日呼吸誌●症6（2），2017

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例

16S rRNA 解析で診断した肺症の 1 例

荒野直子ａ

関谷充晃ａ

鈴木健司ｂ

植草利公ｃ

菊池賢ｄ

高橋和久ａ

要旨：症例は 47 歳の女性．201X 年 5 月の健診で左上肺野の結節影を指摘され，他院で精査したが診断確定せず．当院を紹介され 201X＋1 年 2 月に胸腔鏡下左肺上葉部分切除を施行し，切除検体の抗酸菌塗抹検査が陽性で抗酸菌感染症が疑われた．しかし，培養陰性で確定診断に至らず，切除検体を用いた 16S rRNA 遺伝
子診断を施行し，肺 Mycobacterium xenopi 症と診断確定した．肺 M. xenopi 症は，我が国では比較的まれな疾患であり報告する．
キーワード：Mycobacterium xenopi，肺非結核性抗酸菌症
Mycobacterium xenopi, Pulmonary nontuberculous mycobacteriosis緒

現病歴：201X 年 5 月の健診で左上肺野の結節影を指言摘され前医を受診した．同年 7 月上旬の CT ガイド下生complex（MAC）症以外の肺非結核性抗酸菌症（nontuberculous mycobacteriosis：検の結果，抗酸菌塗抹検査が陽性であり，凝固壊死を伴う類上皮細胞肉芽腫を認めた．しかし，結核菌，およびNTM）は，通常 DNA-DNA hybridization（DDH）法にのより菌種を同定する．同法は分離された菌株を用いる検ポリメラーゼ連鎖反応（PCR），6 週間の抗酸菌培養も陰査であり，抗酸菌の培養陽性が原則である．今回我々は，性となり，確定診断に至らなかった．外科切除を勧めら塗抹検査で多数の抗酸菌がみられるも培養陰性となり，れたが，当院での精査加療を希望して，同年 11 月下旬に

16S rRNA 遺伝子診断により肺症

当院紹介となった．と診断した 1 例を経験した．肺症は比較的ま

初診時現症：身長 162 cm，体重 47 kg，体温 36.6℃，れな疾患で，かつ培養結果の解釈に注意を要する菌種で血圧 104/74 mmHg，脈拍 74 回/min，整．経皮的動脈血あり報告する．

．意識清明．胸部聴酸素飽和度（SpO2）97％（室内気）症例

診上，心雑音，肺副雑音は聴取せず．表在リンパ節は触知せず．

症例：47 歳，女性，銀行員．

検査所見（表 1）：特記すべき異常所見はなし．

主訴：なし．

胸部画像所見：胸部 X 線写真（図 1a）では，左肺尖部既往歴：特記事項なし．に 22 mm 大の結節影を認める．胸部単純 CT（図 1b）で家族歴：父は左上葉 S1＋2a に，周囲に娘結節を伴う辺縁不整な結節くも膜下出血．

生活歴：喫煙歴・海外渡航歴なし．

を認める．5ヶ月前の前医の胸部 X 線写真（図 1c），胸部アレルギー：なし．

単純 CT（図 1d）と比較し結節は増大傾向を示していた．
初診後の経過：201X＋1 年 2 月，胸腔鏡下左肺上葉部

連絡先：荒野 直子〒113‑8421 東京都文京区本郷 3‑1‑3ａ

順天堂大学医学部呼吸器内科ｂ

同呼吸器外科分切除を施行した．切除検体での抗酸菌塗抹検査は蛍光法 3＋，Ziehl-Neelsen 法 1＋と陽性だったが，結核菌，，およびの PCR は陰性だった．病理所見では hematoxylin-eosin（HE）染色で乾酪ｃ

壊死を囲むように Langhans 型の多核巨細胞が混在したｄ類上皮細胞肉芽腫を認めた（図 2a）．膠原線維染色では

関東労災病院病理診断科

東京女子医科大学感染症科（E-mail: narano@juntendo.ac.jp）（Received 3 Apr 2016/Accepted 14 Nov 2016）

