金属ごとに狙う臓器がある―マンガンが侵すのは皮膚ではなく脳だった
第106回医師国家試験 I問題 第15問
国試問題にチャレンジ
金属中毒と健康障害の組合せで誤っているのはどれか。
- a.鉛 ―― 貧血
- b.亜鉛 ―― 金属熱
- c.ヒ素 ―― 皮膚癌
- d.マンガン ―― 感作性皮膚炎
- e.カドミウム ―― 腎障害
対話形式の解説
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医学生
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医学生まとめ
金属中毒は金属ごとに標的臓器がおおむね決まっており、「金属=特徴的な障害」の組合せで整理すると理解しやすくなります。鉛はヘム合成酵素の阻害による低色素性小球性貧血、亜鉛ヒュームは急性の発熱反応である金属熱、ヒ素は皮膚癌や色素沈着・角化症、カドミウムは近位尿細管障害とそれに続く骨軟化症(イタイイタイ病)が代表的です。マンガンの慢性曝露では淡蒼球が障害され、精神症状(マンガン狂)とParkinson症候群が主症状となるため、感作性皮膚炎との組合せは誤りです。感作性皮膚炎はIV型アレルギーによる接触皮膚炎で、ニッケル、クロム、コバルト、ベリリウムなどが代表的な原因金属です。原因不明の神経症状や貧血、腎障害の背景に職業性曝露が潜むことがあるため、こうした知識は職業歴を意識した問診と診断にも役立ちます。
解答・解説
正解はdです
職業性・環境性の金属中毒について、代表的な金属とそれに特徴的な健康障害の対応を問う問題である。「誤っているのはどれか」を選ぶ形式なので、組合せとして成り立たないものを一つ探す。 金属中毒は、金属ごとに障害されやすい臓器(標的臓器)がおおむね決まっている。鉛は造血系・神経系、カドミウムは腎臓(近位尿細管)と骨、ヒ素は皮膚・末梢神経・発癌、マンガンは中枢神経(錐体外路系)、亜鉛などの金属ヒュームは急性の発熱反応(金属熱)というように、「金属=特徴的な標的臓器」の組で覚えておくと解きやすい。 この対応に照らすと、鉛と貧血、亜鉛と金属熱、ヒ素と皮膚癌、カドミウムと腎障害はいずれも典型的な組合せである。一方、マンガン中毒の主症状はParkinson症候群を中心とする神経・精神症状であり、感作性(アレルギー性)皮膚炎はマンガンの特徴ではない。感作性皮膚炎の原因として代表的なのはニッケル、クロム、コバルト、ベリリウムなどである。
選択肢考察
- ×a. 鉛 ―― 貧血
正しい組合せである。鉛はヘム合成経路の酵素、特にδ-アミノレブリン酸脱水酵素(ALAD)とフェロケラターゼを阻害する。その結果ヘムがつくれなくなり、低色素性小球性貧血となる。尿中δ-アミノレブリン酸(δ-ALA)やコプロポルフィリンが増え、赤血球中のプロトポルフィリン(亜鉛プロトポルフィリン)も上昇する。末梢血では好塩基性斑点赤血球がみられるのが特徴である。ほかに腹痛(鉛疝痛)、歯肉の鉛縁、伸筋麻痺(橈骨神経麻痺による下垂手)などの末梢神経障害、小児では脳症も起こる。
- ×b. 亜鉛 ―― 金属熱
正しい組合せである。金属熱は、溶接や溶解作業などで生じる金属酸化物の微粒子(ヒューム)を吸い込んだ数時間後に、悪寒・発熱・倦怠感・筋肉痛・咳などがインフルエンザのように出る急性の病態である。通常1〜2日で自然に治まる。原因として最も代表的なのが酸化亜鉛のヒュームであり、「亜鉛熱」とも呼ばれる。連続して曝露すると一時的に耐性がつき、休み明けに症状が出やすいことも知られている。
