ジュースで渇きを癒した先に―ペットボトル症候群が招くケトアシドーシス
第107回医師国家試験 E問題 第51問
国試問題にチャレンジ
32歳の男性。意識障害のため搬入された。24歳時に入社時の健康診断で高血糖を指摘されていたがそのままにしていた。6か月前から口渇と多尿とがあり，ジュースやスポーツドリンクをよく飲むようになった。最大体重は1年前で95 kgであった。1か月前から体重が激減し，全身倦怠感を自覚するようになった。今朝からぐったりとなり，夕方になって家族が救急車を要請した。父と兄とが糖尿病である。意識レベルはJCSⅡ-20。身長176 cm，体重84 kg。体温36.2℃。脈拍96/分，整。血圧132/88 mmHg。呼吸数22/分。SpO2 100％（鼻カニューラ4 L/分酸素投与下）。口唇と舌とが乾燥している。尿所見：蛋白（－），糖3＋，ケトン体3＋。血液所見：赤血球510万，Hb 15.6 g/dL，Ht 49％，白血球10,300，血小板21万。血液生化学所見：血糖532 mg/dL，総蛋白7.5 g/dL，アルブミン4.0 g/dL，クレアチニン0.8 mg/dL，尿酸7.9 mg/dL，総コレステロール286 mg/dL，トリグリセリド390 mg/dL，AST 58 IU/L，ALT 64 IU/L。 この患者で考えられるのはどれか。
- a.尿量減少
- b.低カリウム血症
- c.抗GAD抗体陽性
- d.代謝性アシドーシス
- e.アニオンギャップ正常
対話形式の解説
ドクター
医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクター医学生ドクターまとめ
著明な高血糖と尿ケトン体強陽性を伴う意識障害では、糖尿病性ケトアシドーシスを考えます。インスリン作用不足で脂肪分解が亢進し、酸であるケトン体が蓄積するため、アニオンギャップ開大性の代謝性アシドーシスとなり、呼吸性代償として頻呼吸やKussmaul大呼吸がみられます。高血糖では浸透圧利尿で多尿となり、体内総カリウムは欠乏していても治療前の血清カリウムは正常〜高値のことが多く、インスリン投与後の低カリウム血症に注意が必要です。肥満の2型糖尿病患者が口渇を清涼飲料水で満たし続けると、糖毒性からケトアシドーシスに至る清涼飲料水ケトーシスを起こすことがあり、抗GAD抗体陽性の1型糖尿病とは背景が異なります。病態から検査異常を予測する考え方は、救急での初期対応と安全な治療につながる重要な基礎です。
解答・解説
正解はdです
所見の整理
・32歳男性、意識障害（JCS II-20：大きな声や体をゆさぶることで開眼する程度）で搬入。 ・8年前の健診で高血糖を指摘されたが放置。父と兄が糖尿病という家族歴がある。 ・最大体重95 kg（BMI約30.7）の肥満があり、6か月前から口渇・多飲・多尿が出現し、その渇きをジュースやスポーツドリンクなど糖分を多く含む飲料で癒していた。 ・1か月で体重が激減（95 kg→84 kg）し、全身倦怠感を経て意識障害に至った。 ・呼吸数22/分とやや頻呼吸。口唇・舌の乾燥があり脱水状態。Ht 49%、Hb 15.6 g/dLも血液濃縮を示唆する。 ・血糖532 mg/dL、尿糖3＋、尿ケトン体3＋。脂質異常（TC 286 mg/dL、TG 390 mg/dL）、軽度の肝酵素上昇（脂肪肝の存在を示唆）もある。
診断へのプロセス