壊死内に肺胞を構成する既存の弾性線維は保たれていた（図 2b）．抗酸菌染色では，抗酸菌の塊状の集簇を数ヶ所

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表 1 検査所見
Hematology
WBC
NeutLym
EosHb
Plt

4,100/μl
66.2％
23.4％
2.2％
12.4 g/dl
28.3×104/μl

Chemistry
AST
ALT
LDH
TP
BUN
CrNaK
Cl

34 IU/L
33 IU/L
202 IU/L
6.9 g/dl
14 mg/dl
0.76 mg/dl
142 mEq/L
4.2 mEq/L
104 mEq/L

Serology
CRP
antigenantigenPR-3 ANCA
MPO-ANCACEACYFRA
ProGRP
QFT-3G

0 mg/dl
0.1
negative＜10 EU＜10 EU
0.9 ng/ml
1.7 ng/ml
29.3 pg/ml
negative

Bacteriological examination
SputumSmear for AFB
Culture for AFB
PCR forPCR forPCR fornegative
negative
negative
negative
negative

AFB：acid-fast bacteria．

図 1 胸部 X 線写真では，左肺尖部に 22 mm 大の結節影を認め（a），胸部単純 CTでは左 S1＋2a に，周囲に娘結節を伴う辺縁不整な結節を認める（b）．5ヶ月前の前医での胸部 X 線写真（c），胸部単純 CT（d）と比較して病変の増大を認めた．に認めた（図 2c，d）．しかし，Mycobacteria Growth

病変は完全切除され，さらなる検体採取は不可能であり，Indicator Tube（MGIT）法を用いた抗酸菌培養は 8 週間

ホルマリン固定パラフィン包埋組織切片（formalin-ﬁxed，まで延長したが陰性であり，菌種は同定できなかった．

paraffin-embedded：FFPE）から DNA を抽出し，16S肺症の 1 例

91図 2 切除検体の HE 染色で乾酪壊死を囲むように Langhans 型の多核巨細胞が混在した類上皮細胞肉芽腫を認めた（a）．膠原線維染色では壊死内に肺胞を構成する既存の弾性線維は保たれている（b）．抗酸菌染色で抗酸菌の塊状の集簇（c，d）を認めた．

rRNA 遺伝子解析を試みた．DNA が寸断されていたたではまれである．我が国では中年男性に多く，肺結核やめ，16S rRNA 遺伝子の全長（27F-1492R）の PCR は陰COPD，間質性肺炎などを有する例に多い．また，AIDS性であった．そのため 27F-350R，350F-520R，520F-800R，やニューモシスチス肺炎の既往をもつ患者にも合併しや

800F-1100R の プ ラ イ マ ー の 組 み 合 わ せ を 用 い，16S

すいとされる1）．

rRNA 遺伝子の 170〜330 bp の断片を得る PCR を行った

一般的に，MAC 以外の NTM 感染の診断は，培養分ところ，27F-350R の PCR が陽性となった．この direct-離菌から抽出した DNA を用い，マイクロプレート内にsequence で得られた 330 bp の塩基配列を NJ 法（近隣結固定した標準 DNA との間で定量的 DDH 法を行う．し合法）で系統樹解析した結果，DNA 配列はかし本例は，塗抹陽性にもかかわらず培養陰性となり，の標準株配列とのみ 100％一致し（図 3），本症例を肺DDH 法が実施できなかった．

症と診断した．病変は完全切除され，切除から診現 在， 抗 酸 菌 培 養 は 多 く の 施 設 で 全 自 動 シ ステ ム

断確定までに約 4ヶ月経過していたことから，術後は無BACTEC MGIT 960® を用いた液体培地培養が行われる．

治療で経過観察中である．術後 18ヶ月経過した現在もMGIT 法は，菌がチューブの培地中の酸素を消費すると，再燃は認めていない．

紫外線照射により培地がオレンジ色の蛍光を発する．ま考

察た，BACTEC 960® はコンピュータにより全自動で培養の有無を識別・記録するシステムである．これらを組みは 1959 年に南アフリカのカエル（合わせたシステムである BACTEC MGIT 960® は，6 週）から発見された遅発育性抗酸菌である．英国やカ間にわたって 1 時間ごとに培養結果を蛍光輝度センサー

