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感染結石の原因となる細菌の性状に関する検討

岡山大学医学部泌尿器科(主 任:大 森 弘之教授)

林 俊 秀

(平成7年3月22日 受付)

(平成7年5月8日 受理)

Key words: infection stone, biofilm, urease, glycocalyx

要 旨

尿路 結石 手術 患者48例 よ り採 取 した結 石 を対 象 と して,結 石培 養 と電子 顕微 鏡 的観察 を行 った.結 石

培 養 よ りえ られ た結 石内細 菌36株 を一次 性感 染結 石 由来細 菌19株(A-1群)と 代 謝 性結 石 由来 細 菌17株

(A-M群)に 分 け,そ のurease産 生能 とglycocalyx産 生能 につい て,結 石表 面付 着菌49株(B群)と 比

較検 討 した.glycocalyx産 生 能 は,ト ル イ ジンブル ー簡 易定量 法(以 下toluidine blue)と サ フラニ ン

染色 法(以 下safranine)に よ り検 討 した.結 石 の電 子顕 微鏡 的観 察 で は一 次性感 染 結石 の20例 全 て と代

謝性 結石28例 中13例(46.4%)に 細 菌biofilmの 形成 を認 めた.結 石単 位 でのurease産 生 率 はA-1群 が

6/14(43.9%),A-M群 が4/13(30.8%),B群 が4/32(12.5%)の 陽性率 で あ り,A-1群 とB群 間 に有意

差(p<0.05)を 認 めた.同 じ く,glycocalyx (toluidine blue)産 生 率 はA-I群 が9/14(64 .3%),A-M

群 が11/13(84.6%),B群 が10/32(31.3%)の 陽性 率 であ った.ま たglycocalyx (safranine)産 生 率 も

同 様 に,A-1群 が10/14(71.4%),AM群 が9/13(69.2%),B群 が9/32(28.1%)の 陽 性 率 で あ り,

glycocalyx産 生性 に関 して は,toluidine blue,safranineの いず れか の方法 におい て もA-1群,A-M群

ともB群 に比 して有 意 に高 い産 生 率 を示 した.以 上 よ り,一 次,二 次性感 染結 石 の いずれ にお いて も,

結 石 の形成 な い し増 大 に細 菌 のglycocalyx産 生能 が強 く関与 す る もの と考 え られ た.

序 文

近年,尿 路結石治療の主流は,結 石をen blocに

摘出する開放性手術か ら,結 石を破砕 して摘出な

いし排出させる内視鏡的治療やExtracorporeal

shock wave lithotripsy (ESWL)へ と移行 した.

その結果,結 石内細菌の存在が,術 中,術 後の感

染症の発症,残 存結石の増大および結石の再発に

大 きな影響 を及ぼす問題 として注目を浴びるよう

になった1)2).

struviteやcarbonate apatiteな どのいわゆる

一次性感染結石では,従 来よりその形成にurease

産生菌の密接な関連性が注 目されてきた3)が,蔭

酸カルシウムや尿酸な どの代謝性結石の結石培養

においても,その約1/4に 結石内細菌を認めるとの

報告がある4).ま たurease活 性を示 さない細菌が

結石中より分離される頻度 も決 して低 くな く5),

これら結石内細菌の,結 石形成そのものに及ぼす

重要性が指摘されている.

一方,最 近では,結 石成分の如何を問わず,結

石内に存在する細菌 自体 の産生するglycocalyx

に被覆された細菌のコロニーであるbiofilmが,

感染結石の形成に重要な役割を果たしている可能

性 も指摘 されている6)7).

今回著者 らは,電 子顕微鏡的に尿路結石内の細

菌biofilm形 成の有無を観察するとともに,結 石

培養よ りえられた結石内細菌のurease産 生能お

よびglycocalyx産 生能について検討を加 えた.

