核医学で感染症診断はどこまで進化する？精密医療への道筋
解説対象論文: Nuclear medicine for the diagnosis of infectious diseases: can we improve?
European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging｜被引用数: 0（2026年8月20日時点）
感染症の診断は、その種類や広がりを正確に把握することが極めて重要です。しかし、既存の診断方法は限界を抱えています。本記事では、核医学が感染症診断の課題をいかに克服し、精密医療の新たな時代を切り開く可能性を秘めているかについて掘り下げていきます。
感染症診断の現状と分子核医学の可能性
どうも、Beyond the Pixelです。世界的に、がんと同様に感染症の重症度が増加していることは、医療における重要な課題です。特に、抗菌薬耐性を持つ細菌株や侵襲性真菌感染症の増加が、この課題を深刻化させています。世界保健機関（WHO）の報告によれば、感染症の発生件数はワクチンや衛生環境の改善により減少傾向にあるものの、抗菌薬耐性による死亡者数は2050年までに67〜70%増加すると予測されています。現在の感染症診断の「ゴールデンスタンダード」は、組織生検や体液吸引による微生物学的特定に依存しています。しかし、これらの方法は必ずしも実施可能ではなく、サンプリングの限界から常に正確な結果が得られるわけではありません。超音波、CT、MRIといった従来の放射線診断法は、浮腫や組織損傷、血管新生増加など、感染が引き起こす間接的な解剖学的変化を詳細に捉えることができますが、活発な感染巣そのものや、その根底にある病原体を直接視覚化することはできません。また、内視鏡検査も侵襲的であるため、実施が難しい場合があります。こうした状況が、確定的な微生物学的診断の遅れや抗菌薬の過剰使用につながっています。分子核医学は、病理組織学的な種類の情報を提供することで、誤診の数を減らし、診断ワークアップと治療のフォローアップを加速させる可能性を秘めています。これまで、研究開発の投資は主に腫瘍学、神経科学、心臓病学に集中していましたが、今後は感染症という増大する領域にも焦点を広げる必要があります。
感染症診断における5つの重要課題と「万能薬」の限界
分子イメージングを真に最適化し、対象者管理を改善するためには、以下の5つの基本的な研究優先事項に取り組む必要があります。第一に、感染の診断、つまり感染の有無を明確に確認すること。第二に、感染の種類、つまり特定の病原体クラス（ウイルス、細菌、真菌、またはその他の病因）を区別すること。第三に、感染の広がり、つまりどの組織や臓器が関与しているかを包括的にマッピングすること。第四に、感染の重症度、つまりプロセスが局所にとどまっているか、転移しているかを判断すること。そして第五に、治療効果をモニタリングすることです。これらの5つの重要な優先事項を考慮すると、単一の放射性医薬品がすべてを包括的に解決することは非現実的です。それぞれの標的に特化した多様な放射性医薬品の開発が不可欠であり、製薬業界がその実現を支援することが期待されます。これは核心臓病学との明確な類似点があります。核心臓病学では、冠血流、心筋代謝、心臓神経支配、細胞の生存能力を個別に評価するために異なる放射性医薬品が活用されています。同様に、感染症においても、無菌性炎症、グラム陽性菌、グラム陰性菌、ウイルス、真菌それぞれに特化した放射性医薬品が専門家によって利用できるようになるべきです。感染症イメージングにおける「ワンサイズ・フィット・オール」の単一放射性医薬品を追求する従来のアプローチは、今日の臨床ニーズを満たすには不十分なのです。
既存の放射性医薬品の現状と限界