著明な高血糖と強陽性の尿ケトン体を伴う意識障害であり、糖尿病性ケトアシドーシス（DKA）が考えられる。DKAはインスリン作用が高度に不足した状態で、ブドウ糖を利用できない体が脂肪を分解し、肝臓で遊離脂肪酸からケトン体（アセト酢酸、β-ヒドロキシ酪酸、アセトン）が大量に作られる。アセト酢酸とβ-ヒドロキシ酪酸は強い酸であるため、血中に蓄積すると代謝性アシドーシスとなる。頻呼吸はアシドーシスを代償するため二酸化炭素を排出しようとする呼吸（重症ではKussmaul大呼吸）と解釈できる。 背景の糖尿病については、長期の高血糖歴、濃厚な家族歴、肥満から2型糖尿病が考えやすい。2型糖尿病の患者が高血糖による口渇を糖分の多い清涼飲料水で満たし続けると、さらに血糖が上がって「糖毒性」によりインスリン分泌が一時的に低下し、ケトアシドーシスに至ることがある。これを清涼飲料水ケトーシス（ソフトドリンクケトーシス、ペットボトル症候群）と呼び、肥満の若年〜中年男性に多い。本例はその典型である。 鑑別すべき高浸透圧高血糖状態（HHS）は高齢の2型糖尿病患者に多く、血糖が600 mg/dL以上と極めて高く著明な脱水をきたす一方、ケトーシスは軽度でアシドーシスはないか軽い。本例は尿ケトン体3＋であり、ケトアシドーシスを主体とした病態と考える。
設問の考え方
ケトン体の蓄積による病態（代謝性アシドーシス、アニオンギャップ開大）、高血糖による浸透圧利尿、カリウムの細胞内外の移動、糖尿病の病型を正しく結びつけられるかが問われている。
選択肢考察
- ×a. 尿量減少
血糖が腎臓のブドウ糖再吸収能力（腎閾値、およそ160〜180 mg/dL）を超えると、尿中に排泄されたブドウ糖が水を引き込む浸透圧利尿が起こり、尿量は増加する。本例も6か月前から多尿があり、血糖532 mg/dLの現在も浸透圧利尿は続いていると考えられる。脱水が極度に進行して循環血液量が減り腎前性腎不全に陥れば尿量が減ることもあるが、本例は血圧132/88 mmHgと保たれ、クレアチニン0.8 mg/dLと腎機能も正常であり、尿量減少は考えにくい。
- ×b. 低カリウム血症
DKAでは浸透圧利尿によってカリウムが尿中に大量に失われ、体内の総カリウム量は大きく不足している。しかし治療前の血清カリウム値は、正常ないしむしろ高値を示すことが多い。これは、インスリン不足によりカリウムを細胞内に取り込む作用が低下することや、アシドーシスで細胞内のカリウムが水素イオンと交換に細胞外へ移動すること、高血糖による血漿浸透圧上昇で細胞内の水とともにカリウムが細胞外に引き出されることによる。インスリン投与やアシドーシスの補正を始めるとカリウムが急速に細胞内に戻り低カリウム血症が顕在化するため、治療中はカリウムの補充とモニタリングが必須となる。来院時点で考えられる所見としては低カリウム血症は適切でない。
- ×c. 抗GAD抗体陽性
抗GAD（グルタミン酸脱炭酸酵素）抗体は膵β細胞に対する自己抗体の一つで、自己免疫性の1型糖尿病（緩徐進行1型糖尿病を含む）で陽性となる。本例は8年前からの高血糖、父と兄の糖尿病という家族歴、BMI 30前後の肥満があり、2型糖尿病に清涼飲料水の多飲が加わったケトアシドーシス（清涼飲料水ケトーシス）と考えられる。抗GAD抗体が陽性となる可能性は低い。ただし肥満のない若年者のDKAでは1型糖尿病の除外が必要で、その際に抗GAD抗体を測定する。
- ○d. 代謝性アシドーシス
