HIV感染とAIDS - 合併症

HIV感染の合併症は、免疫不全を背景に発症する二次的な疾患です。その発生メカニズムは、細胞性免疫と体液性免疫の抑制（感染症および腫瘍）またはヒト免疫不全ウイルスの直接的な影響（例えば、一部の神経疾患）に関連しています。

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結核菌症

HIV感染患者の約65%は新たに発症した疾患として結核と診断され、残りの患者は結核が再活性化した状態です。HIVは結核において免疫系（および免疫反応性）の状態に大きな影響を与え、マクロファージの分化を阻害し、特異的な肉芽腫の形成を阻害します。HIV感染の初期段階では特異的な炎症の形態に大きな変化はありませんが、エイズ段階では肉芽腫は形成されません。HIV感染患者の肺結核の特徴は、気管支の損傷、胸膜、心膜、リンパ節の瘻孔の形成を伴う重篤な経過をたどることです。通常、HIV感染患者の75～100%に肺結核が発生しますが、免疫不全が増加するにつれて、患者の25～70%に播種および肺外結核の発症が認められます。ウクライナでは、結核はエイズ期の患者の主な死亡原因の一つです。エイズ患者の肺では、肺根リンパ節腫脹と粟粒性発疹の形成、主に間質性変化の発生、胸水の形成といった変化が見られます。同時に、肺組織の崩壊を伴う症例数の減少が認められ、その結果、喀痰の顕微鏡検査および培養検査で結核菌が検出される患者数も減少しています。エイズ患者における結核性結核菌血症の頻発は極めて典型的であり、通常は敗血症性ショックや様々な臓器の機能不全を合併します。リンパ節（特に頸部）、骨、中枢神経系、髄膜、消化器の病変がしばしば観察され、前立腺や肝臓の膿瘍も報告されています。 HIV 感染患者の約 60 ～ 80% では、結核は肺の損傷のみで発生し、30 ～ 40% では他の臓器の変化が検出されます。

「非結核性」抗酸菌症の病原体群は、様々な種類の抗酸菌（40種以上）の代表例から構成されています。18種類の抗酸菌がヒトに疾患を引き起こします。4種類の微生物はヒトに対して比較的高い病原性を示し、14種類は日和見感染性と考えられています。M .avium（M.avium複合体（MAC）の一部）によって引き起こされる非定型抗酸菌症は重複感染であり、エイズ関連日和見感染症群の構成要素です。HIVパンデミック以前は、非定型抗酸菌症は極めて稀にしか診断されず、通常は重度の免疫抑制状態にある患者（例えば、臓器・組織移植中、長期のコルチコステロイド療法後、癌患者）に見られました。HIV感染患者は、MAC感染症の全身性感染症を発症することがあります。末期には、局所性または全身性の感染症が記録されます。局所性MAC感染症では、皮膚膿瘍およびリンパ節病変が検出され、全身性感染では、全身中毒、消化管症候群、胆管外閉塞症候群が検出されます。全身中毒症候群の徴候は、発熱、無力症、体重減少、重度の貧血、白血球減少症、血清中のアラニントランスアミナーゼ活性の上昇です。消化管症候群では、慢性の下痢と腹痛が起こり、肝脾腫、中腺炎、吸収不良症候群が認められます。胆管外閉塞は、門脈周囲および膵周囲リンパ節炎によって引き起こされ、胆道閉塞および中毒性肝炎につながります。非定型抗酸菌症の診断は、血液培養による抗酸菌の分離に基づいています。

ニューモシスチス肺炎

これまで、この疾患の原因菌は原生動物に分類されていましたが、P. carinii の遺伝学的および生化学的解析により、酵母菌類との分類上の類似性が示されました。P. carinii には3つの形態学的形態があります。スポロゾイト（直径1～2μmの嚢内小体）と栄養体（直径7～10μmの厚い壁を持つ嚢胞体、洋ナシ形のスポロゾイト8個からなる）です。

