紫に染まる“槍の穂先”―喀痰Gram染色が指し示す肺炎球菌肺炎
第117回医師国家試験 D問題 第30問
国試問題にチャレンジ
28歳の男性。発熱と咳嗽を主訴に来院した。3日前から咳嗽があり，2日前から39℃の悪寒戦慄を伴う発熱が出現し，改善しないため受診した。既往歴に特記すべきことはない。喫煙歴はない。周りで同様の症状の人はいない。意識は清明。体温38.9℃。脈拍120/分，整。血圧120/70mmHg。呼吸数24/分。SpO2 97％（room air）。右下肺野にcoarse cracklesを聴取する。胸部エックス線写真（A）と喀痰のGram染色標本（B）とを示す。 最も考えられるのはどれか。
- a.肺結核
- b.肺炎球菌肺炎
- c.レジオネラ肺炎
- d.クレブシエラ肺炎
- e.黄色ブドウ球菌肺炎
対話形式の解説
ドクター
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基礎疾患のない若年者に悪寒戦慄を伴う高熱で急に発症し、片側の肺葉に浸潤影を認める市中肺炎では、最多の原因菌である肺炎球菌をまず考えます。喀痰Gram染色で好中球を背景にランセット型のGram陽性双球菌が優位に見え、莢膜による透明帯や貪食像を伴えば、肺炎球菌が起炎菌であると強く推定できます。黄色ブドウ球菌はブドウの房状のGram陽性球菌、クレブシエラは莢膜をもつGram陰性桿菌として見え、レジオネラや結核菌はGram染色ではほとんど観察できない点が鑑別に役立ちます。確定には喀痰・血液培養や尿中抗原検査を併用し、重症度評価のうえでペニシリン系を基本に治療します。患者背景・経過・画像とGram染色を組み合わせて起炎菌を推定する姿勢は、適切な抗菌薬選択と耐性菌対策の土台となります。
解答・解説
正解はbです
所見の整理
・28歳の男性。基礎疾患・喫煙歴はなく、周囲に同様の症状の人もいない。 ・3日前から咳嗽、2日前から悪寒戦慄を伴う39℃の発熱：急性発症の下気道感染症を考える。悪寒戦慄（震えを伴う寒気）は菌血症を伴いうる細菌感染を示唆する所見である。 ・体温38.9℃、脈拍120/分、呼吸数24/分と頻脈・頻呼吸があるが、意識清明、血圧は保たれ、SpO2 97％で低酸素血症はない。 ・右下肺野でcoarse crackles（水泡音：気道内の分泌物によって生じる粗い断続性ラ音）を聴取し、右下肺に炎症のある肺炎が疑われる。 ・胸部エックス線写真（A）：右下肺野に浸潤影（肺胞内が滲出液で満たされた濃い陰影）を認める。空洞や胸水、多発結節影は目立たない。 ・喀痰Gram染色（B）：多数の好中球（分葉核をもつ細胞）を背景に、紫色（Gram陽性）に染まる、やや尖った楕円形の球菌が2個ずつ対をなして並ぶ像（ランセット型のGram陽性双球菌）がみられる。菌体の周囲に莢膜による染まらない透明帯（halo）が見えるものもあり、好中球による貪食像も認められる。
診断へのプロセス
基礎疾患のない若年者が、病院外で急性の発熱・咳嗽と肺浸潤影をきたしており、市中肺炎と考えられる。市中肺炎の原因菌として最も頻度が高いのは肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）であり、悪寒戦慄を伴う高熱、片側の肺葉に広がる浸潤影は肺炎球菌肺炎の典型像である。 決め手となるのは喀痰Gram染色である。質の良い喀痰（好中球が多く、扁平上皮細胞が少ない）でランセット型のGram陽性双球菌が優位に見え、好中球に貪食されていれば、それが起炎菌であると強く推定できる。以上から、最も考えられるのは肺炎球菌肺炎である。 確定や治療方針の決定には、喀痰培養・血液培養、尿中肺炎球菌抗原検査を併用する。重症度は A-DROP（年齢、脱水、呼吸状態、意識障害、血圧）などで評価し、本例は若年・意識清明・血圧正常・SpO2良好で、外来治療も検討できる軽症〜中等症の範囲と考えられる。
設問の考え方
肺炎の起炎菌推定では、患者背景（年齢、基礎疾患、曝露歴）、臨床経過、画像所見に加え、喀痰Gram染色で菌の染色性（陽性か陰性か）と形態（球菌か桿菌か、並び方）を確認することが重要である。
選択肢考察
- ×a. 肺結核
肺結核は結核菌（抗酸菌）による感染症で、通常は数週間以上続く咳嗽・喀痰、微熱、寝汗、体重減少など慢性・亜急性の経過をとる。画像では上葉の後区域や下葉のS6に好発する空洞影や散布性の粒状影がみられることが多い。結核菌は細胞壁に脂質が多いためGram染色ではほとんど染まらず、Ziehl-Neelsen染色などの抗酸菌染色で検出する。本例は3日の急性経過で、喀痰にGram陽性双球菌が見えることから否定的である。
