1問1答 論文 エンド

「水酸化カルシウムがE. faecalisを選んでいる」説を、使わない国で検証した——検出率はスカンジナビアと有意差なし。増える原因は初回治療の無菌操作と漏洩らしい(2001年・再治療54歯)

1問1答 論文 エンド

エンド|根管治療後に持続する根尖病変から何が培養されるのかを、北米の集団で調べた研究。水酸化カルシウムの貼薬が日常的なスカンジナビアの先行研究と比較することで、「貼薬が腸球菌を選抜している」という当時の仮説を検証している(Hancock 2001・Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod)

根管治療の失敗はしばしば技術の失敗として扱われ、そのせいで治療後にどの微生物が生き残るのかの情報は乏しいままでした。分かっていたのは、再治療の根管の細菌叢が未治療の失活根管とはまるで違うこと——未治療の壊死根管は多菌種でグラム陰性と陽性がほぼ半々、偏性嫌気性菌が優勢なのに、再治療例はグラム陽性菌が優勢の単一感染に近くEnterococcus faecalisが主役として繰り返し報告されていました。ここに仮説が生まれます。E. faecalisを調べた先行研究は2本ともスカンジナビアのもので、スカンジナビアでは水酸化カルシウムの根管貼薬が日常的な手順。そして腸球菌は水酸化カルシウムへの感受性が低い嫌気性菌だけを狙った貼薬が、腸球菌に都合のよい環境を作ったのではないか——。ならば水酸化カルシウムをあまり使わない米国で調べれば少ないはずです。著者らは、3年以上前に根管治療を終え、根管充填が根尖から4mm以内に達し、口腔内への露出がない、持続する根尖透過像をもつ54歯を厳密な無菌操作のもとで採取しました(術野の無菌性は全症例で確認、溶媒は一切使わず、最初の採取前は洗浄液も使わない)。結果、54歯中34歯(63%)で細菌が培養され、菌が出た歯では1〜3菌種・平均1.7菌種グラム陽性菌が80.4%(採取法①での値)。そしてE. faecalisの検出率はスカンジナビアの研究と有意差がありませんでした。著者らの結論は「水酸化カルシウムのせいではない。初回治療中の不十分な無菌操作・防湿、あるいは歯冠側からの漏洩のせいだ」です。

論文
Bacteria isolated after unsuccessful endodontic treatment in a North American population
著者
H. H. Hancock III, Asgeir Sigurdsson, Martin Trope, Julian Moiseiwitsch(ノースカロライナ大学歯学部 歯内療法学講座・米国チャペルヒル)
掲載
Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology, and Endodontics 2001;91(5):579-586
種類
臨床の微生物学的研究(横断・単一施設)。ノースカロライナ大学歯内療法科へ紹介された再治療予定の54歯。組み入れ条件=①X線上で慢性根尖性歯周炎の所見、②根管治療が3年以上前に完了、③根管充填材が根尖から4mm以内、④口腔内への直接的な露出がない。平均年齢50歳(15〜82)、男性32・女性22(有意差なし)。切歯18・犬歯3・小臼歯17・大臼歯16(うち下顎14)、ポスト除去16歯。無菌操作=ラバーダムをフロスで結紮、歯とラバーダムをヨードチンキで消毒、歯とクランプの境目はCavitでバリア、アクセス後に30%過酸化水素とヨードチンキで再消毒、5%チオ硫酸ナトリウムでヨードを失活。滅菌綿球でアクセス窩洞を拭った検体も培養し、増殖があれば除外(全症例で無菌性を確認)。溶媒は一切使わず、溶媒が必要と判断された症例、根尖から0.5〜2.0mmまで最低ISO #35のKファイルで到達できない症例は除外(計10名を除外。うち3名は上顎第一大臼歯の近心頬側根に未処置の第2根管)。採取法①=根管へ輸送培地約40µLを入れ、Hファイルで内容物をかき出しペーパーポイントに吸収。採取法②=そのあと清潔・乾燥した象牙質が出るまで拡大し、最後の3〜5本のファイルの先端4mmを滅菌ディスタルエンドカッターで切り落として培地へ。1回目の採取前は洗浄液を使わず、2回目の前も生理食塩水のみ(次亜塩素酸ナトリウムは全採取後)。培養は好気1〜3日・嫌気5〜7日(5%CO₂・85%N₂・10%H₂)、E. faecalisはbacteroides bile esculin培地で検出。同定はグラム染色・微細形態・コロニー形態・生化学的検査・選択培地。統計はWilcoxon順位和検定と二項分布による先行研究との比較
PMID
11346739

