嫌気性感染症

創傷嫌気性菌感染症は、外科医、感染症専門医、微生物学者、その他多くの専門家の強い関心を集めています。これは、嫌気性菌感染症が、その重篤度の高さ、高い死亡率（14～80%）、そして重篤な障害を呈する症例の多さから、特別な位置を占めているからです。嫌気性菌と好気性菌との関連性は、現在、ヒトの感染病理学において主要な位置を占めています。

嫌気性感染症は、外傷、手術、火傷、注射、さらには軟部組織や骨の複雑な急性および慢性化膿性疾患、動脈硬化症を背景とした血管疾患、糖尿病性血管神経障害などによって発生する可能性があります。軟部組織感染症の原因、損傷の性質、およびその部位に応じて、嫌気性微生物は症例の40～90％で検出されます。したがって、一部の研究者によると、菌血症における嫌気性菌の頻度は20％を超えず、頸部蜂窩織炎、歯原性感染症、腹腔内化膿性疾患では81～100％に達します。

伝統的に「嫌気性感染症」という用語は、クロストリジウムによる感染症のみを指していました。しかし、現代の状況では、クロストリジウムが感染過程に関与することはそれほど多くなく、症例の5～12%に過ぎません。主な役割は、芽胞を形成しない嫌気性菌です。両タイプの病原体に共通するのは、全身性または局所性低酸素状態において、嫌気性代謝経路を用いて組織や臓器に病理学的影響を及ぼすという点です。

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嫌気性感染症の病原体

一般的に、嫌気性感染症の病原体には、偏性嫌気性菌によって引き起こされる病態が含まれます。これらの菌は、無酸素状態（偏性嫌気性菌）または低酸素濃度（微好気性菌）で増殖し、病原性を発揮します。しかし、いわゆる通性嫌気性菌（連鎖球菌、ブドウ球菌、プロテウス、大腸菌など）の大きなグループも存在します。これらの菌は、低酸素状態にさらされると、好気性代謝経路から嫌気性代謝経路へと切り替わり、臨床的および病理形態学的に典型的な嫌気性感染症に類似した感染過程を引き起こす可能性があります。

嫌気性菌は広く分布しており、主な生息地であるヒトの消化管では400種以上の嫌気性細菌が確認されています。好気性菌と嫌気性菌の比率は1:100です。

以下は、人体の感染病理学的プロセスへの関与が証明されている最も一般的な嫌気性菌のリストです。

嫌気性菌の微生物学的分類

• 嫌気性グラム陽性桿菌
  • ウェルシュ菌、ソルデリー、ノヴィ、ヒストリチクム、セプティカム、ビフェルメンタンス、スポロジェンネス、テルチウム、ラモスム、酪酸菌、ブライアンティ、ディフィシル
  • アクチノマイセス・イスラエル、ネスルンディ、オドントリチクス、ボビス、ビスコサス
  • ユーバクテリウム・リモサム
  • プロピオニバクテリウムアクネス
  • ビフィドバクテリウム・ビフィダム
  • アラクニア・プロピオニカ
  • ロチア・デントカリオーサ
• 嫌気性グラム陽性球菌
  • ペプトストレプトコッカス アナエロビウス、マグナス、アサカロリティクス、プレボティ、マイクロス
  • ペプトコッカス・ニガー
  • ルミノコッカス・フラベファシエンス
  • コプロコッカス・ユータクタス
  • ゲメラ・ヘモリサンス
  • サルシナ・ベントリキュリ
• 嫌気性グラム陰性桿菌
  • バクテロイデス フラジリス、ブルガタス、シータイオタオミクロン、ディスタソニス、ユニフォームイス、カッカエ、オヴァトゥス、メルダエ、
  • ステルコリス、ウレオリティクス、グラシリス
  • プレボテラ メラニノゲニカ、インターメディア、ビビア、ロエシェイ、デンティコラ、ディシアン、オラリス、バッカリス、ベロラリス、オウロラ、コーポリス
  • フソバクテリウム・ヌクレアタム、ネクロフォラム、ネクロジェネス、歯周病菌
  • ポルフィロモナス・エンドドンタリス、ジンジバリス、アサッカロリチカ
  • モビルンクス・カーティシ
  • アナエロラブドゥス・フルコスス
  • ムカデ・ペリオドンティ
  • レプトトリキア・ブッカリス
  • ミツオケラ・マルチアシダス
  • ティシエラ・プラエアクタ
  • ウォリネラ・サクシノゲネス
• 嫌気性グラム陰性球菌
  • ベイヨネラ・パルヴラ

ほとんどの病的な感染プロセス（症例の 92.8 ～ 98.0%）では、嫌気性菌が好気性菌、特に連鎖球菌、ブドウ球菌、腸内細菌科の細菌、非発酵性グラム陰性細菌と関連して検出されます。

外科手術における嫌気性菌感染症の分類は数多くありますが、最も完全で臨床医のニーズに応えているのは、AP Kolesov ら (1989) が提案した分類です。

外科手術における嫌気性菌感染症の分類

微生物による病因別：

• クロストリジウム;
• 非クロストリジウム属（ペプトストレプトコッカス、ペプトコッカス、バクテロイド、フゾバクテリアなど）。

微生物叢の性質により：

• 単一感染;
• 多重感染（複数の嫌気性菌によって引き起こされる）
• 混合（嫌気性-好気性）。

影響を受ける体の部位別:

