病因
気管支拡張症は慢性的な気道炎症を引き起こす様々な疾患の共通の最終段階であると考えるのが最も適切である。気管支拡張症は肺の多数の領域を侵すこともあれば（びまん性気管支拡張症），病変が1ないし2領域に限られることもある（限局性気管支拡張症）。
びまん性気管支拡張症は，主に気道を侵す遺伝的，免疫学的または解剖学的異常を伴う患者で発生する。先進国では，多くの症例が初期には特発性にみえるが，これは一部には，発症が緩徐であることにより，気管支拡張症と認識されるまでに原因である病態が特定できないためと考えられる。改良された新しい遺伝学的および免疫学的検査を用い，注意深くかつ体系的な評価を行うことにより，これらの特発性とされてきた症例の病因を解明したとする報告が増えている。
嚢胞性線維症（CF— 嚢胞性線維症）は特定された原因の中で最も多く，今までに診断されていないCFが特発性症例の最大20％を占める可能性がある。典型的にはCFの臨床像を呈さないヘテロ接合体の患者でも，気管支拡張症のリスクが高い可能性がある。
分類不能型免疫不全症（CVID）などの免疫不全症，また気道構造のまれな異常によっても，びまん性気管支拡張症を発症する可能性がある。低栄養やHIV感染症もリスクを高めると考えられている。
原発性線毛機能不全（PCD）症候群などの先天的な粘膜線毛クリアランスの異常も原因となる可能性があり，おそらく一部の特発性症例の説明にもなりうる。
びまん性気管支拡張症は，ときにRAやシェーグレン症候群などの頻度の高い自己免疫疾患を合併する。
Aspergillus属に対する過敏反応であるアレルギー性気管支肺アスペルギルス症 （ アレルギー性気管支肺アスペルギルス症 （ABPA））は喘息患者に最も多くみられるが，ときにCF患者でもみられ，気管支拡張症の原因あるいは寄与因子となりうる。
発展途上国では，ほとんどの症例，特に低栄養やHIV感染症により免疫機能に障害を来した患者においては，おそらく結核が原因である。
限局性気管支拡張症は主に未治療の肺炎や閉塞（例，異物，腫瘍，術後変化，リンパ節腫脹による）の結果として生じる。抗酸菌（結核性または非結核性）は，限局性気管支拡張症を引き起こすことも，他の疾患による気管支拡張症を有する患者の肺に定着することもある（ 気管支拡張症の素因を参照）。
気管支拡張症の素因
病態生理
気管支拡張症の病態はまだ完全に解明されておらず，その理由の1つとして，おそらく本疾患が慢性気道炎症を来しやすい質の異なる疾患群の共通の最終段階であることが挙げられる。
びまん性気管支拡張症は，原因である病態が小～中サイズの気道に炎症を引き起こし，気管内の好中球から炎症メディエータが放出されることにより始まると考えられる。炎症メディエータはより大きい気道のエラスチン，軟骨および筋肉を破壊し，不可逆性の気管支拡張をもたらす。同時に，炎症の起こった小～中サイズの気道において，マクロファージおよびリンパ球が浸潤巣を形成し，粘膜壁を肥厚させる。肺機能検査でしばしば認められる気道閉塞は，この肥厚によるものである。疾患が進行するにつれ，炎症が気道を越えて波及し，周囲の肺実質に線維化をもたらす。末梢気道に炎症を引き起こす要因は，気管支拡張症の病因によって異なる。よくみられる寄与因子には気道クリアランスの障害（CFにおける濃厚で粘稠度の高い粘液の産生，PCDにおける線毛運動の欠如，または感染もしくは損傷に続発する線毛かつ/または気道への損傷による），ならびに宿主防御機構の障害などがあり，これらの要素をもつ患者は慢性感染症や慢性炎症を起こしやすい。免疫不全（特にCVID）の場合には，自己免疫性の炎症も寄与しうる。
限局性気管支拡張症は通常太い気道が閉塞した際に生じる。その結果，気道分泌物を除去できなくなり，感染，炎症，および気道壁の損傷というサイクルを繰り返す。右肺中葉が最も侵されやすいが，これは中葉気管支が小さくかつ屈曲しており，またリンパ節に近接していることによる。非結核性抗酸菌感染によるリンパ節腫脹はときに気管支の閉塞および限局性気管支拡張症を引き起こす。
持続する炎症が気道に解剖学的変化をもたらすに従って，病原性細菌（ときに抗酸菌を含む）が気道に定着する。頻度の高い病原体には，インフルエンザ菌（Haemophilus influenzae）（35％），緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）（31％），Moraxella catarrhalis（20％），黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）（14％），肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）（13％）などがある。黄色ブドウ球菌（S. aureus）の定着はCFと強い関連があり，培養で黄色ブドウ球菌（S. aureus）がみられた場合は未診断のCFを疑うべきである。また，緑膿菌（P. aeruginosa）の定着は重症疾患を示唆する傾向があり，肺機能の急速な低下の前兆となる。複数の病原体による定着がよくみられ，増悪治療のため頻回の抗菌薬投与を必要とする患者においては，抗菌薬耐性が懸念される。
