敗血症（定義・病態機序・微生物学的診断）

🧠 敗血症は「感染」そのものではなく「感染に対する宿主免疫host immunity宿主免疫（host immunity）host immunity（宿主免疫）の暴走」で人が死ぬ病態である。 菌血症（血液中に細菌がいるだけ）は敗血症の引き金にはなるが、実際に患者を殺すのは細菌そのものではなく、サイトカインストームcytokine stormサイトカインストーム（cytokine storm）cytokine storm（サイトカインストーム）による血管内皮傷害vascular endothelial injury血管内皮傷害（vascular endothelial injury）vascular endothelial injury（血管内皮傷害）・微小循環不全・多臓器不全multiple organ failure (MOF)多臓器不全（multiple organ failure (MOF)）multiple organ failure (MOF)（多臓器不全）という「行き過ぎた炎症反応」である。だからこそ治療の柱は「原因菌を叩く抗菌薬」と「暴走した炎症反応を支える集中治療intensive care集中治療（intensive care）intensive care（集中治療）」の両輪になる。

敗血症の定義

敗血症とは、感染に対する調節不全な宿主反応host reaction宿主反応（host reaction）host reaction（宿主反応）によって引き起こされる、生命を脅かす臓器機能不全と定義される。病原体の存在と、それに対する免疫応答の両方が関与する、感染に対する体の反応が自分自身の組織・臓器を傷害してしまう、生命を脅かす病態である。

敗血症は通常、細菌・真菌による血流感染bloodstream infection血流感染（bloodstream infection）bloodstream infection（血流感染）、すなわち菌血症（bacteraemia、血液中に細菌が存在すること）の結果として生じる。菌血症はサイトカインストームcytokine stormサイトカインストーム（cytokine storm）cytokine storm（サイトカインストーム）という形で免疫系を刺激し、敗血症、さらには死に至ることがある。トリガーとなるのは多くの場合グラム陰性菌の内毒素や、グラム陽性・陰性菌の外毒素（スーパー抗原superantigenスーパー抗原（superantigen）superantigen（スーパー抗原）など）である。宿主側の要因（免疫不全・基礎疾患など）は、敗血症の起こりやすさ・重症度にも直結する。

SIRSと重症度のスペクトラム

全身性炎症反応症候群systemic inflammatory response syndrome, SIRS全身性炎症反応症候群（systemic inflammatory response syndrome, SIRS）systemic inflammatory response syndrome, SIRS（全身性炎症反応症候群）とは、感染に限らず急性膵炎acute pancreatitis急性膵炎（acute pancreatitis）acute pancreatitis（急性膵炎）・熱傷・多発外傷multitrauma (multiple trauma)多発外傷（multitrauma (multiple trauma)）multitrauma (multiple trauma)（多発外傷）・自己免疫疾患などさまざまな侵襲に対する急性の全身反応である。以下の4項目のうち2項目以上を満たすと定義される。

flowchart TD
  A["無症候性菌血症"] --> B["菌血症"]
  B --> C["敗血症<br>感染が原因のSIRS"]
  C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='severe sepsis'>重症敗血症</span><br>敗血症＋臓器機能不全"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='septic shock'>敗血症性ショック</span><br>敗血症＋ICU治療下でも制御不能な低血圧"]

• 敗血症＝感染が原因のSIRS
• 重症敗血症severe sepsis重症敗血症（severe sepsis）severe sepsis（重症敗血症）／敗血症症候群severe sepsis敗血症症候群（severe sepsis）severe sepsis（敗血症症候群）＝敗血症＋臓器機能不全
• 敗血症性ショックseptic shock敗血症性ショック（septic shock）septic shock（敗血症性ショック）＝敗血症＋集中治療室intensive care unit (ICU)集中治療室（intensive care unit (ICU)）intensive care unit (ICU)（集中治療室）での治療下でも制御できない低血圧