このような明確な臨床ニーズがあるにもかかわらず、現在の核医学における商業的な状況は、主に2種類の放射性医薬品に限定されています。一つは、99mTc-HMPAOで標識された対象者自身の白血球（WBCシンチグラフィ）です。これは特定の地域、特に北米ではまだ111In-オキシンで標識されたものが利用されています。もう一つは、18-フルオロデオキシグルコース（18F-FDG）です。これら両方のイメージング法は、それぞれに利点と欠点を持っており、5つの核心的な臨床課題すべてを包括的に解決することはできません。99mTc-HMPAO標識白血球は、真の感染と単なる無菌性炎症を効果的に区別し、感染巣の広がりと重症度を正確に定義できます。しかし、治療のモニタリングに対する感度は低いという課題があります。一方、18F-FDGは活動性感染と無菌性炎症の鑑別における特異性がはるかに低く、疾患の真の広がりと重症度を定義する上での精度が損なわれることがあります。ただし、18F-FDGは治療の長期的な効果をモニタリングする上で非常に高い感度を示し、臨床での使いやすさにも優れています。最も重要なのは、既存のどちらの方法も、対象者が罹患している特定の病原体の種類を明確にすることができない点です。この診断上のギャップが、微生物学的診断が得られない場合に、専門家が経験的、広範囲な抗菌薬や抗真菌薬による治療を「ex juvantibus」（診断的治療）として開始せざるを得ない状況を頻繁に引き起こしています。
未来への展望：標的特異的放射性医薬品と精密医療
結論として、感染症イメージングの現状は、満たされていない重要な臨床ニーズを浮き彫りにしています。99mTc-HMPAO標識白血球や18F-FDGは貴重な診断ツールであるものの、病原体特異性の限界により、専門家が明確な微生物学的答えを得られず、最適ではない、あるいは遅れた標的治療につながることがよくあります。このギャップを埋めるためには、将来の研究と製薬開発は、汎用的な放射性医薬品の探求をやめ、病原体特異的な放射性医薬品の検証に焦点を当てるべきです。心臓病学や腫瘍学におけるマルチトレーサー戦略が精密医療に革命をもたらしたように、無菌性炎症、グラム陽性菌、グラム陰性菌、ウイルス、真菌それぞれに特化したイメージングプラットフォームを確立することが、唯一の実行可能な前進の道筋です。標的特異的な分子診断へと移行することによってのみ、核医学は対象者の予後を真に改善し、抗菌薬の適正使用を最適化し、感染症における精密医療の時代を切り開くことができるでしょう。最後に、感染症は私たちの医療システムに継続的かつ増大する負担をかけ続けますが、分子イメージング技術は世界中で非常に不均一な分布と利用可能性を持っています。実際、感染症の有病率、死亡率、抗菌薬耐性が最も高い地域は、しばしば設備の整っていない場所であるため、利用可能な放射性医薬品の改善とともに、世界中の核医学設備の増加も望まれます。
用語集
- 核医学: 放射性同位元素を含む薬剤を用いて、臓器の機能や病変を画像化する診断・治療法。
- 放射性医薬品: 放射性同位元素（ラジオアイソトープ）を標識した薬剤で、体内に投与して画像診断や治療に用いられる。
- 分子イメージング: 生体内の分子レベルの変化を画像化することで、病態や薬剤の効果を可視化する技術。
- 抗菌薬耐性: 細菌が抗菌薬（抗生物質）に対して抵抗力を持ち、薬が効かなくなる現象。治療を困難にする。
- 多剤耐性菌 (MDR菌): 複数の種類の抗菌薬に耐性を持つ細菌。感染症治療が非常に困難になる。
- 無菌性炎症: 細菌やウイルスなどの病原体が直接関与しない、外傷や自己免疫疾患などによって引き起こされる炎症。
- グラム陽性菌: 細胞壁の構造によりグラム染色で紫色に染まる細菌のグループ。
- グラム陰性菌: 細胞壁の構造によりグラム染色で赤色に染まる細菌のグループ。
- 99mTc-HMPAO標識白血球 (WBCシンチグラフィ): 放射性物質で標識した対象者自身の白血球を体内に戻し、炎症や感染のある部位を画像化する検査。
- 18F-FDG (18F-フルオロデオキシグルコース): ブドウ糖に似た放射性薬剤で、代謝が活発な細胞（がん細胞や炎症細胞など）に取り込まれやすい性質を利用して画像化する。
- ゴールデンスタンダード: ある分野において、最も信頼性が高く、標準とされている診断法や治療法。
- 標的特異的放射性医薬品: 特定の病原体や炎症性物質などを特異的に認識・結合するよう設計された放射性医薬品。
- 経験的治療: 病原体が特定される前に、症状や疫学情報に基づいて最も可能性の高い病原体に対して行われる広範囲な抗菌薬治療。
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