112 モダンメディア

51巻５号 2005〔医学検査のあゆみ − １〕

医学検査のあゆみ ─ 1

急性中枢神経疾患と病原ウイルス診断
福島県立医科大学医学部 小児科学講師

細矢光亮

等の特殊な細胞が必要である。水痘・帯状疱疹ウイ

はじめにルス，サイトメガロウイルス，ライノウイルスは，ヒト胎児由来の細胞により分離されるが，このようウイルス感染が直接の原因となる中枢神経疾患にな細胞は現在ほとんど使用されていない。発育鶏卵は髄膜炎と脳炎がある。また，ウイルス感染が関連は，インフルエンザウイルスや単純ヘルペスウイルして発症する中枢神経疾患には脳症がある。これら

スの分離に用いられる。しかし，これらのウイルスの病態にかかわるウイルスとしては，単純ヘルペスは培養細胞で分離できるため，使われる頻度は減少

ウイルス，水痘・帯状疱疹ウイルス，EB ウイルス，している。乳のみマウスはコクサッキーウイルス A

サイトメガロウイルス，ヒトヘルペスウイルス６群や日本脳炎ウイルスの分離に用いられる。動物保型，アデノウイルス，エンテロウイルス，麻疹ウイ護の観点から，ウイルス分離にマウスを用いること

ルス，風疹ウイルス，ムンプスウイルス，インフルも少なくなってきている。

エンザウイルス，日本脳炎ウイルス，リンパ球性脈分離されるウイルスは，分離方法や用いる細胞の絡膜炎ウイルスなどがある。ウイルスにより起こし種類により決定されるので，目的とするウイルスをやすい病態が異なり，また，ウイルスの流行に季節明らかにしておくことが大切である。

性があるため，病態と発症時期から原因ウイルスの２．血清学的診断推定がある程度可能である。本稿では，ウイルス感染症の一般的な診断方法と分子生物学的な手法を用特異的 IgM 抗体の検出か，ペア血清における特いた診断方法を述べ，それぞれの病態の病原診断に異抗体の有意な上昇によって感染が証明される。抗応用した成績を紹介した。

体検出法には ELISA 法，NT 法，HI 法，CF 法などがあり，目的とする感染症の種類に合わせて選択す

Ⅰ．ウイルス感染症の診断方法

る。臨床症状や周囲における流行状況から病原体が推定できる場合にはその確認に適している。しかし，原因が推定できない場合やエンテロウイルスの１．ウイルス分離ように多数の血清型が存在する場合には有用とは言ウイルスの分離方法には，組織培養法，鶏卵培養えない。

法，小動物（マウス）を用いた分離法などがある。
組織培養には，HeLa 細胞，Hep2 細胞，Vero 細胞，３．抗原検出法

RD 細胞，MDCK 細胞などの継代細胞を用いる。こインフルエンザウイルス，RS ウイルス，アデノれらの細胞により，コクサッキーウイルス A 群以ウイルス，ロタウイルスなどに対する抗原検出キッ

外のエンテロウイルス，単純ヘルペスウイルス，アトが数多く販売されている。現在市販されているもデノウイルス，インフルエンザウイルス，パラインのの多くは免疫クロマトグラフィー法を反応原理とフルエンザウイルス，ムンプスウイルス，RS ウイしており，検出感度・特異度ともに優れている。しルスなどの分離が可能である。麻疹ウイルスの野生たがって，一般臨床において病原診断に使用するに株を分離するには，B95a 細胞や Vero/hSLAM 細胞は問題ない。しかし，中枢神経感染症の病原診断に（ 12 ）

113

おいては，咽頭拭い液などにウイルス抗原が証明さない病態である。その多くはウイルス感染症と考えれた場合でも，ウイルス分離法や血清診断などで当られているが，通常のウイルス分離法による病原ウ該ウイルスの感染を確認することが望ましい。

イ ル ス の 検 出 は 満 足 い く も の で は な い。1991 〜
1994 年にかけては，全国的にも髄膜炎の大きな流４．PCR 法行はなかった期間である。この期間に福島県内におPCR 法は目的とする遺伝子を増幅して検出する

いて無菌性髄膜炎 45 例より髄液検体を採取し，組方法で，検出感度も優れており，ウイルス感染症の織培養法でウイルス分離を行ったところ，分離され診断に広く応用されている。ヘルペス脳炎の場合，たのはエンテロウイルスが 3 株のみであった。中枢組織培養によるウイルス分離法では髄液中にウイル神経系に親和性があると考えられるエンテロウイルスを検出するのは困難である。このため，確定診断