• 軟部組織感染症;
• 内臓の感染症;
• 骨の感染症;
• 漿液性空洞の感染症;
• 血流感染症。

有病率別：

• ローカル、限定的;
• 無制限、広がる傾向がある（地域的）;
• 全身的または一般化されたもの。

感染源別：

• 外因性の;
• 内因性。

起源別:

• 病院外;
• 院内感染。

発生理由別:

• 外傷性の;
• 自発的;
• 医原性の。

嫌気性菌のほとんどは、ヒトの皮膚や粘膜に自然と生息しています。嫌気性菌感染症の90%以上は内因性です。外因性感染症には、クロストリジウム胃腸炎、クロストリジウム外傷後蜂窩織炎および筋壊死、ヒトや動物の咬傷による感染症、敗血症性流産などが含まれます。

内因性嫌気性感染症は、日和見嫌気性菌が通常存在しない場所に出現することで発症します。嫌気性菌は、外科的介入、外傷、侵襲的処置、腫瘍の崩壊、また急性腹症や敗血症の際に腸管から細菌が移行する際に、組織や血流に侵入します。

しかし、感染症の発症には、細菌が単に不自然な場所に侵入するだけでは不十分です。嫌気性菌叢の導入と感染性病理学的プロセスの発症には、重度の失血、局所組織虚血、ショック、飢餓、ストレス、疲労など、さらなる要因が必要です。合併症（糖尿病、膠原病、悪性腫瘍など）、ホルモン剤や細胞増殖抑制剤の長期使用、HIV感染やその他の慢性感染症や自己免疫疾患を背景とした原発性および続発性免疫不全も重要な役割を果たします。

嫌気性感染症の発症の主な要因の 1 つは、組織内の酸素分圧の低下です。これは、一般的な原因 (ショック、失血など) と、動脈血流が不十分な状態 (閉塞性血管疾患) での局所的な組織低酸素症、挫傷した組織や押しつぶされた組織、生存できない組織が多数存在する状態の両方の結果として発生します。

拮抗的な好気性菌叢の抑制を主目的とした、不合理かつ不適切な抗生物質療法も、嫌気性菌の妨げのない成長に寄与します。

嫌気性細菌には、好条件が揃った場合にのみ病原性を発現する特性がいくつかある。内因性感染症は、体内の免疫防御と毒性微生物との間の自然なバランスが崩れたときに発生する。外因性嫌気性感染症、特にクロストリジウム感染症は、芽胞を形成しない細菌による感染症よりも病原性が高く、臨床的に重篤である。

嫌気性菌は、組織への侵入、増殖、そして病原性の発現を促進する病原性因子を有しています。これには、酵素、細菌の活動と分解の産物、細胞壁抗原などが含まれます。

このように、主に消化管、上気道、下部泌尿生殖器のさまざまな部分に生息するバクテロイドは、内皮への付着を促進し、それを損傷する因子を生成することができます。重度の微小循環障害は、血管透過性の増加、赤血球スラッジ、免疫複合体血管炎の発症を伴う微小血栓症を伴い、炎症プロセスの進行過程とその一般化を引き起こします。嫌気性菌のヘパリナーゼは、血管炎、微小および巨大血栓性静脈炎の発生に寄与します。嫌気性菌の莢膜は、それらの毒性を急激に高め、さらにはそれらを関連性の第一位にさえする要因です。バクテロイドによるノイラミニダーゼ、ヒアルロニダーゼ、フィブリノリジン、スーパーオキシドディスムターゼの分泌は、細胞傷害作用により組織破壊と感染の拡大につながります。

プレボテラ属の細菌は、バクテロイドリポ多糖類の作用を超える活性を持つエンドトキシンを生成し、また、上皮細胞の膜の完全性を破壊して死に至らしめるホスホリパーゼ A も生成します。

フソバクテリウム属細菌によって引き起こされる病変の発症機序は、細胞毒性効果を示し侵入を促進するロイコシジンおよびホスホリパーゼAを分泌する能力によるものです。

グラム陽性嫌気性球菌は、通常、口腔、大腸、上気道、膣に生息します。様々な部位で重篤な化膿性壊死過程の発症時にしばしば検出されるにもかかわらず、その毒性および病原性については十分な研究が進んでいません。嫌気性球菌の病原性は、莢膜の存在、リポ多糖類、ヒアルロニダーゼ、およびコラーゲナーゼの作用によるものと考えられます。

クロストリジウムは外因性嫌気性感染症と内因性嫌気性感染症の両方を引き起こす可能性があります。

クロストリジウム属の自然生息地は土壌とヒトおよび動物の大腸です。クロストリジウム属の主要な属形成特性は胞子形成であり、これが不利な環境要因に対する耐性を決定づけています。

最も一般的な病原微生物である C. perfringens では、少なくとも 12 種類の酵素毒素とエンテロトキシンが特定されており、その病原性を決定します。

• アルファ毒素（レシチナーゼ） - 皮膚壊死、溶血、致死作用を示します。
• ベータ毒素 - 組織壊死を引き起こし、致命的な影響を及ぼします。
• シグマ毒素 - 溶血作用を示す。
• シータ毒素 - 皮膚壊死、溶血、致死作用があります。
• 電子毒素 - 致死的および皮膚壊死性の影響を引き起こします。
• K 毒素 (コラーゲナーゼおよびゼラチナーゼ) - 網状筋組織および結合組織のコラーゲン繊維を破壊し、壊死および致死効果をもたらします。
• ラムダ毒素（プロテアーゼ） - フィブリノリジンのように変性したコラーゲンとゼラチンを分解し、壊死性を引き起こします。
• ガンマ毒素とニュー毒素は実験動物に致命的な影響を与えます。
• μ毒素とV毒素（ヒアルロニダーゼとデオキシリボヌクレアーゼ） - 組織の透過性を高めます。

嫌気性感染症は、単独感染としては極めて稀です（症例の1%未満）。嫌気性病原体は、他の細菌と共生することで病原性を発揮します。嫌気性菌同士、そして一部の通性嫌気性菌、特に腸内細菌科に属する非発酵性グラム陰性細菌である連鎖球菌との共生は、相乗的な共生関係を形成し、侵入と病原性の発現を促進します。

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嫌気性軟部組織感染症はどのように発症するのでしょうか?

