＊1京都府立医科大学大学院医学研究科麻酔科学，＊2同 集中治療部， 受付日2008年 8 月 7 日 ＊3同 臨床検査部，＊4同 薬剤部，＊5同 感染対策部 採択日2009年 6 月24日 （〒602-8566 京都府京都市上京区梶井町465） 要約：【目的】深在性真菌症の診断におけるβ-D-グルカン（BDG）の測定意義と適正な適用・評 価法を考察した。【方法】単一大学病院の感染症検査室および薬剤部データベース解析により， 1998〜2005年に培養検査にて同定された深在性真菌症診断時のBDG値の使用価値を評価し た。さらに，2005年度の抗真菌薬の使用開始理由とコストを調査した。【結果】①Receiver operating characteristic curve（ROC曲線）解析の結果，真菌血症時のBDGのcutoff値は11 pg・ml－1であった。②感度76.1％，特異度78.7％，陰性予測率99.7％であった。③抗真菌薬 使用開始理由で，BDGを含む血清診断は24.4％を占めた。抗真菌薬使用患者のうち監視培養 なし，もしくは監視培養指数0の症例を合わせると81.8％を占めた。④抗真菌薬コストは，広 域スペクトラム抗菌薬コストに匹敵した。【結論】BDGは陰性予測率が高いため，除外診断検 査として有用である。しかし，過剰診断・治療と支出増につながる危険性があり，患者背景 や監視培養指数を加味した適応・評価が必要である。
Key words: ①deep-seated mycoses, ②β-D-glucan, ③antifungal agent, ④colonization index
深在性真菌症の診断・治療におけるβ
-D-
グルカン値の評価
藤木早紀子
＊1志馬 伸朗
＊1, 2, 5廣瀬 有里
＊3小阪 直史
＊4藤田 直久
＊3, 5序 論
ICU入室患者は，広域スペクトラム抗菌薬の頻用， 悪性腫瘍に対する化学療法の強化，移植医療の普及， 中心静脈カテーテルの使用，血液浄化療法の施行など， 真菌感染症の危険因子を複数有している。このため ICUにおいて真菌感染症は，発生頻度が高く不良予後 に関連する重要な合併症である1)。真菌感染症の診断 のゴールドスタンダードは真菌培養であるが，真菌培 養には時間を要すること，深在性真菌症では検体採取 が必ずしも容易でないこと，重症例ではその見逃しと 初期治療の失敗が不良予後に繋がることなどの問題が ある2)。この問題を解決する一つの補助手段として， 我が国ではβ-D-グルカン測定に代表される血清診断 が用いられてきた3),4)。しかし，β-D-グルカン測定の 有用性については偽陽性など長く議論の対象となって おり，その診断意義には依然として検討の余地があ る2),3),5)〜9)。 今回我々は，当院感染症検査室および薬剤部におけ るデータベースを活用し，β-D-グルカン値と真菌培 養の結果を解析することで，深在性真菌症診断におけ るβ-D-グルカン測定の有用性を評価すると共に，抗 真菌薬の使用状況分析から，治療開始におけるβ-D-グルカン測定の適正使用を評価した。対象・方法
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）真菌感染症の発症状況 1998年1月から2005年12月までの8年間に当院で 行われたすべての培養検査のデータベースを用い，深 在性真菌症の発症状況を調査した。無菌検体（血液， 髄液，胸水，腹水など）から真菌が分離同定された症 例と，下気道検体からAspergillus speciesが分離同定 された症例を深在性真菌症と評価し，その症例数，菌 種別割合を調べた。特に，血液からの真菌分離症例を この論文は今号のハイライトで取り上げています。 吉田耕一郎，二木 芳人．深在性真菌症診断とβ-D-グルカ ン値測定．日集中医誌 2010; 17: 1-3.真菌血症として別に評価した。
2
）真菌感染症とβ-D-
グルカン値 同時期に当院で検査された血液培養を含むすべての 無菌検体と下気道検体の真菌培養検査の中で，β-D-グルカンが同日に検出された検体のみを対象とし，前 述の基準にて深在性真菌症あるいは真菌血症にあては まる検体とそうでない検体について，β-D-グルカン 値を比較した。 真菌血症診断時におけるβ-D-グルカンのcutoff値 をreceiver operating characteristic curve（ROC曲線） 解析により求めた。次にこのcutoff値を用いて，深在 性真菌症および真菌血症におけるβ-D-グルカンの感 度，特異度，陽性予測率，陰性予測率を算出した。3
）抗真菌薬の使用状況と診断法 当院では2005年8月より，抗真菌薬使用開始届出制 度が導入された。そこで届出情報に基づき，2005年8 月から2006年7月までの1年間に抗真菌薬が使用され た症例の抗真菌薬使用開始理由を調査した。なお当院 の届出制度は，処方医が抗真菌薬の使用開始時に電子 カルテ上でその開始理由を選択肢（臨床診断，血清診 断，細菌学的診断，画像診断，その他）から選ぶシステ ムをとっており，抗真菌薬使用開始理由はその選択肢 を集計し解析した。次に，これらの症例について2005 年8月から2006年7月までの培養検査のデータベース より，個々の患者での監視培養指数（colonization index）を調べ，抗真菌薬治療開始時の診断方法につい て考察した。監視培養指数はPittetらの報告に基づき， 身体の各部位からの監視培養サンプル数を分母にし， 真菌が同定されたサンプル数を分子として算出し た10)。 また，当院薬剤部で年度毎にまとめられるデータ を基に，2005 年 4 月から 2006 年 3 月の 1 年間に当院 において使用された抗真菌薬の種別割合およびコス トを算出した。比較のために，同時期において当院 で処方された広域スペクトラム抗菌薬のコストを算 出した。4
