モダンメディア 57 巻 7 号 2011［新しい検査法］ 207「肺炎球菌細胞壁抗原検査」に関してrapid immunochromatographic assay for detecting
Streptococcus pneumoniae antigen in sputum

やなぎはらかつのり原 克 紀
Katsunori YANAGIHARA

表 1 市中肺炎の主要病原微生物

はじめに検出率（%）

呼吸器感染症の代表的な疾患である肺炎は昭和初期まで日本人の死因の第 1 位であった。その後、公衆衛生の改善や抗菌化学療法の発達に伴い急速に減少した。しかし、高齢者や易感染者の増加により、死亡率がふたたび上昇し、この 30 年間はずっと死因の第 4 位である。海外の報告では、年齢が上がる毎に、発症率ならびに死亡率が増加することが示さ
1）れている（図 1） 。超高齢社会の到来に伴い、肺炎に代表される呼吸器感染症はますます大きな問題と

S. pneumoniae
H. influenzae
C. pneumoniae
M. pneumoniae
Legionella
S. aureus
C. psitacci
M. catarrhalis
S. milleri group
K. pneumoniae
C. burnetii

24.6
18.5
6.5
5.2
3.9
3.4
2.2
2.2
2.2
1.3
0.9

Influenza A virus
Adenovirus

12.9
2.2

Saito A, et al. J Infect Chemother 12 ; 2006

なる。
表 1 に市中肺炎の一般的な原因微生物を示す 。

2）

菌薬で最も抗菌活性が高いのは、レスピラトリーキ

原因菌として肺炎球菌は最も検出頻度が高く、市中ノロンであるが、安易な使用は耐性菌蔓延につなが肺炎の死亡率とも密接に関与している。近年ペニシ

るおそれがある。

リン耐性肺炎球菌（penicillin-resistant Streptococcus

肺炎球菌性肺炎の早期の正確な診断と、それに基

pneumoniae : PRSP）が急速に増加しており、わがづく適切な抗菌薬選択がきわめて重要である。本稿

国では現在 60 〜 70%程度が PRSP であると推定さでは、新たに上市された「呼吸器検体を材料とするれる。ペニシリン系抗菌薬以外にもセフェム系抗菌肺炎球菌の抗原検出法」について、グラム染色や尿薬ならびにマクロライド系抗菌薬にも耐性化が進ん中抗原検査と比較して概説する。

140,000

60120,000

50

100,000

40

80,00030

60,0002040,000

10

20,000
0

65-69

70-74

75-79

80-84

85-89 over 90

Ⅰ. グラム染色
Incidence（/ 1,000 pop）
Hospital mortality（%）

Number of cases

でおり、抗菌薬選択には注意が必要である。経口抗0Kaplan et al. Am J Respir Crit Care Med 165, 766 2002

図 1 高齢者における市中肺炎の発生率と致死率
長崎大学病院検査部・准教授0852 - 8102 長崎市坂本 1 - 7 - 1喀痰は、呼吸器感染症の原因菌を推定するためにはきわめて有用な臨床検体である。グラム染色は、塗抹、染色、乾燥ならびに鏡検の全行程が 5 分程度で可能であり、最も迅速かつ有用な検査のひとつである。すなわち、病棟で検体を受け取ってから、10 〜 20 分程度で結果が得られる。ベッドサイドで比較的容易に施行できる検査である。肺炎球菌は、グラム陽性に染まり、長軸方向に二個配列する双球

Department of Laboratory Medicine, Nagasaki University Hospital(1-7-1, Sakamoto, Nagasaki-shi, Nagasaki)（ 19 ）

208

菌で、典型像としては莢膜も有するなど、特徴的な菌性肺炎治癒後でも、1 〜 3 カ月にわたって陽性が所見が見られる（図 2）。また、グラム染色では、炎続く場合もあり治療効果判定には使用できない。ま症細胞の出現、ならびに貪食像も確認することがでた、小児においては、上気道における常在肺炎球菌

き、上気道に常在する肺炎球菌と下気道感染症の原により偽陽性を示すことが報告されており、鼻腔保因菌とを鑑別することも可能となる。Rosón らによ菌例で 50%程度の偽陽性を示すことも報告されている 533 例の市中肺炎の臨床研究において、グラム染る。さらに、肺炎球菌ワクチン接種後は、偽陽性を色による肺炎球菌検出感度は 57%、特異度は 97%で示す可能性もあり、ワクチン接種後 5 日間は検査を3）あると肯定的に報告されている 。一方、Reed らのメタ解析では、検出率が低く迅速診断には向かない
4）という報告もある 。一方、検体処理の過程や判定行わないことが推奨されている。
®