嫌気性菌の関与により発生する嫌気性感染症の臨床症状は、病原体の生態、代謝、病原性因子によって決定され、これらはマクロ生物の全般的または局所的な免疫防御が低下した状態で発現します。

嫌気性菌感染症は、病巣の部位に関わらず、非常に特徴的な臨床症状を数多く呈します。具体的には以下のような症状が挙げられます。

• 局所的な典型的な感染兆候が消失し、全身中毒の症状が優勢になる。
• 嫌気性菌が通常生息する場所における感染源の特定。
• タンパク質の嫌気性酸化の結果生じる滲出液の不快な腐敗臭。
• 組織壊死の発症とともに、滲出性炎症プロセスよりも交代性炎症プロセスが優勢になる。
• 細菌の嫌気性代謝によって生じる水に溶けにくい生成物（水素、窒素、メタンなど）の生成により、ガスが発生し、肺気腫や軟部組織の捻髪音が生じる。
• 漿液性出血性、膿性出血性、膿性滲出液で、茶色、灰褐色の分泌物があり、その中に小さな脂肪滴が含まれています。
• 傷口や虫歯を黒く塗る;
• アミノグリコシドの長期使用を背景とした感染症の発症。

患者が上記の症状を 2 つ以上呈している場合、病理学的過程において嫌気性菌感染が関与している可能性が非常に高くなります。

嫌気性菌の関与により発生する化膿性壊死プロセスは、条件付きで 3 つの臨床グループに分けられます。

1. 化膿性プロセスは局所的な性質であり、重大な中毒を伴わずに発生し、外科的治療後にすぐに止まります。または、外科的治療を行わなくても、通常、患者は集中的な追加治療を必要としません。
2. 臨床経過における感染過程は、通常の化膿性過程と実質的に変わらず、中程度の中毒症状を伴う通常の蜂窩織炎と同様に順調に進行します。
3. 化膿性壊死の過程は急速に進行し、多くの場合は悪性で、進行すると軟部組織の広い領域を占領し、予後不良の重度の敗血症および多臓器不全が急速に発症します。

嫌気性菌による軟部組織感染症は、その病理学的プロセスの重症度と、その関与によって組織に生じる病理形態学的変化の両面において、異質性と多様性を特徴としています。好気性細菌だけでなく、様々な嫌気性菌が、同じ種類の疾患を引き起こす可能性があります。同時に、同じ細菌が異なる条件下で異なる疾患を引き起こすこともあります。しかしながら、嫌気性菌が関与する感染症には、いくつかの主要な臨床的および病理形態が区別可能です。

さまざまな種類の嫌気性菌が、漿液性および壊死性の蜂窩織炎、筋膜炎、筋炎、筋壊死、軟部組織と骨のいくつかの構造の複合病変の発症を伴う、表層および深層の化膿性壊死プロセスを引き起こす可能性があります。

クロストリジウム嫌気性菌感染症は、顕著な攻撃性が特徴です。ほとんどの場合、病状は重篤かつ急速に進行し、敗血症へと急速に進行します。クロストリジウム嫌気性菌感染症は、様々な軟部組織および骨損傷を有する患者において、土壌による組織の大量汚染、創傷部の壊死組織および破砕組織の存在、血液供給の遮断、異物の存在など、特定の条件下で発症します。内因性クロストリジウム嫌気性菌感染症は、急性傍直腸炎、腹部臓器および下肢手術後、閉塞性血管疾患および糖尿病患者において発生します。ヒトまたは動物の咬傷、薬物注射の結果として発症する嫌気性菌感染症は、それほど一般的ではありません。

クロストリジウム嫌気性感染症は、蜂窩織炎と筋壊死という 2 つの主な病態形態で発生します。

クロストリジウム蜂窩織炎（捻髪性蜂窩織炎）は、創傷部位の皮下組織または筋間組織の壊死を特徴とする病態です。病状の経過は比較的良好です。創傷を広範囲かつ適時に剥離し、非生存組織を切除することで、ほとんどの場合、回復が期待できます。

糖尿病および下肢閉塞性疾患の患者は、感染過程が初期段階では蜂窩織炎としてのみ進行し、その後、化膿性壊死性組織損傷が急速に深部組織（腱、筋肉、骨）に広がるため、良好な転帰を得る可能性は低くなります。二次的なグラム陰性嫌気性菌感染が加わり、軟部組織、関節、骨構造全体が化膿性壊死過程に陥ります。四肢またはその一部に湿性壊疽が形成され、切断が必要となる場合が多くあります。

