微生物学 · 5/29
感染性検体:採取・搬送・検査手順の基本ルール
Infectious specimens: basic rules of sample collection, transport, and laboratory procedures
- 検査値
- 核酸増幅検査
🧠 感染症検体の扱いは、その後どれほど精密な検査を行っても取り返せない「最初のボトルネック」である。 採取時に常在細菌叢 microbiota 常在細菌叢(microbiota) microbiota(常在細菌叢) の混入を避け、搬送・保存の温度と時間を守らなければ、培養も血清学も分子生物学的検査 molecular methods 分子生物学的検査(molecular methods) molecular methods(分子生物学的検査) も正しい答えを返せない。本トピックは「①検体ごとの採取ルール」「②保存・搬送の条件」「③検体到着後に検査室内でどの経路をたどるか」という3層で整理すると全体像がつかみやすい。
検体採取の基本原則
- 採取の最優先事項は、常在細菌叢microbiota 常在細菌叢(microbiota)microbiota(常在細菌叢) や他の細菌による汚染を避けること。
検体別の採取ルール
| 検体 | 採取のポイント |
|---|---|
| 咽頭ぬぐい液pharyngeal swab咽頭ぬぐい液(pharyngeal swab)pharyngeal swab(咽頭ぬぐい液) | 食事の前後2時間を避けて採取する |
| 尿 | 中間尿clean-catch midstream urine中間尿(clean-catch midstream urine)clean-catch midstream urine(中間尿)——外陰部 vulva外陰部(vulva) vulva(外陰部)・尿道口を清拭後、排尿開始部分はトイレに廃棄し、中間部pars intermedia 中間部(pars intermedia)pars intermedia(中間部) 分のみを容器に採取して汚染を避ける |
| 血液 | 静脈穿刺部venipuncture site 静脈穿刺部(venipuncture site)venipuncture site(静脈穿刺部) 位に消毒薬 disinfectant 消毒薬(disinfectant) disinfectant(消毒薬) を使用し、手袋を着用して採取する。感度を左右するのはセット数と採血量——1回の敗血症エピソードにつき異なる穿刺部位 puncture site 穿刺部位(puncture site) puncture site(穿刺部位) から2〜4セットを抗菌薬投与前に採取するのが基本で、汚染率contamination rate 汚染率(contamination rate)contamination rate(汚染率) は3%を超えないことが望ましい1 |
| 脳脊髄液 | 解剖学的部位を消毒薬 disinfectant 消毒薬(disinfectant) disinfectant(消毒薬) で清拭してから採取する |
| 便 | 容器の1/3程度を、水・便器表面・土に触れていない便で満たす |
| 嫌気性検体 | 嫌気性搬送培地 transport medium 搬送培地(transport medium) transport medium(搬送培地) または気密シリンジに採取する |
保存と搬送
- 可能な限り速やかに検査室へ搬送するのが原則。
- 保存は室温で最大2時間、または4°Cで最大24時間まで。
- 搬送は搬送培地 transport medium搬送培地(transport medium) transport medium(搬送培地)/栄養搬送培地 transport medium 搬送培地(transport medium) transport medium(搬送培地) を用い、最適な温度を保つ。
⚠️ 冷蔵してはならない検体がある。 細菌性髄膜炎bacterial meningitis細菌性髄膜炎(bacterial meningitis)bacterial meningitis(細菌性髄膜炎)が疑われるCSF(ウイルス性髄膜炎viral meningitis ウイルス性髄膜炎(viral meningitis)viral meningitis(ウイルス性髄膜炎) が疑われる場合は逆に冷蔵が必要——同じCSFでも疑う病原体によって扱いが正反対になる点に注意)、血液培養、そして*Neisseria gonorrhoeae*(低温・乾燥に脆弱なため採取後直ちに培地に接種する)は、冷蔵保存の対象外である。
検査室での検体の流れ
検体が検査室に届いた後は、複数の診断経路が並行して進み、最終的に菌種同定species-level identification菌種同定(species-level identification)species-level identification(菌種同定)に収束したのち、さらに2方向へ分岐する。
flowchart TD
A["検体(感染が疑われる患者由来)"] --> B["血清学的検査<br>抗原検出:分〜時間<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='antibody detection'>抗体検出</span>:時間〜日"]
A --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='microscopy'>顕微鏡検査</span><br>グラム染色・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='special stains'>特殊染色</span>:数分"]
