122

日呼吸誌●原6（3），2017

著

QFT-3G を使用しての胸水中インターフェロンγ の測定は結核性胸膜炎の診断に有用
清水崇ａ

桑原克弘ａ

馬場順子ａ

松山菜穂ａ

松本尚也ａ

渡辺健寛ｂ

森山寛史ａ

宮尾浩美ａ

齋藤泰晴ａ

大平徹郎ａ

要旨：胸水を検体とした QFT-3G 検査が，結核性胸膜炎と非結核性胸膜炎の鑑別に有用であるかを検討した．結核性胸膜炎 26 例と非結核性胸水 99 例において，QFT-3G を使用し胸水中の IFN-γの測定を行った．
QFT-3G の陰性コントロールの値は結核性胸膜炎群において有意に高値であり，カットオフ値を 1.7 IU/mlとした場合，感度，特異度はそれぞれ 100.0％，99.0％であった．本法は，結核性胸膜炎の補助診断として簡便で迅速かつ有用な検査であると考えられる．
キーワード：結核性胸膜炎，結核，胸水，クォンティフェロン，インターフェロンγTuberculous pleurisy, Tuberculosis, Pleural effusion, QuantiFERON, Interferon-γ

緒取ることとなり IFN-γ 値そのものは通常確認できないが，

言

当院では院内検査室で検査を行っているため IFN-γ 値を結核性胸膜炎は，我が国において肺外結核では最も頻確認することができる．以前，我々は通常血液を検体と度が高く，全結核の 17.3％を占めており ，日常診療におして行う QFT-3G を胸水検体で行い，差ではなく IFN-γいて経験することはまれではない．診断は胸膜炎が結核値そのものに注目することが結核性胸膜炎の補助診断と菌により生じていることの証明により行われ，一般的にして有用なのではないかと報告した2）．しかし結核性胸は胸水の抗酸菌塗抹や結核菌培養が行われるが，その陽膜炎 9 例，非結核性胸水 35 例と，症例数は十分とはいえ性率は 20〜30％と高くはなく，培養にも時間がかかる．

なかった．今回，より多くの症例で解析を行い，症例数胸水のアデノシンデアミナーゼ（adenosine deaminase：を増やしても高い感度，特異度が保たれるかについて調ADA）が補助診断として用いられることが多いが，結核査を行ったので報告する．

1）性胸膜炎以外の胸水でも上昇する場合があり特異度が十研究対象，方法分であるとはいえない．胸膜生検は胸水穿刺よりも診断に有用であるが，侵襲性が高い．よって結核性胸膜炎では診断に難渋するケースも少なくない．

1．対象

2012 年 8 月から 2016 年 4 月の間に，西新潟中央病院

QuantiFERON®-TB Gold（QFT-3G）は結核診断法のにおいて診断目的に胸水穿刺を行った 125 症例を対象に，一つであり，通常は血液を検体として行われている．結胸水を検体とした QFT-3G の各項目の値や胸水 ADA 値

核菌抗原を作用させた場合とさせない場合のインターなどを検討した．

フェロンγ（interferon-γ ：IFN-γ ）産生量を測定し，その結核性胸膜炎の診断基準は，①胸水もしくは痰の培養差が 0.35 IU/ml 以上の場合は陽性とし結核感染（もしくから結核菌が検出されたもの，②胸膜生検により診断さは既感染）を疑う．臨床検査委託会社に検査を外部委託れたもの，③抗結核薬の開始により胸水が改善し結核性した場合，通常は差がいくつであったかの値のみを受け胸膜炎に矛盾しないもの，とした．非結核性胸水の診断基準は，胸水の原因病名が最終的に結核性胸膜炎以外に連絡先：清水 崇〒950‑2085 新潟県新潟市西区真砂 1‑14‑1確定したものとした．
2．IFN-γの測定

ａIFN-γ の測定は，QuantiFERON®-TB Gold（CellestisｂLtd., Chadstone, Australia）を使用した．胸水穿刺によ国立病院機構西新潟中央病院呼吸器センター内科

同 呼吸器外科（E-mail: m94a058e2006@yahoo.co.jp）（Received 28 Oct 2016/Accepted 6 Jan 2017）