クロストリジウム筋壊死（ガス壊疽）は、嫌気性菌感染症の中で最も重篤な病態です。潜伏期は数時間から3～4日間です。創傷部に激しい破裂痛が生じ、これが局所症状として最も初期に現れます。病状は変化しません。その後、進行性の浮腫が現れます。創傷部は乾燥し、ガス泡を伴う悪臭のある分泌物が現れます。皮膚はブロンズ色に変化します。すぐに、漿液性出血性滲出液を伴う皮内水疱、紫色チアノーゼ色の褐色を呈する皮膚の湿性壊死巣が形成されます。組織におけるガス発生は、嫌気性菌感染症の一般的な兆候です。

局所症状と並行して、患者の全身状態も悪化します。重篤なエンドトキシン中毒を背景に、あらゆる臓器および器官系の機能不全が急速に進行し、重度の嫌気性敗血症および敗血症性ショックを発症します。適切な時期に外科的治療が十分に行われない場合、患者は死亡に至ります。

感染の特徴的な兆候は、壊死過程による筋肉の破壊です。筋肉はたるみ、鈍くなり、出血が悪くなり、収縮力が低下し、汚れた茶色になり、「ゆで肉」のような硬さになります。感染が進行するにつれて、嫌気性感染は急速に他の筋肉群や隣接組織に広がり、ガス壊疽を発症します。

クロストリジウム筋壊死症のまれな原因として、薬剤の注射が挙げられます。このような患者の治療は困難であり、救命できるのはごくわずかです。以下に症例を記します。

嫌気性連鎖球菌性蜂窩織炎および筋炎は、様々な軟部組織の損傷、手術、および操作の結果として発生します。これらは、グラム陽性通性嫌気性菌である連鎖球菌属および嫌気性球菌（ペプトストレプトコッカス属、ペプトコッカス属）によって引き起こされます。この疾患は、初期段階では主に漿液性蜂窩織炎を発症し、後期段階では壊死性蜂窩織炎または筋炎を発症するのが特徴で、重度の中毒症状を伴い、しばしば敗血症性ショックに発展します。感染の局所症状は消失します。組織の浮腫および充血は顕著ではなく、変動は確認されません。ガス発生はまれに発生します。壊死性蜂窩織炎では、組織は退色し、出血は少なく、灰色で、漿液性および漿液性膿性滲出液で豊富に飽和しています。皮膚は二次的に炎症過程に関与し、縁が不均一なチアノーゼ斑と漿液性内容物を含む水疱が現れます。患部の筋肉は浮腫状となり、収縮が困難になり、漿液性および漿液性膿性滲出液で満たされます。

局所的な臨床症状の乏しさと重度のエンドトキシン症の症状の蔓延により、外科的介入はしばしば遅れて実施されます。炎症巣に対し、強力な抗菌・解毒療法を併用した適切なタイミングでの外科的治療は、嫌気性連鎖球菌性蜂窩織炎または筋炎の進行を迅速に阻止します。

相乗性壊死性蜂窩織炎は、非クロストリジウム性嫌気性菌および好気性菌の共感染によって引き起こされる、重篤かつ急速に進行する細胞組織の化膿性壊死性疾患です。本疾患は、細胞組織の制御不能な破壊と、化膿性壊死過程における隣接組織（皮膚、筋膜、筋肉）の二次的な侵襲を伴って進行します。病態過程に最も多く関与するのは皮膚です。境界明瞭でない深紅色のチアノーゼ性融合斑が現れ、後に潰瘍を伴う湿性壊死へと変化します。疾患が進行するにつれて、主に筋肉をはじめとする様々な組織の広範な領域が感染過程に関与し、非クロストリジウム性壊疽が発生します。

壊死性筋膜炎は、嫌気性・好気性の相乗的な進行を伴う化膿性壊死性プロセスであり、体の浅筋膜を損傷します。嫌気性非クロストリジウム感染症に加えて、この疾患の原因物質は、連鎖球菌、ブドウ球菌、腸内細菌、および緑膿菌であることが多く、通常は互いに関連していると判断されます。ほとんどの場合、細胞組織、皮膚、および浅筋層の下層領域が炎症プロセスに二次的に関与しています。壊死性筋膜炎は通常、軟部組織の外傷および外科的介入の後に発症します。感染のわずかな外部徴候は通常、患者の状態の重症度および術中に検出される広範囲にわたる組織破壊と一致しません。診断の遅れおよび外科的介入の遅れは、多くの場合、この疾患の致命的な結果につながります。

フルニエ症候群（Fournier J., 1984）は嫌気性感染症の一種です。陰嚢の皮膚とその下部組織の進行性壊死を呈し、会陰部、恥骨、陰茎の皮膚が急速に侵されます。しばしば、会陰組織の湿性嫌気性壊疽（フルニエ壊疽）を発症します。この疾患は自然発生的に、または軽微な外傷、急性傍直腸炎、あるいは会陰部のその他の化膿性疾患の結果として発症し、重篤な中毒症状および敗血症性ショックを呈します。多くの場合、患者は死に至ります。

実際の臨床状況、特に感染過程の後期においては、嫌気性菌によって引き起こされる上記の臨床的・形態学的疾患とその関連疾患を区別することが非常に困難となる場合があります。外科的介入の際には、壊死性筋膜蜂窩織炎または筋膜筋炎という形で、複数の解剖学的構造への損傷が同時に検出されることがよくあります。疾患の進行性により、非クロストリジウム性壊疽が発生し、感染過程において軟部組織全体が侵されるケースが多く見られます。