）β-D-
グルカンの測定 当院におけるβ-D-グルカンの測定は，βグルカンテ ストワコー（和光純薬工業，大阪）による比濁法にて 行った。本製品のcutoff値は11 pg・ml－1である11)。5
）説明と同意 本研究は院内の検査データベースを利用した後方視 的検討であり，患者への直接的な介入や研究による治 療上の影響は全くないことから，患者への説明と同意 は省略した。結 果
1
）真菌感染症の発症状況 前述の8年間に当院で行われた無菌検体の培養検査 は全部で35,709検体であった。前述の診断基準によ り深在性真菌症と診断された症例は201症例で，この う ち 真 菌 血 症 は116症 例（57.7 ％）存 在 し た。 深 在 性 真 菌 症 の 起 炎 菌 種 別 割 合 をTable 1に 示 し た。 Candida albicansが全体の44.8％と最も多く，Candida tropicalisが11.4％，Candida parapsilosisが10.0％と 続 い た。 フ ル コ ナ ゾ ー ル 耐 性 菌 で あ るCandida glabrataは4.5％，Candida kruseiは1.0％であった。2
）真菌血症とβ-D-
グルカン値 1998年から2005年までの8年間に提出された全血 液培養提出検体（22,347検体）のうち，培養陽性は 2,693検体（12.1％）であり，そのうち真菌血症の割合 は171検体（培養陽性例の6.3％）であった。 血液培養とβ-D-グルカン測定が同時に行われてい たのは8,017検体であり，そのうち71検体で真菌培養 が陽性（真菌血症）であった。このデータを用いβ-D-グルカンのcutoff値を変化させて感度，特異度を求め， ROC曲線を描いた。Cutoff値は，検査キットの陽性基 準 で あ る11 pg・ml－1の 他 に，25，50，100，1,000 pg・ml－1を用いた（Fig. 1）。ROC曲線上に引かれた 対角線との交点は，cutoff値を11 pg・ml－1とした場 合に最も近く，検査キットの推奨cutoff値が11 pg・ ml－1であることの妥当性が確認された。 Table 1 Causative pathogens of deep-seated mycoses Species of fungi n （％） Candida albicans 90 （44.8） Candida tropicalis 23 （11.4） Candida parapsilosis 20 （10.0） Candida glabrata 9 （ 4.5） Candida guilliermondii 8 （ 4.0） Candida famata 3 （ 1.5） Candida krusei 2 （ 1.0） Candida species 8 （ 4.0） Aspergillus species 11 （ 5.5） Trichosporon species 13 （ 6.5） Torulopsis glabrata 8 （ 4.0） Others 6 （ 3.0） Total 201 （100） The most frequent causative pathogen was Candida albicans. The percentages of fluconazole resistant pathogens including Candida glabrata and Candida krusei was relatively low.Cutoff値11 pg・ml－1を用いると，真菌血症に対す るβ-D-グルカンの感度は76.1％，特異度は78.7％，陽 性予測率は3.1％，陰性予測率は99.7％であった。
3
）深在性真菌症とβ-D-
グルカン値 無菌検体の培養検査が提出され，かつβ-D-グルカ ン測定が同時に行われていた11,902検体のうち，114 検体で真菌培養が陽性（深在性真菌症）であった。 Cutoff値を11 pg・ml－1とすると，深在性真菌症に対 するβ-D-グルカンの感度は71.9％，特異度は68.6％， Fig. 1 ROC curve of theβ-D-glucan test for the diagnosis of fungemiaWe draw the ROC curve of theβ-D-glucan test for the diagnosis of fungemia using cutoff values of 11, 25, 50, 100 and 1,000 pg・ml－1. From the intersection between the diagonal line and the ROC curve, the appropriate cutoff value was considered to be 11 pg・ml－1.
