グルーバー・ウィダール試験

🧠 全体像：グルーバー・ウィダール試験 Gruber-Widal test グルーバー・ウィダール試験（Gruber-Widal test） Gruber-Widal test（グルーバー・ウィダール試験） は、患者血清中の腸チフスtyphoid fever腸チフス（typhoid fever）typhoid fever（腸チフス）起因菌に対する抗体価 antibody titer 抗体価（antibody titer） antibody titer（抗体価） を段階希釈 serial dilution 段階希釈（serial dilution） serial dilution（段階希釈） で測定する凝集反応 agglutination 凝集反応（agglutination） agglutination（凝集反応） である。19世紀末の開発から100年以上を経た今も、安価で特別な設備を要さないという理由だけで、流行地の日常診療に広く使われ続けている。この検査を理解する軸は「陽性の意味」ではなく、精度が低いのになぜ使われ続け、なぜ誤診 misdiagnosis 誤診（misdiagnosis） misdiagnosis（誤診） を生むかにある。単一の力価では判定できず、原則はペア血清 paired sera ペア血清（paired sera） paired sera（ペア血清） での抗体価 antibody titer 抗体価（antibody titer） antibody titer（抗体価） 上昇を見る検査だが、実地では単回の値で判定されることが多く、そのカットオフ cut-off カットオフ（cut-off） cut-off（カットオフ） は地域の健常者集団のベースライン抗体価 antibody titer 抗体価（antibody titer） antibody titer（抗体価） に依存する——一律の基準は存在しない。現行の診断標準は血液培養（骨髄培養bone marrow culture 骨髄培養（bone marrow culture）bone marrow culture（骨髄培養） がさらに感度が高い）であり、CDCはWidal試験を「信頼性reliability 信頼性（reliability）reliability（信頼性） に乏しいが低コストのため低・中所得国で広く使われている」検査と位置づけ、急性感染の診断には血液培養を優先するとしている¹。

何を測っているか

Widal試験は、患者血清をチフス菌S. typhiチフス菌（S. typhi）S. typhi（チフス菌）・パラチフス菌S. paratyphi A/B/Cパラチフス菌（S. paratyphi A/B/C）S. paratyphi A/B/C（パラチフス菌）のO抗原 O antigen (somatic antigen) O抗原（O antigen (somatic antigen)） O antigen (somatic antigen)（O抗原） （菌体多糖bacterial polysaccharide菌体多糖（bacterial polysaccharide）bacterial polysaccharide（菌体多糖）、リポ多糖lipopolysaccharide (LPS)リポ多糖（lipopolysaccharide (LPS)）lipopolysaccharide (LPS)（リポ多糖））・H抗原H antigen H抗原（H antigen）H antigen（H抗原） （鞭毛蛋白flagellin鞭毛蛋白（flagellin）flagellin（鞭毛蛋白））でそれぞれ段階希釈 serial dilution 段階希釈（serial dilution） serial dilution（段階希釈） し、凝集が起こる最高希釈倍率 dilution factor 希釈倍率（dilution factor） dilution factor（希釈倍率） を抗体価 antibody titer 抗体価（antibody titer） antibody titer（抗体価） として別々に測定する管内凝集反応 tube agglutination test 管内凝集反応（tube agglutination test） tube agglutination test（管内凝集反応） である。O抗体とH抗体は感染からの動態が異なり、この違いが判定の骨格になる。

⭐ 抗H抗体単独の高値は「今の感染」を意味するとは限らない。 長期間残存し、ワクチン接種歴や過去の不顕性感染 subclinical infection 不顕性感染（subclinical infection） subclinical infection（不顕性感染） でも上昇するため、抗O抗体の動きと合わせて読む必要がある。