嫌気性菌によって引き起こされる化膿性壊死は、同じ感染によって侵された腹腔内臓器および胸膜腔内の軟部組織に広がる可能性があります。その要因の一つは、例えば胸膜膿瘍や腹膜炎などにおける深部膿瘍からの排膿が不十分であることで、これらの疾患の発症にはほぼ100%の症例で嫌気性菌が関与しています。

嫌気性菌感染症は、発症が急速なのが特徴です。重度のエンドトキシン症の症状（高熱、悪寒、頻脈、頻呼吸、食欲不振、無気力など）は通常、局所症状の発現より1～2日早く現れます。同時に、化膿性炎症の典型的な症状（浮腫、充血、痛みなど）の一部は消失したり、顕在化しなかったりするため、病院前、そして時には入院中の嫌気性蜂窩織炎の迅速な診断が困難になり、外科的治療の開始が遅れることがあります。患者自身が「倦怠感」を局所炎症プロセスと関連付けないことが多いのも特徴です。

特に嫌気性壊死性筋膜蜂窩織炎または筋炎において、局所症状が中等度の充血または組織浮腫のみで、変動が認められない場合、本疾患は他の病態を装って発症することがよくあります。このような患者は、丹毒、血栓性静脈炎、リンパ静脈不全、回腸大腿部血栓症、下肢深部静脈血栓症、肺炎などの診断で入院することが多く、時には病院の外科以外の診療科を受診することもあります。重度の軟部組織感染症の診断が遅れると、多くの患者にとって致命的となります。

嫌気性菌感染症はどのように認識されますか?

嫌気性軟部組織感染症は、以下の疾患と区別されます。

• その他の感染性病因による軟部組織の化膿性壊死性病変;
• 丹毒のさまざまな形態（紅斑性水疱性、水疱性出血性）
• 中毒の兆候を伴う軟部組織の血腫;
• 水疱性皮膚疾患、重症中毒性皮膚炎（多形性滲出性紅斑、スティーブンス・ジョンソン症候群、ライエル症候群など）
• 下肢深部静脈血栓症、回腸大腿血栓症、パジェット・シュロッター症候群（鎖骨下静脈血栓症）
• 病気の初期段階における長期の組織挫滅症候群（化膿性合併症の段階では、通常、嫌気性感染症の追加が判定されます）。
• II～IV度の凍傷;
• 四肢動脈の急性および慢性血栓閉塞性疾患を背景とした軟部組織の壊疽性虚血性変化。

嫌気性菌の活動によって発症する感染性軟部組織気腫は、気胸、気腹、腹腔内腔臓器の後腹膜組織への穿孔、外科的介入、過酸化水素溶液による創傷および空洞の洗浄などに関連する他の病因による気腫と区別する必要があります。この場合、軟部組織の捻髪音に加えて、嫌気性菌感染の局所的および全身的兆候は通常見られません。

嫌気性感染症における化膿性壊死過程の広がりの強さは、マクロと微生物の相互作用の性質、および細菌の攻撃因子に抵抗する免疫防御の能力に依存します。劇症型嫌気性感染症は、初日から広範囲の病理学的プロセスが進行し、広範囲の組織に影響を及ぼし、重度の敗血症、治癒不可能なPON、および敗血症性ショックの発症を伴うという特徴があります。この感染症の悪性変異は、患者の90％以上が死亡する原因となります。急性型の病気では、このような身体障害は数日以内に発生します。亜急性型嫌気性感染症は、マクロと微生物の関係がよりバランスが取れており、適切なタイミングで複雑な外科的治療を開始することで、病気の予後はより良好です。

嫌気性菌感染症の微生物学的診断は、科学的関心のみならず、実用上も極めて重要です。これまで、嫌気性菌感染症の診断では、臨床像が主な方法とされてきました。しかし、病態プロセスにおける嫌気性菌の関与について確実に結論を導き出せるのは、感染源の同定を伴う微生物学的診断のみです。一方、細菌学検査室で陰性結果が得られたとしても、嫌気性菌が疾患の発症に関与している可能性を否定するものではありません。なぜなら、あるデータによると、嫌気性菌の約50%は培養不可能だからです。

嫌気性菌感染症は、最新の高精度診断法によって診断されます。これらの方法には、主にガス液体クロマトグラフィー（GLC）と質量分析法が含まれ、代謝物と揮発性脂肪酸の検出と定量に基づきます。これらの方法によるデータは、細菌学的診断結果と72%の相関を示します。ガス液体クロマトグラフィーの感度は91～97%、特異度は60～85%です。

血液を含む嫌気性病原体を分離する他の有望な方法としては、Lachema、Bactec、Isolator システム、アクリジンイエローによる血液中の細菌またはその抗原を検出するための染色製剤、免疫電気泳動、酵素免疫測定法などがあります。

現段階における臨床細菌学の重要な課題は、嫌気性感染を含む創傷過程の発達に関与するすべての種を特定し、病原体の種構成に関する研究を拡大することです。

軟部組織および骨感染症の大部分は、混合性、多菌性であると考えられています。VP Yakovlev (1995) によると、軟部組織の広範囲化膿性疾患では、偏性嫌気性菌が50%の症例で検出され、好気性細菌との混合菌が48%の症例で検出されます。一方、単独培養では嫌気性菌はわずか1.3%で検出されます。