ROC curve, receiver operating characteristic curve.
Table 2 Reasons for initiation of antifungal therapy＊1 （Physicians’ responses） Reasons for initiation of antifungal therapy n（％） Clinical diagnosis＊2 89 （49.4） Serodiagnosis 44 （24.4） Imaging diagnosis 38 （21.1） Microbiological diagnosis 37 （20.6） Others 26 （14.4） No-answer 11 （ 6.1） Most of the physicians tended to start antifungal therapy for clinical diagnosis represented by “unresolving fever despite antibiotic treatment”. Serodiagnosis results were chosen for the
reason of initiating therapy more frequently in comparison with microbiological diagnosis. ＊1 Duplicate answers collected. ＊2 Persistent antibiotic-resistant fever＞3 days, etc. 陽性予測率は2.2％，陰性予測率は99.6％であった。
4
）抗真菌薬の使用状況 2005年8月から2006年7月の1年間に抗真菌薬が使 用された180症例（患者数148名）における抗真菌薬の 使用開始理由をTable 2に示す。血清診断を根拠とし ていたのは全体の24.4％（重複有り）で，細菌学的診断 を使用開始理由とした場合（20.6％：重複有り）より 多かった。なお，血清診断のみを使用開始理由として いたのは25症例（13.9％）であった。 Sensitivity （ % ） 60 40 20 0 0 50 100False positive （100-specificity）（%）
100 80 11 25 50 100 1,000
抗真菌薬使用患者148例のうち，無菌検体から真菌 が分離同定されたのは10例（6.8％）であった。また， 監視培養指数が0.5以上だったのは18例（12.2％）だ が，監視培養がなされていない，もしくは監視培養指 数0の 症 例 を 合 わ せ る と121例（81.8 ％）で あ っ た （Table 3）。 2005年4月から2006年3月の1年間における各種抗 真菌薬別の使用割合ではミカファンギンの使用が最も 多く（42.8％），以下フルコナゾール（36.7％），ミコナ ゾール（11.7％），ボリコナゾール（7.8％）の順であっ た。 同 期 間 の 抗 真 菌 薬 の 薬 剤 コ ス ト は 合 計 で 50,683,512円であったが，これは同時期に使用された カルバペネム系薬剤のコスト29,291,536円と第4世代 セフェム系薬剤のコスト21,575,162円を合計したもの にほぼ匹敵した。
考 察
深在性真菌症診断時，および真菌血症診断時におけ るβ-D-グルカンの陰性予測率はそれぞれ99.6％， 99.7％と高かった。過去の報告でも指摘されているよ うに，β-D-グルカン測定は偽陽性の多い検査法であ るが9),12)，むしろその高い陰性予測率を活用して3)，深 在性真菌症を除外する指標として用いることが適切で あるとあらためて結論できる。なお，比濁法による cutoff値は検査キット説明書の記載どおり11 pg・ ml－1に設定することが妥当と考えられた。陽性予測 率の低さは，同検査を試行する臨床医がβ-D-グルカ ン測定を過剰なスクリーニング検査法として用いてい る可能性も示唆している。深在性真菌症の危険因子に は，監視培養での複数陽性や好中球減少，広域スペク トラム抗菌薬の使用，長期間にわたるICU滞在，外科 手術後，経静脈栄養，糖尿病，透析，重症膵炎などが挙 げられる13)〜16)。これら危険因子を十分に評価し，監 視培養検査を併用するなどして，検査前の診断精度を 高めたうえで本検査を適用すべきと考える。 抗真菌薬の使用開始理由において，β-D-グルカン 測定をはじめとする血清診断は，細菌学的診断よりも 高い割合で利用されていた。抗真菌薬が使用された患 者のうち，無菌検体から培養検査で真菌が同定された のは6.8％という事実からも，多くの症例において偽 陽性の高いβ-D-グルカン値のみを根拠にしたために， “結果的には無益かもしれない”抗真菌薬投与を行っ ていた可能性が示唆される。抗真菌薬が使用された患 者の多くは深在性真菌症の危険因子13)〜16)をもつ重 症患者であったことから，治療開始の遅れが生命予後 悪化に直接影響することが2)，多くの臨床医を予防的 治療や早期治療介入といった名目での抗真菌薬投与に 駆り立てていると思われる。前述のように，抗真菌薬 の薬剤コストは広域スペクトラム抗菌薬使用コストと ほぼ同じであった。真菌血症と確定診断された割合は 全血液培養陽性検体の6.3％にすぎないという事実か らも，数少ない真菌感染症に対して治療薬関連の医療 資源が過剰に消費されている可能性がある。包括支払 制度のもとでは考慮すべき問題といえる。 米国の報告の多くは，抗真菌薬使用の根拠として監 視培養指数を用いている13)〜15),17)。Pittetらは，カン ジダ感染症の発症の前には同じ遺伝子パターンのカン ジダ属の定着が必ず先行することを指摘し，監視培養 指数が0.5以上であった場合，後の深在性真菌症の発 症リスクが66％となることから，この指数を早期治療 の指標として用いることが重要としている10)。監視 培養指数は結果が出るまでに数日を要し，β-D-グル カンは偽陽性が多いため単独での利用には限界があ る。そこで，Takesueらは2つを組み合わせることで， より簡便で精度の高い補助診断が行えるとしてお り17),18)，監視培養指数の普及がより正確な診断と抗真 菌薬の適正使用に貢献する可能性がある。ただし今回 の結果からは，監視培養が行われてない症例が約4分 の1存在したため，その診断精度に関しては十分な検 討は行えなかった。 本研究はデータベース解析を主体とした後ろ向き調 査であるため，いくつかの欠点を有する。β-D-グル カン測定が，あるいはこれを指標とした治療介入の有 無が患者の予後に与える影響については，前向きなコ ントロールスタディを組むことにより評価する必要が あると考える。