2. 喀痰中細胞壁多糖体の検出（ラピラン 肺炎球菌）®

ラピラン 肺炎球菌は（図 3）、C-polysaccharideなどは実施者の技量、能力に依存するなどの欠点も

9）（C-ps）（図 4） を特異的に認識する抗肺炎球菌 C-psある。

ポリクローナル抗体を用いてイムノクロマトグラ

1. 尿中抗原検出法

フィー法で検出する（図 5）。喀痰、上咽頭ぬぐい、尿中抗原検出法はイムノクロマトグラフィー法に中耳貯留液などを臨床検体とし、全行程が 25 〜 30

よる肺炎球菌莢膜抗原の検出キットである。尿が検分程度で完了する（図 6）。われわれの成人下気道査対象であり、反応時間は 15 分で完了する。欧米

感染症 160 症例あまりを対象とした検討では感度の検討では、成人患者における感度は 70 〜 80%程89.1%、特異度 95.3 %であった （表 3）。さらに、度、特異度は 90%以上とやや感度が低いことが報告

尿検体が同時に採取できた症例で尿中抗原検査と直5 〜 8）10）。抗菌薬投与がすでに開始され、喀接比較したところ、特異度はほぼ同等、感度が有意痰培養で原因菌（肺炎球菌）の検出が困難な場合でに上昇していた（図 7） 。喀痰からの直接的な診断も、陽性所見を得られることもある一方で、肺炎球法であり、前述した尿中抗原の欠点を克服できるこされている10）とが期待される。一方、肺炎球菌は一定の割合で上気道に常在しており、特に小児ではその割合が高い。
常在している肺炎球菌の検出による偽陽性を示す可能性があることに留意する。われわれの臨床研究における結果では、喀痰中の少量の肺炎球菌（約 1×610 CFU/ml 以下）は本キットでは陽性になりにくい10）ことが確認されている（図 8） 。しかし、喀痰の質を評価することは重要であり、膿性部分の少ない喀痰での結果の解釈には注意を要する。

図 2 肺炎球菌のグラム染色診断

表 2 肺炎球菌尿中抗原検査の感度・特異度
Reference

感度特異度

Boulware DR. et al.
J Infect 55 : 300-9, 2007.

74%

94%

Smith M. D. et al.
J Clin Microbiol. 41 : 2810-2813, 2003.

82%

97%

Farina C. et al.
New Microbiol. 25 : 259-263, 2002.

77.7%

98.8%

Dominguez J. et al.
Chest. 119 : 243-249, 2001.

80.4%

テストデバイス97.2%

検体抽出試薬綿棒ろ過フィルター

図 3 ラピラン® 肺炎球菌 キットの構成（ 20 ）

209

テスト
ライン

抽出検体滴下コントロール
ライン

Plasma memb.

莢膜抗原（Capsular莢膜（capsular domain） polysaccharide）

cell（免疫複合体）

細胞壁（cell wall）

すべての肺炎球菌において同一構造を有する共通抗原

細胞壁抗原C-polysaccharide（C‐ps）：肺炎球菌由来C‐ps抗原（Lipo）Teichoic acid
ペプチドグリカン：その他の成分：抗肺炎球菌C‐psポリクローナル抗体（ウサギ）Sϕrensen,U.B.S.: Danish Medical Bulletin, 42（ 1）, 47-53, 1995（ Fig.2より作成）：金コロイド標識抗肺炎球菌C‐psポリクローナル抗体（ウサギ）®

：抗ウサギIgGポリクローナル抗体（ヤギ）

図 4 ラピラン 肺炎球菌が検出する抗原

2011年3月現在 ラピラン® 肺炎球菌添付文書

図 5 測定原理

PAPIRUNCT

検体抽出試薬に試料を採取した滅菌綿棒を入れる。

容器の外側から綿棒の綿球部分をつまみながら、10回程度綿棒を回す（撹拌）。

5分間静置

容 器の外 側から綿棒の綿球部分をつまみ、絞りながら綿棒を引き抜く。

ろ過フィルターを取り付ける。

S

抽出検体3〜5滴をテストデバイスの検体窓に滴下。

15〜30℃で20分間静置して、反応。
2011年3月現在 ラピラン® 肺炎球菌添付文書

図 6 操作方法

N.S.
100%

＊
95.7%

80%

表 3 喀痰抗原検出と喀痰培養の比較

60%

感 度：89.1%（49/55）
特異度：95.3%（101/106）

96.7%

90.0%

62.0%

40%
20%

喀痰培養

喀痰抗原陽性陰性

合計陽性
陰性

496510154107合計55106

1610%感 度®

ラピラン 肺炎球菌

特異度
Binax NOW ®肺炎球菌＊: P = 0.002 （: Fisher’s exact test）
Izumikawa K. et al. Clin Vac Immunol 16 : 672-678, 2009

