日呼吸誌●原2（2），2013

79著

肺膿瘍・膿胸 7 例における歯周病細菌 PCR 検査の臨床的意義の検討
門屋講太郎ａ吉岡泰子ａ難波由喜子ａ

桂蓉子ａ

高遼ａ

建吾ａ

吉岡正剛ａ

佐々木信一ａ

富永滋ａ

高橋和久ｂ

小池

要旨：肺膿瘍，膿胸の発症には歯周病が関与し，起炎菌は Streptococcus anginosus group や偏性嫌気性菌などが知られている．今回我々は，肺膿瘍，膿胸の病巣からの検体で歯周病細菌 PCR 検査を施行した 7例（肺膿瘍 3 例，膿胸 4 例）を経験した．1 例のみで気管支洗浄液から嫌気性菌が分離されたが，経気管支生検や胸水からの検体の培養検査では嫌気性菌は培養されず，PCR 検査では 6 例に歯周病細菌が検出された（Porphyromonas gingivalis 3 例，Tannerella forsythensis 1 例，Treponema denticola 1 例，Prevotel︲
la intermedia 1 例）
．うち 1 例ではまだ病原性が明らかでない T. denticola が検出された．歯周病細菌 PCR
検査は，培養診断が困難な嫌気性菌性呼吸器感染症の起炎菌の同定に有用な検査と考えられた．
キーワード：肺膿瘍，膿胸，歯周病細菌，PCR 法，Treponema denticola
Lung abscess, Empyema, Periodontal bacteria, PCR assay, Treponema denticola

緒

言

対象と方法

近年，歯周病などの口腔内感染症と全身性疾患の関連

対象は 2009 年 6 月から 2011 年 11 月までに順天堂大が注目されているが，そのなかで誤嚥性肺炎，肺膿瘍，学医学部附属浦安病院呼吸器内科に入院した肺膿瘍また膿胸といった呼吸器感染症については比較的以前から関は膿胸の 7 例であり，肺膿瘍の症例では気管支鏡検査を連性が指摘されており，特に嫌気性菌の関与が重要視さ行い，経気管支生検（transbronchial biopsy：TBB），れてきた．山下らは呼吸器感染症 67 例における嫌気性気管支洗浄を施行し，膿胸の症例では経皮的に胸水を穿菌検出率は膿胸で 80％，肺膿瘍で 43％，誤嚥性肺炎で刺した．採取された検体において培養検査と歯周病細菌42％であったと報告している ．

遺伝子検査を施行した．培養検査については，胸水は血1）

一方，実際の臨床現場では，気道系検体における嫌気液培養用の嫌気用レズンボトル（BBL）と滅菌スピッツ培養の困難さから起炎菌培養同定までに至らない症例がに採取し，肺組織は嫌気ポーター（テルモ・クリニカル

多く，口腔内嫌気性菌の関与は過小評価されている可能

サプライ株式会社），気管支洗浄液は滅菌スピッツに入性が高いと考えられる．

れ て，速 やか に細 菌検 査室 に搬送 し た．提 出 検 体 は最近，歯科領域において歯周病細菌の検出に real-time

BTB 乳糖寒天培地，血液寒天培地，チョコレート寒天

PCR による定量法が応用され，実地臨床でも用いられ培地（BBT），ブルセラ HK 寒天培地（極東製薬）を使るようになってきた2）3）．real-time PCR 法は従来の PCR用し分離した．BTB 乳糖寒天培地と血液寒天培地は法と比し定量性に優れるため，コンタミネーションなど35℃・18 時間好気培養，チョコレート寒天培地は 35℃・の問題も克服できると考えられる．

18 時間炭酸ガス培養，ブルセラ HK 寒天培地は嫌気バッ

今回我々は，肺膿瘍と膿胸の病巣から採取した検体をグ法（三菱化学メディエンス）にて 35℃・48 時間（発用い歯周病細菌 PCR 法による感染症診断を試み，その育不良時 96 時間まで延長）培養した．嫌気性菌の同定は，有用性を確認できたので報告する．