材料 と方法

1. 対象

1991年2月 より1993年11月 までの間に岡山大学

別刷請求先:(〒700)岡 山市鹿 田町2-5-1

岡山大学医学部泌尿器科学教室 林 俊秀

感染症学雑誌 第69巻 第6号

感染結石の原因細菌の性状に関する検討 739

医学部泌尿器科およびその関連病院にて,術 前の

尿培養にて細菌が103/ml以 上認められたもの,な

いし尿培養が103/ml未 満で も尿中白血球数が5

コ/HPF以 上 で あった もの で,尿 路 結 石 手術

(ESWLを 含む)を 施行された48症 例 を対象 とし

た.な お,検 尿,尿 培養 は,カ テーテル非留置の

患者ではカテーテル尿ないし中間尿で,カ テーテ

ル留置中の患者ではカテーテル尿で行った.

2.結 石培養

採取 した結石は原則 として3分 割 し,1片 を結

石分析(赤 外線分光分析)に,1片 を走査型電子

顕微鏡観察に,あ との1片 は結石培養に供 した.

結石培養 はNemoy and Stamyの 方法8)に準じて

施行した.す なわち,採 取 した結石片を無菌的生

理食塩水で3回 洗浄の後,生 理食塩水中で結石を

crushし,そ の液 を直ちに培養し,え られた細菌の

菌数が,crush直 前の洗浄液の培養よりえられた

細菌数より10倍以上多 く,し かも,走 査型電子顕

微鏡にてそれに相当する結石内細菌が認められた

場合,同 定 された細菌 を結石内細菌(A群)と し

て採用 した.一 方,crush前 の洗浄液の培養 よりえ

られた細菌の うち,crush後 の培養にて分離 され

なかった菌種 を結石表面付着菌(B群)と して集

計 した.ま た,crush後 の細菌数がcrush前 の細菌

数 より少な く,し かも,走 査型電子顕微鏡にてそ

れに相当する菌種が認め られない場合 も結石表面

付着菌(B群)と して採用 した.な お上記に該当

しない分離菌は今回の解析から除外した.

3.走 査型電子顕微鏡による観察

結石の電子顕微鏡標本 は,2.5%グ ルタールアル

デヒド-Phosphate buffer saline(以 下PBS,pH

7.4)で37℃2時 間固定 し,2%タ ンニン酸-PBS

(pH7.2)お よび1%四 酸化オス ミウム-PBS(pH

7.4)で 二重固定後,ア ルコール系列で脱水.酢 酸

イソア ミルに置換後臨界点乾燥,白 金パラジウム

イオンコーティングを経て,走 査型電子顕微鏡(日

立製作所S-570型)に て観察 した.

4.結 石培養検出菌の性状の検討

結石培養 よりえられた細菌(A群)と 結石表面

付着菌(B群)と して同定 された細菌につ き,そ

れ らのurease産 生能 とglycocalyx産 生能 につ

い て 比 較 検 討 した.ま た,A群 の細 菌 に つ い て は,

結 石 形 成 に細 菌 が 強 く関与 して い る と考 え られ て

い る一 次 性 感 染 結 石(Infection stone:I群)由 来

の細 菌(A-I群)と,結 石 形 成 の 段 階 に細 菌 が 直 接

関 与 し な い と考 え ら れ て い る代 謝 性 結 石(Meta-

bolic stone:M群)由 来 の 細 菌(A-M群)に 分 け

て比 較 検 討 した.

urease産 生 能 はurease確 認 用 尿 素 培 地(栄 研

化 学)を 用 い て定 性 的 に判 定 した.glycocalyx産

生 能 は,以 下 の2種 類 の 方 法 で検 討 した.(1)ト ル

イ ジ ン ブ ル ー 簡 易 定 量 法9)(以 下toluidine blue);