「水酸化カルシウムがE. faecalisを選んでいる」という疑い

根管治療の失敗は、しばしば技術の失敗として扱われます。そのせいで、治療後にどの微生物が生き残るのかについての情報は乏しいままでした。

分かっていたのは、再治療の根管の細菌叢は、未治療の失活根管とはまるで違うということ。未治療の壊死根管は多菌種でグラム陰性とグラム陽性がほぼ半々、偏性嫌気性菌が優勢なのに対し、再治療例はグラム陽性菌が優勢の単一感染に近い——そしてEnterococcus faecalisが主役として繰り返し報告されていました。

ここに仮説が生まれます。根管治療が失敗した歯の細菌叢を特異的に調べた先行研究は2本ともスカンジナビアのもので、スカンジナビアでは水酸化カルシウムの根管貼薬が日常的な手順に組み込まれている。そして腸球菌は水酸化カルシウムに対する感受性が低い。Molanderらは、細菌叢の嫌気性菌の部分だけを狙った貼薬が、腸球菌にとって都合のよい環境を作ってしまったのではないかと指摘していました。

ここから著者らは「中間貼薬としての水酸化カルシウムの使用が、E. faecalisの増殖を招いているのではないか」という仮説にたどり着きます。ならば水酸化カルシウムをあまり使わない国で調べればよい。実際、当時の米国では水酸化カルシウムの中間貼薬はさほど強調されておらず、むしろX線で根尖透過像がある失活根管ですら単回法へ移行する流れがありました。

結論を先に言います。米国でもE. faecalisの検出率はスカンジナビアと有意差がありませんでした。著者らの解釈は「水酸化カルシウムのせいではない。初回治療中の無菌操作・防湿の不備、あるいは歯冠側からの漏洩のせいだ」です。

今回の一手:汚染の入り込む隙を徹底的に潰す

この論文の丁寧さは、「採取したものが本当に根管内の細菌か」を担保する手順に表れています。

対象=ノースカロライナ大学へ紹介された再治療予定の54歯。条件は、①X線上で慢性根尖性歯周炎の所見があること、②根管治療が3年以上前に完了していること、③根管充填材が根尖から4mm以内に達していること、④口腔内への直接的な露出がないこと。平均年齢50歳(15〜82歳)、男性32・女性22(有意差なし)。内訳は切歯18・犬歯3・小臼歯17・大臼歯16で、ポストは16歯で除去。大臼歯16歯のうち14歯が下顎だった。

採取の手順が細かい。ラバーダムをデンタルフロスで結紮し、歯とラバーダムをヨードチンキで消毒。滅菌カーバイドバーでアクセスし、歯とクランプの境目はCavitでバリア。アクセス後にもう一度30%過酸化水素とヨードチンキで消毒したあと、5%チオ硫酸ナトリウムで拭ってヨードを失活させます(残ったヨードが培養に影響しないように)。

そのうえで滅菌綿球でアクセス窩洞を拭った検体も培養し、増殖があればその症例は除外。結果、全症例で術野の無菌性は確認されました
さらに、溶媒(ソルベント)は一切使わない。ガッタパーチャの回収に溶媒が必要と判断された症例は除外。根尖から0.5〜2.0mmまで最低でもISO #35のKファイルで到達できない歯も除外。10名がこうした理由で除外され、そのうち3名は上顎第一大臼歯の近心頬側根に未処置の第2根管が見つかったケースでした。

採取は2通り。採取法①=根管に輸送培地を入れ、Hファイルで内容物をかき出してペーパーポイントに吸わせる。採取法②=そのあと象牙質が清潔・乾燥するまで器具で削り、最後の3〜5本のファイルの先端4mmを滅菌した矯正用のディスタルエンドカッターで切り落として培地へ入れる。1回目の採取前は洗浄液を使わず、2回目の前も生理食塩水のみ。次亜塩素酸ナトリウムは全採取が終わってから使いました。

結果:34歯に菌がいて、その大半は1〜3菌種だけ

0 33.3% 66.7% 100% 54歯に占める割合 61.1% 18.5% 51.9% 16.7% 63% 20.4% 採取法① ペーパーポイント 採取法② 根尖象牙質の削片 2法の併用 細菌が検出された歯 E. faecalisが検出された歯 原著の結果より。採取法①は33/54歯(57株)、②は28/54歯(42株)、併用で34/54歯。E. faecalisは①で10歯・②で9歯・併用で11歯(原著の記載は20.4%で、54歯から換算すると11歯)。①で陽性だった6歯が②では陰性、①で陰性だった1歯が②で陽性になった。著者は「①のほうが感度が高いが、2法は相補的」と結論している
2つの採取法による細菌の検出率(原著の結果より)