抗Vi抗体はO抗原 O antigen (somatic antigen)O抗原（O antigen (somatic antigen)） O antigen (somatic antigen)（O抗原）・H抗原H antigen H抗原（H antigen）H antigen（H抗原） とは別の抗原系（Vi莢膜多糖 capsular polysaccharide莢膜多糖（capsular polysaccharide） capsular polysaccharide（莢膜多糖））で測定され、主に無症候性の慢性保菌者 chronic carrier 慢性保菌者（chronic carrier） chronic carrier（慢性保菌者） のスクリーニングに研究されてきた。慢性保菌者chronic carrier 慢性保菌者（chronic carrier）chronic carrier（慢性保菌者） 51人を調べたELISA（Vi抗体IgG）の評価では、力価200以上が保菌者 carrier 保菌者（carrier） carrier（保菌者） の81%、急性腸チフス typhoid fever 腸チフス（typhoid fever） typhoid fever（腸チフス） 患者の12%、健常成人の0%で、チリの女性食品取扱者141人（保菌者carrier 保菌者（carrier）carrier（保菌者） はごく少数）を対象にした1987年の小規模研究でのスクリーニング感度は86%・特異度95%だった²。感度・特異度とも100%ではなく、保菌の確定は便・胆汁などの培養による。⚠️ 流行地では地域住民のVi抗体のバックグラウンド力価が高く、ベトナムの成人3,209人の調査では、力価1:160以上の107人の直腸スワブ rectal swab 直腸スワブ（rectal swab） rectal swab（直腸スワブ） からチフス菌 S. typhi チフス菌（S. typhi） S. typhi（チフス菌） は分離されなかった。この研究は地域ベースの血清学的スクリーニング serologic screening 血清学的スクリーニング（serologic screening） serologic screening（血清学的スクリーニング） を「実施可能だが保菌者 carrier 保菌者（carrier） carrier（保菌者） の同定には非実用的」と結論 conclusion 結論（conclusion） conclusion（結論） している³。上記の1987年の数値を現行の標準的な保菌者 carrier 保菌者（carrier） carrier（保菌者） 診断として読まない（WHOのファクトシートは保菌の確認を医師 medical doctor 医師（medical doctor） medical doctor（医師） の検査に委ね、CDCの臨床ガイダンスにもVi抗体検査の記載はない。2021年の総説も、無症候の保菌者 carrier 保菌者（carrier） carrier（保菌者） を同定できる診断法は現時点で無いとしている⁴）。同じ「凝集反応agglutination凝集反応（agglutination）agglutination（凝集反応）」という括りで語られることがあるが、目的の異なる検査である。

判定基準とカットオフの地域差

単一の力価だけでは腸チフス typhoid fever 腸チフス（typhoid fever） typhoid fever（腸チフス） と判定できない。古典的なWidal試験は、急性期・回復期recovery phase 回復期（recovery phase）recovery phase（回復期） の2点（約10日の間隔）で採取するペア血清 paired sera ペア血清（paired sera） paired sera（ペア血清） を前提に設計されており、抗O抗体（TO）・抗H抗体（TH）いずれかで4倍以上の上昇を陽性の根拠とする⁵⁴。⚠️ 腸チフスtyphoid fever 腸チフス（typhoid fever）typhoid fever（腸チフス） 患者の一部は、検出可能な抗体反応そのものを欠く——ペア血清 paired sera ペア血清（paired sera） paired sera（ペア血清） にしても陰性のまま経過する症例があり、抗体を見る検査の原理的な限界である⁵。

⚠️ 実地ではペア血清 paired sera ペア血清（paired sera） paired sera（ペア血清） が省略されることが多い。 費用と診断の即時性の理由で、力価上昇を追う手順は省かれ、単回の力価だけで判定されるのが実情である⁶⁴。単回判定に使うカットオフ cut-off カットオフ（cut-off） cut-off（カットオフ） の一例として、流行地において抗H抗体1:160超・抗O抗体1:80超を「最近の感染」を疑う目安とする資料があるが、このカットオフ cut-off カットオフ（cut-off） cut-off（カットオフ） は地域によって変わり、一律の値は存在しない⁶。