- ○b. 肺炎球菌肺炎
肺炎球菌は市中肺炎の最も頻度の高い原因菌で、健常な若年者にも発症する。悪寒戦慄を伴う高熱で急に発症し、肺葉単位の浸潤影（大葉性肺炎）を示すのが典型である。本例の喀痰Gram染色では、好中球を背景にランセット型のGram陽性双球菌が多数みられ、莢膜による透明帯や好中球の貪食像も伴っており、肺炎球菌の特徴に一致する。臨床像・画像所見・Gram染色のすべてが合致するため、最も考えられる。
- ×c. レジオネラ肺炎
レジオネラ（Legionella pneumophila）はGram陰性桿菌であるが、通常の喀痰Gram染色では染まりにくく、ほとんど観察されない。循環式浴槽・温泉、加湿器、冷却塔などの汚染水のエアロゾル吸入で感染し、高熱に加えて意識障害、下痢、比較的徐脈、低Na血症、CK上昇、肝機能障害などの肺外症状を伴うことが多い。診断には尿中抗原検査やBCYE培地での培養を用いる。本例には曝露歴も肺外症状もなく、Gram染色で陽性双球菌が見えることから否定的である。
- ×d. クレブシエラ肺炎
肺炎桿菌（Klebsiella pneumoniae）はGram陰性桿菌で、厚い莢膜をもつ。アルコール多飲者、糖尿病患者、高齢者などの基礎疾患をもつ人に多く、上葉に好発し、粘稠な赤褐色（いわゆるcurrant jelly様）の喀痰や、炎症で肺葉が膨張して葉間裂が下方に膨隆する所見（bulging fissure sign）、膿瘍化を伴うことがある。本例は基礎疾患のない若年者で、Gram染色でも陰性桿菌ではなく陽性双球菌がみられるため合わない。
- ×e. 黄色ブドウ球菌肺炎
黄色ブドウ球菌もGram陽性球菌であるが、Gram染色ではブドウの房状に不規則に集簇する像を示し、本例のような対をなす双球菌とは形態が異なる。インフルエンザ罹患後の二次性細菌性肺炎、血管内カテーテル感染や感染性心内膜炎に伴う敗血症性塞栓、院内肺炎などで問題となり、空洞形成や膿瘍、気胸・膿胸を伴いやすい。本例はインフルエンザなどの先行感染や基礎疾患がなく、Gram染色像も合致しない。
喀痰Gram染色の見方
・評価に適した検体：好中球が多く、扁平上皮細胞（唾液の混入を示す）が少ないもの（Geckler分類で評価する）。 ・Gram陽性（紫〜青）：細胞壁のペプチドグリカン層が厚く、クリスタルバイオレットが脱色されずに残る。Gram陰性（赤）：外膜があり脱色され、サフラニンで赤く染まる。 ・代表的な所見 ランセット型Gram陽性双球菌：肺炎球菌 ブドウの房状のGram陽性球菌：黄色ブドウ球菌 連鎖状のGram陽性球菌：レンサ球菌 小型のGram陰性短桿菌：インフルエンザ菌 ソラマメ型のGram陰性双球菌：モラクセラ・カタラーリス 莢膜をもつ太いGram陰性桿菌：肺炎桿菌 ・Gram染色で見えにくい病原体：マイコプラズマ（細胞壁がない）、クラミジア（細胞内寄生）、レジオネラ（染まりにくい）、結核菌などの抗酸菌（抗酸菌染色が必要）。
肺炎球菌
・Gram陽性の双球菌で、多糖体の莢膜が主要な病原因子である（好中球の貪食に抵抗する）。 ・市中肺炎の最多原因菌であり、ほかに中耳炎、副鼻腔炎、髄膜炎、菌血症の原因となる。 ・高齢者、脾摘後・無脾症、免疫不全者などでは重症化しやすく、侵襲性肺炎球菌感染症（髄膜炎や菌血症）をきたしうる。 ・迅速診断として尿中肺炎球菌抗原検査がある。 ・治療はペニシリン系（アンピシリンやアモキシシリンなど）が基本で、ペニシリン耐性株の状況に応じてセフトリアキソンなどを用いる。 ・予防として肺炎球菌ワクチン（小児の定期接種、65歳の定期接種など）がある。
市中肺炎の原因菌の推定
細菌性肺炎（肺炎球菌、インフルエンザ菌、モラクセラなど）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）を区別する。年齢が若い、基礎疾患がない、頑固な乾性咳嗽、聴診所見に乏しい、喀痰がない・Gram染色で原因菌が見えない、白血球数が上昇しないといった項目が多ければ非定型肺炎を疑う。本例は湿性ラ音があり、Gram染色で起炎菌が明瞭に見えるため細菌性肺炎に分類される。
POINT
・市中肺炎の最多原因菌は肺炎球菌である。 ・肺炎球菌は喀痰Gram染色でランセット型のGram陽性双球菌として観察され、莢膜による透明帯や好中球の貪食像を伴う。 ・黄色ブドウ球菌はブドウの房状、肺炎桿菌は莢膜をもつGram陰性桿菌として見える。 ・結核菌、レジオネラ、マイコプラズマはGram染色では原則として観察できない。 ・肺炎球菌肺炎の補助診断に尿中肺炎球菌抗原検査が有用である。