Abstract
従来の細菌の検出方法がうまくいかないことがあり,マイコプラズマホミニス感染症は見逃されがちである. 本稿では,M. hominisによる敗血症性縦隔炎8例を報告し,これまでに報告されたM. hominisによる縦隔炎,胸骨創傷感染,胸膜炎,心膜炎との関連で検討した。 8例とも,心肺機能の低下,誤嚥,冠動脈手術や他の胸部手術の合併症など,初期に素因を有する症例であった. 胸膜炎は膿性胸水を伴い,急性敗血症のため強心剤の投与と人工呼吸のサポートが必要であった. その後,胸膜炎,心膜炎,胸骨開放創を伴う緩慢な慢性経過が数カ月続く傾向があった. M. hominis感染症は,軽度の胸骨創傷感染や,敗血症性縦隔炎を伴わない慢性局所心膜炎や胸膜炎として現れることもある. 治療には、外科的なドレナージとデブリードメントが含まれる。 原因不明の縦隔洞炎を治療する際には、M. hominisに有効な抗生物質を考慮する必要がある。
Mycoplasma hominisは、通常の細菌のペプチドグリカン細胞壁を持たない小さな細菌である。 この性質により、細菌グラム染色では可視化されず、ペプチドグリカン合成に影響を与える抗生物質(β-ラクタム薬やバンコマイシンなど)にも耐性である。 感染症を伴うことはほとんどないが、無症状の健常者の尿路・呼吸器から頻繁に分離される。 尿路性器への保菌率は、女性で21%〜54%、男性で4%〜13%である。 上気道への保菌率は、健康な成人では1%から3%と報告されており、慢性呼吸器疾患を有する成人の最大8%、慢性扁桃炎を有する小児の最大30%に保菌が確認されている . M. hominisの感染症は主に泌尿器系に関連しており、これらの感染症は特に分娩前後で発生し、産褥熱、帝王切開創感染、骨盤内炎症性疾患、腎盂腎炎などの原因となっている。 出産時にこの菌に感染すると、新生児の髄膜炎、脳膿瘍、眼感染症を引き起こすことがある。
M. hominisは成人では非泌尿器科感染症を引き起こすことがあり、敗血症、創傷感染、髄膜炎、脳膿瘍、関節炎、気道感染症の症例が報告されている 。 感染経路は、尿道カテーテルによる尿路と呼吸器のいずれかに特定されています。 本稿では,M. hominisによる縦隔洞炎8例を報告し,既報のM. hominisによる胸骨創傷感染症,胸膜炎,縦隔洞炎,心膜炎との関連で考察する. 5653>
Methods
M. hominisは通常の嫌気性細菌学的手法により分離された. 試料はFastidious Anaerobe Agar (Lab M, Bury, United Kingdom) に5%脱血した馬の血液を添加したプレート上にストリークした。 プレートは35℃の嫌気性ジャーで培養された。 5653>
M. hominisは,グラム染色が陰性で,ディスク拡散試験でpenicillinとerythromycinに耐性,clindamycinとtetracyclineに感性を示した場合に予備判定された. 確定診断にはPCR法を用いた。
抗菌薬感受性試験にはEtest(AB BIODISK, Solna, Sweden)を使用した。 この方法は、ブロス希釈法および寒天希釈法で得られた結果と同等の結果を得ることができることが示されている。 各抗生物質のMICは,感受性,即時耐性,耐性のいずれかに解釈され,他で報告されている基準に従って行われた
Results
1991-1998年にHelsinki University Central HospitalでM. hominis mediastinitisが見つかった患者は合計8名であった. 8例中,5例は冠動脈バイパス術を受け,1例は食道憩室の手術を受け,2例は敗血症性ショックで入院していた。 患者の臨床的特徴を表1にまとめた。
Summary of newly reported cases of Mycoplasma hominis mediastinitis.表1
に示すとおりである。
Mycoplasma hominis mediastinitisの新規報告例の概要
8例とも基礎疾患または手術に関連した合併症があり免疫不全状態であった。 患者1と2(表1)は、術前の駆出率が30%であった。 3例目(駆出率57%)はワルファリン治療を受けており,胸骨血腫を起こしやすい状態であった。 患者4は術前駆出率が72%と最も高く、冠動脈造影に伴う心筋梗塞のため緊急冠動脈バイパス術を施行した。 患者5(駆出率53%)は術後心室細動を発症し、心タンポナーデのため再度胸骨切開を受けた。 食道憩室の手術を受けた6例は,術中に右気管支穿孔,術後に食道穿孔をきたした. 敗血症性低血圧のため入院した患者7と8はアルコール中毒者であり,両者とも入院当日に蘇生された。 手術歴のある患者6名のうち、5名は術後1週間以内に発熱し、1名は術後12日目に発熱した。 発熱後,全身状態は急速に悪化し,敗血症症状,意識障害,心肺機能不全が出現し,強心剤投与と人工呼吸器による補助が必要となった. その後,手術歴のある患者の胸部傷口から膿性の分泌物がみられた。