微生物学検査マニュアルの臨床嫌気性菌 ʼ974）に準じてレベ ル 1a・2a の 方 法 で 同 定 を 行 い 必 要 に 応 じ て Rapid

連絡先：門屋 講太郎〒279‑0021 千葉県浦安市富岡 2‑1‑1

ANA Ⅱ System（アムコ）を使用した．歯周病細菌遺伝子検査は生検した肺組織と胸水を用いて，株式会社ミａ

ロクメディカルラボラトリー（長野県佐久市）に依頼し，ｂ

歯周病細菌遺伝子検査は TaqMan プローブ法を使用し順天堂大学医学部附属浦安病院呼吸器内科

順天堂大学医学部呼吸器内科（Received 30 Sep 2011/Accepted 17 Jul 2012）

た real-time PCR 法で定量的に目的菌遺伝子（

日呼吸誌

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Table 1
Age/
Casegender

Diagnosis

History ofperiodontal
disease2（2），2013

Characteristics of the 7 cases

Culture ofsputum

Culture of TBB,
BLF, or effusion（source）

normal florano growth（TBB and BLF）

1

69/F

lung abscess＋

2

55/M

Empyema＋360/M

lung abscess＋normal florano growth（TBB and BLF）

454/M

Empyema−normal florano growth（effusion）

583/M

Empyema−

655/F

Empyema＋768/M

lung abscess−（effusion）

methicillin
sensitive

normal flora

normal flora

Copy number of thetargeted pathogen（proportion of total
bacterial load）

PCR analysis（source）

11,040 copies/8 mm3 CAM＋CLDM（6 weeks）（TBB） （10.3％）
40,800 copies/ml（20.52％）（effusion）（TBB）（effusion）（effusion）（effusion）（BLF）

CTRX＋CLDM（4 weeks）

1,280 copies/8 mm3 ABPC
（42.1％）（7 weeks）（effusion）

no growth（effusion）

Treatment

6,000 copies/ml（0.01％）

ABPC/SBT（4 weeks）

5,600 copies/ml（0.09％）

ABPC＋CLDM（4 weeks）

not detected（0.0％）

TAZ/PIPC（3 weeks）

TAZ/PIPC
1,000 copies/8 mm3 （2 weeks）（0.1％）→ ABPC/SBT（2 weeks）（TBB）

BLF, bronchial lavage fluid; GNR, gram negative rod; CAM, clarithromycin; CTRX, ceftriaxone sodium hydrate; CLDM, clindamycin hydrochloride; ABPC: ampicillin; ABPC/SBT, ampicillin/sulbactam; TAZ/PIPC, tazobactam/piperacillin.

，，査では 7 例中 6 例と，嫌気性歯周病細菌の検出において，，培養と比べ高率に陽性であり，明らかな歯科疾患の既往）の検出を行った．方法は目的菌がない症例でも陽性となった．肺膿瘍 3 例の肺組織からの菌種に特異的な 16S rRNA をターゲットにしたプライはそれぞれマーで増幅を行い，TaqMan プローブにて検出し，既例 3），知量のコピー数の DNA 溶液をスタンダードとして定量

例からは全例（症例 1），（症（症例 7）が検出され，膿胸の 3が検出されたが，いずれの症的に測定した．総菌数は 16S rRNA 領域の共通配列で例も 1 菌種のみが陽性であった．また症例 3 では病理組PCR 法による増幅を行い，同様に既知のコピー数の検織中にグラム陰性桿菌のコロニーが鏡検されたが，培養量線から定量的に測定した．また検出菌の総菌数に対すでは同定できず，PCR 検査でる相対的比率を補正はせず算出した．対象 7 例について，ピー（総菌数の 42.1％）と高い優占率で認められた．症

