肺炎球菌尿中抗原検出キットを用いた尿中抗原 陽性

日呼吸会誌
●原
41（8）
，2003．
521
著
肺炎球菌尿中抗原検出キットを用いた尿中抗原
陽性持続期間についての検討
吉田佳成子1）
篠沢 陽子1）
草野英美子1）
高井雄二郎1）
耕1）
松本 哲哉2）
舘田 一博2）
山口 惠三2）
内田
要旨：平成 12 年 7 月から 13 年 6 月までの間に当院に市中肺炎で入院し細菌性肺炎が疑われた患者 51 症例
のうち，肺炎球菌尿中抗原迅速検出キット（NOW Streptococcus pneumoniae）を用いて陽性と判定され
た 21 症例を対象に，尿中抗原陽性持続期間などを解析した．肺炎球菌が培養で陽性となったのは 10 例
（47.6％）であった．一方，培養陰性で尿中抗原のみ陽性の症例が 11 例（52.4％）認められた．また 21 例
中 19 例（90.5％）で検査時すでに抗生剤が使われていた．尿中抗原を経時的に測定した 11 例については，
陽性持続期間の平均は 7.3 週であった．7.3 週以上の長期陽性者は重症例に多く，培養陽性率も高い傾向が
あった．本キットは感度，特異度とも比較的高く，迅速診断に適しており，抗生剤治療開始後も診断が可能
であるが，治癒後も長期間陽性を示す症例も少なくなく，治療効果判定には向かないと考えられる．
キーワード：肺炎，肺炎球菌，尿中抗原，迅速診断，陽性持続期間
Pneumonia，Streptococcus pneumoniae，Urinary antigen，Rapid diagnosis，Period of
positive urinary antigen test
緒
pneumoniae，Binax）が認可され，その簡便性や迅速性
言
もさることながら，高い感度，特異度を示すなど，本キ
肺炎球菌は市中肺炎の 30∼40％ を占める主要な起因
1）
2）
菌であり，その死亡率は 20∼30％ とされている ．肺
ットの有用性を証明するいくつかの結果が国内外で報告
されている8）∼11）．
炎球菌性肺炎に限らず肺炎は早期に適切な治療が必要で
抗原検出の対象となる検体として血液・喀痰・尿など
あるが，抗菌薬の選択など治療方針の決定に重要な起因
が用いられるが，LA 法と CoA 法は喀痰，CIE，ELISA
菌の培養同定には 2∼3 日を要する．また肺炎症例にお
お よ び ICT 法 は 尿 が 適 し て い る と さ れ て い る8）12）．
2）
ける喀痰からの起因菌の検出率は 30∼60％ ，血液から
3）
NOW Streptococcus pneumoniae は ICT 法による迅速検出
の検出率は 10∼30％ であり，検出不能例も少なくない．
法であり，尿を検体としているが，尿以外の検体につい
そこで陽性率の低い培養検査に代わって，患者検体中の
て使用可能かどうかはまだ詳細な報告はみられていな
肺炎球菌抗原をとらえて本菌感染症を診断する方法が有
い．また，肺炎発症後，本キットによってどの程度の期
用と考えられる．肺炎球菌抗原の検出法として，免疫向
間，尿中抗原が陽性と判定されるのかを明らかにするこ
流 電 気 泳 動 法（counterimmunoelectrophoresis ; CI-
とは，偽陰性結果を防ぐ意味においても大切だと考えら
2）
4）
4）
5）
，coagglutination 法（CoA）
，ラテックス凝集法
E）
れる．そこで今回我々は，臨床経過を含めて詳細な検討
2）
6）
（Latex agglutination ; LA） ，enzyme-linked immuno-
が可能であった症例のみを対象として，肺炎球菌尿中抗
7）
，イムノクロマトグラフィー
assay（ELISA）
原の検出可能な期間を含めて肺炎球菌性肺炎診断におけ
sorbent
8）
法（immunochromatographic membrane test ; ICT）な
る有用性について検討した．
どの有用性がこれまでに報告されている．ただしその多
対象と方法
くは研究段階に止まり，広く普及することはなかった．
米国では 1999 年に簡便に約 15 分で尿中の莢膜多糖を検
出できる尿中抗原迅速検出キット（NOW Streptococcus
〒143―8541 東京都大田区大森西 6―11―1
1）
東邦大学医学部第 2 内科学教室
2）
同 微生物学教室
（受付日平成 14 年 8 月 1 日）
1．患者
平成 12 年 7 月から 13 年 6 月までの 1 年間に東邦大学
医学部付属大森病院に入院した市中肺炎患者のうち肺炎
球菌性肺炎を疑い，肺炎球菌尿中抗原迅速検出キットを
用いて検査し得た 51 症例のうち，陽性と判定された 21
症例を対象とした．
522
日呼吸会誌
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，2003．
Table 1 Profiles of 21 cases of streptococcal pneumonia
Cases
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Sex/ages
F/34
F/54
M/90
M/64
F/66
M/29
M/69
F/76
M/60
F/62
M/63
M/67
F/61
M/73
M/43
F/72
M/31
F/75
F/58
M/88
F/39
Underlying diseases
Alcohol dependence
―
CI, DM
Lung cancer, DM
Asthma
―
LC, HCC.