り得られた胸水を，血液検体の場合と同様にそのまますぐに QFT-3G の 3 本の採血管内に 1 ml ずつ入れ，その後結核性胸膜炎診断における胸水 QFT-3G の有用性

表1

患者背景および臨床診断

TB pleurisy（n＝26）
AgeMean±SD
RangeSex（M：F）
Clinical diagnosis

123

75.7±16.9
23〜94
20：6
TB pleurisy

Non-TB pleural effusion（n＝99）
76.1±11.2
33〜95
72：27
cancerous pleuritis（n＝41）
empyema（n＝17）
heart failure（n＝11）
parapneumonic effusion（n＝10）
asbestos pleurisy（n＝7）
malignant mesothelioma（n＝3）
Meigs syndrome（n＝2）
chylothorax（n＝1）
eosionphilic pleuritis（n＝1）
pleuritis（n＝1）
rheumatoid pleural effusion（n＝1）
eosinophilic granulomatosis with polyangitis（n＝1）
radiation induced pleural effusion（n＝1）
non-TB unknown etiology（n＝2）

TB：tuberculous．

は血液の場合とまったく同じ手順で測定操作を行った．

よる胸水が 1 例，放射線関連胸水が 1 例，原因不明が 2以上の手順により，各採血管における培養後の胸水中例であった．原因不明の 2 例については胸水穿刺によりIFN-γ の値を酵素抗体法（ELISA）にて測定した．

胸水が消失しその後胸水の再発は認められず，結核性胸3．統計処理膜炎である可能性は低いと考えられた．

統計ソフトはエクセル統計 2010（Social Survey Re-

2．胸水を検体とした QFT-3G および ADA の結果

search Information Co., Ltd., Tokyo, Japan）を使用した．

QFT-3G の陰性コントロール値，結核菌抗原による刺receiver operating characteristic（ROC）curve を作成

激培養後の値，これらの値の差（結核菌抗原刺激培養後し，それぞれの測定項目における area under the ROCの値−陰性コントロール値），胸水 ADA の中央値を表 2（AUROC）curve から，どの測定項目が結核性胸膜炎とに示す．またそれぞれの値をプロットしたものを図 1，2

非結核性胸水の鑑別により有用かを検討した．2 群間のに示す．

比較検定には Mann-Whitney の U 検定を用いた．

成績

1．患者背景（表 1）4 つの測定項目いずれにおいても，結核性胸膜炎群のほうが非結核性胸水群よりも値が有意に高値であった．
QFT-3G 陰性コントロール値においては，結核性胸膜炎群で最も低い値となった症例は 1.81 IU/ml であったのに125 例のうち，最終的に 26 例が結核性胸膜炎，99 例が対し，非結核性胸水群では最も高い症例が 5.77 IU/ml，2非結核性胸水と診断された．結核性胸膜炎群では，18 例番目に高い症例が 1.51 IU/ml であり，その差が明確でが痰や胸水から結核菌が検出され，1 例は胸膜生検によあった．結核性胸膜炎診断における QFT-3G 陰性コントり診断された．7 例は結核菌の発育は認められなかった

ロール値の感度，特異度は 100.0％，99.0％であり，ADAが抗結核薬の開始により胸水が改善し，臨床的に結核性の感度，特異度は 96.2％，78.8％であった（表 3）．4 つ胸膜炎と診断した．結核性胸膜炎群には糖尿病 7 例が含の測定項目の検査結果から ROC curve を作成したとこまれていたが，HIV 感染やステロイド内服中の症例はなろ，陰性コントロール値，結核菌抗原刺激培養後の値，かった．非結核性胸水群の内訳は，癌性胸膜炎が 41 例，これらの値の差（結核菌抗原刺激培養後の値−陰性コン

膿胸が 17 例，心不全が 11 例，肺炎随伴性胸水が 10 例，トロール値），胸水 ADA 値それぞれの AUROC curve は

良性石綿胸水が 7 例，悪性胸膜中皮腫が 3 例，Meigs 症

0.997，0.966，0.750，0.943 であった（表 4，図 3）．

候群が 2 例，乳び胸が 1 例，好酸球性胸水が 1 例，以上の結果より，今回解析を行った測定項目のなかで感染による胸水が 1 例，関節リウマ

結核性胸膜炎と非結核性胸水の鑑別に最も有用であるもチによる胸水が 1 例，好酸球性多発血管炎性肉芽腫症にのは，AUROC curve が 0.997 の QFT-3G 陰性コントロー