自然界では、ニューモシスチスはラット、マウス、イヌ、ネコ、ブタ、ウサギなどの哺乳類に生息していますが、ヒトへの感染はヒトとの接触によってのみ可能です。感染経路は、空気感染、気道感染、吸入、そして稀に胎盤感染です。ニューモシスチスは肺組織との親和性が高いため、致死的な場合でも病理学的プロセスが肺を越えて広がることはほとんどありません（これは病原体の毒性が極めて低いことに起因しています）。微生物は肺胞細胞に付着し、その剥離を引き起こします。ニューモシスチス症の主な臨床症状は、間質性肺炎と反応性肺胞炎です。症状は非特異的です。ニューモシスチス肺炎の潜伏期間は8～10日から5週間と様々です。この疾患の発症は、一般的な呼吸器感染症と区別がつきません。 AIDS患者の臨床症状は、血芽球症患者よりも緩やかに進行します。息切れは非常に急速に進行し（呼吸数は1分間に30～50回）、少量で粘稠な（時に泡状の）痰を伴う乾性または湿性の咳嗽、チアノーゼ、体温上昇を伴います。胸膜痛や喀血はまれに起こります。聴診では、（肺の局所的または全面にわたる）荒い、または弱い呼吸と乾性喘鳴が聴取されます。肺炎が進行するにつれて、呼吸不全および心血管不全の症状が悪化することがあります。X線画像は最初は非特異的ですが、その後、肺門部の肺胞気密度の低下と間質性陰影の増加が認められます。症例の半数以上で、両側の雲状の浸潤影（「バタフライ」症状）が認められ、病状の最重症時には、多数の局所陰影（「綿毛肺」）が認められます。発症時には、患者の3分の1で正常なX線画像がみられます。早期の腺房浸潤では、X線画像上でいわゆる気管支像（air bronchogram）が認められます（しばしば間質損傷と誤認されます）。しかし、進行期のX線画像では、肺炎が主に実質性であることが確認されます。症例の10～30%では、非対称性の、通常は上葉の浸潤が認められます。CT検査では、末梢浸潤（時に崩壊巣を伴う）、透明性の低下（「すりガラス状」）、および気腫性領域が検出されます。最も一般的な合併症は気胸です。

血液検査では、低色素性貧血、白血球増多（最大50×10 ⁹ /L）、および好酸球増多が認められます。血液生化学検査では、LDH活性が最大700～800 IU/Lまで上昇していることが認められます。PaO _{2の測定では、動脈血低酸素症が認められます。P}. cariniiに対する抗体の検出は非特異的検査であり、培養法はありません。そのため、診断は、様々な方法（免疫蛍光法、ロマノフスキー・ギムザ染色法、グラム染色法、シッフ試薬の使用など）を用いて、生体材料中の肺胞の直接的な形態学的観察に基づいて行われ、PCR診断も行われます。

病気が進行期にある場合、開胸肺生検が行われます。手術中に肉眼的に観察すると、患者の肺は拡大し、圧縮され、ゴムのような硬さを呈し、水疱性および気腫性変化が認められ、腐敗した空洞が認められます。ニューモシスチス肺炎の場合、肺胞内の泡状滲出液、びまん性肺胞損傷、類上皮肉芽腫、剥離性間質性肺炎、間質性リンパ浸潤は、肺組織の組織学的変化です。ニューモシスチス肺炎におけるエイズ患者の生存率は55%を超えません。急性呼吸不全、重度の低酸素症、または白血球減少症を背景として治療を開始すると、予後は著しく悪化します。さまざまな情報源によると、エイズ患者の肺炎および急性呼吸不全による死亡率は 52.5 ～ 100% の範囲であり、人工呼吸器を使用している場合は 58 ～ 100% になります。

サイトメガロウイルス感染症

サイトメガロウイルス感染症は通常、潜伏性です。しかし、サイトメガロウイルスの一次感染、あるいは感染者におけるウイルスの再感染または再活性化によって引き起こされる、臨床的に発現する形態の疾患が診断されることもあります。臨床症状の発現を伴う全身性サイトメガロウイルス感染症は、HIV感染患者の日和見疾患の構造において重要な位置を占めています。この病態は、抗レトロウイルス薬を服用していないエイズ患者の20～40%に認められます。サイトメガロウイルス感染症は、HIV感染患者の10～20%において直接的な死因となっています。サイトメガロウイルス感染症の発生確率と重症度は、免疫抑制の程度と関連しています。血液中のCD4陽性リンパ球数が1μlあたり100～200個の場合、HIV感染者の1.5%において顕性サイトメガロウイルス感染症と診断されます。 CD4陽性リンパ球数が1μlあたり50～100個に減少すると、サイトメガロウイルス感染症を発症する確率はほぼ4倍に増加します。CD4陽性リンパ球が完全に消失すると（1μlあたり50個未満）、感染患者のほぼ半数で感染症が認められます。