しかし、実際には、通性嫌気性、好気性、嫌気性微生物の関与する種組成の真の比率を決定することは困難です。これは主に、いくつかの客観的および主観的な理由により、嫌気性細菌の同定が困難であることに起因しています。第一に、嫌気性細菌の気まぐれさ、成長の遅さ、特別な装置の必要性、培養には特定の添加物を含む栄養価の高い培地などが必要です。第二に、多大な費用と時間を要すること、多段階かつ反復的な試験のためのプロトコルの厳格な遵守の必要性、そして資格のある専門家の不足が挙げられます。

しかし、学術的な関心に加えて、嫌気性微生物叢の同定は、原発性化膿性壊死巣および敗血症の病因を特定する上で、また抗生物質療法を含む治療戦略を開発する上で、臨床的に非常に重要です。

以下は、当院の細菌学研究室で使用されている、嫌気性感染の臨床症状がある状態での化膿性病巣および血液の微生物叢を研究するための標準的な手法です。

各検査は、化膿巣の深部組織から採取した塗抹標本のグラム染色から始まります。この検査は創傷感染症の迅速診断法の一つであり、1時間以内に化膿巣に存在する微生物叢の性質についておおよその答えを得ることができます。

微生物を酸素の毒性作用から保護するための手段を講じることが不可欠です。そのために微生物は次のような手段を講じます。

• 作物を栽培するための微嫌気性エアロスタット。
• 嫌気性条件を作り出すための市販のガス発生パッケージ（GasPak または HiMedia）。
• 嫌気性指標：嫌気性条件下でシモンズクエン酸培地にP. aeruginosaを接種する（P. aeruginosaはクエン酸を利用せず、培地の色は変化しない）。

手術後すぐに、創傷部位から採取した塗抹標本と深部組織生検が検査室に搬送されます。検体の搬送には、数種類の特殊な搬送システムが使用されます。

細菌血症が疑われる場合は、好気性微生物と嫌気性微生物の検査のために、市販の培地を使用して 2 つのバイアル (各 10 ml) で並行して血液を培養します。

播種は、使い捨てのプラスチックループを使用して、いくつかの培地上で行われます。

1. ビタミンKとヘミン複合体を添加したシェードラー血液寒天培地を新たに注ぎ、微嫌気性ジャーで培養します。一次播種では、カナマイシンを添加したディスクを用いて選択的条件を作り出します（ほとんどの嫌気性菌はアミノグリコシドに対して自然耐性を示します）。
2. 好気培養用の5％血液寒天培地上；
3. 微嫌気性ジャーでの培養用の増菌培地（病原体を分離する可能性が高くなります）、クロストリジウム感染が疑われる場合はチオグリコール酸または亜硫酸鉄を使用します。

微嫌気性培養ジャーと5%血液寒天培地を入れたシャーレを恒温槽に入れ、+37℃で48～72時間培養する。ガラス板に塗抹した標本はグラム染色法で染色する。手術中に創傷分泌物から数点の標本を採取することが望ましい。

特定の種類の嫌気性微生物は特徴的な形態を有するため、顕微鏡検査によってすでに多くの場合、感染の性質について暫定的な結論を下すことが可能です。

純培養を行うことでクロストリジウム感染症の診断が確定します。

48 ～ 72 時間の培養後、好気条件と嫌気条件で生育したコロニーを、形態と顕微鏡検査の結果に基づいて比較します。

シェードラー寒天培地で培養したコロニーの耐気性を検査します（各菌種につき数個のコロニー）。コロニーは、シェードラー寒天培地と5%血液寒天培地の2つのプレートに、セクター状に平行に播種します。

好気性および嫌気性条件下で対応するセクターで増殖したコロニーは酸素に対して無関係であると考えられ、通性嫌気性細菌の既存の方法に従って検査されます。

嫌気条件下でのみ成長するコロニーは絶対嫌気性菌とみなされ、以下の点を考慮して識別されます。

• コロニーの形態および大きさ;
• 溶血の有無;
• 色素の存在;
• 寒天への増殖;
• カタラーゼ活性;
• 抗生物質に対する一般的な感受性;
• 細胞形態;
• 菌株の生化学的特性。

微生物の属だけでなく種類も判定できる 20 種類以上の生化学検査を含む市販の検査システムを使用すると、微生物の識別が大幅に容易になります。

純粋培養で分離されたいくつかの種類の嫌気性菌の顕微鏡標本を以下に示します。

まれに、大腿部蜂窩織炎を背景に重度の創傷嫌気性敗血症を患う患者の血液から分離された P. niger の培養など、血液からの嫌気性病原体の検出および特定が可能です。

感染および炎症過程において独立した病因的役割を果たさない汚染物質が、微生物群集の構成成分中に存在する場合があります。このような細菌が単独培養で、または病原性微生物と共存して分離される場合、特に創傷深部からの生検標本を分析する場合、その細菌の非特異的抵抗性が低いことを示唆する可能性があり、一般的に疾患の予後不良と関連しています。このような細菌学的検査結果は、重度の衰弱患者、糖尿病患者、様々な急性疾患および慢性疾患を背景に免疫不全状態にある患者において珍しくありません。

軟部組織、骨、または関節に化膿性病巣があり、嫌気性菌感染症（クロストリジウムまたは非クロストリジウム）の臨床像を呈している場合、当社のデータによると、嫌気性菌の分離頻度は全体で32%です。これらの疾患における血液中の偏性嫌気性菌の検出頻度は3.5%です。

嫌気性感染症はどのように治療されますか?