図 7 成人下気道感染症におけるラピラン® 肺炎球菌とBinax NOW ®肺炎球菌との性能比較（喀痰培養を基準）（ 21 ）

210

Yamaguchi K, Oda H ; Study Group. Prospective multi-P＜0.001＊

Psp A gene（Copies/μg DNA）

center study of the causative organisms of community-

81×10

acquired pneumonia in adults in Japan. J Infect Chemoth-

1×107er. 2006 Apr ; 12（2）: 63 -69.

1×1063 ）Rosón B, Carratalà J, Verdaguer R, et al. Prospective

1×105

study of the usefulness of sputum Gram stain in the initial

4approach to community-acquired pneumonia requiring

1×10hospitalization. Clin Infect Dis 2000 ; 31 : 869.

31×104 ）Reed WW, Byrd GS, Gates RHJ, et al. Sputum gram’s

1×102

stain in community-acquired pneumococcal pneumonia :：培養陽性：培養陰性

1×101a meta-analysis. West J Med 1996 ; 165 : 197.

05 ）Boulware DR, Daley CL, Merrifield C, Hopewell PC,
陰性（107例）

陽性（54例）

ラピラン® 肺炎球菌

Janoff EN. Rapid diagnosis of pneumococcal pneumonia
among HIV-infected adults with urine antigen detection. J＊ Mann Whitney UInfect. 2007 Oct ; 55（4）: 300 - 309.

Izumikawa K. et al. Clin Vac Immunol 16 : 672-678, 20096 ）Smith MD, Derrington P, Evans R, Creek M, Morris R,
Dance DA, Cartwright K. Rapid diagnosis of bacteremic

図 8 成人下気道感染症におけるラピラン® 肺炎球菌陰性例と陽性例での肺炎球菌リアルタイム PCR の比較

pneumococcal infections in adults by using the Binax
NOW Streptococcus pneumoniae urinary antigen test : aprospective, controlled clinical evaluation. J Clin Microbiol. 41 : 2810 -2813, 2003.

おわりに7 ）Farina C, Arosio M, Vailati F, Moioli F, Goglio A. Urinary
detection of Streptococcus pneumoniae antigen for diagnosis of pneumonia. New Microbiol. 25 : 259 -263, 2002.

新規保険収載された検査法「肺炎球菌細胞壁抗原8 ）Domínguez J, Galí N, Blanco S, Pedroso P, Prat C, Matas

検査」に関して概説した。

L, Ausina V. Detection of Streptococcus pneumoniae anti-

肺炎球菌性肺炎は、日常診療で遭遇することが多gen by a rapid immunochromatographic assay in urine

い疾患であり、重症化すると死亡率も高い。新しい迅samples. Chest. 119 : 243 -249, 2001.
9 ）Sϕrensen,U.B.S.: Pneumococcal polysaccharide antigens

速診断法の登場が適切な抗菌薬療法につながり、肺: capsules and C-polysaccharide. An immunochemical

炎球菌性肺炎の診療に貢献できることが期待される。

study. Danish Medical Bulletin, 42（1）: 47- 53, 1995.
10）Izumikawa K, Akamatsu S, Kageyama A, Okada K,

文Kazuyama Y, Takayanagi N, Nakamura S, Inoue Y,

献Higashiyama Y, Fukushima K, Ishida T, Sawai T,
Yoshimura K, Nakahama C, Ohmichi M, Kakugawa T,1 ）Kaplan V, Angus DC, Griffin MF, Clermont G, Scott Wat-Nishioka Y, Aoki N, Seki M, Kakeya H, Yamamoto Y,

son R, Linde-Zwirble WT. Hospitalized community-Yanagihara K, Kohno S. Evaluation of a rapid

acquired pneumonia in the elderly : age- and sex-related

immunochromatographic ODK0501 assay for detecting

patterns of care and outcome in the United States. Am J

Streptococcus pneumoniae antigen in sputum samples

Respir Crit Care Med 165 : 766, 2002.

from patients with lower respiratory tract infection. Clin

2 ）Saito A, Kohno S, Matsushima T, Watanabe A, Oizumi K,（ 22 ）Vaccine Immunol. 16 : 672 - 678, 2009.