ス，ムンプスウイルス，麻疹ウイルス，単純ヘルペは脳生検材料に単純ヘルペスウイルスを証明するこスウイルス，水痘・帯状疱疹ウイルス，サイトメガとによって行われていた。PCR 法の検出感度は高ロウイルス，EB ウイルス，ヒトヘルペスウイルスく，ウイルスが分離されない髄液においてもヘルペ6 型に対する PCR 法を確立し，無菌性髄膜炎の病スウイルス遺伝子の検出が可能になった。現在，原診断を行った４）。その結果，エンテロウイルスをPCR 法がヘルペス脳炎診断のスタンダードである。

25 検体に，ムンプスウイルスを 14 検体に，水痘帯

エンテロウイルスには 60 種類以上の血清型が存状疱疹ウイルスとサイトメガロウイルスをそれぞれ在するため，それぞれの血清型に対するプライマー1 検体に検出した（図１）。すなわち，45 検体中 41を作ることは困難であった。しかし，エンテロウイ検体，91.1％にウイルス遺伝子を検出した。検出時

ルス属に共通する遺伝子配列にプライマーを設定す

期をみると，ムンプスウイルスは年間を通して検出ることにより，エンテロウイルスを広く検出できるされるのに対し，エンテロウイルスは６〜12 月に１）ようになった 。PCR 法は，組織培養法では分離集中した。1997 年 6 〜 12 月にかけて，福島県南部の困難なコクサッキーウイルス A 群の検出には特においてエコーウイルス 30 型による髄膜炎の流行

２）に有効である 。エンテロウイルスによる髄膜炎があった。126 名より髄液検体を採取し，組織培養は，新生児期の感染を除き比較的軽症であり，後遺法により 66 検体，52.4％よりエコーウイルス 30 型症を残すこともまれである。したがって，エンテロを分離した。先ほどと同様に PCR 法を行うと，エウイルス髄膜炎を積極的に診断することは，過剰なンテロウイルスを 118 検体に，ムンプスウイルスを医療行為を削減するうえからも重要である。近年，

2 検体に検出した（図２）。すなわち，126 検体中PCR 法により増幅したウイルス遺伝子の塩基配列

120 検体，95.2％にウイルス遺伝子を検出した５）。

を決定し，遺伝子系統解析によりエンテロウイルスの遺伝子型（血清型）の同定ができるようになった３）。

（人）

さらにこの方法は，分子疫学的解析への応用が可能

10

ムンプスウイルスである。このように，PCR 法はウイルスの検出・9

エンテロウイルス同定法として優れているが，あくまでも遺伝子の一8部を増幅するものであり，遺伝子情報のすべてを得

患 7ることができるものではないので，ウイルス分離を者併用してウイルスを保存することが望ましい。

数

6CMV543Ⅱ．中枢神経疾患における病原ウイルス診断

VZV

21１．ウイルス性髄膜炎
無菌性髄膜炎は，髄膜刺激徴候があり，髄液中に単核球優位の細胞増多を認め，病原細菌が検出され

1図１（ 13 ）23456789101112（月）

無菌性髄膜炎患者髄液からのウイルス遺伝子の検出（1991 〜 1994 年，非流行期）

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この非流行期と流行期の調査から，無菌性髄膜炎のは，ヘルペス脳炎のみであるので，急性脳炎と診断

多くはウイルスが原因であること，初夏から秋にみした場合には，まずヘルペス感染症の有無を検索すられる髄膜炎の多くがエンテロウイルスによるこる必要がある。しかし，髄液よりヘルペスウイルスと，ムンプスウイルス髄膜炎は年間を通してみられが分離される頻度は低い。PCR 法はヘルペスウイることが明らかになった。国立感染症研究所感染症

ルス遺伝子検出に有効であるが，PCR 法の制度管情報センターの出す感染症発生動向調査をみると，理と迅速に結果を得られるシステムの構築が望まれ

無菌性髄膜炎の発生は 1 年を通してみられるが，初る。米国における脳炎の発症は年間約 2,500 例あ

夏から秋にかけて一峰性のピークがあるのがわかり，そのうち原因がエンテロウイルスと特定されるる。ムンプスワクチン接種率が低いわが国においてのは約２％である。しかし，患者発生の季節性や，は，エンテロウイルスだけでなくムンプスウイルス

米国で多いアルボウイルスの流行状況を勘案するも無菌性髄膜炎の原因になっているため，このようと，年間 500〜1,000 例がエンテロウイルスに起因な発生動向を示すことになる。したがって，ウイルすると推定されている。Huang ら６）が PCR 法を用ス性髄膜炎の病原診断においては，夏季の発生であいて 41 例の脳炎患者において病原診断を行った報ればまずエンテロウイルスを疑いウイルス分離や PCR

