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尿素呼気試験
Urea breath test
- 別名
- UBT
- 臓器系
- 消化器感染症
- 科目
- Internal MedicineMedical Microbiology
- トピック
- 内科学 L-45:消化性潰瘍・Helicobacter pylori感染微生物学 2/17:カンピロバクター属とヘリコバクター・ピロリ
🧠 全体像:尿素呼気試験 urea breath test (UBT) 尿素呼気試験(urea breath test (UBT)) urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) は、H. pyloriが持つ強力なウレアーゼ活性を、体外から服用させた標識尿素の分解産物として呼気に取り出して見る検査である。菌体そのものを直接検出するわけではないが、菌が今も生きて働いているかを反映するため、血清抗体では区別できない「現感染か既感染か」を判定できる——便中抗原stool antigen便中抗原(stool antigen)stool antigen(便中抗原)と並ぶ活動性感染active infection 活動性感染(active infection)active infection(活動性感染) 診断・除菌判定test of cure 除菌判定(test of cure)test of cure(除菌判定) の標準法である。ただしウレアーゼ活性を見る検査である以上、胃酸分泌gastric acid secretion 胃酸分泌(gastric acid secretion)gastric acid secretion(胃酸分泌) や菌のウレアーゼ活性そのものを変える薬剤(PPIPPI(proton pump inhibitor)・P-CABP-CAB(potassium-competitive acid blocker)・抗菌薬・ビスマスbismuthビスマス(bismuth)bismuth(ビスマス))の影響を強く受ける——この一点が、他のH. pylori検査法との使い分けを決める。
何を測っているか
¹³Cで標識した尿素(¹³C-尿素)を内服すると、胃内に*H. pylori*が存在する場合、その強いウレアーゼ活性により¹³C-尿素が標識二酸化炭素 carbon dioxide, CO₂ 二酸化炭素(carbon dioxide, CO₂) carbon dioxide, CO₂(二酸化炭素) (¹³CO₂)とアンモニアに分解される。生じた¹³CO₂は胃粘膜 gastric mucosa 胃粘膜(gastric mucosa) gastric mucosa(胃粘膜) から吸収されて血中に入り、呼気中に排泄される。尿素呼気試験urea breath test (UBT) 尿素呼気試験(urea breath test (UBT))urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) は、この呼気中の二酸化炭素 carbon dioxide, CO₂ 二酸化炭素(carbon dioxide, CO₂) carbon dioxide, CO₂(二酸化炭素) に含まれる¹³Cの増加率(ベースラインからの差分、単位は‰)を測定する1。
標識には放射性の¹⁴Cと非放射性の¹³Cがあるが、被曝radiation exposure 被曝(radiation exposure)radiation exposure(被曝) が無く小児・妊婦にも使える¹³C法が現在の国際的な主流である(2015年のメタ解析 Meta-analysis メタ解析(Meta-analysis) Meta-analysis(メタ解析) 対象23試験のうち14試験・61%が¹³C法)2。内視鏡による生検を伴わず、胃粘膜gastric mucosa 胃粘膜(gastric mucosa)gastric mucosa(胃粘膜) 全体のH. pylori存在を反映する面診断法である点が、一か所の生検に依存する迅速ウレアーゼ試験 direct urease test迅速ウレアーゼ試験(direct urease test) direct urease test(迅速ウレアーゼ試験)・組織診histology 組織診(histology)histology(組織診) (点診断)との本質的な違いになる1。
基準値と単位
結果は千分率(‰)で表され、カットオフ値cutoff (value) カットオフ値(cutoff (value))cutoff (value)(カットオフ値) は除菌前後で異なる。実臨床で使用される試薬にはユービット錠®とピロニック錠®があり、それぞれ個別のカットオフ値 cutoff (value) カットオフ値(cutoff (value)) cutoff (value)(カットオフ値) を用いる必要がある1。
| 場面 | カットオフ値cutoff (value)カットオフ値(cutoff (value))cutoff (value)(カットオフ値) | 感度 | 特異度 |
|---|---|---|---|
| 除菌治療eradication therapy 除菌治療(eradication therapy)eradication therapy(除菌治療) 前 | 2.5〜3.5‰(2.5‰使用時) | 96.2〜100% | 83.3〜100% |