ナダ，欧州においては MAC 症に次いで多いが，我が国で測定し判定・表示・記録する．そのため，従来の小川

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図 3 系統樹解析では，切除検体の 16s rRNA 遺伝子配列が致した．と 100％一法と比較し結核菌群，非結核性抗酸菌群の迅速な検出とれた．そのため，前述のように，培養システムの限界に高い検出率を示している ．

よって培養陽性が見逃されたのか，真に陰性であったか

2）3）

一方で肺症 の 診 断 に お い て，BACTECは不明である．しかし，症では前者の可能性がMGIT 960 で培養陰性と判定されることも少なくない十分にあるため，塗抹が明らかな陽性にもかかわらず培ことが報告されている．目視でコロニーを確認する小川

養陰性となるケースでは，培地を廃棄する前に目視でコ法と違い，BACTEC MGIT 960® はコロニーを直接感知ロニーを確認することが重要である．

®

するわけではないため，コロニーが形成されていても培本例は FFPE から DNA を抽出し，16S rRNA 遺伝子養陰性と判断されることがあり，その偽陰性率は 50％

解析を行い診断に至った．16S rRNA はすべての生物種

4）
5）
6）
，61.1％（44/72），70.5％（31/44）と非常に高（13/26）に存在し，配列の保存性が高く，比較的長い塩基をもつ

い．

ため系統解析が可能である．PCR で得られた 16S rRNA

BACTEC MGIT 960® が偽陰性を呈する機序は明らか

遺伝子の増幅産物をクローニングして塩基配列を決定でないが，菌量自体が少ないこと，代謝が亢進しておらし，細菌基準株のデータベースと相同性検索を行って菌．酸種を決定する．抗酸菌は 16S rRNA の V2 領域が各菌種

素消費量は培養液に接している菌体全体の表面積に依存に特異的であり，診断には遺伝子診断が有用8）との報告するため，粗大な顆粒が形成されるでは，無が散見される．菌株検査だけでなく生検や切除組織検体数の小さな顆粒が存在する場合に比べ表面積が小さくなからも検査が可能であり，本例のようなケースでは 16S

り酸素消費量が少なかった可能性がある6）．

rRNA 遺伝子解析を考慮してよい．

ず酸素消費が少ないことが原因と考えられている

5）
6）

本例において，術前の胸部 X 線では左肺尖部の病変の一方，抗酸菌同定のための標準法である DDH は，結増大を認め，死菌であった可能性は否定的である．生菌

核菌，MAC やであれば通常は培養陽性になるはずであるが，BACTECとされるが，全染色体 DNA の相同性が 70％以上であれ

MGIT 960® のシステム側の問題で培養できなかった可ば同じ菌種とする細菌分類学の菌種同定基準を用いてい能性も否定できない．

る．そのための発育のための至適温度は 43〜45℃であり，MGIT システムの通常設定である37℃では適切に培養されなかった可能性がある．一方，，要な菌種も存在する ．抗酸菌塗抹陽性にもかかわらず
7）の近縁種である，はと診断され，，などのように低温での培養が必を含めた 18 菌種の同定が可能，はう9）．

，と誤って診断されてしま症のみならず，DDH で同定困難な7）やなどの10）

培養陽性の場合は，培養温度を変更して培養することもまれな抗酸菌感染症であっても，16S rRNA 遺伝子解析試みるべきである．

により診断可能であることが報告され，同法の有用性が本例は BACTEC システムにより培養陰性と判断され，目視でコロニー形成を確認することなく，培地は破棄さ示されている．の 治 療 は リ フ ァ ン ピ シ ン（rifampicin：

肺症の 1 例

93RFP），エタンブトール（ethambutol：EB）を含む多剤4）Pena JA, et al. Growth detection failures by the併用療法が行われることが多いが，標準治療は確立してnonradiometric Bactec MGIT 960 mycobacterial