A --> D["培養:1〜2日<br>非<span class='jp-term jp-term-diagram' title='selective medium'>選択培地</span>(例:普通寒天・血液寒天)<br>選択・鑑別培地(例:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='eosin methylene blue agar'>EMB培地</span>)"]
A --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='molecular methods'>分子生物学的検査</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='polymerase chain reaction'>PCR</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight'>MALDI-TOF</span>:数時間〜数日"]
D --> F["生化学的検査:数分〜1日<br>カタラーゼ・ウレアーゼ・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='coagulase'>コアグラーゼ</span>産生など"]
C --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='species-level identification'>菌種同定</span>"]
F --> G
E --> G
G --> H["型別:数分〜数日<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='phage typing'>ファージ型別</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='serotyping'>血清型別</span>・分子タイピング法"]
G --> I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='drug susceptibility testing'>薬剤感受性検査</span>:1日<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='disk diffusion method'>ディスク拡散法</span>・E-test・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dilution method'>希釈法</span>"]
I --> J["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='antibiogram'>アンチバイオグラム</span><br>菌の感受性・耐性の一覧"]
- 分子生物学的検査molecular methods分子生物学的検査(molecular methods)molecular methods(分子生物学的検査)は、検体または培養菌のいずれからも実施可能で、PCR(polymerase chain reaction, ポリメラーゼ連鎖反応polymerase chain reaction, PCRポリメラーゼ連鎖反応(polymerase chain reaction, PCR)polymerase chain reaction, PCR(ポリメラーゼ連鎖反応))やMALDI-TOF(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, マトリックス支援レーザー脱離イオン化matrix-assisted laser desorption/ionization マトリックス支援レーザー脱離イオン化(matrix-assisted laser desorption/ionization)matrix-assisted laser desorption/ionization(マトリックス支援レーザー脱離イオン化) 飛行時間型質量分析 mass spectrometry質量分析(mass spectrometry) mass spectrometry(質量分析))が代表的手法(詳細は5/33参照)。嫌気性菌の同定もMALDI-TOF・全ゲノム解析whole genome sequencing 全ゲノム解析(whole genome sequencing)whole genome sequencing(全ゲノム解析) の導入で大きく様変わりしたが、EUCASTEUCAST(European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing)は嫌気性菌の感受性試験 susceptibility test 感受性試験(susceptibility test) susceptibility test(感受性試験) 法そのものを定めておらず、CLSICLSI(Clinical and Laboratory Standards Institute)のM11文書が事実上の標準として使われる点は他の菌群と異なる2。
- 型別はN. meningitidisやE. coliなど、亜種subspecies 亜種(subspecies)subspecies(亜種) レベルの識別が診療上重要な菌種でのみ行う(詳細は5/32参照)。⚠️ 血清凝集法・ファージ型別phage typing ファージ型別(phage typing)phage typing(ファージ型別) という伝統的 Traditional 伝統的(Traditional) Traditional(伝統的) な表現型別は、全ゲノムシークエンス sequence シークエンス(sequence) sequence(シークエンス) (WGS)に置き換わりつつある——1回の解析で菌種・血清型・病原因子virulence factor病原因子(virulence factor)virulence factor(病原因子)・薬剤耐性antimicrobial resistance, AMR 薬剤耐性(antimicrobial resistance, AMR)antimicrobial resistance, AMR(薬剤耐性) の情報を同時に得られ、米国のリステリア症 Listeriosis リステリア症(Listeriosis) Listeriosis(リステリア症) サーベイランス surveillance サーベイランス(surveillance) surveillance(サーベイランス) では導入後にアウトブレイク outbreak アウトブレイク(outbreak) outbreak(アウトブレイク) 検出件数が36%増加した3。