| 除菌治療eradication therapy 除菌治療(eradication therapy)eradication therapy(除菌治療) 後 | 3.5〜4.0‰(3.5‰使用時) | 66.7〜100% | 95.8〜98.8% |
除菌治療eradication therapy 除菌治療(eradication therapy)eradication therapy(除菌治療) 後はカットオフ値 cutoff (value) カットオフ値(cutoff (value)) cutoff (value)(カットオフ値) を引き上げても感度の幅が大きく下がる(66.7%まで低下しうる)——これは治療後に菌数 bacterial count (colony count) 菌数(bacterial count (colony count)) bacterial count (colony count)(菌数) そのものが減少し、生き残った菌のウレアーゼ活性シグナルが弱くなるためで、次項の「測定上の注意」で扱う偽陰性の一因になる1。国際的なメタ解析 Meta-analysis メタ解析(Meta-analysis) Meta-analysis(メタ解析) (23試験、大部分が除菌前診断が対象)ではプール感度0.96(95%CI 0.95〜0.97)・特異度0.93(95%CI 0.91〜0.94)、AUCAUC(area under the curve) 0.985と報告されており2、日本のガイドラインが示す除菌前の数値帯とおおむね整合する。
陽性・陰性の意味
| 結果 | 意味 |
|---|---|
| 陽性 | 活動性の現感染(除菌前)、または除菌不成功(除菌後) |
| 陰性 | 未感染(除菌前)、または除菌成功(除菌後)。ただしカットオフ値 cutoff (value) カットオフ値(cutoff (value)) cutoff (value)(カットオフ値) 近傍の結果・薬剤による偽陰性を除外できていない場合は判定を保留する |
⚠️ カットオフ値cutoff (value) カットオフ値(cutoff (value))cutoff (value)(カットオフ値) 近傍の結果は判定を急がない。 除菌判定test of cure 除菌判定(test of cure)test of cure(除菌判定) でカットオフ値 cutoff (value) カットオフ値(cutoff (value)) cutoff (value)(カットオフ値) 近傍の値が出た場合、偽陽性の可能性があるため2〜3か月以上間隔を空けて再検することが推奨される(この再検査は保険適用外)1。
⚠️ 測定上の注意
⚠️ 偽陽性の原因は「H. pylori以外のウレアーゼ産生菌 urease-producing bacteriaウレアーゼ産生菌(urease-producing bacteria) urease-producing bacteria(ウレアーゼ産生菌)」。 ウレアーゼ活性陽性の口腔内細菌・腸内細菌の影響で偽陽性となることがある。とくに自己免疫性胃炎 autoimmune gastritis 自己免疫性胃炎(autoimmune gastritis) autoimmune gastritis(自己免疫性胃炎) では、H. pylori以外のウレアーゼ活性陽性菌が胃内に増えることで偽陽性が生じうる1。
⚠️ 休薬期間hormone-free interval (drug-free interval) 休薬期間(hormone-free interval (drug-free interval))hormone-free interval (drug-free interval)(休薬期間) は薬剤ごとに異なる。 抗菌薬やPPI・P-CABの内服中は、胃内pHの上昇や静菌作用によりウレアーゼ活性が低下し偽陰性となりうる。抗菌薬は4週間、PPI・P-CABは2週間の休薬 drug holiday (treatment interruption)休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬)が必要とされる。この2週間という期間は、PPI休薬 drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬) 中に尿素呼気試験 urea breath test (UBT) 尿素呼気試験(urea breath test (UBT)) urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) が陰性だった感染者が休薬 drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬) 2週間の時点で全例再陽性になったという報告に基づく。P-CABはPPIよりも偽陰性を生じさせる頻度が高いとも報告されている1。ビスマス製剤bismuth preparation ビスマス製剤(bismuth preparation)bismuth preparation(ビスマス製剤) も偽陰性の原因になり、Maastricht VI/Florence合意は除菌後4〜6週の短期フォローアップ Follow-up Routines フォローアップ(Follow-up Routines) Follow-up Routines(フォローアップ) 検査で抗菌薬とビスマス製剤 bismuth preparation ビスマス製剤(bismuth preparation) bismuth preparation(ビスマス製剤) を用いないことを推奨し、PPIは検査の14日前に中止すべきとしている(診断WG Statement 10、合意率96%、Grade A1)3。