Trypticase soy agar(以 下TSA)で20時 間培 養

後 の細 菌 を,試 験 管 に分 注 し た0.25%glucose含

有 のTrypticase soy broth(以 下TSB)中 に混 和

し,McFarland No.2の 濁 度 に調 整 した.こ れ を

37℃ で24時 間 静 置 培 養 した 後,菌 液 を捨 て,1mlの

蒸 留 水 で2回 洗 浄 後,0.1%ト ル イ ジ ン ブル ー液 を

加 え て室 温 で30分 静 置.蒸 留 水 に て2回 洗 浄 後,

0.1%HCl lmlを 加 え室 温 で30分 間 静 置 した 後,

590nmの 吸 光 度 を 測 定 した.な お 判 定 は 吸 光 度

0.400未 満 を(-),0.400以 上0.600未 満 を(+),

0.600以 上 を(++)と した.(2)サ フ ラニ ン染 色 法(以

下safranine); Christensenら の 方 法10)に 従 い,

TSAで20時 間 培 養 後 の 細 胞 を,ポ リス チ レ ン製 容

器(24穴 マ ル チ ウ エ ル プ レ ー ト,Falcon(R))に 分

注 したTSB中 に混 和 し,McFarland No.1の 濁

度 に調 整 した.こ れ を37℃ で24時 間 静 置 培 養 した

後,菌 液 を捨 て,PBS(pH7.0)に て1回 洗 浄 後,

0.1%サ フ ラ ニ ン 液 を 加 え て 室 温 で30分 静 置.

PBSで2回 洗 浄 後,プ レー ト壁 へ の付 着 の 程 度 を

(-)(±)(+)(++)の4段 階 に 肉眼 的 に判 定 し

た.

成 績

1.対 象症 例 の背 景

対 象 症 例 は48例 で,性 別 は男 性30例,女 性18例

で あ った.年 齢 は男 性33～90歳(平 均62.4歳),女

性41～83歳(平 均62.9歳)で,結 石 存 在 部 位 は 腎

が27例 と最 多 で,尿 管7例,膀 胱14例 で あ っ た.

腎結 石27例 の うち12例 は珊 瑚 状 結 石 で あ った.ま

た これ ら の結 石 症 例 の うち,体 外 留 置 カ テ ー テ ル

(腎痩,尿 管 痩,尿 道 カ テ ー テ ル)の 留 置 中 で あ っ

平成7年6月20日

740 林 俊秀

Fig. 1 SEM of cut surface of urinary stones: (a) S. epidermidis biofilm embedded in apatitebladder stone (Group I), (b) K. Pneumonia and E. faecalis biofilm embedded in struvite renalstone (Group I), (c) MRSA biofilm embedded in renal stone of calcium oxalate (Group M),

(d) E. faecalis and non-fermentative gramnegative rod biofilm embedded in renal stone ofcalcium oxalate (Group M)

(a)

(c)

(b)

(d)

たものは,腎 結石9例,尿 管結石1例,膀 胱結石

8例 の計18例(37.5%)で あった.治 療法別では

腎,尿 管結石では経皮的腎尿管砕石術がそれぞれ

19例,6例 と大半 を占めていた.膀 胱結石では9

例が経尿道的砕石術,5例 が膀胱高位切開による

膀胱切石術であった.

感染症学雑誌 第69巻 第6号

感染結石の原因細菌の性状に関する検討 741

Table 1 Classification of bacteria studied according to stone culture and SEM results

結 石 分 析 の 結 果 は,燐 酸 マ グ ネ シ ウム ア ンモ ニ

ウ ム(MAP,struvite)を 主 成 分 とす る もの4例,

燐 酸 カ ル シ ウム(Ca-P, carbonate apatite)を 主

成 分 とす る もの10例,ま た それ らの混 合 結 石6例

で あ り,I群 の結 石 が20例(41.7%)を 占 め て い た.

また 蔭 酸 カ ル シ ウ ム(Ca-Ox)な い し蔭 酸 カル シ ウ

ム を主 体 とす る混 合 結 石 が24例,尿 酸 が2例,シ

ス チ ンが2例 で あ り,M群 の 結 石 は28例 で あ っ

た.

2.結 石 割 面 の電 顕 的 観 察

Fig.1(a)はCarbonate apatite膀 胱 結 石(I群)

例 の 電 顕 像 で あ る.結 石 割 面 の全 体 に球 菌biofilm

を認 め た.細 菌 と結 晶 部 分 は連 続 性 に移 行 し そ の

境 界 は判 然 とせ ず,細 菌biofilm自 体 が 結 石 そ の

もの の 様 に観 察 され た.な お,こ の症 例 は結 石 培

養 に てStaphylococcus epidemidisが 同 定 さ れ

た.

Fig.1(b)はMAP-とCa-Pよ り な る 珊 瑚 状 結

石(1群)例 の電 顕 像 で あ る.球 菌 と桿 菌 の 混 在 す

るbiofilmが 結 石 割 面 の全 体 に認 め られ,結 晶 表

面 お よび 結 晶 間 に は線 維 状 の 構 造 物 を認 め た.こ

の 症 例 で は 結 石 培 養 に てurease産 生 性 のKleb-

siella pneumoniaeとEnteroccocus faecalisが 分

離 さ れ た.