歯科疾患の既往，喀痰培養，肺組織と気管支洗浄液また例 1，2，3 の歯周病菌数あるいは総菌数に対する割合はは胸水の培養，PCR 検査，治療内容を検討した．

高かったが，症例 4，5，7 では総菌数に比して歯周病菌成が 1,280 コの割合が低かった．症例 7 では気管支洗浄液の培養では績が分離され，肺組織の PCR 検査でも少数なが症例一覧を Table 1 に示した．4 例に歯科疾患の既往を認めた．喀痰検査では陽性 2 例，陰性 5 例であり，嫌ら属のが検出された．以下に

症例 2 例を提示する．

気性菌はいずれの症例でも分離されなかった．病巣部の培養では，症例 2 の胸水から症例 6 の胸水から浄液のみから，【症例 1】，症例 7 では気管支洗患者：69 歳，女性．

が検出されたが，他4例（症主訴：発熱，血痰．

例 1，3 の気管支洗浄液および肺組織，症例 4，5 の胸水）

既往歴：高血圧症，子宮筋腫．

は陰性であった．一方，病巣部の検体を用いた PCR 検

生活歴：喫煙歴なし，機会飲酒．

肺膿瘍・膿胸における歯周病細菌 PCR 検査の検討

81Fig. 1 （a）Chest radiograph on admission, showing a nodular shadow in the right-middle lungfield.（b）Chest CT scan on admission, revealing an irregularly shaped mass lesion of the rightlower lobe（Case 1）.

現病歴：2009 年 4 月 11 日から感冒症状があり，1 週めた．その後齲歯治療も行ったところ再発しなかった．

間後発熱，血痰が出現し近医を受診した．胸部 CT 上右歯周病細菌 PCR 検査：本症例は齲歯と動揺歯を認め

S6 に浸潤影を認め肺膿瘍が疑われたが，痰や気管支洗たことから，歯周病の感染巣の菌が起炎菌である可能性

浄液の培養は陰性であった．メシル酸ガレノキサシンを疑った．TBB 検体を用いて歯周病細菌 PCR 検査を施（garenoxacin mesilate hydrate：GRNX）400 mg/日 が行し，が検出された．

3 週間投与されたが，発熱と血痰を繰り返し，腫瘤影も残存していたため，6 月 11 日当科紹介初診となった．

【症例 2】

初診時現症：身長 142.0 cm，体重 49.2 kg，血圧 130/70

患者：55 歳，男性．

mmHg，脈拍 73/min（整），体温 36.7℃，
SpO2 98％（room

主訴：呼吸困難，背部痛．

air），胸部聴診所見は異常なし．口腔内所見として齲歯

既往歴：高血圧症．と動揺歯を認めたが未治療であった．

生活歴：喫煙歴入院時検査所見：白血球数 11,000/μl（好中球 77.7％），20 本/日×35 年間，飲酒歴

日本酒

2 合・ビール 2 本/日．

赤沈 76 mm/h，CRP 5.2 mg/dl と炎症反応を認めた．血現病歴：2009 年 8 月 3 日より 38℃の発熱，8 月 5 日

清学的検査では腫瘍マーカーは正常内，カンジダ，アスから背部痛と呼吸困難が出現したため，救急車で来院しペルギルス，クリプトコッカスの抗原，β-D-グルカンは緊急入院となった．

いずれも陰性．喀痰の細菌培養，抗酸菌検査も陰性であっ

初診時現症：身長 158.4 cm，体重 66.7 kg，血圧 110/60mmHg，
脈拍 85/min（整），
体温 37.0℃，SpO2 96 ％（roomた．
画像所見：胸部 X 線では右中肺野に均一な濃度の楕円形の腫瘤影を認め（Fig. 1a），胸部 CT では右 S6 に約air），胸部では右呼吸音減弱．吸気時と体動時に背部痛を認めた．

6 cm 大の内部が一部低吸収の腫瘤影を認めた（Fig. 1b）．

入院時検査所見：白血球数 20,700/μl（好中球 87.2％），

臨床経過：気管支鏡検査を施行し TBB と気管支洗浄

CRP 19.0 mg/dl と炎症反応を認めた．胸水は好中球優を行った．病理所見では炎症細胞浸潤と肺胞壁の破壊を位の滲出性で，胸水培養から認め肺膿瘍と診断した．しかし TBB の組織培養，気管た．
画像所見：胸部 X 線で右胸水を認め（Fig. 2），胸部支洗浄液の塗抹・培養検査はいずれも陰性であった．難治性の肺膿瘍と診断，嫌気性菌のほかやが分離され