⚠️ 除菌判定test of cure 除菌判定(test of cure)test of cure(除菌判定) の時期は除菌治療 eradication therapy 除菌治療(eradication therapy) eradication therapy(除菌治療) 薬内服終了後4週以降(日本のガイドラインの表1・Maastricht VI/Florenceのいずれも4〜6週以降としている)1。この待機 elective 待機(elective) elective(待機) 期間を守らずに早期判定すると、菌が生き残っていても偽陰性となり「除菌できた」と誤判定しうる。
位置づけ/次に進むべき検査
尿素呼気試験urea breath test (UBT) 尿素呼気試験(urea breath test (UBT))urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) と便中抗原stool antigen便中抗原(stool antigen)stool antigen(便中抗原)は、活動性感染active infection 活動性感染(active infection)active infection(活動性感染) の診断にも除菌判定 test of cure 除菌判定(test of cure) test of cure(除菌判定) にも使える標準法という点で同格であり、日本ヘリコバクター学会のガイドラインもこの2法を並列に推奨する1。どちらを選ぶかは施設の設備・患者の状況によることが多いが、両者には無視 neglect 無視(neglect) neglect(無視) できない違いがある。
| 観点 | 尿素呼気試験urea breath test (UBT)尿素呼気試験(urea breath test (UBT))urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) | 便中抗原stool antigen便中抗原(stool antigen)stool antigen(便中抗原) |
|---|---|---|
| 検出しているもの | ウレアーゼ活性(間接的) | 菌体抗原somatic antigen 菌体抗原(somatic antigen)somatic antigen(菌体抗原) そのもの(直接的) |
| PPI休薬 drug holiday (treatment interruption)休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬) | 必要(2週間) | 国産の主要キットは影響を受けにくく休薬 drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬) 不要(2024年版で明記) |
| P-CAB休薬 drug holiday (treatment interruption)休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬) | 必要(2週間。PPIより偽陰性を生じやすい) | キットごとの検証が必要とされ、休薬drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption))drug holiday (treatment interruption)(休薬) 不要は確立していない |
| 抗菌薬休薬 drug holiday (treatment interruption)休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬) | 必要(4週間) | 必要(4週間、菌量そのものの減少を反映するため) |
| 検体・手技 | 呼気採取、絶食・体位の指定あり | 採便のみ |
⚠️ 「休薬drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption))drug holiday (treatment interruption)(休薬) が必要」と一括りにしない。 PPI内服を中断できない患者では、休薬drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption))drug holiday (treatment interruption)(休薬) 2週間を要する尿素呼気試験 urea breath test (UBT) 尿素呼気試験(urea breath test (UBT)) urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) より、国産キットならPPI内服のまま実施できる便中抗原 stool antigen 便中抗原(stool antigen) stool antigen(便中抗原) の方が実務上有利になる場面がある。ただしP-CABについては便中抗原 stool antigen 便中抗原(stool antigen) stool antigen(便中抗原) でもキットごとの影響検証が必要とされ、休薬drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption))drug holiday (treatment interruption)(休薬) 不要と確立しているわけではない1。