感染症の特徴は,胸腔と心膜腔の滲出液である。 CTでは、全例に胸水が、2名に心嚢液が検出された。 冠動脈手術の手技では,左胸腔を開き,左内乳頭動脈を準備するため,左胸腔に液体が溜まり,左肺に小さな無気肺の領域が形成された。 手術中の外傷はM. hominis感染を引き起こしやすく、冠動脈バイパス手術を受けた患者では特に左胸膜腔に膿性の胸水がたまることが特徴であった
M. hominis感染の診断にはかなりの遅れがあった。 検体採取後、マイコプラズマの微生物学的同定には平均9.1日(範囲、5-21日)を要した。 発熱後,マイコプラズマ感染症の診断には平均17.9日(範囲:8〜31日)を要した. M. hominisは1,5,6,8の胸水,縦隔液から分離されたが,その生育は緩慢であった. これらの検体から分離された菌はM. hominisのみであった。 5653>
M. hominisは,患者2,3,4の胸骨創傷標本から分離された. これらの検体から分離された菌はM. hominisのみであった。 患者7の気管支肺胞洗浄液(BAL)検体からM. hominisが分離された. hominisが分離された.このBAL液には他の菌は検出されず,培養プレート上のコロニー量も多かった(BAL検体は半定量的に評価した). 胸骨創傷部やBAL液から分離されたM. hominis株は,M. hominisの表在性コロニーを形成していた可能性がある. しかし,M. hominisのコロニーが大量に存在し,他の菌が存在しないことから,M. hominisが臨床病態において病原的な役割を果たしたと考えられる. M. hominisは8株ともclindamycin(MIC範囲:0.03~0.06 μg/mL)およびtetracycline(MIC範囲:0.125~0.25 μg/mL,表2)に感性であり,M. hominisの分離を目的として特別設計された培養プレートではないのでM. hominisの量は過小評価である可能性もある. シプロフロキサシンに対する感受性は変動があり,トブラマイシンには全株が耐性を示した(表2). エリスロマイシンは全株が耐性を示した(ディスク拡散試験による評価)。
Mycoplasma hominis 8株の抗生物質のMIC。
8種類のMycoplasma hominisに対する抗生物質のMIC.
患者7以外の患者は胸膜炎と壊死した組織の切除のため再手術を受けている。 5,8例は感染制御のため3度の大手術を行った。 再手術には卵巣形成術と大胸筋フラップ手術が含まれる。 局所ドレナージとデブライドメントの重要性は,M. hominisに対する特別な抗菌療法を90日目まで開始せずに外科的治療に初期反応した患者4の症例で強調されている。 胸骨の傷は膿性の分泌物が続くとゆっくり閉じる傾向があった。 患者4は22カ月間胸骨創が開いたままであり,長期間の抗菌薬投与が必要であった。 2例は,初回手術から5ヵ月後に肝臓の下に壊死性の液体が溜まり,M. hominisによると思われた. 縦隔洞炎に加えて、M. hominisは創傷感染、膿瘍、関節炎、骨炎、腹膜炎、肺炎、髄膜炎、敗血症を引き起こす可能性がある。 M. hominis による性器外感染症については、別の記事で解説しています。 一般に,縦隔への感染は,他のM. hominis感染症よりも重篤な経過をたどる傾向がある. M. hominisによる縦隔炎,胸骨創傷感染,胸膜炎,心膜炎の既報告例を表3にまとめている. これらの患者の死亡率が高いことは、これらの感染症の重大性を浮き彫りにしている。 死亡の多くは移植手術を受けた患者(15人中8人)で、死亡は再建心臓手術を受けた患者13人で1人、死亡は他の基礎疾患を持つ患者7人で2人だった。
Summary of data on previously reported cases of mediastinitis, sternum wound infection, pleuritis, or pericarditis caused by Mycoplasma hominis.の報告結果。