- ×c. ヒ素 ―― 皮膚癌
正しい組合せである。無機ヒ素は国際がん研究機関(IARC)がヒトに対する発癌物質(グループ1)に分類しており、慢性曝露(汚染された井戸水の飲用など)で皮膚癌(Bowen病、有棘細胞癌、基底細胞癌)を起こす。肺癌や膀胱癌のリスクも上がる。皮膚にはほかに色素沈着(ヒ素黒皮症)、手掌や足底の角化(ヒ素角化症)、爪の白い横線(Mees線)がみられる。そのほか多発性の末梢神経障害や、吸入による鼻中隔穿孔も起こる。
- ○d. マンガン ―― 感作性皮膚炎
誤った組合せであり、本問の正解である。マンガンの慢性吸入(鉱山、製鋼、溶接など)では、中枢神経、特に大脳基底核(淡蒼球)が障害される。初期には興奮・感情不安定・幻覚などの精神症状(マンガン狂)が出て、進むと振戦、仮面様顔貌、小字症、突進歩行、歩行障害などのParkinson症候群が現れる。高濃度のヒュームを吸入するとマンガン肺炎も起こる。感作性皮膚炎はマンガンの特徴的な障害ではない。感作性皮膚炎の原因となる代表的な金属はニッケル、クロム、コバルト、ベリリウム、水銀などである。
- ×e. カドミウム ―― 腎障害
正しい組合せである。カドミウムは腎臓、とくに近位尿細管にたまって尿細管細胞を傷害する。そのため再吸収が障害され、低分子蛋白尿(β2-ミクログロブリン尿など)、糖尿、アミノ酸尿、リン酸尿といったFanconi症候群の形をとる。リンの喪失やビタミンD活性化の障害により骨軟化症・骨粗鬆症が起こり、骨折しやすくなる。これが富山県神通川流域で発生したイタイイタイ病の本態である。
主な金属中毒と特徴的な障害
・鉛:低色素性小球性貧血(好塩基性斑点赤血球、尿中δ-ALA・コプロポルフィリン増加)、鉛疝痛、伸筋麻痺(下垂手)、鉛縁、小児の鉛脳症 ・カドミウム:近位尿細管障害(β2-ミクログロブリン尿、Fanconi症候群)、骨軟化症(イタイイタイ病)。急性吸入では化学性肺炎・肺水腫、慢性吸入では肺気腫・慢性気管支炎、歯の黄色環 ・ヒ素:皮膚癌(Bowen病など)、色素沈着、角化症、Mees線、多発神経炎、鼻中隔穿孔、肺癌、膀胱癌 ・マンガン:精神症状(マンガン狂)、Parkinson症候群、マンガン肺炎 ・亜鉛(酸化亜鉛ヒューム):金属熱 ・水銀:無機水銀では振戦・歯肉炎・精神症状(易興奮性)・腎障害。有機(メチル)水銀では求心性視野狭窄・運動失調・構音障害・感覚障害(Hunter-Russell症候群、水俣病) ・クロム(六価):鼻中隔穿孔、皮膚潰瘍、感作性皮膚炎、肺癌 ・ニッケル:感作性皮膚炎(金属アレルギーの代表)、肺癌・鼻腔癌 ・ベリリウム:慢性ベリリウム肺(肉芽腫性肺疾患)、感作性皮膚炎
感作性皮膚炎(アレルギー性接触皮膚炎)
金属イオンが皮膚の蛋白と結合して抗原になり、IV型(遅延型)アレルギー反応として湿疹を起こす。原因の特定にはパッチテストを用いる。ニッケル、クロム、コバルトが代表的である。
POINT
・マンガン中毒の主症状はParkinson症候群などの神経・精神症状で、感作性皮膚炎は特徴ではない ・感作性皮膚炎を起こす代表的な金属はニッケル、クロム、コバルト、ベリリウム ・鉛は貧血(ヘム合成障害)、カドミウムは近位尿細管障害(イタイイタイ病)、ヒ素は皮膚癌、亜鉛ヒュームは金属熱