CT で右 S5 の浸潤影と右胸水を認めた．
臨床経過：入院時に喀痰と胸水を採取した．喀痰培養の可能性も考え，クリンダマイシン（clindamycin hydrochloride：CLDM）1,200 mg/日を 4 週間，でクラリスロマイシン（clarithromycin：CAM）400 mg/ン（ceftriaxone sodium hydrate：CTRX）2 g/日

日を 6 週間投与し，第 27 病日で炎症反応は陰性化した．

CLDM 1,200 mg/日を開始した．第 7 病日に胸水培養か臨床症状も消失し，胸部 X 線で膿瘍は著明な縮小を認らが検出され，セフトリアキソとが分離され膿胸の併発と診断し，胸水

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おり，臨床的に有効性が示されている10）．また Kawanami らは細菌感染関連胸水において 16S rRNA を用いた網羅的解析を行い，培養法で診断困難な症例でも起炎菌診断が可能であり，またより高い頻度で嫌気性菌を認めたことを報告している11）．
歯牙・歯周疾患に罹患した歯周組織の細菌の分布は，正常のグラム陽性通性嫌気性菌主体の分布とは異なり，，，，，，といった偏性嫌気性グラム陰性桿菌を中心とした菌群が優勢になっている．これらの細菌は歯周炎の発症，進展に特に重要とされているが，誤嚥性肺炎や膿Fig. 2 Chest radiograph on admission showing rightpleural effusion（Case 2）.

胸，肺膿瘍の病巣でも分離される頻度が高く，病原菌と認識されている．こうした背景から我々は，歯周病細菌PCR 検査は嫌気性菌性呼吸器感染症の診断の一助となりうるのではないかと考えた．
当院での病巣の検体を用いた検索では，嫌気性菌培養ドレナージと胸腔内洗浄を施行した．改善を認め第 16陰性の 6 例中，5 例で PCR 検査が陽性であり，気管支病日にドレーンを抜去．CTRX と CLDM を 19 日間投洗浄液の培養で嫌気性菌を認めた 1 例は PCR 検査でも与した後，アンピシリン/スルバクタム（ampicillin/sul-陽性であった．齲歯治療直後の抗酸菌症のTBB検体1例，

bactam：ABPC/SBT）1,175 mg/日の内服に変更し外来

肺癌の TBB 検体 1 例と非感染性の胸水 1 例で歯周病細で治療を継続した．退院 1 週間後に CRP は陰性化し，1ヶ菌 PCR 検査を試みたがいずれも陰性であり，症例数は月後の胸部 X 線では胸水は消失した．

少ないが細菌感染疾患に特異的に陽性であった．また検歯周病細菌 PCR 検査：喀痰から，胸体採取に伴う定着菌のコンタミネーションについては，を認めたことから誤嚥の関与を4 例の胸水は無菌的に採取しているため問題はないが，疑った．2 週間前に齲歯治療を受けていたため，胸水検

TBB 検体については，real-time PCR による定量法での体で歯周病細菌 PCR 検査を施行したところ，検出菌の総菌数に対する比率が，症例 1 では 10.3％，症水からが検出された．

例 3 では 42.1％と高く，偽陽性の可能性は低いと思われ考た．症例 7 では PCR でも気管支鏡でも察属が検出され，口腔内嫌気性菌群が起炎菌であると推測され歯牙，歯周疾患と呼吸器感染症の関連については，たが，は PCR での菌数や比率から主要菌

Finegold が，嫌気性菌性胸膜・肺感染症 143 例で基礎ではなく，混合感染あるいは疑陽性の可能性が考えられ疾患・発症誘因を検討し，歯牙・歯周疾患と誤嚥の重要た．また症例 3 において病理組織で鏡検されたグラム陰性を指摘している．我が国では古西と三笠 が，嫌気性性桿菌が，組織培養では同定できず，PCR 検査で5）6）

