【寄稿】

肺炎診療における喀痰グラム染色の価値を考える

福山　一（沖縄県立八重山病院内科）

　喀痰グラム染色は，肺炎など下気道感染症における微生物学的検査である。デンマークの細菌学者・医師であるHans Christian Joachim Gramにより発見され，1884年に初めて論文として報告されたが，以来100年以上経った今でも臨床の現場で用いられている。

しかしグラム染色の有用性に関しては賛否さまざまあり，実臨床にどの程度活用しているかは地域・施設・個人ごとで大きな差がある。これほど評価が分かれる検査は他にないかもしれない。

　本稿ではグラム染色の有用性と限界，診療に用いる際の考え方について述べたいと思う。

グラム染色の有用性を示すエビデンスは多くない

　市中肺炎における有用性を検討した研究は，主に肺炎球菌とインフルエンザ桿菌を対象としている。肺炎球菌性肺炎における診断精度は，感度15－100％，特異度11－100％^1），と研究ごとに非常にばらつきが大きい。これは各研究デザインの違いが一因であり，判定者，グラム染色所見の定義，起炎菌の判定基準，などに統一性がないのである。これでは感度や特異度にばらつきがあるのは当然と言える。ただし，良質な喀痰が得られた場合は，高い診断精度を持つことが報告されている。グラム染色が予後などの臨床的アウトカムへ与える影響については，ほとんど検討されていないのが実情である。

　一方，院内肺炎では，主に人工呼吸器関連肺炎の診断における有用性について検討されている。O’Horoらによるメタ解析では，感度79％，特異度75％であり，グラム染色陽性をもって抗菌薬のカバーを狭めるべきではないと結論付けている^2）。ただし，検体の種類（気管内吸引痰，気管支肺胞洗浄液，検体保護ブラシ）や起炎菌の判定基準が各研究で異なっていることに注意しなければならない。気管内吸引痰のグラム染色は感度が高く，陰性であれば肺炎の可能性は低いと判断することができる。

　グラム染色は，検査の特性上，さまざまな因子の影響で結果が左右されやすい。したがって，どのような条件で検査を実施するかが大事なポイントとなる。

グラム染色を活用するための4つの前提条件

　米国感染症学会と米国胸部学会の合同ガイドラインには，グラム染色は治療開始前に良質の検体を採取でき，検体の採取，輸送および処理の質が一定の基準を満たす場合にのみ実施するべきである，と記載されている^3）。

　グラム染色を活用するにはいくつかの前提条件があり，下記(1)－(4)の条件がそろわなければ，信頼性は低下してしまう。

(1)良質な喀痰検体を得る
　患者が喀痰の喀出ができない場合や，喀痰が得られても不良検体である場合は評価ができない。市中肺炎において良質な喀痰検体が得られる割合は少ないとの報告もあり^4），これはグラム染色の大きな限界である。誤嚥性肺炎の場合は唾液が混入しやすく，複数菌の所見（polymicrobial pattern）で起炎菌が推定できないことが多くなる^5）。

(2)抗菌薬投与前に検体を採取する
　抗菌薬が投与された後の喀痰検体は評価が難しく，診断精度は落ちてしまう^4，5）。また抗菌薬が投与されて時間が経過するほどに検出率が低くなる^6）。

(3)速やかに検体の処理を行う
　検体処理の遅れは診断精度の低下につながり^7），そして迅速性というグラム染色の大きな利点を生かすことができなくなる。

(4)検査に熟練した者が行う
　大事なのは，できるだけ唾液が混じらないように標本を作製することで，これが結果を大きく左右する。また標本の評価や菌の推定を行うためには，ある程度の習熟が必要である。

　沖縄県立中部病院では，古くから卒後臨床研修の一環としてグラム染色のトレーニングが行われている。医師はグラム染色の手技や解釈に熟練し，またすぐに染色することができる環境があるため，感染症診療において積極的に活用している。筆者らは，このような施設においてグラム染色の有用性を検討したので紹介する^5）。

条件がそろえば高い特異度を有する

　研究対象は，2010年8月から2012年7月までの2年間に沖縄県立中部病院で入院加療を行った市中肺炎および医療ケア関連肺炎患者とし，前向き観察研究を行った。抗菌薬治療開始前に喀痰もしくは気管内吸引痰が得られた場合，速やかに初期研修医がグラム染色を行った。そして検体の質を評価し，6菌種（肺炎球菌，インフルエンザ桿菌，モラキセラ・カタラーリス，クレブシエラ，緑膿菌，黄色ブドウ球菌）の診断精度を解析した。またグラム染色所見に基づいた標的治療とエンピリック治療の比較を行った。

　全670例のうち，市中肺炎は328例，医療ケア関連肺炎は342例であった。検体が得られたのは591例（88.2％），良質検体は478例（71.3％），有意な菌が確認されたのは271例（40.4％）であった。感度は菌種ごとにばらつきがあり高くはなかったが，特異度はいずれの菌種においても高かった（表）。これまであまり検討されていなかったモラキセラ・カタラーリス，クレブシエラ，緑膿菌についても，高い特異度を有することがわかった。つまりグラム染色で有意な菌が確認されれば，それが起炎菌である可能性が高いと判断できる。そしてグラム染色に基づいた標的治療は，エンピリック治療と比較して，予後を悪化させることなく副作用を減らすことができる可能性が示唆された（ただしランダム化比較試験ではないため，さらなる検証が必要である）。

表　市中肺炎および医療ケア関連肺炎におけるグラム染色の診断精度（文献5より）

より高いレベルの肺炎診療を実現するために

　グラム染色を行わない場合，原因となり得る菌をカバーしてエンピリック治療を行うことになる。実際のところ，多くの症例はそれで治療できる。しかしながら治療を開始する時点で起炎菌の情報を得ること，場合によっては推定できることのメリットは大きい。不要な広域抗菌薬の使用制限につながり，耐性菌出現の抑制に寄与することができる。例えば沖縄県立中部病院では，市中肺炎もしくは医療・介護関連肺炎に対してカルバペネム系抗菌薬はほとんど使われることがない^8）。逆にグラム染色で黄色ブドウ球菌や緑膿菌が見えれば，抗菌スペクトラムを広げることもできる。

　また後日判明する喀痰培養結果の解釈にも役割を果たす。喀痰培養で分離される菌は必ずしも原因菌ではなく，定着菌や汚染菌であることもしばしばある。喀痰培養の結果は，グラム染色所見と臨床経過と合わせて慎重に判断する必要がある。

　グラム染色は熟練を要する検査であり，できる設備がどこにでもあるわけではない。よって全ての施設や医師に推奨するものではない。しかし，グラム染色をうまく活用することができれば，より高いレベルの肺炎診療ができることは間違いない。

◆参考文献
1）West J Med. 1996［PMID: 8987424］
2）Clin Infect Dis. 2012［PMID: 22677711］
3）Clin Infect Dis. 2007［PMID: 17278083］
4）Arch Intern Med. 2004［PMID: 15364677］
5）BMC Infect Dis. 2014［PMID: 25326650］
6）Clin Infect Dis. 2004［PMID: 15307023］
7）Chest. 2002［PMID: 12006433］
8）J Infect Chemother. 2013［PMID: 23354936］

福山一氏 2004年九大医学部卒。倉敷中央病院で初期研修，同院呼吸器内科で後期研修を行う。10年から沖縄県立中部病院呼吸器内科，14年から現職。内科全般の臨床を行いながら，呼吸器感染症の臨床研究にも取り組んでいる。