真菌の顕微鏡検査と染色法

直接顕微鏡検査と染色により、培養を待つことなく検体中の真菌要素を観察できる。単純な湿潤標本、蛍光増白剤、組織染色により、菌糸、酵母、胞子が明らかになり、真菌の存在、および組織における侵襲の迅速な証拠が得られる。

Definition

真菌の顕微鏡検査と染色法とは、透明化剤、蛍光細胞壁結合剤、または組織化学的染色を用いて、臨床検体または組織切片中の真菌構造を可視化し、光または蛍光顕微鏡下で菌糸、酵母、胞子を表示する技術である。

Scope

このトピックでは、真菌を可視化する方法について説明する。検体を透明化する水酸化カリウム湿潤標本、真菌細胞壁に結合するカルコフロールホワイトなどの蛍光色素、組織切片に使用される組織病理学的染色が含まれる。また、形態が同定に関して観察者に伝えられることと伝えられないことについても説明する。これは記述的な方法論の参考資料であり、診断や治療プロトコルではない。

Core questions

• この検体中に真菌要素は存在するか、またどのような形態をとっているか？
• 湿潤標本と組織切片では、どの染色法が真菌を最もよく示すか？
• 形態のみで真菌の同定をどの程度まで絞り込めるか？
• 顕微鏡検査は表面コロニー形成と組織侵襲のどちらを示すか？

Key concepts

• 水酸化カリウム (KOH) 湿潤標本
• カルコフロールホワイト蛍光染色
• 過ヨウ素酸シッフ (PAS) 染色
• グロコット・ゴモリ・メテナミン銀 (GMS) 染色
• 菌糸、酵母、仮性菌糸
• 組織侵襲とコロニー形成
• 形態学的同定の限界

Mechanisms

KOH標本では、水酸化カリウムがケラチンやその他の宿主物質を溶解し、屈折性の真菌壁が顕微鏡下で可視化される。カルコフロールホワイトなどの蛍光増白剤は、真菌細胞壁のキチンとセルロースに結合し、紫外線下で蛍光を発するため、暗い背景に対して菌糸や酵母が鮮明に浮かび上がる。組織では、特殊染色が多糖類に富む壁を利用する。過ヨウ素酸シッフ染色（PAS）は真菌壁をマゼンタ色に強調し、グロコット・ゴモリ・メテナミン銀染色（GMS）は銀を沈着させて真菌壁を黒く染め、切片内で真菌を観察し、決定的に組織への侵襲を判断することを可能にする。菌糸の分岐パターン、酵母または仮性菌糸の存在、隔壁形成などの形態は、鑑別診断の範囲を狭めるが、種に特異的であることは稀であるため、顕微鏡検査は確定的な同定のために培養、抗原、または分子生物学的手法と組み合わせて用いられる。

Clinical relevance

顕微鏡検査は、真菌が存在すること、および組織において真菌が侵襲していることの最も迅速な証拠のいくつかを提供し、これは侵襲性真菌症の認識方法の中心である。この項目は、参考資料として、これらの方法とその解釈上の限界を説明するものであり、検体調製や患者管理について指示するものではない。

Evidence & guidelines

真菌の組織病理学に関するレビューは、組織中の真菌を表示するために使用される染色法と、形態学的な手がかり、および生物を外観で同定することの限界を文書化している。重篤な真菌症の診断に関する最良実践推奨事項では、直接顕微鏡検査と蛍光染色を、培養および分子検査と併用する迅速な第一線法として位置付けている。

History

直接顕微鏡検査は最も古い真菌学的方法の一つであり、KOH湿潤標本は皮膚糸状菌やその他の真菌を証明するために長年使用されてきた。グロコット・ゴモリ・メテナミン銀染色や過ヨウ素酸シッフ染色などの組織化学的染色法は、20世紀に組織中の真菌を示すための標準となり、その後、蛍光増白剤は紫外線下で細胞壁を光らせることで感度を高めた。

Seminal works

• guarner-2011
• dehoog-2020

Frequently asked questions

顕微鏡検査で正確な真菌種を同定できますか？

通常はできません。顕微鏡検査では真菌の存在を示し、酵母やカビなどの大まかなカテゴリーを示唆することはできますが、正確な種同定には通常、培養、質量分析、またはDNAシーケンシングが必要です。

カルコフロールホワイトは真菌の観察に役立つのはなぜですか？

カルコフロールホワイトは真菌細胞壁の成分に結合し、紫外線下で蛍光を発するため、わずかな菌糸や酵母でも明るく際立ち、未染色の湿潤標本と比較して検出が向上します。