124

日呼吸誌

表26（3），2017

結核性胸膜炎群および非結核性胸水群において胸水を検体としたQuantiFERON®-TB Gold により測定した IFN-γおよび ADA 値

Variable

TB pleurisy（n＝26）

Non-TB pleural effusion（n＝99）

p

Negative control（IU/ml）
TB antigen（IU/ml）
TB antigen minus negative control（IU/ml）
ADA（IU/L）

9.87（5.20〜12.94）
14.01（11.90〜15.43）
2.29（0.23〜7.60）
103（71.8〜134.5）

0.07（0.03〜0.20）
0.12（0.05〜0.63）
0.03（0.00〜0.22）
29.5（18.0〜42.3）＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

データは median（interquartile range）．グループ間の比較検定には Mann-Whitney の U 検定を用いた．TB：tuberculous，ADA：adenosine deaminase．

ᵮᶊᶃᶓᶐᵿᶊ ᶄᶊᶓᶇᶂ ᵧᵤᵬᵋγ concentration IU/mlᵏᵎᵎ＊＊＊ᵏᵎᵏᵎᵌᵏᵎᵌᵎᵏᵎᵲᵠᶌᶍᶌᵋᵲᵠᵲᵠᵬᶃᶅᵿᶒᶇᶔᶃᶁᶍᶌᶒᶐᶍᶊᶌᶍᶌᵋᵲᵠᵲᵠᴾᵟᶅᵲᵠᶌᶍᶌᵋᵲᵠᵲᵠᴾᵟᶅᶋᶇᶌᶓᶑᶌᶃᶅᵿᶒᶇᶔᶃ ᶁᶍᶌᶒᶐᶍᶊ

図 1 結核性胸膜炎群（n＝26）と非結核性胸水群（n＝99）において，QuantiFERON®-TB Gold により測定した胸水インターフェロン -γ（interferon-γ：IFN-γ）値を比較した．2 群間の比較検定には Mann-Whitney の U 検定を用いた．いずれの測定項目においても結核性胸膜炎群のほうが有意に高値であった．横線は各群における中央値．TB：
結核性胸膜炎，non-TB：非結核性胸水，TB Ag：結核菌抗原刺激培養後．*p＜0.001．

QFT-3G は本来，血液を検体とした結核診断検査であル値であると考えられた．

考察る．血液中の IFN-γ の値が結核菌抗原刺激によって変化するかどうかを，抗原添加採血管と陰性コントロール採今回の調査から，QFT-3G を使用しての胸水中の IFN-血管との値を比較することにより判断し，0.35 IU/ml 以

γ の測定は結核性胸膜炎の診断に非常に有用であり，ま上の上昇がみられた場合に陽性と判定する．この QFT-たその有用性は，我が国で一般的に行われている胸水中3G を，血液ではなく胸水を検体として行うことが結核性ADA の測定よりも高いことが示された．

胸膜炎の診断に有効かどうかについて調査した報告は，

図ᵏ

結核性胸膜炎診断における胸水 QFT-3G の有用性

125

以前にもいくつかある．Ates ら3）や Kang ら4）は，胸水を技的に困難と思われた．今回，QFT-3G の採血管内に胸検体として調査を行っておりその有用性について検討し水をそのまま入れるという簡便な手技で，かつ陰性コンているが，血液検体と同様に抗原添加による IFN-γ の変トロール値に着目することにより，結核性胸膜炎の診断化量に着目したため，その感度，特異度は十分高くはなにおいて良好な感度，特異度を得ることができた．

らなかった．Ariga ら は 2007 年に当時の QFT である

結核性胸膜炎での胸水は通常リンパ球優位であり，そQFT-2G を使用し，IFN-γ の変化量ではなくバックグラ

れらのリンパ球中には結核菌抗原感作 T 細胞も多数存

ウンド値，つまり陰性コントロール値にも着目し良好な在すると考えられる．よって胸水を検体とした QFT-3G感度，特異度を得ている．しかし検査の際に胸水の細胞を行った場合，抗原添加後の IFN-γ の値やその変化量が濃度調整が必要であり，一般的な医療機関での施行は手結核性胸膜炎診断に有用である可能性も考えられたが，5）