Mycoplasma hominisによる縦隔洞炎、胸骨創傷感染、胸膜炎、心膜炎の既報告例に関するデータ概要。
これらの感染症は、大まかに3つの異なる臨床像に分類できる:急性敗血症性縦隔炎、数カ月続く緩慢な慢性胸骨創傷感染、心膜炎、および<1カ月続く急性軽度胸骨創傷感染または胸膜炎だ。 これらの患者は、胸骨創の圧痛、高熱、創からの膿性分泌物、胸水、時には心嚢液、および意識障害を、提示の時間的順序で述べたように、以下の症状を有していた。 我々の8人の患者はすべて敗血症性縦隔炎であった. 全員が心肺機能不全を呈し,呼吸補助と強心剤の投与を必要とした. 過去に報告された患者には,9 例(表 3),10 例,12 例,29 例,22 例など,敗血症性縦隔炎の臨床像がみられた. 急性期以降、胸水貯留、胸骨創傷の開放、胸骨の癒合不全などの慢性経過をたどる傾向がある。 また,M. hominisによる初感染から7ヵ月後に胸水貯留を伴う膿胸を再発した例も1例あった(患者10). これらの患者は通常、胸水のドレナージ、デブリードマン、大胸筋フラップ手術、胸骨開放創の閉鎖のための卵管形成術など複数の手術を必要とした。
一部の症例では、感染は微熱を伴う限局した慢性経過をたどったが、敗血症状は認められなかった。 患者23(表3)は術後1週間で胸骨開放創と前縦隔に液体を認め、治癒まで3カ月を要した。 患者11は術後4週目に胸骨開放創を生じ,治癒に5ヵ月を要した. 感染症は術後18ヶ月になると、心膜肥厚とリンパ球性炎症を伴う胸水と化膿性心膜炎として現れることがあった(患者26)。 患者 25 は 5 ヵ月間続いた人工弁心内膜炎で,最終的に心臓移植で治療された. 患者30は,母親が出産2週間前にフルラ状の病気にかかり,大量の心嚢液を貯留した新生児である. この新生児はクリンダマイシンで治療され、42日目に胸膜心膜窓が作られた。
一部の患者は急性胸骨創感染または敗血症状なしの胸膜炎で、<1ヵ月間持続していた。 16例(表3)は術後4日目に胸骨創感染を起こして急速に治癒し,27例は術後5日目に胸骨創感染を起こし,1カ月で治癒した。 患者24は大動脈転位症の治療のためRashkindバルーン心房中隔切除術とそれに続く動脈スイッチ手術後に胸骨創感染症を起こした新生児である。 この新生児は,外科的ドレナージとデブライドメント,クリンダマイシンの投与により急速に回復した.
滲出液や膿性分泌物のグラム染色では細菌は検出されず、好中球の存在のみが示されるため、マイコプラズマ感染症の診断は困難である。 マイコプラズマは非常に潔癖で、増殖のために濃縮培地を必要とするため、通常の細菌培養は陰性となることがある。 M. hominisはマイコプラズマの最も少なくfastidiousであり、インキュベーションの数日後にだけルーチン細菌培養プレートで識別されるかもしれない; それは容易に見落とし、拡大の下で最も検出されるpinpoint大きさで分類されたコロニーを形作る。 培養プレート上のマイコプラズマ・コロニーの同定は、直接免疫蛍光法を用いることにより容易に行うことができる。 液体培地上でのマイコプラズマの増殖は小さく、培養してもかすかな靄が出る程度で、接種していない培地と比較することで最もよく検出できるため、通常の自動血液培養装置ではマイコプラズマの存在を見落とす可能性がある。 それらは一見否定的な血培養のびんからの subculture によって血で検出することができます。 M. hominisは,臨床検体から直接PCR法や抗原検出法で検出することが可能であり,M. hominis感染症の診断に有用と思われる。
我々のシリーズでは8株すべてがclindamycinとtetracyclineに感受性であった(表2)。 ciprofloxacinに対する感受性は変動があり,tobramycinには全株が耐性を示した. エリスロマイシンは全菌種が耐性を示し,ディスク拡散試験で明らかになったが,これはエリスロマイシンと新しいマクロライドに耐性を示す過去の報告と一致する. ClindamycinのMICは,M. hominisに対する他の報告例とほぼ同様であった。 しかし,M. hominisに共存する可能性のあるUreaplasma urealyticumに対しては,クリンダマイシンは有効でない可能性があることに注意が必要である. M. hominisの臨床分離株の15%はテトラサイクリンに感受性を示すが,テトラサイクリンに耐性を示す菌株も報告されている. ニューキノロン系のtrovafloxacinはin vitroでマイコプラズマに有効であることが示されている。 外科的治療の重要性は,外科的治療のみで奏効した症例(患者11;表3)の報告からも明らかである。 M. hominisの胸骨創傷感染症は、時に治療抵抗性であり、特異的抗菌療法、デブリードメント、再建手術にもかかわらず、胸骨のmalunionの傾向があった