2法を合わせると54歯中34歯(63%)で細菌が培養されました。逆に言えば、X線上に持続する根尖病変があるのに20歯では培養できる細菌が出ませんでした

採取法①では33歯から57株。内訳は単一菌種14・2菌種14・3菌種2・4菌種1・5菌種1で、33歯のうち31歯(93.9%)は1〜3株、1歯あたり平均1.69菌種グラム陽性菌が80.4%を占め、主な菌はE. faecalis・Peptostreptococcus・Actinomyces・Streptococcus。1例ではCandida albicansが唯一培養できた微生物でした。
採取法②では28歯から42株。単一菌種17・2菌種8・3菌種3で、全例が1〜3株、平均1.50菌種グラム陽性菌88.1%。C. albicansは検出されませんでした。

E. faecalisの現れ方が特徴的です。採取法①でE. faecalisが分離された10歯のうち6歯では、それが根管内の唯一の微生物でした。残る4歯も、ほかに1菌種があるだけ。採取法②でも9歯中6歯が単独でした。腸球菌は他の細菌の助けなしに根管内で生き延びられることが報告されており、その姿がそのまま出ています。

細菌が出やすかったのは「浅い充填」と「大きい病変」

0 33.3% 66.7% 100% 細菌が検出された歯の割合 57.5% 75.0% 60.0% 56.0% 78.5% 根管充填が根尖から0〜2mm 根管充填が根尖から2〜4mm 病変 3mm²未満 病変 3〜5mm² 病変 5mm²超 原著Table IIから算出。因子として有意(P<0.05)だったのは根管充填の位置(23/40・9/12)と病変の大きさ(9/15・14/25・11/14)の2つ。P<0.05はカテゴリーごとではなく因子ごとの判定で、表では「2〜4mm」と「5mm²超」の行に付されている。5mm²超の78.5%は原著本文の表記(11/14の実算は78.57%)。オレンジが有意に検出率の高かった側。ポストの有無(あり10/16・なし24/38)、歯種、修復物の質(良好12/21・不十分19/28・不良3/5)はいずれも有意ではなかった。なお根管充填がオーバーだった2歯は2歯とも陽性だったが、例数が少なく有意ではない
細菌の検出率と関連した因子(原著Table IIから算出)

5つの因子を調べて、有意だったのは2つだけでした(いずれもP<0.05)。

根管充填が根尖から2〜4mmで終わっていた歯では12歯中9歯(75.0%)病変が5mm²を超える歯では14歯中11歯(78.5%)で細菌が検出された。著者らの説明はシンプルで、十分に充填されていない根管は十分に清掃もされておらず、未治療の感染根管に近い環境が残っているから。
一方、ポストの有無・歯種・修復物の質は有意ではありませんでした。修復物の質は「良好21・不十分28・不良5」と分かれていたにもかかわらず、です。

面白い脇道も2つ。根管充填がオーバーだった2歯は2歯とも陽性でしたが、例数が少なく有意ではありません。そして充填材を除去したあとに明らかな破折線が見つかり、抜歯を勧めることになった歯が4歯ありました。

本題:水酸化カルシウム犯人説は支持されなかった

スカンジナビアの先行研究との比較が、この論文の目的でした。

原著Table IIIの比較(Möller 1966/Molander 1998/Sundqvist 1998/本研究)。細菌が出た根管1本あたりの菌種数=1.6/1.7/1.3/1.7分離菌に占める嫌気性菌=51/39/42/42%グラム陽性菌=80/記載なし/87/80%細菌が出た根管に占めるE. faecalis=29/47/38/32%(本研究の32%は2法を併用した34歯中11歯。原著の抄録と結論が挙げる30%は、採取法①だけの33歯中10歯=30.3%です)。いずれの指標にも統計的な有意差はありませんでした

この結果が仮説を崩します。水酸化カルシウムを中間貼薬として使う文化圏と、あまり使わない文化圏で、E. faecalisの検出率が変わらなかった。ならば水酸化カルシウムが腸球菌を選抜しているとは言えない

著者らはさらに、この研究の中の小さな観察も添えています。ノースカロライナ大学で水酸化カルシウムを貼薬して治療した4名では、E. faecalisは1例も出ませんでした(例数が少ないので、あくまで補強材料です)。

では、なぜ再治療例でE. faecalisが増えるのか。著者らの答えは「E. faecalisは正常な口腔内細菌叢の一部であり、未処置の感染根管にも少数は存在する。再治療例での著明な増加は、不十分な無菌操作による治療中の侵入か、仮封が不良なために来院の合間に入り込んだためと考えられる」。つまり薬剤の選択圧ではなく、術中・術間の汚染の問題だ、という結論です。