合併症
症状と徴候
特徴的には症状は潜行性で始まり，数年にわたって徐々に悪化し，急性増悪のエピソードを伴う。
最もよくみられる症状は慢性咳嗽であり，濃厚で，粘稠な，しばしば膿性の痰を伴う。呼吸困難および喘鳴の頻度は高く，また胸膜性胸痛も出現しうる。進行例では，低酸素血症および肺高血圧症による右心不全が呼吸困難を悪化させることがある。喀血はときに大量となりうるが，これは気道に生じた血管新生によるものである。
急性増悪の頻度は高く，新しい感染または感染の悪化によって生じることが多い。増悪の特徴は咳嗽の悪化，呼吸困難の増大，ならびに喀痰の産生量および膿性の増大である。微熱と全身症状（例，疲労，倦怠感）がみられることもある。
口臭および異常呼吸音（断続性ラ音，類鼾音，および喘鳴など）が典型的な身体所見である。ばち状指が認められることがある。進行例では，低酸素血症，肺高血圧症（例，呼吸困難，めまい），および右心不全の徴候がよくみられる。慢性副鼻腔炎および鼻茸が，特にCFまたはPCDの患者に，生じることがある。一般に除脂肪体重は減少するが，これは炎症およびサイトカイン過剰によるものと考えられ，またCF患者では吸収不良が原因であると考えられる。
診断
診断は病歴，身体診察，および放射線学的検査に基づいて行い，まず胸部X線検査から始める。慢性気管支炎は気管支拡張症に臨床的に類似する場合があるが，気管支拡張症は喀痰の膿性が高く1日当たりの産生量が多いこと，および画像検査で拡張した気道がみられることにより鑑別される。
画像検査
通常，胸部X線で異常がみられ，診断に有用と考えられる。気管支拡張症を示唆するX線所見として気道壁の肥厚かつ/または気道の拡張があり，典型的な所見としては，中央の肺動脈と区別しがたい肺門周囲の境界不明瞭な線状陰影，水平断（X線線束に平行な面）でみられる気道の肥厚による不明瞭なリング状陰影，およびX線線束に対して垂直方向にみられる肥厚し拡張した気道による「軌道陰影（tram lines）」（または tram-track sign）などがある。粘液栓子で満たされ拡張した気道による縦長の管状陰影が散在性にみられることもある。画像パターンは基礎疾患によって異なる場合があり，CFによる気管支拡張は主に上葉に発生し，一方で気管支内閉塞による気管支拡張はより限局したX線異常所見を示す。
気管支拡張の範囲の確定には高分解能CTが選択すべき検査であり，感度特異度ともにほぼ100％である。典型的なCT所見として，気道の拡張（2つ以上の気道の内腔が近接する動脈径より大きいことにより判断する）および signet ring sign（体軸横断像で肥厚，拡張した気道がより口径の小さい動脈に接している像）がある。正常な気管支の先細りがないことにより，ほぼ胸膜まで中サイズの気管支が可視化される。「軌道陰影（tram lines）」はCTで容易に観察できる。気道損傷が時間とともに増大するにつれ，気管支拡張の画像上の変化は，円柱状から静脈瘤状，さらに嚢状所見へと進行する。無気肺，硬化，粘液栓子，および血管分布の減少は非特異的な所見である。牽引性の気管支拡張では，肺の線維化により気道が牽引または歪曲され，画像上気管支拡張症に類似した像を呈する。
肺機能検査
原因の診断
増悪のない期間に，全ての患者の自発あるいは誘発喀痰を培養し，定着している主な細菌とその細菌の感受性を同定すべきである。この情報は増悪時に抗菌薬を選択する際に有用である。血算および白血球分画は疾患活動性の判定および好酸球増多の同定に有用であり，好酸球増多は複数疾患の合併を示唆しうる。細菌，抗酸菌（Mycobacterium avium complexおよび結核菌［M. tuberculosis］，および真菌（Aspergillus［Aspergillus］属）の染色および培養は慢性気道炎症の原因の同定に有用である。臨床的意義のある非結核性抗酸菌感染症は，生検で肉芽腫が認められた患者または疾患に一致するX線所見が得られた患者において，複数回の喀痰培養または気管支肺胞洗浄液培養で多数の抗酸菌コロニーを検出することにより診断する。
気管支拡張症の原因が不明である場合，病歴および画像所見に基づいて追加検査を実施することもある。検査には以下のものが含まれる：