嫌気性菌感染症は、主に外科的介入と複合的な集中治療によって治療されます。外科的治療の基本は根治的CHOであり、その後、広範囲の創傷を繰り返し治療し、利用可能な整形外科的処置によって創傷を閉鎖します。

外科的ケアを計画する上で、時間的要素は重要であり、時には決定的な役割を果たします。手術の遅延は、感染のより広範囲への拡大、患者の状態の悪化、そして介入自体のリスクの増大につながります。嫌気性感染症の進行は着実に進行するため、緊急または緊急の外科的治療の適応となります。これらの治療は、術前短期準備（血液量減少および恒常性の著しい低下の除去）を行った後に実施する必要があります。敗血症性ショックの患者では、動脈圧の安定化と乏尿の消失が得られた場合にのみ外科的介入が可能です。

臨床実践は、数十年前に広く受け入れられ、現在でも一部の外科医によって忘れ去られていない、いわゆる「ランプス」と呼ばれる壊死組織切除を伴わない切開法を放棄する必要があることを示しています。このような方法は、ほぼ100%の症例で患者の死亡につながります。

外科的治療では、感染の影響を受けた組織を広範囲に切除する必要があり、切開は視覚的に変化のない領域まで及ぶ。嫌気性菌感染の拡大は顕著な攻撃性を特徴とし、筋膜、腱膜、その他の構造物といった様々な障壁を乗り越える。これは、嫌気性菌が優勢に関与しない感染では典型的ではない。感染巣における病理形態学的変化は極めて不均一であり、漿液性炎症領域と表層または深層組織壊死巣が交互に現れる。後者は互いにかなり離れた位置に位置する場合がある。場合によっては、感染の入り口から遠く離れた場所で、組織における最大の病理学的変化が検出される。

嫌気性菌感染症における感染拡大の特徴を踏まえ、炎症巣の徹底的な修復を行う必要があります。具体的には、皮膚脂肪弁および皮膚筋膜弁の広範な可動化、筋膜および腱膜の剥離、筋間組織、血管傍組織、神経傍組織、筋群、そして個々の筋肉の修復を行います。創傷修復が不十分だと、蜂窩織炎の感染拡大、組織損傷の体積および深度を過小評価することになり、COGOの不十分な治癒と、敗血症の発症を伴う病状の必然的な進行につながります。

CHOでは、病変の範囲に関わらず、すべての非生存組織を切除する必要があります。淡いチアノーゼ性または紫色の皮膚病変は、血管血栓症により既に血液供給が遮断されているため、その下の脂肪組織とともに一体として切除する必要があります。筋膜、腱膜、筋肉、筋間組織など、影響を受けているすべての領域も切除する必要があります。漿液性空洞、大きな血管や神経幹、関節に隣接する領域では、壊死組織切除の際に一定の拘束力を保つ必要があります。

根治的CHOGO後、創縁と創底は視覚的に変化のない組織となるはずです。術後の創面は体表面積の5～40%を占めることがあります。完全な壊死組織切除のみが患者の命を救う唯一の方法であるため、非常に大きな創面の形成を恐れる必要はありません。姑息的な外科治療は、必然的に蜂窩織炎、全身性炎症反応症候群の進行、そして病状の悪化につながります。

漿液性炎症期にある嫌気性連鎖球菌性蜂窩織炎および筋炎では、外科的介入はより慎重に行うべきである。皮膚脂肪弁を広く剥離し、罹患筋群を環状に露出させ、筋間組織を剥離すれば、十分な集中的な解毒療法と標的抗菌療法によって炎症の進行を止めるのに十分である。壊死性蜂窩織炎および筋炎の場合、外科的処置は上記と同様である。

クロストリジウム筋炎では、病変の範囲に応じて、筋肉、筋肉群、または複数の筋肉群、皮膚の非生存領域、皮下脂肪、筋膜が除去されます。

手術創の再手術中に、患肢の機能維持の見込みがほとんどなく、著しい組織損傷（壊疽または壊疽の可能性）が明らかになった場合は、患肢の切断または脱臼が適応となります。また、患肢の一部または複数部分に広範な組織損傷が認められる患者、重症敗血症および治癒不能な多発性脊髄症を呈する患者、患肢温存の見込みが患者の生命に関わる場合、ならびに劇症型嫌気性感染症を呈する患者においても、患肢切断という根治的介入が検討されるべきです。

嫌気性感染症における四肢切断には、特有の特徴があります。健常組織内で、皮膚筋弁を形成せずに、円形に切断を行います。より長い四肢断端を得るために、AP Kolesovら（1989）は、病変の境界で切断を行い、断端の軟部組織を剥離・分離することを提唱しています。いずれの場合も、断端創は縫合せず、開放的に、水溶性軟膏またはヨードフォア溶液を用いて緩いタンポナーデを行います。四肢切断を受けた患者群は最も重症です。複雑な集中治療にもかかわらず、術後死亡率は52%と依然として高い水準にあります。

嫌気性感染症は、創傷過程の段階がゆっくりと変化する長期の炎症を特徴とします。壊死からの創傷洗浄段階は大幅に遅延します。軟部組織で発生するプロセスの多型性により、肉芽形成の発達が遅延し、これは肉眼的微小循環障害、創傷の二次感染に関連しています。これはまた、化膿性壊死巣（図3.66.1）の繰り返しの外科的治療を必要とします。これには、二次壊死の除去、新しい化膿性漏出およびポケットの開口、追加の曝露方法（超音波キャビテーション、消毒薬の脈動流による処理、オゾン処理など）を使用した徹底した創傷衛生が含まれます。嫌気性感染症が新しい領域に広がるプロセスの進行は、緊急反復性CGOの兆候となります。段階的な壊死切除術の拒否は、局所の化膿性炎症プロセスおよびSIRS現象の持続的な緩和後にのみ可能です。