DM
Polymyositis, IP
Dermatomyositis, IP
―
―
―
DM
TB
DM
―
DM
DM, Alcoholic hepatitis
Emphysema
―
Urinary Urinary
antigen antigen
test on test on
urine
serum
sample sample
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
−
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
Culture
Sputum
−
−
−
＋
＋
＋
＋
−
＋
−
−
−
＋
＋
−
＋
−
−
＋
−
Blood
Antimicrobial
agents used
before urinary
antigen test
CPR
−
−
SBT/ABPC
PAPM/BP
MINO
−
−
−
＋
−
−
−
−
＋
CFPM
CZOP
CAM
CAM
SBT/ABPC
PIPC
CZX
CEZ
PAPM/BP
SBT/ABPC
PIPC
CTM
CEZ
MEPM
CDTR-PI
Severity
Outcome
Moderate
Moderate
Severe
Severe
Moderate
Moderate
Moderate
Moderate
Moderate
Moderate
Moderate
Severe
Moderate
Severe
Severe
Severe
Severe
Severe
Moderate
Moderate
Mild
Alive
Alive
Alive
Dead
Alive
Alive
Alive
Alive
Dead
Alive
Alive
Alive
Alive
Alive
Alive
Alive
Alive
Alive
Alive
Alive
Alive
CI（cerebral infarction）
, DM（diabetes mellitus）
, LC（libver cirrhosis）
, HCC（hepatic cell carcinoma）
, IP（interstitial
pneumonia）
, TB（Mycobacterium tuberculosis infection）
, CPR（cefpirome）
, SBT/ABPC（sulbactam/ampicillin）
, PAPM/BP
（panipenem/betamipron）
, MINO（minocycline）
, CFPM（cefepime）
, CZOP（cefozopran）, CAM（clarithromycin）
, PIPC
（piperacillin）
, CZX（ceftizoxime）
, CEZ（cefazolin）
, CTM（cefotiam）
, MEPM（meropenem）
, CDTR-PI（cefditoren pivoxil）
.
2．細菌学的検査
治療，転帰をまとめて示した．
肺炎球菌の分離・同定は，喀痰のグラム染色及び喀
性別では男性 11 人，女性 10 人で性差はなく，平均年
痰・血液を 5％ ヒツジ血液寒天培地に塗布し，37℃ で 24
齢は 60.7 歳であった．21 例中 14 例（66.7％）で基礎疾
時間培養し，培地上に発育した α 溶血を示すグラム陽
患が認められた．日本呼吸器学会の市中肺炎のガイドラ
性球菌で光沢のある集落を釣菌し純培養を行った後，オ
インによる重症度は，軽症 1 例，中等症 12 例，重症 8
プトヒン感受性試験を行い，陽性のものを肺炎球菌と同
例であった．転帰は肺癌と間質性肺炎（の急性増悪）の
定した．
2 例を除き治癒した．
3．尿中抗原の測定
2．培養結果
尿中抗原検出は，Binax 社の NOW Streptococcus pneu-
血液培養法，喀痰培養法における陽性症例数!