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血清免疫グロブリン（IgG，IgA，IgM）および血清電気泳動によりCVIDを診断
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ペプチド抗原および多糖体抗原（すなわち，破傷風，肺炎球菌［S. pneumoniae］およびインフルエンザ菌［H. influenzae］b型の莢膜多糖体）を標的としたベースラインおよび抗原特異的抗体反応の評価による，患者の免疫応答評価
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2回の汗中の塩化物イオン濃度測定，およびCFTR遺伝子変異解析によりCFを診断（40歳以上で気管支拡張症の原因が特定できず，特に上葉の病変，吸収不良，または男性不妊を伴う症例を含む）
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自己免疫疾患が疑われる場合はリウマトイド因子，ANA，および抗好中球細胞質抗体の検査
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患者に好酸球増多を認める場合には，アレルギー性気管支肺アスペルギルス症除外のための血清IgEおよびAspergillus沈降抗体検査
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高分解能CTで下葉に気腫を認める場合，α1-アンチトリプシン欠乏症評価のためのα1-アンチトリプシン濃度の測定
成人の気管支拡張症で，慢性の副鼻腔疾患または中耳炎を合併している場合，特にこれらの症状が小児期から続いている場合はPCDを考慮すべきである。このような患者では主に右肺中葉および舌区に気管支拡張がみられ，不妊または右胸心を認めることがある。診断には，鼻腔または気管支上皮検体を用いた透過型電子顕微鏡による線毛構造異常の検査が必要である。PCDの評価は困難であるため，一般に診断は専門施設で行うべきである。健常者および肺疾患患者において，最大で10％の線毛に非特異的な構造異常が認められることがあり，また感染により一過性の線毛機能不全を来すこともある。一部のPCD症候群の患者において，線毛の超微細構造が正常である場合もあり，線毛の機能異常同定のためにさらなる検査を必要とする。
器質的病変または閉塞病変が疑われる場合，気管支鏡検査の適応となる。
増悪の評価
予後
治療
治療の主要目標は，症状のコントロールおよびQOLの改善，増悪頻度の低減，および肺機能の保持である。
慢性肺疾患を有する全ての患者について，禁煙ならびにインフルエンザワクチンおよび肺炎球菌多糖体ワクチンの年1回の接種が推奨される。最初の肺炎球菌ワクチン接種時に65歳未満であった患者および無脾または免疫抑制状態にある患者に対し，5年後のワクチン再接種が推奨されている。
気道クリアランス処置は，多量の喀痰産生および粘液栓子を伴う患者において慢性咳嗽を減少させ，また増悪期間に症状を軽減する目的で行われる。気道クリアランスの手技には，体位ドレナージならびに胸部叩打法，呼気陽圧装置，肺内パーカッションベンチレーター，加圧ベスト，および自律性排痰法（末梢から中枢気道へ分泌物の移動を促すと考えられる呼吸法）などがある。これらの手技は呼吸療法士によって指導されるべきであり，また最も効果的かつ患者が持続可能な手法を用いるべきである；特に1つの手技を好ましいとするエビデンスはない。
気道閉塞が可逆性である場合は，気管支拡張薬療法（例，COPDの患者と同様，長時間作用型β作動薬，チオトロピウム，および短時間作用型β作動薬を症状に応じて組み合わせる）が肺機能およびQOLの改善に役立つ可能性がある。頻回の増悪を認める患者または肺機能の検査値に著明なばらつきがある患者には，吸入コルチコステロイドが使用されることもある。呼吸リハビリテーションも役立つことがある。
CF患者では，粘液溶解薬（rhDNase）および高張（7％）食塩水などを用いた多様なネブライザー療法が，喀痰の粘稠度の低下および気道クリアランスの向上に役立つ可能性がある。CFではない患者については，これらの薬剤の便益を示すエビデンスが決定的ではないため，加湿と生理食塩水のみが吸入療法として推奨される。吸入テルブタリン，マンニトールドライパウダー，ならびにカルボシステインおよびブロムヘキシンなどの粘液溶解薬は，気管気管支のクリアランスの促進が期待できる機序を有している。しかしながら，これらの薬剤の多くは，CF患者およびCFではない患者を対象とした限られた試験において，様々な結果を示している。
