内科学 第10版 「緑膿菌感染症」の解説
緑膿菌感染症(Gram 陰性悍菌感染症)
感染症
定義・概念
緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）は，好気性のグルコース非発酵Gram陰性桿菌である．本菌は自然環境に広く存在し，ヒトの腸管内などにも常在している．健常者には通常病原性は示さないが，感染防御能が低下したコンプロマイズドホストに日和見感染症を起こす．また，本菌は多くの抗菌薬に耐性を示すため難治性感染を起こしやすく，院内感染の起炎菌として重要な菌である．
原因・病因
緑膿菌感染にかかわる要因としては，宿主側と菌側の両方の関与が考えられる．宿主側の因子はさらに，基礎疾患によるものと，医療行為に伴う医原的要因がある．菌側の要因としては，緑膿菌が有するさまざまな病原因子があげられる．緑膿菌は各種毒素を産生し，生体側の防御機構を障害する．本菌が菌体の構成成分として有するリポポリサッカライド（エンドトキシン）はサイトカイン産生を強力に刺激することで，エンドトキシンショックを引き起こす．また増殖した細菌が一塊となってその周囲をバイオフィルムで取り囲むと，貪食細胞，抗体，および抗菌薬が十分に作用できなくなる．
疫学・統計的事項
緑膿菌感染の多くは院内で発生し，特にICUなど重篤な患者が多い病棟で高い頻度で分離される．検体別では，呼吸器，尿路，および血液分離菌の上位を占めている．緑膿菌は，薬剤不活化酵素（β-ラクタマーゼ）の産生，膜透過性の低下，薬剤作用点の変異，および薬剤の排出（efflux pump）などさまざまなメカニズムによって各種の抗菌薬に耐性を示す．中でもキノロン系薬，カルバペネム系薬，およびアミノグリコシド系薬の３系統の抗菌薬すべてに耐性を示す，いわゆる薬剤（多剤）耐性緑膿菌（multiple-drug-resistant Pseudomonas aeruginosa：MDRP）は，現在国内で市販されているどの抗菌薬にも耐性を示し，感染症法により五類に指定されている．国内におけるMDRPの分離頻度は，臨床で分離される緑膿菌全体の数％程度であるが，感染対策上では重要な菌である．
病態生理
感染症は，病原体が外部から患者に伝播して感染を引き起こす“外因性感染”と，患者自らが保菌していた病原体に感染する“内因性感染”の2つの形態がある．抗菌薬の投与によって常在細菌叢が攪乱されると，本来は少量しか存在していなかった緑膿菌が患者の体内で選択的に増殖しやすい環境がつくられる．さらに手術や熱傷，人工呼吸器管理，各種カテーテルの挿入などで菌が体内深部に侵入して増殖しやすい状態が作られると，緑膿菌による内因性の感染症を発症する．また，悪性腫瘍や抗癌薬投与によって宿主の感染抵抗性が減弱していると，菌の排除が困難となり敗血症などの重篤な感染症に陥りやすくなる．
臨床症状
1）呼吸器感染症:
緑膿菌は市中肺炎の原因となることはまれであるが，慢性閉塞性肺疾患（COPD）など呼吸器系になんらかの基礎疾患を有する患者においては，緑膿菌による持続感染を起こしやすい．慢性的な感染によって気道の障害が進行していくが，その経過において痰量の増加や微熱などを訴え急性増悪を発症する．入院患者の場合，人工呼吸器管理下の患者や，化学療法後などの好中球減少症合併例などに肺炎を発症しやすい．
2）尿路感染症:
緑膿菌による尿路感染は，尿路系の基礎疾患を有する患者や尿路カテーテル挿入例および術後患者など，自然な尿流が妨げられている例に複雑性尿路感染として発症することが多い．膀胱炎や腎盂腎炎などの感染症を起こすが，感染の原因が取り除かれない限り持続し，いったん軽快しても再発しやすい．
3）菌血症・敗血症:
免疫不全患者，特に好中球減少症例において高い頻度で合併しやすい．肺炎や尿路感染などが原因となって二次的に発症する場合もあるが，明らかな原発性の感染病巣を認めないにもかかわらず菌血症などを認める例がある．このような症例では腸管内に定着していた緑膿菌がバクテリアル・トランスロケーション（bacterial translocation）を起こして血管やリンパ組織内へと侵入し，さらに肝臓や胸管を経て全身循環系へと菌が到達している可能性が高い．いったん敗血症の状態となると，DIC（disseminated intravascular coagulation，播種性血管内凝固症）やショックを高率に合併し，難治性の状態に陥りやすい．
4）ほかの部位の感染症：
緑膿菌による中枢神経系の感染は，隣接臓器の感染の波及や外傷，手術などの侵襲的行為に伴って髄膜炎および脳膿瘍を発症しやすいが，ときに菌が血流を介して運ばれることもある．心内膜炎は麻薬使用者に多く，右心系の感染は敗血症性肺塞栓を合併しやすく，左心系の感染は難治性の心不全あるいは全身性の塞栓症として現れることがある．皮膚および軟部組織の感染としては，熱傷，外傷，褥瘡あるいは手術部位など，皮膚の防御バリアが障害されている例に多くみられる．耳鼻科領域の感染では外耳道炎の原因菌となりやすいが，糖尿病合併例では悪性外耳道炎とよばれる破壊性の感染を起こす場合がある．眼科領域の感染症としては，特にコンタクトレンズ装着例に角膜炎を発症しやすく，角膜潰瘍を伴うことがある．整形外科領域の感染症としては，外傷や術後の骨髄炎および関節炎が起こりやすい．
検査成績
緑膿菌感染時の血液検査に特異的な所見はなく，感染臓器や程度，さらに宿主の免疫状態に大きく左右される．一般的に末梢血の白血球数は増加することが多いが，もともと患者が好中球減少状態にある場合は白血球数が低下したままの例も多い．また好中球減少状態では画像診断でも見かけ上有意な所見を示さず，肺炎例でも胸部Ｘ線では典型的な肺炎像がとらえがたい場合がある．DICや多臓器不全合併例では血小板減少や肝酵素の上昇などが認められる．
診断
緑膿菌感染症の診断は，ほかの細菌感染症と同様に各種臨床検体から菌を分離・同定することによってなされる．血液培養で緑膿菌が検出されれば起炎菌として考えやすいが，ほかの検体から緑膿菌が検出されても，単なる定着か真の起炎菌なのか判別が難しい場合もある．
鑑別診断
日和見感染症全般が鑑別診断の候補となる．特にMRSAなどの耐性菌による感染症や，カンジダなどの真菌感染症が混合感染として認められる場合も多い．
合併症
患者の免疫不全の状態が高度になればなるほど，敗血症，DIC，ショック，多臓器不全などを合併する可能性が高くなる．
経過・予後
適切に抗菌薬療法がなされた場合には，一定の効果が期待できる．しかし基礎疾患や医原的要因によって難治化する例も多く，重症化したり，慢性化する例がある．敗血症合併例では予後不良である．
治療・予防・リハビリテーション
緑膿菌は一般的にカルバペネム系薬，第3，第4世代セフェム系薬の一部，抗緑膿菌ペニシリン系薬，キノロン系薬，およびアミノグリコシド系薬などが有効とされているが，耐性を示す菌が少なからず存在するため，分離された菌の薬剤感受性成績をもとに抗菌薬を選択することが望ましい．MDRPによる感染症に対しては，コリスチンなど本菌に有効な薬剤を使用するか，抗菌薬の併用を考慮する．なお，抗菌薬療法以外にカテーテルの抜去や病巣部位のドレナージ，G-CSFやヒト免疫グロブリンなど抗菌薬以外の対処も必要となる．びまん性汎細気管支炎やCOPD症例などを対象としたマクロライド少量長期療法も用いられている．［松本哲哉］
■文献
Longo DL, et al ed: Harrison’s Principles of Internal Medicine, 18th ed, McGraw-Hill, 2011.
出典 内科学 第10版内科学 第10版について 情報