流行地では健常者でも既往感染 past infection 既往感染（past infection） past infection（既往感染） や不顕性感染 subclinical infection 不顕性感染（subclinical infection） subclinical infection（不顕性感染） によって力価が高く、非流行地の基準をそのまま当てると偽陽性が量産される。インド・ウッタラーカンド州ガルワール地方の健常者2,164名を対象にした調査では、この地域の健常者のベースライン抗体価 antibody titer 抗体価（antibody titer） antibody titer（抗体価） は抗O抗体1:40・抗H抗体1:80が最も多く、この地域で診断的意義があるとされたカットオフ cut-off カットオフ（cut-off） cut-off（カットオフ） は抗O抗体1:80・抗H抗体1:160だった——同じインド国内の先行研究でも報告値は一致せず（中央インド・カルナータカ・ポンディシェリは抗O 1:80・抗H 1:80、チャンディガルは抗H 1:160）、このガルワール地方はベースライン自体が抗O 1:40と他地域より低かった。著者らは、「各国・各地域が健常者集団のベースライン力価を定期的に更新する必要がある」と述べている⁷。

陽性の意味

血液培養を基準にWidal試験の精度を検証した近年の研究では、感度70.18%・特異度74.22%・陽性的中率positive predictive value 陽性的中率（positive predictive value）positive predictive value（陽性的中率） 30.53%・陰性的中率negative predictive value, NPV 陰性的中率（negative predictive value, NPV）negative predictive value, NPV（陰性的中率） 93.91%と報告されている⁸。⭐ 陽性的中率positive predictive value 陽性的中率（positive predictive value）positive predictive value（陽性的中率） の低さが実務上もっとも響く数字である。 この研究の集団では「陽性のうち約7割が偽陽性」という計算になる（陽性的中率positive predictive value 陽性的中率（positive predictive value）positive predictive value（陽性的中率） は有病率 prevalence 有病率（prevalence） prevalence（有病率） に依存するため、他の集団へそのまま一般化はできない）。陽性という結果だけで治療方針 treatment strategy 治療方針（treatment strategy） treatment strategy（治療方針） を決めてはならない理由がここにある。

陽性は腸チフスtyphoid fever腸チフス（typhoid fever）typhoid fever（腸チフス）・パラチフスparatyphoid パラチフス（paratyphoid）paratyphoid（パラチフス） の可能性を上げる所見にとどまり、確定には血液培養などの微生物学的根拠を要する。前述の通り抗H抗体単独の高値はワクチン接種歴・既往感染past infection 既往感染（past infection）past infection（既往感染） を反映している可能性があり、抗O抗体の上昇を伴わない陽性は急性感染の根拠として弱い。

⚠️ 測定上の注意

• 他のサルモネラ属 Salmonella サルモネラ属（Salmonella） Salmonella（サルモネラ属） 血清型との交差反応 cross-reactivity 交差反応（cross-reactivity） cross-reactivity（交差反応） や既往感染 past infection 既往感染（past infection） past infection（既往感染） による残存抗体は、低感度・低特異度の主要な原因として挙げられている⁶。
• ⭐ デング熱Dengue feverデング熱（Dengue fever）Dengue fever（デング熱）・COVID-19など急性ウイルス感染でも偽陽性化しうるとする報告がある（各40例の小規模な観察研究1件で、ガイドライン等での確認は取れていない）。この研究では、デング熱Dengue fever デング熱（Dengue fever）Dengue fever（デング熱） 患者の20%・COVID-19患者の20%が有意な力価を示し、対照群（30例中2例、6.6%）を大きく上回った——O抗原 O antigen (somatic antigen)O抗原（O antigen (somatic antigen)） O antigen (somatic antigen)（O抗原）・H抗原H antigen H抗原（H antigen）H antigen（H抗原） が腸内細菌科に広く共有される抗原であることに加え、既感作者のメモリーT細胞 memory T cells メモリーT細胞（memory T cells） memory T cells（メモリーT細胞） 活性化が機序として提唱されている⁹。
• 一部の腸チフス typhoid fever 腸チフス（typhoid fever） typhoid fever（腸チフス） 患者は、そもそも検出可能な抗体反応を起こさない⁵。