急性増悪を予防または頻度を制限するための最適な抗菌薬使用に関しては，見解の一致は得られていない。抑制的抗菌薬の定期的使用またはローテーションでの使用は症状および増悪を低減するが，将来，耐性微生物に感染するリスクを高める可能性がある。現行のガイドラインは，年に3回以上の増悪を来す患者，および増悪頻度はより低いが培養で緑膿菌（P. aeruginosa）の定着が証明された患者での，抗菌薬の使用を推奨している。アジスロマイシンを500mg，週3回の経口投与による長期療法により，CFの有無を問わず急性増悪を低減できる。マクロライド系薬剤は，主に抗炎症作用または免疫調節作用によって有益な効果を発揮すると考えられている。緑膿菌（P. aeruginosa）に感染している患者は，吸入トブラマイシン300mgを1日2回，1カ月間隔月で使用することにより，便益を得られる可能性がある。
追加治療は原因によって異なる。CF患者については， 嚢胞性線維症（CF）を参照のこと。アレルギー性気管支肺アスペルギルス症は，コルチコステロイドおよびときにアゾール系抗真菌薬で治療する（ アレルギー性気管支肺アスペルギルス症 （ABPA））。免疫グロブリン欠損症またはα1-アンチトリプシン欠乏症の患者には補充療法を行うべきである。
急性増悪
急性増悪の治療は抗菌薬，吸入気管支拡張薬（特に喘鳴を伴う患者），および頻繁な粘液の除去であり，粘液の除去には機械的方法，加湿，および生理食塩水（およびCF患者に対しては粘液溶解薬）噴霧を用いる。気道炎症の治療には，吸入または経口コルチコステロイドが投与される。抗菌薬の選択は過去の培養結果および患者がCFかどうかに依存する。
CFではない患者および過去の培養結果がない患者への初回の抗菌薬は，インフルエンザ菌（H. influenzae），M. catarrhalis，黄色ブドウ球菌（S. aureus），および肺炎球菌（S. pneumoniae）に対し効果的である必要がある。例えばアモキシシリン/クラブラン酸，アジスロマイシン，クラリスロマイシン，およびトリメトプリム/スルファメトキサゾールなどを投与する。抗菌薬は培養結果に基づいて調整し，典型的には14日間の投与を行うべきである。緑膿菌（P. aeruginosa）の定着が判明している患者あるいはより重症の増悪を来した患者には，反復培養の結果が判明するまで，この菌に対して効果的な抗菌薬（例，シプロフロキサシン500mgの1日2回経口投与またはレボフロキサシン500mgの1日1回経口投与を7日～14日間）を投与すべきである。
CF患者に対する初回の抗菌薬は過去の喀痰培養（全てのCF患者でルーチンに行われる）の結果に基づいて決定する。小児期によく感染する病原体として，黄色ブドウ球菌（S. aureus）およびインフルエンザ菌（H. influenzae）があり，シプロフロキサシンおよびレボフロキサシンなどキノロン系の抗菌薬を使用することがある。CFの後期では，緑膿菌（P. aeruginosa），Burkholderia cepacia，およびStenotrophomonas maltophiliaなどの非常に耐性の強いグラム陰性菌株による感染が生じる。このような菌による感染が起こった場合，複数の抗菌薬（例，トブラマイシン，アズトレオナム，チカルシリン/クラブラン酸，セフタジジム，セフェピム）で治療を行う。しばしば静脈内投与が必要である。
合併症
大量喀血は気管支動脈塞栓術によって通常治療するが，塞栓術が無効で肺機能が十分であれば外科的切除が考慮されることもある。
M. avium complexなどの抗酸菌による重複感染には，多剤併用がほぼ常に必要であり，クラリスロマイシン500mgを1日2回経口投与またはアジスロマイシン250mgを1日1回経口投与；リファンピシン600mgを1日1回経口投与またはリファブチン300mgを1日1回経口投与；およびエタンブトール25mg/kgの1日1回2カ月間の経口投与後に，15mg/kgの1日1回経口投与などを行う。薬物療法は培養および感受性試験の結果に基づいて変更する。全ての薬剤は喀痰培養が12カ月間陰性となるまで，投与すべきである。
外科的切除を要することはまれであるが，気管支拡張が限局し，至適な内科的治療が行われており，かつ症状が耐えがたい場合に考慮されることがある。びまん性気管支拡張症を有する特定の患者は，肺移植も選択肢の1つである。心肺同時移植または両肺移植を施行した患者の5年生存率は65～75％という高い結果が報告されている。肺機能は通常6カ月以内に改善し，改善した肺機能は最低5年間維持される。