病態機序

• 微生物およびその産生物が反応の引き金となる
• マクロファージ・単球・上皮細胞による炎症性メディエーターinflammatory mediator炎症性メディエーター（inflammatory mediator）inflammatory mediator（炎症性メディエーター）の産生亢進
• 複数のメディエーター間の複雑な相互作用・相互活性化
• 転帰は炎症性メディエーターinflammatory mediator炎症性メディエーター（inflammatory mediator）inflammatory mediator（炎症性メディエーター）と抗炎症性anti-inflammatory抗炎症性（anti-inflammatory）anti-inflammatory（抗炎症性）メディエーターのバランスによって決まる

flowchart TD
  A["微生物学的刺激<br>細菌・真菌・寄生虫・ウイルス"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tissue factor'>組織因子</span>の発現<br>マクロファージ・好中球・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dendritic cell'>樹状細胞</span>・T細胞の活性化"]
  B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='coagulation cascade'>凝固カスケード</span>の活性化"]
  B --> D["活性化顆粒球による<span class='jp-term jp-term-diagram' title='reactive oxygen species (ROS)'>活性酸素種</span>の放出<br>シグナル増幅"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hyperinflammation'>過剰炎症</span><br>TNFα・IL-1β・IL-6・IL-8・PAF・C5a・MIF・HMGB1"]
  D --> F["低反応性炎症<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='anti-inflammatory cytokine'>抗炎症性サイトカイン</span>・アポトーシス・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='immune cell'>免疫細胞</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anergy'>アネルギー</span>"]
  C --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='DIC'>播種性血管内凝固</span>"]
  E --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vascular endothelial injury'>血管内皮傷害</span>"]
  G --> I["微小循環障害"]
  H --> I
  I --> J["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tissue hypoxia'>組織低酸素</span>・心血管機能不全・アポトーシス"]
  J --> K["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tissue injury'>組織傷害</span>→臓器機能不全→死"]

💡 図中の略語：TNFα＝腫瘍壊死因子α（tumor necrosis factor alpha）、IL＝インターロイキンinterleukinインターロイキン（interleukin）interleukin（インターロイキン）、PAF＝血小板活性化因子platelet-activating factor血小板活性化因子（platelet-activating factor）platelet-activating factor（血小板活性化因子）、C5a＝補体成分complement component補体成分（complement component）complement component（補体成分）5a（complement component 5a）、MIF＝マクロファージ遊走阻止因子macrophage migration inhibitory factorマクロファージ遊走阻止因子（macrophage migration inhibitory factor）macrophage migration inhibitory factor（マクロファージ遊走阻止因子）、HMGB1＝高移動度mobility移動度（mobility）mobility（移動度）群タンパク質1（high mobility group box 1）。これらはいずれも過剰炎症hyperinflammation過剰炎症（hyperinflammation）hyperinflammation（過剰炎症）側のメディエーターであり、抗炎症性サイトカインanti-inflammatory cytokine抗炎症性サイトカイン（anti-inflammatory cytokine）anti-inflammatory cytokine（抗炎症性サイトカイン）・アポトーシス・免疫細胞immune cell免疫細胞（immune cell）immune cell（免疫細胞）のアネルギーanergyアネルギー（anergy）anergy（アネルギー）（無反応non-response無反応（non-response）non-response（無反応）化）といった低反応性炎症側の反応とバランスを取り合う。

診断

より詳しい検体採取・培養法については菌血症・心内膜炎・敗血症の微生物学的診断も参照。

臨床所見

低体温または高体温hyperthermia高体温（hyperthermia）hyperthermia（高体温）、頻呼吸、頻脈、アルカローシス、筋肉痛、皮疹、黄疸、消化管症状、点状出血など。

検査所見

治療

• 敗血症を疑ったら1時間以内に広域抗菌薬broad-spectrum antibiotics広域抗菌薬（broad-spectrum antibiotics）broad-spectrum antibiotics（広域抗菌薬）を開始する（例：バンコマイシン＋カルバペネムcarbapenemカルバペネム（carbapenem）carbapenem（カルバペネム）／アミノグリコシド、必要に応じてフルコナゾールfluconazoleフルコナゾール（fluconazole）fluconazole（フルコナゾール）併用）
• 集中治療intensive care集中治療（intensive care）intensive care（集中治療）（輸液、昇圧薬vasopressor昇圧薬（vasopressor）vasopressor（昇圧薬）、酸素投与、ステロイドなど）
• 感染源のコントロール——感染源（膿瘍のドレナージ、感染デバイスの抜去removal (of a tube/catheter/drain)抜去（removal (of a tube/catheter/drain)）removal (of a tube/catheter/drain)（抜去）など）が治療方針treatment strategy治療方針（treatment strategy）treatment strategy（治療方針）を左右する