今回の調査からは QFT-3G の陰性コントロール値が診断において最も感度，特異度が高いという結果が得られた．以前，我々はその可能性について報告をしたが，今＊回さらに多くの症例で検討を行い，その傾向がより確実となった．

ᵐᵓᵎ

この胸水 QFT-3G での陰性コントロール値というのは，もともとの胸水中の IFN-γ 値にほかならない．結核性胸膜炎において胸水中の IFN-γ が高い傾向があること

ᵐᵎᵎは，以前から報告がある6）〜10）．Villena ら11）は，結核性胸膜炎 82 例を含む 595 例の胸水症例において胸水中のᵟᵢᵟ ᵧᵳᵍᵪ

IFN-γ を放射免疫測定法（RIA 法）で測定している．彼ᵏᵓᵎ

らによれば，IFN-γ のカットオフ値を 3.7 IU/ml としたと
ころ結核性胸膜炎の診断において感度 98％，特異度 98％の結果が得られたと報告している．一方我が国では，結核性胸膜炎が疑われる際の胸水の生化学的な検査として

ᵏᵎᵎ

は，ADA が測定されることが多い．これは，胸水 IFNγ の測定が保険適用外であることや ADA 測定のほうが安価であること12）に起因すると考えられる．だが胸水ᵓᵎIFN-γ の測定自体は，一般的な臨床検査受託会社に外部委託することによって ELISA で行うことができる．
結核性胸膜炎の診断には，時に難渋することがある．
胸水が多量であっても結核菌の菌量自体は少ない場合がᵎあり，胸水結核菌 PCR を行っても陰性となり，胸水抗酸ᵲᵠᶌᶍᶌᵋᵲᵠ

図 2 結核性胸膜炎群（n＝26）と非結核性胸水群（n＝99）におけるアデノシンデアミナーゼ（adenosine deaminase：ADA）の比較．2 群間の比較検定には MannWhitney の U 検定を用い，結核性胸膜炎群のほうが有意に高値であった．横線は各群における中央値．TB：結核性胸膜炎，non-TB：非結核性胸水．*p＜0.001．

表3

菌培養を行ってもなかなか発育が認められない，といったケースも少なくない．そのようなときに胸水中のADA を参考にするが，今回の研究でも示したように，胸水 ADA からの診断では疑陽性が多くなる．それに比べQFT-3G 陰性コントロールを使用した胸水 IFN-γ の測定
では，結核性胸膜炎の場合，たとえ菌量が少なくても検図ᵐ

QFT-3G 陰性コントロール値と ADA の 2 群間における比較
Negative

PositiveSensitivity（％）

Specificity（％）

QFT negative control（IFN-γ ）*TB pleurisy
Non-TB pleural effusion

0（0）98（99.0）26（100.0）
1（1.0）

100.0

99.0

ADA#

TB pleurisy
Non-TB pleural effusion

1（3.8）
78（78.8）25（96.2）
21（21.2）

96.2

78.8

#
カットオフ値：*1.7 IU/ml，50.0 IU/L．

126

日呼吸誌

6（3），2017

査値の上昇が期待できる．調査を行った結核性胸膜炎

し結核性胸膜炎と診断している．これら 18 例について

26 例のうち，18 例は胸水での抗酸菌塗抹陰性で結核菌は結核菌の菌量が少なかったと考えられ，胸水穿刺後数PCR も陰性，喀痰での結核菌抗酸菌塗抹も陰性であっ日の時点では胸水の原因がはっきりとはしていなかった

た．その後の経過から，この 18 例のうち 10 例はのちに症例である．しかし，このような症例であっても胸水中胸水または喀痰から結核菌の発育が確認され，1 例は胸の IFN-γ は上昇しており，結核性胸膜炎群の最低値は膜生検で診断，7 例は結核治療により胸水と病状が改善

1.81 IU/ml であった．胸水検体での検査では IFN-γ よりも ADA のほうが有用とする文献もあるが13），今回の調査からは IFN-γ のほうが有用と考えられる．胸水が①滲

表4出性，②リンパ球優位，③ ADA 50 IU/L 以上，④悪性各測定項目における area under the receiver
operating characteristic curve
Variable細胞を認めない，の 4 つをすべて満たせば一般的には結核性胸膜炎を強く疑わせる．しかし，今回の 125 例にこAUROC curve