また，剖検により初めて深在性真菌症 と確定診断された症例における生前の真菌培養検査所 Table 3 Colonization index Colonization index n （％） 0/0 35 （23.6） 0/1，0/2，0/3，0/4 86 （58.1） 1/4 2 （ 1.4） 1/3 7 （ 4.7） 1/2，2/4 8 （ 5.4） 2/3 4 （ 2.7） 3/4 1 （ 0.7） 1/1，2/2 5 （ 3.4） Total 148 （100） Colonization index was determined as the ratio of the number of distinct body sites colonized with fungi over the total number of distinct body sites tested.見やβ-D-グルカン値の解析から，真菌培養検査で陽 性とならない症例に対する抗真菌薬の投与の有用性評 価を行うことも今後必要と考える19)。 文 献 1) Ibrahim EH, Sherman G, Ward S, et al. The influence of inadequate antimicrobial treatment of bloodstream infec-tions on patient outcomes in the ICU setting. Chest. 2000;118:146-55.
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Abstract
Role of the
β-D-glucan assay in the diagnosis and treatment of fungemia and deep-seated
mycoses
Sakiko Fujiki＊1, Nobuaki Shime＊1, 2, 5, Yuri Hirose＊3, Tadashi Kosaka＊4, Naohisa Fujita＊3, 5
＊1 Department of Anesthesiology, ＊2 Division of Intensive Care, ＊3 Department of Laboratory Medicine, ＊4 Department of Pharmacy, ＊5 Division of Infection Control and Prevention, University Hospital, Kyoto Prefectural University of Medicine
465 Kajii-cho, Kamigyo-ku, Kyoto, Kyoto 602-8566, Japan
Objectives: To evaluate the clinical usefulness and appropriate indications of the β-D-glucan assay for the diagnosis of deep-seated mycoses. Methods: The microbiologic database of a university hospital for the years 1998–2005 was analyzed to assess the clinical usefulness of the β-D-glucan assay for the diagnosis of culture-proven fungemia or deep-seated mycoses. The reasons for initiation of antifungal therapy were surveyed and the drug costs associated with antifungal therapy were calculated using the pharmacy database for the year 2005. Results: 1) Based on the results of receiver operating characteristic curve analysis, the cutoff value of theβ-D-glucan assay for the diagnosis of fungemia was determined to be 11 pg・ml－1. 2) The sensitivity and specificity of the β-D-glucan assay using this cutoff value were 76.1% and 78.7%, respectively, and the negative predictive value was 99.7%. 3) Serodiagnosis, including the β-D-glucan assay, was the second most frequent reason (24.4%) for the initiation of antifungal therapy. No microbiologic examination was performed or no fungi were detected in 81.8% of the cases treated with antifungal agents. 4) The drug cost of antifungal therapy was similar to that of broad-spectrum antibiotic therapy. Conclusions: The β-D-glucan assay, with its high negative predictive value, can be used as a screening test to exclude the possibility of deep-seated mycoses. β-D-glucan assay should be prudently conducted and its efficacy should be further investigated taking into consideration the risk factors or colonization index, in order to minimize overtreatment and the associated costs.
Key words: ①deep-seated mycoses, ②β-D-glucan, ③antifungal agent, ④colonization index