菌性呼吸器感染症の基礎疾患として歯牙・歯周疾患が41％と最多であると報告している．

を認め，網羅的解析でないため主要な起炎菌と断定はできないものの，検出の有効性は期待できる嫌気性菌性呼吸器感染症における起炎菌同定率の向上ものと思われた．さらに結果報告までの平均日数が 8.3のため，以前よりさまざまな検査法が試みられてきた．

日（7〜10 日）であり，迅速性の点では従来の嫌気培養

Bartlett ら は，経皮経気管吸引による病巣からの無菌と比較して劣らないものであった．培養法は薬剤感受性的な検体採取の有用性を報告しており，近年では CT ガを確認できるなど細菌感染症には不可欠な検査であり，イド下病巣穿刺の有用性も示されている8）9）．しかしこれ現時点では PCR 検査は特に嫌気性菌において有用な補らをもってしても，起炎菌同定に至らない症例も存在す

助診断と考えられ，また凍結保存検体でも検査できる点

7）

る．
そこで，抗菌薬投与後の培養陰性例や嫌気性菌，遅発からも培養困難な際には施行する価値があると思われる．

育菌，あるいはトレポネーマなどの人工培地での発育困さらに，今回の検討で嫌気性菌性呼吸器感染症の発症難な菌など，培養診断ができない感染症に対し，大楠とや進展にかかわると考えられる興味深い所見を 2 点認め

江崎は補助診断として PCR 法による菌の同定を試みてた．一つは，症例 2 において，培養と PCR 法の併用に肺膿瘍・膿胸における歯周病細菌 PCR 検査の検討

より，誤嚥を発症機序としたgroup と引用文献の混合感染であったことが示唆されたことである．

group はしばしば他の嫌気性菌との混合感染における相乗作用が示されており，新里ら は
12）

マウス肺炎モデルの研究で，との混合感染群では，それぞれの単独感染群に比し，

1）山下裕子，河野れまで

group の単独感染と認識されていた症例の中に嫌気性菌との混合感染も含まれていたことを示す 1 例と考えられ，同様の結果は Kawanami らの手法で検索された報告例にもみられる11）．
二つ目は，現時点ではヒトにおける病原性が定かではが，症例 1 の肺膿瘍の病巣から検出さないれたことである．

茂，田中研一，他．嫌気性菌による呼吸器感染症―その検体採取法の検討を含めて―．
感染症誌 1994; 68: 631‑63.
2）高松伸博．歯周初期治療における，肺病理像の炎症が非常に強く，膿瘍形成率および致死率が有意に上昇したと報告している．症例 2 の結果は，こ83，の 変 動：DNA プ ロ ー ブ 法と PCR 法による測定．口腔病会誌 1997; 64: 534‑543.
3）藤瀬修．歯周病細菌遺伝子検査の臨床へのアプローチ

歯周病関連細菌の PCR による定量法の臨床応用（歯周病細菌遺伝子検査の臨床へのアプローチ）．日本歯周病学学会会誌 2001; 43（春季特別号）:
43.

はスピロヘータ科に属す

4）上野一恵（監修）．微生物検査マニュアル―臨床嫌る口腔内常在細菌で，発育には TYGVS 培地を用いた嫌気性菌検査法 ʼ97．日臨微生物誌 1997; 7（Suppl 1）,気的条件下での培養といった特殊な培養環境を必要とす
る．細胞付着活性や宿主組織進入能を有し，侵襲性の歯周疾患の病巣で増加していると報告されている．ヒトにおいてはによる肺感染症の報告例は文献上みられず病原性が明らかでないが，動物実験では病原性を示唆する報告がある．君塚13）は，マウスの気管内にとを混合感染させて，BALF 中の TNF-α，IL-1β，IL-6 などの炎症性サイトカイン産生量が単独感染に比し増加することや膿瘍形成率および致死率が有意に上昇することを報告している．今回，肺膿瘍の病巣からが検出されたことから，が肺膿瘍の起炎菌の一つとして働いていた可能性が推測される．かつてはgroup や嫌気性菌も口腔内に常在する病原性を持たない菌とされ，後に肺感染症の起炎菌と認識された経緯があり，のヒトにおける病原性に関しても，臨床的な症例蓄積と微生物学的見地からの検討を進めていく必要があると思われる．
今回，培養診断が困難な呼吸器感染症に対し，歯周病
細菌 PCR 検査を用いた同定を行い，有用性を示す結果が得られた．今後さらに症例を蓄積し，嫌気性菌性感染症診断の一方法としての臨床的意義を検討する必要があると考えられる．