告では，単純ヘルペスウイルスが５例，12％である法による検出を試み，エンテロウイルスが検出されのに対して，エンテロウイルスが 3 例，７％であっない場合やエンテロウイルスの流行シーズン以外のたとしている。われわれが急性脳炎 / 脳症 16 例で場合にはムンプスウイルスを疑い検出を試みる。両PCR 法を用いてウイルス遺伝子検索を行ったとこ

ウイルスが検出されない場合には，単純ヘルペスウ

ろ，２検体（12.5％）よりエンテロウイルス遺伝子

イルス，水痘・帯状疱疹ウイルス，サイトメガロウを検出した。これらの結果は，急性脳炎においてもイルス，EB ウイルスなどを調べる必要があろう。

エンテロウイルス感染症の占める頻度がかなり高いことを示唆している。急性脳炎ではまずヘルペスウ

２．急性脳炎イルス感染症の有無を調べ，それが否定された場

急性脳炎の原因としては，単純ヘルペスウイル

合，特に夏季に発症した場合には，エンテロウイル

ス，エンテロウイルス，アルボウイルスなどがあスや日本脳炎ウイルスを念頭に検査を進める必要がる。現在ウイルス性脳炎の中で原因療法が可能なのある。

３．急性脳症（人）
エンテロウイルス

48

患者数

急性脳症は，多くは発熱で発症し，遷延する痙攣

ムンプスウイルス

52

や意識障害などの中枢神経症状を呈する。画像上は

44

びまん性の脳浮腫を主体とする病変を示し，病理学

40

的には細胞浸潤などの炎症反応が乏しい病態であ36る。すなわち，発症にウイルス感染症が関与する

32が，中枢神経組織への直接の感染はないと考えられ28ている。急性脳症を引き起こす感染症としては，イ24

ンフルエンザとヒトヘルペスウイルス６型の頻度が20高い。福島県において発症した急性脳炎／脳症 105

16例の原因を後方視的に調査したところ，やはりイン

12フルエンザと突発性発疹の頻度が高かった７）。これ

8らのウイルス感染が，急性脳症の病態にどのように4かかわっているのか，まだ完全には解明されていな
1図２23456789101112（月）

無菌性髄膜炎患者髄液からのウイルス遺伝子の検出（1997 年，流行期）

い。インフルエンザ脳症では，病理学的に中枢神経系を含む全身の臓器において血管の破綻があり，血漿成分の漏出と血管内血栓が認められている。ま（ 14 ）

115

た，高サイトカイン血症の存在が示されており，こ文れが血管の破綻に関与すると推測されている。急性

献脳症の発症にかかわるウイルスとしては，インフル
エンザウイルスやヒトヘルペスウイルス６型以外にも，麻疹ウイルス，エンテロウイルス，アデノウイルスなどがあげられる。急性期には髄液，咽頭拭い液，直腸拭い液，血清などを採取・保存しておき，ウイルス分離法，PCR 法，血清学的診断法などにより，病原を確定する努力が必要である。

３）Ishiko H., Shimada Y., and Yanaha M., et al.: Moleculardiagnosis of human enteroviruses by phylogeny-basedclassification by use of the VP4 sequence. J Infect Dis
185: 744-754, 2002.

おわりにPCR 法の導入により，髄膜炎や脳炎の病原診断がかなり高率になされるようになった。われわれの成績では，髄膜炎の 90％以上で病原診断が可能であった。しかし，いかに高い感度の検出方法であっても，検体の採取時期や保存方法を誤れば検出は困難となる。病原診断の確率を向上させるためには，病初期の検体を確実に採取し，保存しておくことが重要であり，それが病原診断の生命線である。

１）Zoll G.J., Melcher W.J.G., and Kopecka H., et al.: Generalprimer-mediated polymerase chain reaction for detectionof enterovirus: application for diagnostic routine and persistent infections. J Clin Microbiol 30: 160 -165, 1992.
２）Hosoya M., Ishiko H., and Shimada Y., et al.: Diagnosis ofgroup A coxsackieviral infection using polymerase chainreaction. Arch Dis Child 87: 316-319, 2002.

４）Hosoya M., Honzumi K., and Sato M., et al.: Applicationof PCR for various neurotropic viruses on the diagnosis ofviral meningitis. J Clin Virol 11: 117-124, 1998.
５）Hosoya M., Sato M., and Honzumi K., et al.: Applicationof polymerase reaction and subsequent phylogeneticanalysis to the diagnosis of enteroviral infection in thecentral nervous system. J Clin Virol 25: S27-38, 2002.
６）Huang C., Chatterjee N.K., Grady L.J.: Diagnosis of viral
infections of the central nervous system. N Engle J Med
340: 483-484, 1999.
７）川崎幸彦，細矢光亮，永井真紀，他：福島県下における小児期発症急性脳炎・脳症 105 例の疫学的臨床的検
討．日本小児科学会雑誌，105（6）：695-702, 2001.

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