血液中のCD4 +リンパ球の含有量が十分に高い場合（1μlあたり200個を超える）、サイトメガロウイルス感染症の症状が現れることはまれです。この病気は通常、前駆症状が検出されながら徐々に進行します。顕著な臓器障害の形成に先行します。成人では、体温が38.5°C以上に上昇する不規則なタイプの長期の波状発熱が認められます。脱力感、急速な疲労、食欲不振、大幅な体重減少。頻度は低いですが、発汗（主に夜間）、関節痛または筋肉痛があります。肺が影響を受けると、これらの症状に加えて、徐々に強くなる乾いた咳または少量の痰を伴う咳が加わります。呼吸器官へのサイトメガロウイルスの損傷を患った死亡患者の剖検中に、嚢胞および被包性膿瘍を伴う肺の線維性無気肺がしばしば見つかります。サイトメガロウイルス感染症の最も重篤な症状は網膜炎（患者の25～30%に診断される）です。患者は眼球に浮遊物のような斑点が見える症状を訴え、その後視力が低下します。この視力喪失は網膜の炎症と壊死によって進行するため、不可逆的です。眼底検査では、網膜に滲出液と血管周囲浸潤が認められます。サイトメガロウイルス食道炎では、嚥下時に胸骨の裏側に痛みが生じます。内視鏡検査では、食道または胃の粘膜に広範囲の表層潰瘍が認められる場合が典型的です。組織学的検査では、生検でサイトメガロウイルス細胞を検出することが可能です。PCR法ではウイルスDNAを判定できます。サイトメガロウイルス感染症は消化器系の様々な臓器に影響を及ぼしますが、最も多く発症するのは大腸炎です。患者は腹痛、軟便、体重減少、食欲不振に悩まされます。腸穿孔は最も深刻な合併症です。サイトメガロウイルス感染症の臨床症状としては、上行性脊髄炎および多発神経障害（亜急性期）も挙げられます。認知症を特徴とする脳炎、胆管の損傷と硬化性胆管炎の同時進行を伴うサイトメガロウイルス肝炎、重度の脱力感と血圧低下を伴う副腎炎などが挙げられます。精巣上体炎、頸管炎、膵炎を呈する場合もあります。

サイトメガロウイルス感染症の病理学的過程における形態学的特徴として、主に微小循環床および小口径血管に特異的な血管病変が認められます。サイトメガロウイルス感染症の臨床診断を確定するには、臨床検査が必要です。研究結果から、患者の血液中にIgM抗体（またはIgG抗体の高力価）が存在すること、また唾液、尿、精液、膣分泌物中にウイルス粒子が存在することは、活発なウイルス複製の事実を確定したり、顕性サイトメガロウイルス感染症の診断を確定したりするには不十分であることが示されています。血液中のウイルス（抗原またはDNA）の検出は診断的価値を有します。サイトメガロウイルスDNAの力価は、サイトメガロウイルスの高活性を示す信頼できる基準となり、特定の臨床症状の発症における病因的役割を証明します。血漿中のウイルスDNA濃度が10倍増加すると、サイトメガロウイルス感染症を発症する可能性は3倍に増加します。血液中の白血球および血漿中に高濃度のウイルス DNA が検出された場合は、直ちに原因治療を開始する必要があります。

