抗酸菌の同定と薬剤耐性

抗酸菌の同定と薬剤耐性検査は、結核菌やその他の抗酸菌を検出し、菌種を特定し、抗酸菌薬に対する感受性を判定するために用いられる臨床検査法である。抗酸菌は増殖が遅いため、この分野では顕微鏡検査と培養に加え、菌体と主要な薬剤耐性マーカーの両方を検出できる迅速分子アッセイが組み合わされている。

Definition

抗酸菌同定とは、臨床検体から抗酸菌を検査室で検出し、菌種レベルで同定することである。薬剤耐性検査とは、表現型または分子生物学的手法により、抗酸菌分離株の抗酸菌薬に対する感受性を判定することである。

Scope

本項目では、抗酸菌染色顕微鏡検査、抗酸菌培養、菌種同定、表現型および分子生物学的薬剤感受性検査、ならびに結核におけるリファンピシン耐性などの迅速分子耐性検出について扱う。これらは臨床検査法として扱われ、治療レジメンや投与量については言及しない。

Core questions

• この検体中に抗酸菌は存在するか、またその菌はMycobacterium tuberculosisか、それとも非結核性菌種か？
• 抗酸菌を検出し同定するには、抗酸菌染色顕微鏡検査、培養、分子アッセイ、プロテオミクス同定のうち、どの方法を用いるか？
• 分離株は主要な抗酸菌薬に耐性があるか、またそれは表現型または分子生物学的にどのように判定されるか？
• 抗酸菌の増殖の遅さと分子アッセイの速度は、検査室のワークフローにどのように影響するか？

Key concepts

• 抗酸菌染色（チール・ネルゼン染色、オーラミン染色）顕微鏡検査
• 抗酸菌培養（固形培地および液体培地）
• 結核菌群と非結核性抗酸菌
• 表現型薬剤感受性検査
• 耐性の分子生物学的検出（例：リファンピシン耐性）
• 直接検出のための核酸増幅
• ラインプローブアッセイおよびカートリッジベースアッセイ
• 増殖の遅さと検査結果報告までの時間

Mechanisms

抗酸菌の検出は、脂質に富む細胞壁を染色する抗酸菌染色顕微鏡検査と、固形培地または液体培地での培養から始まる。抗酸菌は増殖が遅いため、培養には数週間を要する場合がある。菌種同定は、分子プローブ、シーケンシング、または質量分析法などのプロテオミクス手法を用いて、結核菌群と非結核性抗酸菌を区別する（Clark et al., 2013）。薬剤感受性検査は、薬剤存在下での増殖による表現型検査、または近年では耐性関連変異の分子生物学的検出によって行われる。自動化されたカートリッジベースの核酸増幅法は、培養ベースの検査に数週間かかるのに対し、検体から直接M. tuberculosisとリファンピシン耐性を数時間以内に検出できる（Boehme et al., 2010）。また、リアルタイムPCRは、より広範に検査室での直接分子検出をサポートしている（Espy et al., 2006）。包括的なレビューでは、これらの検査室手法が結核のより広範な診断およびサーベイランスの状況の中で位置づけられている（Pai et al., 2016）。

Clinical relevance

抗酸菌の同定と薬剤耐性の検出は、結核および非結核性抗酸菌症に関する臨床的推論と公衆衛生管理にとって極めて重要な情報を提供する。本項目では、これらの検査結果がどのように生成され、どのような限界があるかを説明する。これは参考資料であり、個々の患者に対する抗酸菌薬のレジメンや投与量を処方するものではない。

Epidemiology

抗酸菌の臨床検査は結核対策に不可欠である。菌体と薬剤耐性の迅速な分子検出は、薬剤耐性結核の認識までの期間を短縮し、サーベイランスに情報を提供する（Boehme et al., 2010）。結核に関するレビューでは、疾患の世界的疫学と管理における診断の役割が強調されている（Pai et al., 2016）。

History

抗酸菌の診断は、1世紀以上にわたり抗酸菌染色顕微鏡検査と緩慢な培養に依存しており、表現型薬剤感受性検査は後に追加された。核酸増幅法、特に喀痰から直接M. tuberculosisとリファンピシン耐性を数時間以内に報告できる自動化されたカートリッジベースのアッセイの導入は、検査室の実践に大きな変化をもたらし（Boehme et al., 2010）、分子微生物学の広範な拡大の中に位置づけられる（Espy et al., 2006）。

Seminal works

• boehme-2010
• pai-2016
• espy-2006

Frequently asked questions

なぜ抗酸菌検査は培養法と分子生物学的手法の両方に依存するのか？

抗酸菌は増殖が遅いため、培養ベースの同定および感受性検査には数週間かかる場合がある。分子アッセイは、リファンピシン耐性などの菌体と主要な耐性マーカーを検体から直接数時間以内に検出し、培養を補完する（Boehme et al., 2010）。

検査室においてMycobacterium tuberculosisと非結核性抗酸菌を区別するものは何か？

両者とも抗酸性であるため、顕微鏡検査だけでは区別できない。菌種レベルの同定には、分子プローブ、シーケンシング、またはプロテオミクス手法を用いて、M. tuberculosis複合体と非結核性抗酸菌を区別する（Clark et al., 2013）。