分圧較差(A-aDO2)35Torr以上の中等症以上では、副腎皮質ステロイドを併用すると予後が改善する。副作用として発疹(HIV感染者で多い)、肝障害、骨髄抑制、高カリウム血症、腎障害などに注意する。

  2. ×b.  メロペネムの点滴静注

    メロペネムはカルバペネム系の抗菌薬で、緑膿菌などのグラム陰性桿菌、嫌気性菌を含む幅広い細菌に有効であり、重症の院内肺炎や敗血症などで用いられる。細胞壁合成を阻害する薬剤で、ペプチドグリカンをもたない真菌であるニューモシスチスには効果がない。

  3. ×c.  ボリコナゾールの点滴静注

    ボリコナゾールはアゾール系抗真菌薬で、侵襲性肺アスペルギルス症の第一選択薬である。アゾール系は真菌細胞膜のエルゴステロール合成を阻害して作用するが、ニューモシスチスの細胞膜にはエルゴステロールがほとんど含まれないため無効である。β-D-グルカン高値だけをみて一般的な抗真菌薬を選ばないよう注意する。

  4. ×d.  レボフロキサシンの点滴静注

    レボフロキサシンはニューキノロン系抗菌薬(いわゆるレスピラトリーキノロン)で、肺炎球菌などの一般細菌に加え、レジオネラ、マイコプラズマ、クラミジアといった非定型病原体にも有効である。レジオネラ肺炎などに用いるが、ニューモシスチスには効果がない。また、結核の可能性を否定しないまま安易に使うと結核の診断を遅らせる懸念もある。

  5. ×e.  アモキシシリン・クラブラン酸の経口投与

    アモキシシリンにβラクタマーゼ阻害薬のクラブラン酸を配合した経口薬で、市中の細菌性肺炎(肺炎球菌、インフルエンザ菌、モラクセラなど)、誤嚥性肺炎の外来治療などに用いる。細胞壁合成を阻害するβラクタム系であり、ニューモシスチスには無効である。

ニューモシスチス肺炎(PCP)の概要

・病原体:Pneumocystis jirovecii。かつては原虫とされ「カリニ肺炎」と呼ばれたが、現在は真菌に分類される。人工培養ができないため、診断は検体中の病原体を直接みつけることによる。 ・リスク因子:HIV感染症(CD4陽性T細胞数200/μL未満)、副腎皮質ステロイドの長期投与、免疫抑制薬、抗癌化学療法、臓器移植・造血幹細胞移植後など。 ・臨床像:発熱、乾性咳嗽、労作時呼吸困難。HIV関連では数週間かけて緩徐に進行し、非HIV(ステロイド使用者など)では急速に進行して重症化しやすい。身体所見・炎症反応が軽いわりに低酸素血症が目立つ。 ・検査:β-D-グルカン上昇、血清LDH上昇、KL-6上昇がみられることが多い。胸部画像で両側びまん性すりガラス陰影。確定診断は喀痰(誘発喀痰)やBALFでのGrocott染色・Diff-Quik染色による病原体の証明、あるいはPCR法による遺伝子検出。

治療

・第一選択:ST合剤(経口または静注)。 ・ST合剤が使えない場合(アレルギー、重い副作用など):ペンタミジン静注、アトバコン内服(軽症〜中等症)など。 ・PaO2 70Torr未満またはA-aDO2 35Torr以上では、抗菌治療の開始と同時(72時間以内)に副腎皮質ステロイドを併用する。 ・HIV感染者では、PCP治療開始後おおむね2週間以内に抗レトロウイルス療法(ART)を開始することが推奨される。その際は免疫再構築症候群(IRIS)に注意する。

予防

・HIV感染者でCD4陽性T細胞数が200/μL未満になったら、ST合剤による一次予防を行う。ステロイドの長期大量投与例などでも予防投与が考慮される。

β-D-グルカンが上がる/上がりにくい真菌症

・上がる:ニューモシスチス、カンジダ、アスペルギルスなど。 ・上がりにくい:クリプトコックス(厚い莢膜をもつ)、ムーコル。 ・偽陽性:セルロース膜による血液透析、一部の血液製剤(アルブミン、グロブリン製剤)、手術時のガーゼ使用など。

POINT

・亜急性の乾性咳嗽+労作時呼吸困難+両側すりガラス陰影+低酸素血症+β-D-グルカン高値 → ニューモシスチス肺炎(PCP)を考える。 ・BALFのGrocott染色で黒く染まるシストを証明すれば確定。 ・治療の第一選択はST合剤。中等症以上(PaO2<70Torr、A-aDO2≧35Torr)ではステロイドを併用する。 ・ニューモシスチスはエルゴステロールをほぼもたず、アゾール系抗真菌薬は効かない。 ・基礎疾患のない若年者のPCPでは、HIV感染症(AIDS発症)を必ず疑い検査する。

※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。