血清抗体とは根本的に異なる——血清抗体は既感染で作られた抗体を見るため何年も陽性が残りうるが、尿素呼気試験urea breath test (UBT) 尿素呼気試験(urea breath test (UBT))urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) は現在生きている菌のウレアーゼ活性を見るため、除菌成功後は速やかに陰性化する。この違いにより、血清抗体は除菌判定 test of cure 除菌判定(test of cure) test of cure(除菌判定) に使えないが、尿素呼気試験urea breath test (UBT) 尿素呼気試験(urea breath test (UBT))urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) は除菌判定 test of cure 除菌判定(test of cure) test of cure(除菌判定) の標準法になる。内視鏡時に限られる迅速ウレアーゼ試験 direct urease test迅速ウレアーゼ試験(direct urease test) direct urease test(迅速ウレアーゼ試験)・組織診histology 組織診(histology)histology(組織診) に対しては、非侵襲で内視鏡を要さず、胃粘膜gastric mucosa 胃粘膜(gastric mucosa)gastric mucosa(胃粘膜) 全体を反映する点が利点になる。
経時変化とモニタリング
尿素呼気試験urea breath test (UBT) 尿素呼気試験(urea breath test (UBT))urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) は単回検査で判定する点検査であり、血清抗体のように経時的 serial 経時的(serial) serial(経時的) な低下を追跡する検査ではない。除菌判定test of cure 除菌判定(test of cure)test of cure(除菌判定) で陰性と出ても感染を強く疑う場合は、保険診療上さらに他の検査方法で1回のみ再検査が認められている1。カットオフ値cutoff (value) カットオフ値(cutoff (value))cutoff (value)(カットオフ値) 近傍の結果は前述のとおり2〜3か月以上あけて同一検査で再検する。除菌治療eradication therapy 除菌治療(eradication therapy)eradication therapy(除菌治療) 薬終了直後に判定してしまうと、生き残った菌の代謝がまだ回復していないだけの偽陰性を「治癒」と誤読 misreading 誤読(misreading) misreading(誤読) するリスクがあるため、待機elective 待機(elective)elective(待機) 期間を空けることが唯一の対策であり、頻回検査で代替することはできない。
まとめ
- 尿素呼気試験urea breath test (UBT) 尿素呼気試験(urea breath test (UBT))urea breath test (UBT)(尿素呼気試験) は、¹³C標識尿素を内服し、H. pyloriのウレアーゼ活性で生じた¹³CO₂を呼気から検出する非侵襲的な面診断法である。
- カットオフ値cutoff (value)カットオフ値(cutoff (value))cutoff (value)(カットオフ値)・感度・特異度は除菌前後で異なる(除菌前2.5‰で感度96.2〜100%・特異度83.3〜100%、除菌後3.5‰で感度66.7〜100%・特異度95.8〜98.8%)。国際的なメタ解析 Meta-analysis メタ解析(Meta-analysis) Meta-analysis(メタ解析) ではプール感度0.96・特異度0.93と報告されている。
- 活動性感染active infection 活動性感染(active infection)active infection(活動性感染) の診断にも除菌判定 test of cure 除菌判定(test of cure) test of cure(除菌判定) にも使える標準法であり、便中抗原stool antigen便中抗原(stool antigen)stool antigen(便中抗原)と並ぶ。
- 偽陰性の原因は薬剤による休薬 drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬) 不足が大きい——抗菌薬4週間、PPI・P-CAB2週間の休薬 drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬) が必要で、P-CABはPPIより偽陰性を生じやすい。ビスマス製剤bismuth preparation ビスマス製剤(bismuth preparation)bismuth preparation(ビスマス製剤) も偽陰性の原因になる。