Fig.1(c)は 術 前 の 尿 培 養 と 結 石 培 養 に て

methicillin-resistant Stophylococcus aureus(以 下

MRSA)が 検 出 され た,Ca-Oxを 主 成 分 とす る 腎

結 石(M群)例 で あ る.結 石 割 面 の 観 察 で は,

Ca-Oxの 結 晶 の間 に,一 部 結 石 構 造 の異 な る部 分

が 存 在 し,球 菌 の 集 籏 像 で あ る と こ ろ のbiofilm

と,そ れをマ トリックスとした結石層を認めた.

また球菌のぬけた鋳型 と思 しき陥凹像 も多数認め

た.経 過 より,代 謝結石手術のための尿路操作(経

皮的腎砕石術)の 際,MRSAが 感染し二次的感染

Table 2 Organisms isolated from stone culture

平成7年6月20日

742 林 俊秀

Table 3 Urease activity among bacteria isolated from stones

*p<0 .05

Table 4 Glycocalyx (toluidine blue) producibility among bacteria iso-lated from stones

*p<0 .05, **p<0 .001

結 石 を生 じた もの と考 え られ た.

Fig.1(d)もCa-Oxを 主 成 分 とす る 腎 結 石(M

群)例 で あ る.結 石 表 面 に球,桿 菌 よ りな るbiofilm

が 存 在 し,そ の 間 隙 に線 維 状 構 造 物 な い し無 構造

物 質 が 存 在 し結 石 基 質 を構 成 し て い た.

以 上4症 例 を 始 め と した48結 石 全 て に つ い て電

顕 的 に詳 細 に観 察 し,biofilm形 成 の有 無 を判 定 し

た.1群20例 全 て に,M群28例 中13例(46.4%)に

そ れ ぞ れ 細 菌biofilmの 形 成 を 認 め た(p<

0.001).

3.結 石 培 養 検 出 菌 の性 状

対 象 結 石48結 石 中,A群 細 菌 の み検 出 さ れ た も

の14結 石,B群 細 菌 の み検 出 さ れ た もの18結 石,

A群B群 と も に検 出 さ れ た も の13結 石,A群B

群 と も に検 出 さ れ な か っ た もの3結 石 で あ っ た

(Table1).A群 細 菌 の 内訳 は,グ ラ ム 陽 性 球 菌

(Gram-positive cocci:GPC)17株,グ ラム 陰i生

桿 菌(Gram。negativerods:GNR)19株 の 計36株

で あ り,菌 種 で はE.faecalis 9株,Pseudomonas

aeruginosa 6株,S.aureuss 5株(MRSA1株 を

含 む)の 順 で 多 数 を 占 めた.ま たA-I群 細 菌 は19

株,A-M群 細 菌 は17株 で あ り,菌 種 に関 して は,

P.aeruginosaがA-I群 で5株 で あ る の に対 し,

A-M群 で1株 で あ った 以 外 は明 ら か な 差 を認 め

な か っ た.一 方B群 細 菌 は49株(GPC8株,GNR

41株)で あ った(Table2).

A-1群19株,A-M群17株 お よ びB群49株 につ い

て,urease産 生 率,glycocalyx産 生 率 をTable3

～5に 示 し た.urease産 生 率 は,A群 で11/

36(30.6%),B群 で6/49(12.2%)の 陽 性 率 を示

し,A群 の 方 に産 生 率 が 高 か っ た.特 にA-I群 で

は7/19(36.9%)と 陽 性 率 が 最 も 高 か っ た.

glycocalyx(toluidine blue)産 生 率 は,A-I群 で

11/19(57.9%),A-M群 で13/17(76.5%),B群

で13/49(26.5%)と,A-M群 が 最 も陽性 率 が 高 く,

A群 とB群 の比 較 で はA群 の 方 が 有 意 に 陽 性 率

が 高 か っ た(P<0.001).強 陽 性 株 の割 合 もA-M

群 が11/17(64.7%)の 陽 性 率 で あ り,A4I1群4/

19(21.1%),B群4/49(8.2%)の 陽 性 率 に比 し

て 有 意 に高 い 結 果 で あ っ た(p<0.05,p<0.001).