- 薬剤感受性検査drug susceptibility testing薬剤感受性検査(drug susceptibility testing)drug susceptibility testing(薬剤感受性検査)の結果をまとめたものがアンチバイオグラムantibiogramアンチバイオグラム(antibiogram)antibiogram(アンチバイオグラム)——分離菌の抗菌薬感受性・耐性の一覧である。
まとめ
- 検体採取は常在細菌叢 microbiota 常在細菌叢(microbiota) microbiota(常在細菌叢) による汚染を避けることが最優先で、検体の種類ごとに固有の採取ルール(清潔操作aseptic technique清潔操作(aseptic technique)aseptic technique(清潔操作)・中間尿clean-catch midstream urine中間尿(clean-catch midstream urine)clean-catch midstream urine(中間尿)・嫌気性搬送など)がある。
- 保存は原則「室温2時間まで/4°Cで24時間まで」だが、細菌性髄膜炎bacterial meningitis 細菌性髄膜炎(bacterial meningitis)bacterial meningitis(細菌性髄膜炎) 疑いのCSF・血液培養・N. gonorrhoeaeは冷蔵してはならない。
- 検査室では血清学・顕微鏡・培養・分子生物学的検査molecular methods 分子生物学的検査(molecular methods)molecular methods(分子生物学的検査) が並行して進み、菌種同定species-level identification 菌種同定(species-level identification)species-level identification(菌種同定) に収束したのち、型別と薬剤感受性検査 drug susceptibility testing 薬剤感受性検査(drug susceptibility testing) drug susceptibility testing(薬剤感受性検査) (→アンチバイオグラム antibiogramアンチバイオグラム(antibiogram) antibiogram(アンチバイオグラム))へ分岐する。
- 型別と分子生物学的検査 molecular methods 分子生物学的検査(molecular methods) molecular methods(分子生物学的検査) の詳細はそれぞれ5/32・5/33で扱う。
出典
- 1.A Guide to Utilization of the Microbiology Laboratory for Diagnosis of Infectious Diseases: 2018 Update by the Infectious Diseases Society of America and the American Society for Microbiology(Infectious Diseases Society of America / American Society for Microbiology・2018)成人の菌血症評価では1回の敗血症エピソードにつき2〜4セットの血液培養を採取することが基本であり、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌・viridans group streptococci・Corynebacterium属・Bacillus属(炭疽菌を除く)が代表的な検体汚染菌であること、血液培養の汚染率は3%を超えないことが望ましいとされることを確認した閲覧 2026-08-26
- 2.Identification and Antimicrobial Susceptibility Testing of Anaerobic Bacteria: Rubik's Cube of Clinical Microbiology?(Antibiotics (Basel)・2017)MALDI-TOF質量分析法・全ゲノム解析(WGS)の導入により嫌気性菌の同定は大きく変わったこと、EUCASTは嫌気性菌の感受性試験法そのものを定めておらずCLSIのM11文書が事実上の標準として使われることを確認した閲覧 2026-08-26
- 3.Next-generation sequencing technologies and their application to the study and control of bacterial infections(Clinical Microbiology and Infection・2018)全ゲノムシークエンス(WGS)は1回の解析で菌種・血清型・病原因子・薬剤耐性の情報をまとめて得られるため、伝統的な表現型に基づく型別(血清凝集法・ファージ型別など)の作業を置き換えうる技術であり、米国PulseNetのリステリア症サーベイランスではWGS導入後にアウトブレイク検出件数が36%増加したことを確認した閲覧 2026-08-26