1‑115.
5）Finegold SM. Lung abscess. In: Mandell GL, Douglas RG, Bennett JE. ed. Principles and Practice of Infectious Disease. 5th ed. New York: Churchill Livingstone. 2000; 751‑755.
6）古西臨床満，三笠桂一．偏性嫌気性菌感染症の基礎と臨床編

呼吸器感染症．臨床と微生物 2008;

35: 371‑5.
7）Bartlett JG, Rosenbaltt JE, Finegold SM, et al. Percutaneous transtrancheal aspiration in the diagnosis of anaerobic pulmonary infection. Ann Intern
Med 1973; 79: 535‑40.
8）Ghaye B, Dondelinger RF. Imaging guided thoracicinterventions. Eur Respir J 2001; 17: 507‑28.
9）宮本篤，坪井永保，高谷久史，他．経皮的病巣穿

刺にておよびが分離された肺膿瘍の 1 例．日呼吸器会誌 2006; 44: 561‑6.
10）大楠清文，江崎孝行．感染症診断における遺伝子解
析技術の適応．日臨微生物誌 2008; 18: 163‑76.
11）Kawanami T, Fukuda K, Yatera K, et al. A higher
signiﬁcance of anaerobes: The clone library analysis of bacterial pleurisy. Chest 2011; 193: 600‑8.
12）新里“敬，重野芳輝，斎藤厚，他．嫌気性菌の”group 呼吸器感染症に及ぼす

謝辞：細菌検査ならびにご助言をいただきました順天堂大

影響（第 2 報）．嫌気性菌感染症研 1992; 22: 66‑9.

学医学部附属浦安病院細菌検査室の中沢武司先生，検査技師

13）君塚降太．マウス肺炎モデルにおける歯周病原性菌の方々に深謝いたします．

混合感染による病態解析．歯科学報 2003; 103: 905‑
11.

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Abstract

Clinical evaluation of PCR assays for detection of periodontal bacteria in patientswith lung abscesses or empyemata
Kotaro Kadoya a, Yasuko Yoshioka a, Yukiko Namba a, Yoko Katsura a, Ryo Ko a, Kengo Koike a,
Masakata Yoshioka a, Shinichi Sasaki a, Shigeru Tominaga a and Kazuhisa Takahashi b
Department of Respiratory Medicine, Juntendo University Urayasu Hospital
Department of Respiratory Medicine, Juntendo University School of Medicineab

Current evidence suggests that periodontal disease may be associated with the development of a lung abscess or an empyema. Some microbes, including thegroup and obligate anaerobic bacteria, are recognized as important pathogens. We analyzed periodontal disease bacteria by polymerase chain reaction（PCR）assays of transbronchial biopsy（TBB）specimens, bronchial lavage fluid（BLF）, or pleural effusion
obtained from 7 cases（lung abscess, 3; and empyema, 4）.In 1 case, anaerobes were isolated from BLF culture,
but periodontal pathogens were detected in TBB specimens or pleural effusion by PCR assays in 6 cases（, 3;1;, 1; and1）. In 1
caseof unknown pathogenicity was detected in the TBB specimens. PCR assays targeting periodontal disease bacteria are potentially useful for identifying the causes of respiratory infectious diseases, which aredifficult to diagnose by anaerobic culture.