またglycocalyx(safranine)産 生 率 も同 様 に,A-I

群10/19(52.6%),A-M群13/17(76.5%),B群

12/49(24.5%)とA-M群 が 最 も高 い 陽 性 率 を示

した.特 に強 陽 性 株 はA-I群 で3株(15.8%),

感染症学雑誌 第69巻 第6号

感染結石の原因細菌の性状に関する検討 743

Table 5 Glycocalyx (safranine) producibility among bacteria isolated from stones

Table 6 Comparison of urease and glycocalyx producibility between GPC and GNR

Urease

Glycocalyx (toluidine blue)

Glycocalyx (safranine)

A-M群 で5株(29.4%)に 認 め た の み でB群 で は

認 め な か っ た.

Table6はA群 細 菌 に つ い て,そ のurease産

生 率,glycocalyx (toluidine blue)産 生 率,

glycocalyx (safranine)産 生 率 をGPC, GNR別

に み た も の で あ るが,glycocalyx (safranine)産

生 率 で はGPCの 方 がGNRよ り有 意 に 陽 性 率 が

高 か っ た(p< 0.05).

考 察

感 染 を伴 う尿 路 結 石 は,感 染 結 石 と して 以 前 よ

り難 治 性 尿 路 感 染 症 の 原 因 の1つ と して 問題 とさ

れ て き た11).広 義 の 感 染 結 石 で あ る と こ ろ の

infection stoneは,一 次 性 感 染 結 石(primary

infection stone)と 二 次 性 感 染 結 石(secondary

infectionstone)に わ け られ る.一 次 性 感 染 結 石

は,proteusやPmdomonasな ど のurease産 生

菌 に よ る尿 素 分 解 の結 果,尿 の性 状 の 変 化,す な

わ ち 尿 の ア ル カ リ 化,ア ン モ ニ ウ ム イ オ ン

(NH4+)お よ び炭 酸 イ オ ン(HCO,-)の 増 加 が 生

じ,こ れ らが 尿 中 のCa2+,Mg2+,H2PO4.と 結 合

し,リ ン酸 マ グ ネ シ ウム ア ンモ ニ ウ ム のstruvite

や リン酸 カ ル シ ウ ム のcarbonate apatiteの 結 晶

が 析 出 し形 成 され た 結 石 で あ り,女 性 に 多 く,全

尿 路 結 石 の15～20%を 占 め る と 報 告 さ れ て い

る12).ま た二 次 性 感 染 結 石 は,蔭 酸 カ ル シ ウム や 尿

酸 な どの代 謝 性 結 石 に二 次 的 に感 染 が 合 併 し,そ

の細 菌 を核 と して リン酸 系 結 晶 が 析 出 し,形 成 さ

れ た 結 石 で あ る.

平成7年6月20日

744 林 俊秀

一次性 ,二 次性感染結石の如何を問わず,こ れ

ら結石内に存在する細菌は抗菌剤治療に抵抗し結

石内で生 き続け8),尿 路感染は結石が除かれ るま

で持続する.こ の理由 として,結 石内細菌が形成

す るbiofilmの 関与 が 指 摘 さ れ13),い わ ゆ る

biofilminfectionと しての慢性尿路感染症が持続

することが明 らかとなってきた.

今回の検討においても,一 次性感染結石(A-1

群)の20例 全て と代謝性結石28例 中13例 に電顕的

に明 らかなbiommの 形成を認めた.通 常,biomm

を構成す る菌体外のglycocalyxは 多価の陰イオ

ンとしての性質を有 してお り,固 体表面への付着

に関与するだけでな く,一 種のイオン交換樹脂 と

して作用すると考えられている.こ の作用により

外部の無機および有機物質をbiofilm内 に取 り込

む ことができるため,結 石に付着 した細菌の産生

するglycocalyxが 尿中のCa2+,Mg2+を 始めとし

た無機イオンを引き寄せ,ム コ蛋白,血 球成分,

血小板,fibrinな どの有機物質 を取 り込んで結石

の増大を促す と考えられる.以 上の様 に,結 石内

にbio丘1mと して棲息する細菌 は,感 染結石の抗

菌剤に対する抵抗性のみならず,結 石の発生,増

大 にも重要な役割を演 じていると考えられる.