明日の臨床へ

再治療で出てくる菌は少ない。1歯あたり平均1.7菌種、3分の1以上は単一感染。多菌種を相手にする初回治療とは戦い方が違う。
E. faecalisは単独で生きる。採取法①で分離された10歯のうち6歯では唯一の微生物だった。
・著者らは再治療では別の貼薬・別の洗浄液を検討すべきと述べている。本文ではクロルヘキシジンカンフォレイテッドパラモノクロロフェノールが水酸化カルシウムより有効かもしれないと引用され、洗浄についてはヨウ化カリウムヨードが次亜塩素酸ナトリウムやクロルヘキシジンよりE. faecalisの除去に強力なようだと紹介されている(いずれも引用文献に基づく記述で、本研究が検証した内容ではない)。
いちばん効く対策は、初回治療の無菌操作と仮封かもしれない。この論文の結論はそこを指している。
根管充填が根尖から2〜4mmで止まっている失敗例は、細菌が出る確率が高い。再治療の見立てに使える所見である。

ここだけ、冷静に補助線

著者らは自分の方法の限界をかなり具体的に書いています。まず本研究と先行のスカンジナビア研究を合わせて、32〜56%の検体では、X線上に持続する根尖病変があるにもかかわらず培養できる細菌が出ません。その理由として、細菌が側枝や象牙細管の中、あるいはガッタパーチャの残片に付随していて採取液が届かない可能性、採取中のわずかな空気への曝露で多くの嫌気性菌が死ぬ可能性が挙げられ、PCRのような培養によらない手法のほうが有利かもしれないと述べられています。また根管内の細菌が慢性根尖性歯周炎の主因ではない場合(真性嚢胞・異物反応・根管外感染)にも触れています。採取法の比較にも弱点があり、削片の採取は必ずペーパーポイントの後に行われたため、その間の器具操作で細菌が培養できる水準を下回った可能性があり、順序を入れ替えるクロスオーバー設計で確かめる必要があると明記されています。それでも「水酸化カルシウムが腸球菌を選抜している」という当時もっともらしかった説を、文化圏をまたいだ比較で検証しにいったこの設計は明快です。

今日のひとこと

著者らの結論:北米でも細菌の培養率はスカンジナビアの研究と同程度で、培養できた失敗例の大半は1根管あたり1〜3菌種。主要な起因菌はE. faecalisで、培養陽性だった歯の30%に認められた(原著の抄録と結論が挙げるこの30%は採取法①での33歯中10歯。2法を併用すると34歯中11歯=32.4%)。核心はその解釈です。水酸化カルシウムを中間貼薬として使う文化圏と、あまり使わない文化圏で、E. faecalisの検出率が変わらなかった——つまり水酸化カルシウムが腸球菌を選抜しているとは言えない。著者らは「E. faecalisは正常な口腔内細菌叢の一部で、未処置の感染根管にも少数は存在する。再治療例での著明な増加は、不十分な無菌操作による治療中の侵入か、仮封が不良なために来院の合間に入り込んだためと考えられる」と結論しました。数字で押さえるなら、2法を合わせて54歯中34歯(63%)が培養陽性、菌が出た歯の大半は1〜3菌種(採取法①では33歯中31歯=93.9%)で平均1.7菌種、グラム陽性菌が80.4%(いずれも採取法①での値)、ペーパーポイント法でE. faecalisが分離された10歯のうち6歯では、それが根管内の唯一の微生物でした(削片法でも9歯中6歯)。細菌の検出率と有意に関連したのは根管充填の位置(根尖から2〜4mmで終わっていた12歯中9歯=75.0%)と病変の大きさ(5mm²超の14歯中11歯=78.5%)だけで、ポストの有無・歯種・修復物の質は有意ではありませんでした(いずれもP<0.05/有意差なし)。筆者の読みでは、この論文の値打ちは菌名の一覧より「薬剤のせいか、術者の無菌操作のせいか」を、文化圏をまたいだ比較で切り分けにいった設計にあります。ただし本研究と先行研究を合わせて32〜56%の検体では、X線上に病変があるのに培養できる細菌が出ません。著者らはPCRのような培養によらない手法の必要性を明記しています。

Hancock HH 3rd, Sigurdsson A, Trope M, Moiseiwitsch J. Bacteria isolated after unsuccessful endodontic treatment in a North American population. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2001;91(5):579-586. PMID: 11346739
本記事は論文の要点を医療従事者向けにまとめた解説です。臨床判断は原著と最新のエビデンスをご確認ください。