Negative control
TB antigen
TB antigen minus negative control
ADAの診断基準を用いても感度は 80.8％，特異度は 93.9％に0.997
0.966
0.750
0.943

過ぎず，IFN-γ のほうが感度，特異度ともに優れていた．
また胸水中の INF-γ 値は，患者に結核菌感染の既往がTB：tuberculosis，ADA：adenosine deaminase，AUROC：area under the receiver operating characteristic．

あったとしても影響を受けない可能性が高い．非結核性胸水群には，肺結核の既往がある症例や血液検査での1

Sensitivity

0.8

0.60.4①Negative control②TB antigen

0.2②－①TB antigen minus negative control
ADAADA

000.2

0.4

0.60.811  Specificity
図 3 胸水の各測定項目における receiver operating characteristic curves．TB：結核性胸膜炎，ADA：アデノシンデアミナーゼ．

結核性胸膜炎診断における胸水 QFT-3G の有用性

127

QFT-3G が陽性である症例が約 20 例ほど含まれているの IFN-γ 測定を ELISA で行っているが，感度，特異度はが，その場合にも，今回の胸水の原因が癌や感染など非それぞれ 94.2％，91.8％であった．我々の結果のほうが結核性であった場合には，胸水中の IFN-γ は低値であっ

感度，特異度が高かったのは，このカットオフ値周辺のた．

値の正確性に起因する可能性もある．またコストの面で胸水中 IFN-γ のカットオフ値を，今回得られた結果をも IFN-γ の直接測定に比べ QFT-3G は優れており，臨床もとに 1.7 IU/ml とした場合，結核性胸膜炎では 26 例全検査受託会社における検査の価格は GFT-3G のほうが安例が陽性となり，非結核性胸水では 99 例中 98 例が陰性価である．

で 1 例のみが陽性であった．よって胸水 IFN-γ による診今回の調査の問題点や今後の課題としては，調査対象断の感度，特異度はそれぞれ 100.0％，99.0％となり，に免疫不全症例が入っていないことが挙げられる．26 例

ADA のそれと比較し感度は同等だが特異度は大きく優の結核性胸膜炎のなかに慢性腎不全症例は 1 例あるが，れていた．非結核胸水でありながら 1 例のみ胸水 IFN-γ

HIV 感染症やステロイドホルモン剤内服中の症例は含が陽性となっており，この 1 例について検証してみた．

まれていない．よって免疫不全の結核性胸膜炎症例にお症例は 90 歳代の男性で，右多量胸水と右肺内の陰影で受いても胸水中の IFN-γ が上昇しているかどうかは，今回診，胸水中から癌細胞（small cell carcinoma）が検出さの調査からは不明である．だが笠井ら14）の報告によれば，れ小細胞肺癌と診断，その後癌の進行により死亡していHIV 感染症患者に合併した結核 19 名に末梢血で QFT-る．胸水培養からも抗酸菌の発育は認められず結核性胸3G を行ったところ 18 例が陽性となり 1 例のみが判定保膜炎を合併しているという根拠は得られず，本例がなぜ留であった．19 例には末梢血 CD4 陽性リンパ球数が 100/疑陽性となったかは不明である．ただ本例の胸水中のμl 以下の症例も 9 例含まれるが，CD4 数が 35/μl の 1 例

IFN-γ 値は，結核菌抗原刺激により 5.77 IU/ml から 17.53を除く 8 例はすべて陽性であり，CD4 数の低い HIV 感IU/ml へと上昇しており，過去に結核感染があったもの

染症患者においても QFT-3G は補助診断として有用であと考えられる．非結核性胸水群には小細胞肺癌による胸るとしている．よって CD4 数の低い症例における結核水症例がほかにもう 1 例あるが，その症例では胸水 IFN-性胸膜炎であっても，胸水中で結核菌抗原に刺激を受けγ 値は 0.04 IU/ml であることから，小細胞肺癌であるかているリンパ球が IFN-γ を産生している可能性が高く，ら高値になりやすいというわけではないようである．