いない．日本結核病学会は RFP，EB にストレプトマイシン（streptomycin）もしくはエチオナミド（ethionamide）の追加11），英国胸部疾患学会（BTS）では RFP，EB の 2
年間内服12），米国胸部学会・感染症学会（ATS/IDSA）
では RFP，EB，マクロライド系抗菌薬を菌陰性化後 1 年間の内服13）を推奨している．
一方肺症は，NTM のうちでは内科治療のみ

では比較的予後不良であり，難治例や再発例では外科切除も考慮される．その場合，化学療法は術前 3〜6ヶ月程
度，術後は 1 年以上行うべきとされる14）．しかし，LangLazdunski らの報告では，肺行であったが，化学療法の施行の有無にかかわらず全例で術後再発を認めなかった15）．また，我が国の報告でも，切除例 10 例において，経過観察期間が 6〜103ヶ月（中央値 24ヶ月）とばらつきはあるものの術後の化学療法施行 6 例，未施行 4 例のいずれもが再発を認めなかったとしている16）．これらは十分な症例数ではないが，肺症の切除後に必ずしも化学療法の追加が必要でないことが示唆される．一方で Parrot らは，切除 57 例のうち 12 例（21％）が 5 年の経過観察中に術後再発をきたしたと報告しており17），本症例も長期的な経過観察が必要であると考えられる．現状では，外科切除の有用性や術後の化学療法の必要性については明確なエビデンスは

stein-Jensen, Coletsos, and Middlebrook 7H11 solidmedia for recovery of mycobacteria. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2000; 19: 350‑4.
6）Piersimoni C, et al. Unreliable detection of Mycobacterium xenopi by the nonradiometric BACTEC
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7）鹿住祐子，他．2 症例から細菌学的に同定された症の 1 例を経験した．抗酸菌塗抹が陽性でも培養陰性となった場合は，に つ い て． 結 核
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12）Subcommittee of the Joint Tuberculosis Committee

なく，今後もさらなる症例の蓄積が必要である．
症の可能性を考慮する必要がある．また，そのような場合には，ホルマリン固定パラフィン包埋組織切片であっても診断確定のために 16S rRNA 遺伝子解析を検討すべきである．

of the British Thoracic Society. Management of opportunist mycobacterial infections: Joint Tuberculosis Committee guidelines 1999. Thorax 2000; 55:210‑8.
13）ATS Mycobacterial Diseases Subcommittee. An official ATS/IDSA statement: diagnosis, treatment,and prevention of nontuberculous mycobacterial

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．

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14）日本結核病学会非結核性抗酸菌症対策委員会．肺非引用文献

2）小倉radiometric Bactec MGIT 960 system with Löwen-症の完全切除例

16 例のうち，術後化学療法は 9 例に施行され 7 例は未施

今回，我々は肺

culture system. J Clin Microbiol 2012; 50: 2092‑5.
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Abstract

A case of pulmonary Mycobacterium xenopi infection diagnosed by 16S rRNA gene sequencingaNaoko Arano a, Mitsuaki Sekiya a, Kenji Suzuki b,
Toshimasa Uekusa c, Ken Kikuchi d and Kazuhisa Takahashi a

Department of Respiratory Medicine, Internal Medicine, Faculty of Medicine, Juntendo Universityb
Department of General Thoracic Surgery, Faculty of Medicine, Juntendo University
cDepartment of Diagnostic Pathology, Kanto-Rosai HospitaldDepartment of Infectious Diseases, Tokyo Medical Womenʼs UniversityA 47-year-old woman was referred to our hospital because of a nodular lesion at the left upper lobe. She underwent a left upper partial lobectomy and positive findings of an acid-fast bacterium（AFB）smear test weredetected, which suggested a pulmonary mycobacterium infection. However, polymerase chain reaction identification forandcomplex was negative. Culture for 8 weeks was
also negative for AFB. We then performed a 16S rRNA gene sequence for using formalin-fixed, paraffin-embedded lung tissue and finally diagnosed as ainfection.