重症嫌気性菌感染症の患者は、術直後から集中治療室で治療を行い、集中的な解毒療法、抗生物質療法、多臓器不全の治療、適切な鎮痛、経腸栄養および経管栄養などが行われます。患者を外科部門へ移送する適応は、創傷治癒過程における良好な経過、化膿巣に対する反復外科治療の完了、場合によっては形成外科的介入、そしてPON現象の臨床的および臨床的改善が持続的に認められることです。

抗生物質療法は、嫌気性感染症などの疾患の患者治療において重要な役割を果たします。原発性化膿性壊死過程の病因が微生物による複合的なものであることを考慮すると、まず抗嫌気性菌薬を含む広域スペクトルの薬剤が処方されます。最もよく使用される薬剤の組み合わせは、第II～IV世代セファロスポリンまたはフルオロキノロンとメトロニダゾール、ジオキシジン、またはクリンダマイシンの併用、カルバペネム単独療法です。

創傷プロセスと敗血症の動態、創傷からの分泌物やその他の生物学的環境の微生物学的モニタリングにより、抗生物質の組成、投与量、投与方法を適時に調整することが可能になります。したがって、嫌気性感染症を背景とした重症敗血症の治療中は、抗菌療法レジメンを2回から8回、あるいはそれ以上変更することができます。中止の適応となるのは、一次性および二次性化膿巣における炎症症状の持続的な緩和、整形手術後の創傷治癒、血液培養陰性、および数日間にわたる発熱の欠如です。

嫌気性菌感染症の患者に対する複雑な外科治療の重要な要素は、局所的な創傷治療です。

特定のドレッシング材の使用は、創傷過程の段階、創傷の病理形態学的変化、微生物叢の種類、抗生物質や消毒剤に対する感受性に応じて計画されます。

創傷治癒過程の第一段階では、嫌気性感染または混合感染の場合、選択される薬剤は、抗嫌気性作用のある親水性軟膏（ジオキシコール、ストレプトニトール、ニタシッド、ヨードピロン、5% ジオキシジン軟膏など）です。創傷にグラム陰性菌叢がある場合は、親水性軟膏と消毒剤（1% ヨードフォール溶液、1% ジオキシジン溶液、ミラミスチン溶液、次亜塩素酸ナトリウムなど）の両方が使用されます。

近年、創傷治癒過程に多成分作用を示す生物活性膨潤吸着剤（リソソーブ、コラジアソーブ、ジオテビン、アニロジオテビンなど）を用いた現代的な創傷吸着療法が広く用いられています。これらの薬剤は、ほぼ全ての細菌叢に対して顕著な抗炎症作用、止血作用、抗浮腫作用、抗菌作用を示し、壊死を抑制し、創傷排出物をゲル化し、創傷外の毒素、腐敗産物、微生物を吸収・除去します。生物活性ドレナージ吸着剤の使用により、創傷部における化膿壊死過程や炎症現象を早期に抑制し、創傷を整形閉鎖に備えることができます。

広範囲の化膿巣に対する外科的治療によって生じる広範な創面形成は、様々な種類の形成外科手術によって創面が急速に閉鎖してしまうという問題を引き起こします。形成外科手術は、創面の状態と患者の状態が許す限り、可能な限り早期に実施する必要があります。実際には、嫌気性感染症における創傷過程の上述の特徴を考慮すると、形成外科手術は2週目末から3週目初めまでには実施できません。

化膿性創傷の早期形成外科手術は、嫌気性感染症の複合外科治療において最も重要な要素の一つと考えられています。広範囲の創傷欠損（タンパク質と電解質の大量喪失、院内多剤耐性菌による創傷の汚染、二次的な化膿壊死過程への組織関与など）を可能な限り速やかに除去することは、敗血症の治療と進行防止を目的とした、病理学的に正当かつ必要な外科的処置です。

形成外科手術の初期段階では、局所組織を用いた形成外科手術、組織伸展術、ADP（アディポネクチン）法、あるいはこれらの方法を組み合わせた方法など、簡便で外傷の少ない方法を用いる必要があります。患者の77.6%では、完全な（一段階）皮膚形成外科手術が可能です。残りの22.4%の患者では、創傷過程の特殊性と創傷範囲の広さにより、創傷欠損部を段階的に閉鎖するしかありません。

複合的な整形手術を受けた患者群の死亡率は、整形手術を受けなかった患者群や、後になってから受けた患者群の死亡率と比べてほぼ3.5倍低く、それぞれ12.7%と42.8%でした。

^{化膿性壊死巣が 500 cm2 を超える}面積に広がる重度の嫌気性軟部組織感染症の全体的な術後死亡率は26.7% です。

臨床的特徴を理解することで、実務外科医は嫌気性菌感染症のような生命を脅かす疾患を早期に特定し、一連の診断・治療計画を立案することができます。広範囲の化膿性壊死巣に対する適切な時期の根治的外科治療、段階的な壊死切除の繰り返し、早期の皮膚形成手術と多成分集中治療、適切な抗菌療法を組み合わせることで、死亡率を大幅に低減し、治療成績を向上させることができます。