⚠️ 敗血症は「時間との勝負」の医学的緊急事態medical emergency医学的緊急事態（medical emergency）medical emergency（医学的緊急事態）。 抗菌薬投与が遅れるほど生存率survival生存率（survival）survival（生存率）は低下することが知られており、疑った時点から抗菌薬投与までの時間を最小化することが治療の要となる。

血液培養ボトル

血液培養は輸送用培地を兼ねた培養ボトルを用いる。密閉系で血液を直接ボトル内の液体培地へ採取し、自動血液培養装置で培養する。

• 一度に2本（好気性1本＋嫌気性1本）を接種する
• 3セットを20分間隔で採取する
• 無菌操作aseptic technique無菌操作（aseptic technique）aseptic technique（無菌操作）の原則（皮膚消毒、手袋の使用）を守る
• 可能であれば発熱の上昇期に、抗菌薬投与前に採取するのが望ましい
• 陽性化しない限り7日間培養する
• 装置はボトル底部のインジケーターディスクの色調変化を光度計で測定し、発育陽性のボトルを自動的にフラグする——ここから菌種同定species-level identification菌種同定（species-level identification）species-level identification（菌種同定）の過程が始まる

⭐ 血液培養は「2本×3セット×20分間隔」で覚える。 好気性・嫌気性の2本を1セットとし、これを20分間隔で3セット、抗菌薬投与前・発熱の上昇期に採取するのが原則である。

まとめ

• 敗血症は感染に対する調節不全な宿主反応host reaction宿主反応（host reaction）host reaction（宿主反応）による生命を脅かす臓器機能不全で、無症候性菌血症→菌血症→敗血症（感染によるSIRS）→重症敗血症severe sepsis重症敗血症（severe sepsis）severe sepsis（重症敗血症）（＋臓器機能不全）→敗血症性ショックseptic shock敗血症性ショック（septic shock）septic shock（敗血症性ショック）（＋制御不能な低血圧）という重症度のスペクトラムを持つ。
• SIRSは体温異常・頻呼吸・頻脈・白血球数white blood cell count白血球数（white blood cell count）white blood cell count（白血球数）異常の4項目のうち2項目以上で診断される、感染に限らない全身性炎症反応systemic inflammatory response全身性炎症反応（systemic inflammatory response）systemic inflammatory response（全身性炎症反応）である。
• 病態機序の中核は、微生物刺激による凝固カスケードcoagulation cascade凝固カスケード（coagulation cascade）coagulation cascade（凝固カスケード）と免疫細胞immune cell免疫細胞（immune cell）immune cell（免疫細胞）の活性化が播種性血管内凝固disseminated intravascular coagulation, DIC播種性血管内凝固（disseminated intravascular coagulation, DIC）disseminated intravascular coagulation, DIC（播種性血管内凝固）と血管内皮傷害vascular endothelial injury血管内皮傷害（vascular endothelial injury）vascular endothelial injury（血管内皮傷害）を引き起こし、微小循環障害→組織低酸素tissue hypoxia組織低酸素（tissue hypoxia）tissue hypoxia（組織低酸素）→臓器機能不全→死へ至る過程であり、過剰炎症hyperinflammation過剰炎症（hyperinflammation）hyperinflammation（過剰炎症）と低反応性炎症のバランスが転帰を左右する。
• 診断は臨床所見clinical signs臨床所見（clinical signs）clinical signs（臨床所見）に加え、CRP・プロカルシトニンprocalcitonin, PCTプロカルシトニン（procalcitonin, PCT）procalcitonin, PCT（プロカルシトニン）などの炎症マーカーinflammatory marker炎症マーカー（inflammatory marker）inflammatory marker（炎症マーカー）、血小板減少、多重PCRに加え、抗菌薬投与前・発熱上昇期に好気性＋嫌気性ボトルを3セット採取する血液培養が中心となる。
• 治療は疑った時点から1時間以内の広域抗菌薬broad-spectrum antibiotics広域抗菌薬（broad-spectrum antibiotics）broad-spectrum antibiotics（広域抗菌薬）投与、集中治療intensive care集中治療（intensive care）intensive care（集中治療）（輸液・昇圧薬vasopressor昇圧薬（vasopressor）vasopressor（昇圧薬）・酸素・ステロイド）、感染源コントロールsource control感染源コントロール（source control）source control（感染源コントロール）の3本柱からなり、時間経過time course時間経過（time course）time course（時間経過）とともに生存率survival生存率（survival）survival（生存率）は低下するため迅速な対応が必須である。