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トキソプラズマ症

トキソプラズマ症は、トキソプラズマ原虫によって引き起こされる疾患で、エイズを背景としたHIV感染患者に最も多く発生します。トキソプラズマが人体に侵入すると、中枢神経系に占拠性病変が形成され（症例の50～60％）、原発性てんかん発作が発症します（症例の28％）。トキソプラズマは細胞内寄生虫であり、ヒトはオーシストまたは組織嚢胞を含む食品（肉や野菜）を摂取することで感染します。血清中にトキソプラズマに対する抗体が存在すると、トキソプラズマ症の可能性が10倍高まるため、トキソプラズマ症の発症は潜伏感染の再活性化であると考えられています。しかし、HIV感染患者の約5％は、トキソプラズマ症の診断時にトキソプラズマ原虫に対する抗体を持っていません。感染は通常、小児期に発生します。嚢胞はくすぶっている感染の巣であり、HIV感染後、数年から数十年経ってから増悪または再発することがあります。嚢胞の形で、トキソプラズマは最大10～15年間、主に脳と視覚器官の組織、および内臓に残存します。トキソプラズマ症の病理形態学的変化は段階的です。寄生段階では、トキソプラズマは局所リンパ節に侵入し、次に血流に浸透して臓器と組織全体に広がります。第2段階では、トキソプラズマは内臓に固定され、壊死性および炎症性変化の発症と小さな肉芽腫の形成につながります。第3（最終）段階では、トキソプラズマは組織内に真の嚢胞を形成し、炎症反応は消失し、壊死巣は石灰化します。トキソプラズマはあらゆる臓器や組織に影響を及ぼす可能性がありますが、HIV感染患者では、原則として脳型の疾患が記録されています。発熱、頭痛、症例の90％で様々な局所神経症状（片麻痺、失語症、精神障害、その他の障害）の発生が認められます。適切な治療が行われない場合、脳浮腫の結果として、錯乱、昏睡、昏睡が観察されます。造影MRIまたは造影CTを実施すると、環状増強と病巣周囲の浮腫を伴う複数の病巣が検出されますが、頻度は低く、単一の病巣が検出されることもあります。脳リンパ腫、他の病因による腫瘍、エイズ認知症症候群、多巣性白質脳症、結核腫との鑑別診断が行われます。ほとんどの場合、特定の臓器や系の主要な病変が診断されます。トキソプラズマ症は、脳内に容積形成を伴わずに発症することもあります（ヘルペス脳炎や髄膜脳炎など）。トキソプラズマ症の脳外局在（例えば、間質性肺炎）エイズ患者における脳卒中（心筋炎、脈絡網膜炎、消化器系の損傷）は、症例の1.5～2％で記録されています。 脳外局在の病巣の最大数は、眼の視覚装置の検査中に検出されます（症例の約50％）。 播種（少なくとも2つの局在）は、症例の11.5％で発生します。 トキソプラズマ症の診断は非常に困難です。 脊髄穿刺時の脳脊髄液は損傷されていない場合があります。 診断は、臨床像、MRIまたはCTデータ、および血清中のトキソプラズマに対する抗体の存在に基づいて行われます。 正しい診断を確立できない場合は、脳生検が行われます。 生検中、影響を受けた領域で、中央に壊死帯がある炎症が観察されます。

カポジ肉腫

カポジ肉腫は、皮膚、粘膜、内臓を侵す多巣性血管腫瘍です。カポジ肉腫の発生は、この腫瘍患者の皮膚から初めて発見されたヒトヘルペスウイルス8型に関連しています。この疾患の風土病型や古典型とは異なり、流行型の肉腫はHIV感染患者（主に同性愛者）にのみ認められます。カポジ肉腫の病因において、主な役割は細胞の悪性変性ではなく、細胞増殖を制御するサイトカインの産生阻害にあります。この腫瘍では、浸潤性増殖は典型的ではありません。

カポジ肉腫の組織学的検査では、血管の内皮細胞や平滑筋細胞に似た紡錘形の細胞の増殖が亢進していることが明らかになります。HIV感染患者の肉腫は進行が異なります。軽症と診断される患者もいれば、重症と診断される患者もいます。カポジ肉腫の臨床症状は多様です。最も多く見られるのは、皮膚、リンパ節、消化器系臓器、肺に病変が現れることです。腫瘍の成長は、周囲組織のリンパ浮腫につながる可能性があります。80％の症例では、内臓の損傷に加えて、病理学的プロセスにおいて皮膚が関与しています。この病気の初期段階では、皮膚や粘膜に小さな隆起した赤紫色の結節が形成され、多くの場合、損傷部位に発生します。結節要素の周囲には、小さな黒点や黄色がかった縁（あざに似ている）が見られることがあります。カポジ肉腫の診断は、組織学的データを考慮して行われます。患部の生検では、紡錘形細胞の増殖、赤血球の遊出、ヘモジデリン含有マクロファージ、および炎症性浸潤が明らかになります。呼吸困難は、カポジ肉腫による肺損傷の最初の兆候です。喀血が観察されることもあります。胸部X線検査では、肺の下葉の両側に暗色化が認められ、縦隔の境界および横隔膜の輪郭と融合します。また、肺門リンパ節の腫大がよく検出されます。カポジ肉腫は、皮膚病変とともに発生するリンパ腫や結核菌感染症と鑑別する必要があります。患者の50%で消化器系の損傷が診断され、重症例では腸閉塞や出血が起こります。病理学的過程において胆管が関与すると、機械的黄疸が発生します。

HIV感染における死亡率と死因

HIV感染患者の死亡は、二次疾患の進行、またはHIVに関連しない他の併発疾患によって発生します。AIDS患者の主な死因は全身性結核です。さらに、肺病変（その後の呼吸不全の発症を含む）および顕性サイトメガロウイルス感染症も死因と考えられています。近年、慢性アルコール中毒を背景にC型ウイルス性肝炎を発症し、肝硬変による死亡率の上昇が報告されています。このような患者では、慢性肝炎から肝硬変への進行は2～3年以内に起こります。