高度のインスリン作用不足により脂肪分解が亢進し、肝臓で作られたケトン体のうちアセト酢酸とβ-ヒドロキシ酪酸という酸が血中に蓄積する。これが重炭酸イオン（HCO3－）を消費し、pHが低下する代謝性アシドーシスとなる。尿ケトン体3＋と強陽性であることはケトン体の著しい蓄積を示し、呼吸数22/分の頻呼吸はアシドーシスを二酸化炭素排出で代償しようとする呼吸性代償と考えられる。意識障害にもアシドーシスや高浸透圧が関与する。したがって本例で最も考えられる所見である。
- ×e. アニオンギャップ正常
アニオンギャップ（AG）は Na＋ －（Cl－ ＋ HCO3－）で計算され、正常値は約12±2 mEq/Lである。通常の検査で測定されない陰イオンの量を反映する。DKAではケトン体（アセト酢酸、β-ヒドロキシ酪酸）という測定されない陰イオンが増加し、それに見合う分だけHCO3－が減るため、AGは開大する。AG正常の代謝性アシドーシスは下痢や尿細管性アシドーシスなど、HCO3－が失われてCl－が代わりに増える病態でみられる。
糖尿病性ケトアシドーシス（DKA）と高浸透圧高血糖状態（HHS）
DKA ・インスリンの絶対的欠乏が主体。1型糖尿病の発症時やインスリン中断時に多いが、2型糖尿病でも清涼飲料水多飲、感染症、SGLT2阻害薬使用時（この場合は血糖があまり高くない正常血糖DKAのことがある）などで生じる。 ・血糖は250〜300 mg/dL以上が目安で、600 mg/dLを超えないことも多い。血中・尿中ケトン体強陽性、pH 7.3未満、HCO3－ 18 mEq/L未満、AG開大。 ・症状は口渇・多尿、悪心・嘔吐、腹痛、Kussmaul大呼吸、アセトン臭（果実様の呼気臭）、意識障害。 HHS ・高齢の2型糖尿病患者に多く、感染症、脱水、高カロリー輸液、ステロイドなどが誘因となる。 ・血糖600 mg/dL以上、血漿浸透圧320 mOsm/L以上の著明な高浸透圧と高度の脱水を示す一方、ケトーシスは軽度でアシドーシスはないか軽い。
清涼飲料水ケトーシス
未治療・治療中断の2型糖尿病（多くは肥満の若年〜中年男性）が、高血糖による口渇に対して糖分を多く含む清涼飲料水を大量に飲むことで、さらに高血糖となる悪循環に陥り、糖毒性によるインスリン分泌低下とインスリン抵抗性の増悪からケトアシドーシスをきたす病態である。治療でインスリン分泌能が回復し、最終的にインスリンを離脱できる例も多い。非肥満者のDKAでは1型糖尿病（劇症1型糖尿病を含む）との鑑別が重要となる。
DKAの治療の原則
・生理食塩水による十分な輸液で脱水を補正する。 ・速効型インスリンの少量持続静注で、血糖を緩やかに低下させる（急激な低下は脳浮腫の危険がある）。 ・血清カリウムの推移をみながら、尿量を確認してカリウムを補充する。インスリン投与で低カリウム血症が起こるためである。 ・重炭酸ナトリウムによるアシドーシス補正は、pHが極めて低い場合などに限られ、ルーチンには行わない。 ・誘因（感染症など）の検索と治療を行う。
POINT
・高血糖＋尿ケトン体強陽性＋意識障害では糖尿病性ケトアシドーシスを考える。ケトン体（アセト酢酸・β-ヒドロキシ酪酸）の蓄積でAG開大性代謝性アシドーシスとなる。 ・高血糖では浸透圧利尿により多尿となる。 ・DKAでは体内総カリウムは欠乏しているが、治療前の血清カリウムは正常〜高値のことが多い。インスリン投与後の低カリウム血症に注意する。 ・肥満、長い高血糖歴、家族歴、清涼飲料水の多飲がそろえば、2型糖尿病による清涼飲料水ケトーシスを考え、抗GAD抗体陽性（1型）は考えにくい。