感染結石の電顕所見についてはい くつかの詳細

な報告があるが6)14),今回の検討においても,一 次

性感染結石においては中心部の核の周 りに同心円

構造 をとりなが ら結石基質 と結晶が配列 される傾

向にあった.こ の均質にみえる結石基質中には,

多数の細菌が無構造ないし線維状の周辺基質 を伴

い集塊 をなして,す なわちbiofilmを 形成 して存

在 していた.ま た結石基質中の細菌は,時 に鋳型

として観察されたが,鋳 型の形成機序 としては,

鋳型内の細菌が電顕用試料作成の前処理の段階で

飛び散ったもの と思われ,細 菌 と結晶の固着の程

度 により鋳型 となって観察されたもの と想像され

る.

また二次性感染結石 は,Ca-Oxや 尿酸の結晶部

分 の様 に均 一 な結 晶構 造 を示 し,全 く細 菌や

biommを 認めない部分 と,無構造 で比較的均質な

基質中に細菌の集籏像であるところのbiofilmや

細菌の鋳型を認める部分 より構成されていた.す

な わ ち 二 次 性 感 染 結 石 に お い て も細 菌 がbiofilm

を形 成 し,結 石 基 質 を構 成 し て い る部 分 で は一 次

性 感 染 結 石 と ほ ぼ 同様 の 所 見 を呈 して お り,代 謝

性 結 石 の感 染 結 石 化 が この 部 分 で生 じて い る こ と

が 伺 え た.

urease産 生 菌 の,一 次性 感 染 結 石 形 成 の初 期 の

段 階 に お け る重 要 性 に つ い て は,従 来 よ り指 摘 さ

れ て い る とお りで あ り3),Thompsonら15)は 一 次

性 感 染 結 石49例 中45例(91.8%)に お い て,竹 内

ら4)は,52例 中32例(61.5%)に お い てurease産

生 株 を認 め た と報 告 して い る.今 回 の 我 々 の検 討

で はA-1群14結 石 中6結 石(43.9%)中 にurease

産 生 菌 を認 め,B群 に比 して 有 意 差 は認 めた もの

の,や や 低 いurease産 生 菌 の 検 出率 で あ っ た.こ

の 原 因 と し て は,Ureaplasma urealyticumや

Corynebacterium sp.な ど通 常 の培 養 に て検 出 さ

れ な い微 生 物 の 関与 や,結 石 形 成 の 初 期 の 段 階 で

存 在 したurease産 生 菌 が,抗 菌 化 学 療 法 に よ り除

菌 さ れ た 結 果 菌 交 替 が 生 じ,P. aemginosaやE

faecalisと い っ た 薬 剤 耐 性 の 強 い 菌 が 残 存 し た と

い っ た こ と も予 想 し う るが,対 象 結 石 数 が14症 例

とや や 少 な か っ た こ と も影 響 し て い る と 思 わ れ

る.

glycocalyxの 染 色 剤 と して は,塩 基 性 色 素 で あ

るtoluidine blue,酸 性 色 素 で あ るsafranine,

ruthenium red等 に つ い て の 報 告 が あ る

が16)～18),Chingら18)は,染 色 の安 定 性 と再 現 性 の

点 で,toluidine blueとsafranineが 最 適 で あ っ た

と報 告 し,小 野9)は,glycocalyxをtoluidine blue

で 染 色 し未 固 定 の ま ま直 接HCIで 抽 出 す る 簡 易

定 量 法 の 有 用 性 を報 告 して い る.著 者 も小 野 の方

法 に準 じ て検 討 し た が,A群 で のglycocalyx産

生 率 は24/36(66.7%)とB群 の13/49(26.5%)

に比 して 有 意 に高 い 結 果 で あ っ た.ま た 強 陽 性 株

はA群 で15/36(41.7%)で あ っ た の に対 し,B群

で4/49(8.2%)と,や は り有 意 にA群 で 高 い 結 果

とな り,結 石 内bio創m形 成 性 細 菌 のglycocalyx

産 生 性 の 高 さ を示 す結 果 とな っ た.