他のマイコプラズマも縦隔を含む感染症で発見されている。 U. urealyticumは、まれではあるが、M. hominis感染症に共存することがあり(表3)、心臓移植後の心膜炎の1例では、単独で検出されたことがある。 Mycoplasma pneumoniaeは心膜炎の病原体として関与している。
我々のシリーズの8人の患者はすべて、感染しやすい要因を同定することができた。 マイコプラズマ感染症の発症機序としては、無気肺の形成、気管支あるいは胸腔内の分泌物の貯留、あるいは出血などが考えられる。 マイコプラズマ特異的抗体は、in vitroでマイコプラズマの増殖を抑制することが報告されており、マイコプラズマ感染に対する防御に重要であると思われる。 そこで、血清γ-グロブリン値を調べてみた。 M. hominis縦隔炎の発症4カ月後にγ-グロブリン値が22.0 g/Lと上昇していたのは驚きであった。 この所見は,抗体による免疫反応が正常であったことを示していると思われる. あるいは、マイコプラズマ感染により、M. hominisに特異的な防御抗体を産生することなく、γ-グロブリンが非特異的に合成された可能性がある。 M. pneumoniae感染では、非特異的な免疫グロブリン合成が観察され、循環免疫複合体や自己抗体の形成に関連することが報告されている.
慢性関節炎患者の滑液から6年間培養したM. hominis株の解析から、M. hominis分離株の表面抗原には変異があることがわかった. これらの可変表面抗原の1つは、真核細胞へのマイコプラズマの接着に重要な免疫原性リポ蛋白で、可変接着関連抗原(Vaa)と呼ばれることが分かった。 前駆体M. hominis株の変異体は、vaaリポ蛋白質遺伝子の中心反復配列の獲得または喪失とvaa遺伝子の遠位C末端部分の配列分岐によるサイズ変異を有することが見出された 。 Vaaリポ蛋白質に対する抗体はM. hominisの宿主細胞への接着を阻害するので、Vaaリポ蛋白質の抗原変異はM. hominisが免疫監視から逃れるのに役立つと思われる。 M. hominisの他の表面抗原も変異を示すことがある。例えば、P120表面タンパク質は、その配列が異なる株間で非常に多様であることが示されている。 P135表面蛋白質Lpm1は、抗原変異につながる変異を起こしやすい複数の反復配列を含むことが示されている。
M. hominisは、IL-8や上皮細胞由来好中球活性化ペプチド(ENA-78)などの好中球走化性サイトカインを分泌する上皮細胞の強力な誘導因子である 。 この性質は、感染者が胸水や心嚢液を貯留しやすいことの一因であると考えられる。 M.ホミニスの好中球を引き寄せる能力は、マイコプラズマが自発的に好中球に結合し、抗体のない状態で貪食されても好中球内部で生存しているという知見に照らして興味深く思われる 。 M. hominisは細胞内に存在するため、抗体を介した宿主防御から保護され、自由に増殖することができるのだろう。 この菌の分離は困難であるため、M. hominis感染はしばしば見逃されたり、誤診されたりする可能性がある。 グラム染色で大量の好中球が検出され、細菌が検出されない場合は、M. hominis感染を疑わなければならない。 疑われる場合は、臨床細菌学的検査室でM. hominisを分離し、マイコプラズマに対する経験的抗生物質治療を検討する必要がある。 なお、慢性感染の傾向があるため、M. hominisに対する抗菌薬治療を長期的に行う必要がある。 しかし、外科的治療のみで治療が奏功する症例もあるため、外科的ドレナージとデブリードメントが回復の鍵となる。 血腫、体液貯留、無気肺はM. hominis感染を起こしやすいので、これらの感染を予防するために、無傷の手術手技と良好な止血はいくら強調してもし過ぎることはない
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本研究の実施にあたっては、患者からインフォームドコンセントを得ており、ヘルシンキ大学中央病院のガイドラインに準拠している。
資金援助。 この研究は、パウロ財団(ヘルシンキ、フィンランド)の一部支援を受けました。