⚠️ 偽陽性・偽陰性のどちらの機序も本質は同じで、「力価」が腸チフス typhoid fever 腸チフス（typhoid fever） typhoid fever（腸チフス） に固有の反応ではなく、免疫記憶secondary exposure 免疫記憶（secondary exposure）secondary exposure（免疫記憶） と交差反応性 cross-reactivity 交差反応性（cross-reactivity） cross-reactivity（交差反応性） を含む広い抗体プールを見ていることに由来する。単回の陽性・陰性だけで診断を確定・除外しない。

現在の位置づけ

現行の診断標準は血液培養である。単回の血液培養は流行地の患者で感度50〜66%程度にとどまるが、渡航者では90%を超える。骨髄培養bone marrow culture骨髄培養（bone marrow culture）bone marrow culture（骨髄培養）は抗菌薬投与後でも感度が保たれやすく、80〜96%と培養法の中で最も感度が高いが、侵襲的で日常的 routine 日常的（routine） routine（日常的） には行いにくい。便培養stool culture 便培養（stool culture）stool culture（便培養） は急性期（とくに第1週）の診断には不向きで、尿培養は日常的 routine 日常的（routine） routine（日常的） には用いられない⁶¹。

flowchart TD
    A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='typhoid fever'>腸チフス</span>を疑う発熱患者"] --> B["血液培養を複数セット採取"]
    B --> C{"陽性か"}
    C -->|"陽性"| D["確定診断<br>感受性結果に基づき治療"]
    C -->|"陰性だが臨床的疑いが強い"| E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bone marrow culture'>骨髄培養</span>を検討<br>（感度は高いが侵襲的。既治療例・長期経過など限られた場面）"]
    E --> F["便・尿培養、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='rapid diagnostic kit'>迅速診断キット</span>も併用"]
    F --> G["Widal試験は補助情報にとどめる<br>単独では確定・除外に用いない"]

Typhidot・Tubexなどの迅速診断キット rapid diagnostic kit 迅速診断キット（rapid diagnostic kit） rapid diagnostic kit（迅速診断キット） も各地で使われているが、市販marketing 市販（marketing）marketing（市販） キットの中で最良のものでも2017年のコクランレビュー Cochrane review コクランレビュー（Cochrane review） Cochrane review（コクランレビュー） で感度73.8%・特異度94.5%にとどまる⁶。核酸増幅法nucleic acid amplification test 核酸増幅法（nucleic acid amplification test）nucleic acid amplification test（核酸増幅法） （PCRなど）は血液中の菌量が少ないため直接検体での感度が低いとされ、報告される感度は研究により40〜100%と幅があり（特異度は最適条件で100%近い）、専門の人員と設備も要るため、Widal試験に代わる決定打にはなっていない⁶⁴。