総検査
moniae urinary antigen キットを用いて行った．検査の
症例数は各々 2!
11（18.2％），9!
20（45.0％）であった．
方法はキットに添付された使用法に従って行った．11
培養陰性で尿中抗原のみ陽性のものが 11 例みられた
例については経時的に尿検体での測定を行った．入院時
（Table 1）
．
に尿と同時に血清を採取した 11 例については血清検体
3．尿中抗原測定前における使用抗菌剤
での測定も行った．
尿中抗原陽性であった 21 症例中 19 例（90.5％）にお
成
績
いて，尿中抗原測定前にすでに抗菌薬が投与されていた
（Table 1）
．
1．患者背景，検査結果，重症度，転帰
4．尿中抗原の推移
Table 1 に尿中抗原および培養検査により診断された
尿中抗原陽性反応の持続期間を調べた（Fig. 1）
．尿中
21 症例の患者背景（性別，年齢，基礎疾患）
，尿中抗原
抗原陽性 21 症例中 10 例は 1 回のみの測定であった．残
検査，細菌検査（血液培養，痰培養）の結果，重症度，
り 11 例は経時的に尿中抗原を測定した．11 例中 6 例は
肺炎球菌尿中抗原の陽性持続期間の検討
523
Fig. 1 Duration of positive reactions for urinary antigen in 21 streptococcal pneumonia cases
Times : time between onset of symptoms and urine or serum collection（D, days ; W, weeks）
Parentheses : results of the urinary antigen test on serum
Closed circles : urinary antigen test positive. Open circles : urinary antigen test negative
Table 2 Period of positive urinary antigen
and culture result
Group
Culture
positive
negative
i
ii
4
2
2
3
Table 3 Period of positive urinary antigen
and severity
Group
Severity
severe
moderate
mild
i
ii
4
2
0
2
2
1
Table 4 Sensitivity and specificity
Culture
positive
negative
total
positive
negative
10
1
11
29
21
30
total
11
40
51
Urinary antigen
持続したもの（ii）i 以外のもの．この（i）群と（ii）群
につき，血液または喀痰培養陽性率，重症度を比較した．
培養陽性率は Table 2 のごとく（i）群で 66.7％，（ii）群
で 40.0％ であった．重症度は Table 3 のごとく（i）群
の方が重症例の割合が多かった．
5．感度，特異度
確定診断基準を血液培養または喀痰培養陽性とした場
陰性化まで追跡可能，5 例は途中で追跡不能となった．
合，感度 90.9％，特異度 72.5％ であった（Table 4）
．
前者の内訳は，5 週まで陽性でその後陰性化 2 例，7 週
6．血清検体でのキットの検討
まで陽性でその後陰性化 1 例，8 週まで陽性でその後陰
尿中抗原陽性 21 例中，尿と同時に血清を採取できた
性化 3 例であった．後者の内訳は，4 週まで陽性で以降
11 例を対象とすると，10 例が血清検体を用いた本キッ
不明 2 例，9 週まで陽性で以降不明 1 例，10 週まで陽性
トの検査で陽性を示した（Fig. 1 の括弧内）
．
で以降不明 1 例，12 週まで陽性で以降不明 1 例であっ
た．陽性持続期間の平均は 7.3 週であった．
考
察
7.3 週を目安として，尿中抗原を経時的に測定した 11
肺炎球菌性肺炎の臨床的および検査データにおける特
例を以下の 2 つの群に分類した．（i）7.3 週以上陽性が
徴に関しては，既に多くの報告がある．我々の 21 症例
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日呼吸会誌
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，2003．
の解析から得られた特徴も基本的にこれらの既報の結果
はその傾向が強く，治療効果の判定には向かないと考え
と比べて明らかな差は認めなかった．肺炎球菌性肺炎の
られた．
診断に従来の培養法に加え，尿中抗原検出法を併用した
結果，肺炎球菌が喀痰または血液培養で分離されなかっ
なお，本キットの血清を検体として用いた場合の使用
意義については，今後更なる検討が必要と思われる．
たものの，尿中抗原のみで肺炎球菌性肺炎と診断できた
文
症例も約半数認められ，従来の検査法で起因菌不明の市
中肺炎と分類されていた症例の中に多くの肺炎球菌性肺
炎が存在することが示唆された．
また，尿検体採取時すでに抗菌薬治療が行われていた
献
1）El-solh AA, Sikka P, Ramadan F, et al : Etiology of
severe pneumonia in the very elderly. Am J Respir
Crit Care Med 2001 ; 163 : 645―651.