- 便中抗原stool antigen 便中抗原(stool antigen)stool antigen(便中抗原) (国産キット)と異なり、PPI使用中でも実施可能というわけにはいかない——このPPI休薬 drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption)) drug holiday (treatment interruption)(休薬) 要件の違いが、施設・患者ごとの使い分けを決める(P-CABについては便中抗原 stool antigen 便中抗原(stool antigen) stool antigen(便中抗原) でもキットごとの検証待ちで、休薬drug holiday (treatment interruption) 休薬(drug holiday (treatment interruption))drug holiday (treatment interruption)(休薬) 不要とは確立していない)。
- 除菌判定test of cure 除菌判定(test of cure)test of cure(除菌判定) は除菌治療 eradication therapy 除菌治療(eradication therapy) eradication therapy(除菌治療) 薬内服終了後4週以降に行い、カットオフ値cutoff (value) カットオフ値(cutoff (value))cutoff (value)(カットオフ値) 近傍の結果は2〜3か月以上あけて再検する。
出典
- 1.H. pylori感染の診断と治療のガイドライン2024 第1章「診断」(日本ヘリコバクター学会・2024)PDF全文をpdftotextで抽出して確認した。CQ1-1は除菌治療前後の尿素呼気試験(UBT)を「推奨の強さ:強い(合意率100%)、エビデンスの確実性:B」として推奨する。原理は¹³C標識尿素を内服し、胃内にH. pyloriが存在すればそのウレアーゼ活性で生じた¹³CO₂が血中を経て呼気中に排泄されるのを検出するというもので、胃粘膜全体のH. pyloriの存在を反映する面診断法であること。除菌治療前の適切なカットオフ値は2.5〜3.5‰と報告され、2.5‰をカットオフとすると感度96.2〜100%・特異度83.3〜100%であったこと。除菌治療後の適切なカットオフ値は3.5〜4.0‰と報告され、3.5‰をカットオフとすると感度66.7〜100%・特異度95.8〜98.8%であったこと(実臨床で使う試薬にはユービット錠®とピロニック錠®があり、個別のカットオフ値を用いる必要があるとされる)。ウレアーゼ活性陽性の口腔内細菌・腸内細菌や、自己免疫性胃炎で増えるH. pylori以外のウレアーゼ産生菌により偽陽性となりうること。抗菌薬・PPI・P-CABの内服中は偽陰性となりうるため、抗菌薬は4週間、PPIとP-CABは2週間の休薬が必要とされること(BQ1-6は、PPI休薬中のUBT陰性感染者が休薬2週間で全例再陽性になったとの報告を根拠に挙げ、P-CABはPPIよりも尿素呼気試験の偽陰性を生じさせる頻度が高いとする)。除菌判定は除菌治療薬内服終了後4週以降(BQ1-7の序論および表1では4-6週以降)に行い、カットオフ値近傍の結果は偽陽性の可能性があるため2-3か月以上間隔を空けて再検することが推奨されること。BQ1-6の表1は尿素呼気試験と迅速ウレアーゼ試験を「2週間以上の休薬が必要」に分類する一方、国産キットを用いる便中抗原測定法・培養法・鏡検法・抗体法は「影響を受けにくい」に分類していること。閲覧 2026-09-08
- 2.Accuracy of urea breath test in Helicobacter pylori infection: meta-analysis(World Journal of Gastroenterology・2015)尿素呼気試験のプール感度は0.96(95%CI 0.95〜0.97)、特異度は0.93(95%CI 0.91〜0.94)でAUCは0.985であったこと、対象23試験のうち14試験(61%)が¹³C法、9試験(39%)が¹⁴C法を評価していたことを確認した(既存ノート `topics/medical-microbiology-y2/2-17-campylobacter-genus-and-helicobacter-pylori.md` の既存claimを踏襲し、本ノートでは国際的なメタ解析値として国内ガイドラインの数値と併記する)。閲覧 2026-09-08
- 3.Management of Helicobacter pylori infection: the Maastricht VI/Florence consensus report(Gut(European Helicobacter and Microbiota Study Group ほか、29か国41名の専門家)・2022)診断ワーキンググループのStatement 10(合意率96%、Grade A1)が、除菌後4〜6週の短期フォローアップ検査では検査の精度を保つため抗菌薬とビスマス製剤を用いず、PPIは検査の14日前に中止すべきとしていることを確認した(既存ノート `diseases/gastritis.md`・`diseases/peptic-ulcer-disease.md` 等の既存claimを踏襲)。閲覧 2026-09-08