⚠️ CDCのYellow Bookは、Widal試験を「信頼性reliability 信頼性（reliability）reliability（信頼性） に乏しい」とし血清学的検査より血液培養を優先する立場を取る一方、安価さから低・中所得国では依然広く使われている¹。CDCの臨床ガイダンスはさらに明確に、Widal試験などの血清学的検査は偽陽性が多いため推奨されないとし、骨髄培養bone marrow culture 骨髄培養（bone marrow culture）bone marrow culture（骨髄培養） は感度80%（一部の研究）で抗菌薬投与後も陽性が続きうるとしている¹⁰。南アフリカNICDの指針も同様に血清検査を推奨せず、真の陽性の最大10%で検出可能な抗体価 antibody titer 抗体価（antibody titer） antibody titer（抗体価） が出ないこと、交差反応cross-reactivity 交差反応（cross-reactivity）cross-reactivity（交差反応） で偽陽性が多いこと、基準力価と対血清がないと解釈できないことを理由に挙げる。一方、同指針は骨髄培養 bone marrow culture 骨髄培養（bone marrow culture） bone marrow culture（骨髄培養） （感度90%）を、血液培養の感度が近づいているため日常診療では推奨せず、既治療例や規定量の血液培養が陰性の長期経過例などに限る¹¹。「推奨されない」は診断の標準としての位置づけであり、現場で使われていないという意味ではない。これは米国・南アフリカの機関の見解であり、全世界の合意として断定しない（WHOの腸チフス typhoid fever 腸チフス（typhoid fever） typhoid fever（腸チフス） ファクトシートは診断について「血液検査で確認できる」とのみ述べ、Widal試験には言及しない）。精度の高い代替検査が実用化されていないことが、精度の低いWidal試験が今も使われ続ける根本的な理由である。

まとめ

• Widal試験は血清中の抗O抗体・抗H抗体の凝集価 agglutination titer 凝集価（agglutination titer） agglutination titer（凝集価） を段階希釈 serial dilution 段階希釈（serial dilution） serial dilution（段階希釈） で測定する検査で、抗O抗体は感染早期に上昇し比較的早く低下、抗H抗体は遅れて上昇し長く残存する（ワクチン接種歴・既往感染past infection 既往感染（past infection）past infection（既往感染） でも上昇）。抗Vi抗体は別の検査で、慢性保菌者chronic carrier 慢性保菌者（chronic carrier）chronic carrier（慢性保菌者） のスクリーニングに研究されてきた（確定は培養）。
• 原則は急性期・回復期recovery phase 回復期（recovery phase）recovery phase（回復期） のペア血清 paired sera ペア血清（paired sera） paired sera（ペア血清） で4倍以上の上昇を見る設計だが、実地では省略され単回判定されることが多い。単回で判定する場合のカットオフ cut-off カットオフ（cut-off） cut-off（カットオフ） は地域の健常者ベースライン抗体価 antibody titer 抗体価（antibody titer） antibody titer（抗体価） に依存し、一律の値は存在しない。
• 血液培養を基準にした精度は感度約70%・特異度約74%・陽性的中率positive predictive value 陽性的中率（positive predictive value）positive predictive value（陽性的中率） 約31%にとどまり、陽性の大半が偽陽性になりうる（陽性的中率positive predictive value 陽性的中率（positive predictive value）positive predictive value（陽性的中率） は有病率 prevalence 有病率（prevalence） prevalence（有病率） に依存する）。
• 偽陽性は既往感染 past infection既往感染（past infection） past infection（既往感染）・不顕性感染subclinical infection不顕性感染（subclinical infection）subclinical infection（不顕性感染）・ワクチン接種歴・交差反応cross-reactivity交差反応（cross-reactivity）cross-reactivity（交差反応）・デング熱Dengue fever デング熱（Dengue fever）Dengue fever（デング熱） やCOVID-19などの急性ウイルス感染で起こり、偽陰性は発症早期・早期の抗菌薬投与・免疫不全・抗体反応の欠如で起こる。
• 現行の診断標準は血液培養（骨髄培養bone marrow culture 骨髄培養（bone marrow culture）bone marrow culture（骨髄培養） がさらに高感度だが侵襲的）で、迅速診断キットrapid diagnostic kit 迅速診断キット（rapid diagnostic kit）rapid diagnostic kit（迅速診断キット） や核酸増幅法 nucleic acid amplification test 核酸増幅法（nucleic acid amplification test） nucleic acid amplification test（核酸増幅法） も精度に限界があり、Widal試験の代替として確立していない。Widal試験は補助的検査にとどまる。