症例が，尿中抗原陽性者 21 例中 19 例（90.5％）みられ
!A, Bulliard G, et al : Com2）Van der Auwera P, Andre
た．Murdoch ら10）も陽性者の 79％ で抗生剤が使用され
parison of latex agglutination and counterimmuno-
ていたと報告している．尿中抗原検出による診断は，抗
菌薬投与例など培養で有意菌が検出されない症例でも有
用である．
本法の感度，特異度に関するこれまでの報告では，感
度 は 77.7∼86.0％，特 異 度 は 94.0∼98.8％ と さ れ て い
electrophoresis in the diagnosis of acute Streptococcus pneumoniae infections. Eur J Clin Microbiol 1983 ;
2 : 534―540.
3）Chalasani NP, Valdecanas MA, Gopal AK, et al :
Clinical utility of blood cultures in adult patients
with community-acquired pneumonia without de-
る8）10）11）．我 々 の 検 討 で は，感 度 90.9％，特 異 度 72.5％
fined underlying risks. Chest 1995 ; 108 : 932―936.
と従来の報告に比較して特異度が低い結果であったが，
4）Guzzetta P, Toews GB, Robertson KJ, et al : Rapid
本研究では培養陽性となった症例数が少なかったことが
diagnosis of community-acquired bacterial pneumo-
その理由と考えられる．
菌体抗原は発症後長期にわたり疾患が治癒した後も尿
nia. Am Rev Respir Dis 1983 ; 128 : 461―464.
!
5）Burman LA,
Trollfors B, Andersson B, et al : Diag-
中に排泄されるとされているが，今回の検討でも尿中抗
nosis of pneumonia by cultures, bacterial and viral
原陽性持続期間は発症から平均 7.3 週であり，最長で 12
antigen detection tests, and serology with special
週間陽性となった症例が認められた．
reference to antibodies against pneumococcal anti-
尿中抗原陽性持続期間に関して，7.3 週を目安に培養
陽性率，重症度を比較したところ，長期間陽性者は，重
症例が多く，培養も陽性となる傾向がみられた．なお，
この 11 例のうち血中抗原を測定できたものが 7 例しか
なかったため，尿中抗原陽性持続期間と血中抗原陽性者
の関連性については検討できなかった．
gens. J Infect Dis 1991 ; 163 : 1087―1093.
6）Scott JA, Hannington A, Marsh K, et al : Diagnosis
of pneumococcal pneumonia in epidemiological studies : evaluation in Kenyan adults of serotype-specific
urine latex agglutination assay. Clin Infect Dis 1999 ;
28 : 764―769.
7）Holloway Y, Snijder JA, Boersma WG : Demonstra-
本キットが尿以外の検体について応用可能かどうかに
tion of circulating pneumococcal immunoglobulin G
ついて，我々は血清検体を用いて検討を行った．尿中抗
immune complexes in patients with community-
原陽性 21 例のうち，尿と同時に血清を採取できた 11 例
acquired pneumonia by means of an enzyme-linked
中 10 例（90.9％）で血清抗原が陽性となった．他の研
immunosorbent assay. J Clin Microbiol 1993 ; 31 :
究者によると，検体として尿が適しているとされている
ELISA では血清中の肺炎球菌抗原は 20 例中 5 例（25％）
のみで陽性13），CIE では 98 例中 29 例（29％）で陽性14），
15）
46 例 中 19 例（41％）で 陽 性 ，123 例 中 14 例（11％）
で陽性16）などと報告されており，これらと比較すると
ICT は血清検体での使用も他の方法より有用と考えら
れた．
これらの結果から，肺炎球菌尿中抗原検出キットは従
3247―3254.