HIV 患者であっても胸水の原因が結核性胸膜炎であれ先にも述べたが，臨床検査受託会社に外部委託すればば胸水中 IFN-γ 値は高いのではないかと考えられる．

ELISA での IFN-γ 自体の測定も可能である．今回行っ

QFT-3G 陰性コントロールを使用しての胸水 IFN-γ のた，QFT-3G 陰性コントロールを使用しての胸水中 IFN-

測定は，胸水を採取し QFT-3G 採血管に入れ，血液でのγ の測定が，外部委託して INF-γ を測定した場合と一致す

QFT-3G とまったく同様の手技で検査を行うという非常るかどうかについて 5 例で検証を行った．結果としては，に簡便な方法で，かつ比較的迅速に結果を得ることがでINF-γ 値が 10 IU/ml 程度までの低い値であればよく一致きる．そのうえ，一般的に行われている胸水中 ADA のしていたが，10 IU/ml を超えると両法の間に乖離が認め測定と比較し，感度，特異度がともに高く診断に有用でられた．1 例を挙げると，QFT-3G 陰性コントロール値ある．日常診療において原因不明の胸水に遭遇した場

は 18.49 IU/ml であったのに，外部委託した INF-γ の測定合，結核性胸膜炎の否定は困難な場合が多い．そのよう値は 42.5 IU/ml と，より高値であった．これはもともとな状況において，本法は十分に意義のある検査となりう

QFT-3G という検査が INF-γ の測定において，10 IU/ml

る．QFT-3G 陰性コントロールではなく IFN-γ 自体を測を超えるものを正確に測定できるようには作られておら定した場合も，おそらくはほぼ同じ値が得られると推定ず，実際よりも低めの結果が出ることに原因があると思されるが，同様の感度，特異度が得られるかどうかにつわれる．よって QFT-3G を使用した測定では IFN-γ 値をいて，あるいはカットオフ値が同じとなるかどうかにつ過小評価している可能性はあるが，それでも 10 IU/ml よいては今後検証が必要である．

りも高い値として出るため，カットオフ値を 1.7 IU/mlとした場合には陰性，陽性の判定には影響はない．そればかりか，IFN-γ を直接測定する場合と比較し QFT-3G

著者の COI（conﬂicts of interest）開示：本論文発表内容に関して特に申告なし．

を使用しての測定は，その目的から比較的低濃度の領域

引用文献を主体に測定できるように吸光度が設定されているため，カットオフ値である 1.7 IU/ml 付近の IFN-γ 濃度を，より正確に測定できている可能性もある．Valdes ら6）は，結核性胸膜炎 35 例と非結核性胸水 110 例における胸水中

1）結核予防会（編）．結核の統計 2012. 2012; 54.
2） 清 水崇， 他． 結 核 性 胸 膜 炎 診 断 に お け る 胸 水

128

日呼吸誌

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Abstract

Clinical utility of interferon-γ assays performed with QuantiFERON®-TB
gold on pleural fluid for the diagnosis of tuberculous pleurisy
Takashi Shimizu a, Katsuhiro Kuwabara a, Junko Babaa, Naho Matsuyama a, Naoya Matsumoto a,Takehiro Watanabe b, Hiroshi Moriyama a, Hiromi Miyao a, Yasuharu Saito a and Tetsuro Ohdaira aaDepartment of Respiratory Medicine, Nishi-Niigata Chuo National Hospital
Department of Respiratory Surgery, Nishi-Niigata Chuo National Hospitalb

Conventional methods for diagnosing tuberculous（TB）pleurisy require either an invasive procedure or
long periods of time. We performed interferon-γ（IFN-γ ）assays on pleural fluid and evaluated a diagnostic utility
to distinguish between TB pleurisy and non-TB pleural effusion. Interferon gamma levels were measured byQuantiFERON®-TB gold（QFT-3G）tests. The tests and adenosine deaminase assays were performed on pleural
fluid from 26 patients with TB pleural effusion and 99 patients with non-TB pleural effusion. The IFN-γ concentrations in the negative control samples were significantly higher in the TB pleurisy group than in the non-TB
pleural effusion group. The sensitivity of the test was 100.0％ and the specificity was 99.0％, using a 1.7 IU/ml
cutoff point. These findings suggest that the pleural fluid IFN-γ assay could be an accurate and prompt methodfor diagnosing TB pleurisy.