ま た,主 と し てCoagulase-negative Sta-

phylococcus (CNS)が 産 生 す る菌 体 外 多 糖 に つ い

て は,Christensenら の 報 告10)に あ る よ う に,sa-

感染症学雑誌 第69巻 第6号

感染結石の原因細菌の性状に関する検討 745

franine染 色 の ほ うが 検 出 感 度 が 高 い と考 え て,

toluidine blueと 同 様 に 検 討 し た.そ の 結 果,

glycocalyx (safranine)陽 性 株 は,A群 で は23/

36(63.9%)と,B群 の12/49(24.5%)に 比 して

有 意 に高 く,強 陽性 株 はA群 に の み8株 認 め られ

た の み で あ った.ま たA群 のGPC17株 の うち14

株(82.3%)にglycocalyx (safranine)産 生 能 を

認 め て い る が,池 田 ら19)がSaureus及 びCNSの

598株 中 約40%の 株 に,Christensenら20)がCNS

の37%の 株 にslimeの 形 成 を認 め た と報 告 し て い

る の に比 し て,感 染 結 石 中 にbiofilmと し て 存 在

す るGPCのslime産 生 性 の 高 さ を 示 唆 す る 結 果

とな った.以 上 の 成 績 よ り,感 染 結 石 の形 成 に関

与 す る 細 菌 側 の 因 子 と して は 細 菌 のglycocalyx

産 生 能 が 極 め て 重 要 で あ り,特 に二 次 性 感 染 結 石

の 形 成 に お い て はurease産 生 能 よ り も重 要 な 因

子 とな る こ とが 示 唆 され た.

稿 を終 えるにあた り,御 指導,御 校閲頂いた恩師大森弘

之教授,直 接御指導頂いた公文裕巳助教授,な らびに研究

遂行 にあた り御協力頂いた大野勝雄技官,光 畑律子および

的野 由夏技術補佐員 に深謝 いた します:

本論文の要旨は,第64回 日本感染症学会西 日本地方会総

会 において発表 した.

文 献

1) Charton, M., et al.: Urinary tract infection in

percutaneous surgery for renal calculi. J. Urol.,

135: 15-17, 1986.

2) Edward, M., et al.: The fate of residual frag-

ments after extracorporeal shock wave lith-

otripsy monotherapy of infection stones. J.

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平成7年6月20日

746 林 俊秀

Studies on Characteristics of Bacteria which cause Infection Stone

Toshihide HAYASHI

Okayama University, Medical School

Culture of stones and electrical microscopic observation were performed with stones col-

lected from forty-eight patients who underwent surgery for urolithiasis. Thirty-six strains of

bacteria in the stones obtained from stone culture were classified as nineteen strains of bacteria

deriving from primary infection stones (Group A-I) and seventeen strains of bacteria derivingfrom metabolic stones (Group A-M). As for their ability to produce urease and glycocalyx, they

were studied in comparison with forty-nine strains of stone surface-adhering bacteria (Group B).

Glycocalyx producing ability was examined by the provisional quantitative toluidine blue assay

and safranine straining method. As for the electrical microscopic observation, formation ofbiofilm bacterium was observed in all twenty cases of primary infection stones and in thirteen

cases (46.4%) of twenty-eight cases of metabolic stones. Urease producing ability per stone was

6/14 (43.9%) in Group A-I, 4/13 (30.8%) in Group A-M and, 4/32 (12.5%) in Group B. There was

a significant difference (p <0.05) between Group A-I and Group B. Similarly for the glycocalyx

producing ratio (toluidine blue assay), the values were 9/14 (64.3%) in Group A-I, 11/3 (84.6%)in Group A-M and 10/32 (31.3%) in Group B. As for the glycocalyx producing ratio (safraninemethod), the values were 10/14 (71.4%) in Group A-I, 9/13 (69.2%) in Group A-M and 9/32

(28.1%) in Group B. As for the glycocalyx producing ability, Group A-I and Group A-M bothshowed significantly higher production ratios compared to Group B for both toluidine bluemethod and safranine method. From the above reuslts, it was suggested that both in the primary

and secondary infection stones, the formation or growing of stones was strongly related to the

glycocalyx producing ability of the bacteria.

感染症学雑誌 第69巻 第6号