!nguez J, Gal"
! N, Blanco S, et al : Detection of
8）Dom"
Streptococcus pneumoniae antigen by a rapid immunochromatographic assay in urine samples.
Chest 2001 ; 119 : 243―249.
9）小林隆夫，松本哲哉，舘田一博，他：肺炎球菌尿中
抗原迅速検出キットの市中肺炎における有用性の検
討．感染症誌 2002 ; 76 : 995―1002.
10）Murdoch DR, Laing RT, Mills GD, et al : Evaluation
来の報告のとおり，簡便で感度，特異度とも比較的高く，
of a rapid immunochromatographic test for detec-
迅速診断に適した検査法といえる．また，抗菌薬の使用
tion of Streptococcus pneumoniae antigen in urine
の有無に結果が左右されないため，治療開始後も診断が
samples from adults with community-aquired pneu-
可能である．ただし，症状軽快後も尿中抗原が長期間陽
monia. J Clin Microbiol 2001 ; 39 : 3495―3498.
性を示す症例も少なくなく，特に重症例や培養陽性例で
11）Farina C, Arosio M, Vailati F, et al : Urinary detec-
肺炎球菌尿中抗原の陽性持続期間の検討
525
tion of Streptococcus pneumoniae antigen for diagno-
in lobar pneumonia. J Clin Pathol 1975 ; 28 : 118―
sis of pneumonia. New Microbiol 2002 ; 25 : 259―263.
123.
12）Venkatesan P, Macfarlane JT : Role of pneumococ-
15）Coonrod JD, Drennan DP : Pneumococcal pneumo-
cal antigen in the diagnosis of pneumococcal pneu-
nia : capsular polysaccharide antigenemia and anti-
monia. Thorax 1992 ; 47 : 329―331.
body responses. Ann Intern Med 1976 ; 84 : 254―
260.
13）Gillespie SH, Smith MD, Dickens A, et al : Detection
of C-polysaccharide in serum of patients with Strep-
16）Macfarlane JT, Finch RG, Ward MJ, et al : Hospital
tococcus pneumoniae bacteraemia. J Clin Pathol 1995 ;
study of adult community-acquired pneumonia. Lan-
48 : 803―806.
cet 1982 ; 2 : 255―258.
14）Tugwell P, Greenwood BM : Pneumococcal antigen
Abstract
Analysis of period of positive urinary antigen detection kit for Streptococcus
pneumoniae in patients with pneumococcal pneumonia
Kanako Yoshida1）, Yoko Sinozawa1）, Emiko Kusano1）, Yujiro Takai1）, Kou Uchida1）,
Tetsuya Matsumoto2）, Kazuhiro Tateda2） and Keizo Yamaguchi2）
Second Department of Internal Medicine, and 2）Department of Microbiology, Toho University School of
1）
Medicine, 6―11―1 Omori-Nishi, Ota-ku, Tokyo, 143―8541, Japan
The objectives of this study were to investigate the usefulness of the urinary antigen detection kit for Streptococcus pneumoniae and to analyze the duration of urinary antigen presence in pneumococcal pneumonia. We evaluated this kit in 51 patients whose symptoms and laboratory data suggested pneumococcal pneumonia and who
were admitted to Toho University Hospital（Tokyo, Japan）between July 2000 and June 2001. S. pneumoniae urinary antigen was detected in 21 of 51 patients. These 21 patients were further investigated with their clinical
characteristics and the duration of a positive urinary antigen reaction. S. pneumoniae was isolated by sputum or
blood culture in 10 cases（47.6%）
, whereas 11 cases（52.4%）showed positive results only with urinary antigen but
not in cultures. When the urinary antigen kits were tested, 19 cases（90.5%）were treated with antibiotics. Eleven
of the 21 patients were continuously tested with this kit. The mean duration for which these patients were urinary antigen-positive was 7.3 weeks. Patients whose pneumonia was severe or who had positive culture results
tended to be positive for urinary antigen for a prolonged period. This kit has high sensitivity and specificity, is
suitable for rapid diagnosis and is effective after antibiotic therapy. However, because the positive test kit results
are prolonged after recovery from pneumonia in some cases, this kit is not suitable for the evaluation of therapeutic effect.