StudyMed医師国家試験

コリンエステラーゼ0の衝撃―縮瞳・徐脈・線維束攣縮が告げる有機リン中毒と2つの解毒薬

第111回医師国家試験 A問題 第56問

国試問題にチャレンジ

第111回 A問題 第56問

50歳の男性。意識障害のため救急車で搬入された。農業用の共同管理小屋の近くで倒れているのを近所の人が発見し,救急車を要請した。最近,うつ傾向のため自宅近くの医療機関を受診していたという。農作業に従事しており,一人暮らしである。意識レベルはJCSⅡ-20。身長165cm,体重60kg。体温36.0℃。心拍数44/分,整。血圧98/56mmHg。呼吸数20/分。SpO2 96%(room air)。縮瞳を認める。皮膚は湿潤していて発赤を認めない。骨格筋の線維束攣縮を認める。腹部に異常を認めない。尿所見:淡黄色透明,蛋白(-),糖(-)。血液所見:赤血球480万,白血球6,200,血小板30万。血液生化学所見:アルブミン4.6g/dL,総ビリルビン0.8mg/dL,AST 28U/L,ALT 35U/L,LD 310U/L(基準176~353),ALP 200U/L(基準115~359),γ-GTP 25U/L(基準8~50),コリンエステラーゼ0U/L(基準400~800),アミラーゼ45U/L(基準37~160),CK 20U/L(基準30~140),クレアチニン1.0mg/dL。動脈血ガス分析(room air):PaCO2 40Torr,PaO2 98Torr,HCO3- 24mEq/L。  治療薬として適切なのはどれか。2つ選べ。

  1. a.ナロキソン
  2. b.ビタミンB1
  3. c.亜硝酸アミル
  4. d.硫酸アトロピン
  5. e.ヨウ化プラリドキシム〈PAM〉

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、意識障害で運ばれてきた患者さんの原因物質を見抜いて、適切な解毒薬を選ぶ問題だ。注目してほしいのは、倒れていた場所や生活背景、瞳孔と脈拍、皮膚と筋肉の所見、そして血液検査のなかで一つだけ極端な値をとっている項目。これらが一本の線でつながるかどうかを考えてみよう。
医学生医学生
縮瞳と意識障害を見て、最初はオピオイド中毒かと思いました。救急医学の講義で、縮瞳・意識障害・呼吸抑制が三徴だと習ったので。
ドクタードクター
縮瞳から考えるのは良いスタートだね。ただ、オピオイドでは呼吸数が大きく減るのが典型で、汗をかいたり筋肉がピクピクしたりはしない。この患者さんは呼吸数が保たれ、皮膚は湿潤、さらに骨格筋の線維束攣縮まである。オピオイドだけでは説明しきれないんだ。
医学生医学生
そうすると、決め手はコリンエステラーゼが0になっていることでしょうか。
ドクタードクター
その通り。肝機能もアルブミンも正常だから、肝臓の合成能が落ちて低いわけではない。酵素そのものが阻害されている、と読むのが自然だ。農作業に従事していて、農業用の小屋の近くで倒れていた、最近うつ傾向だった、という背景も合わせると、農薬、特に有機リンの服毒を強く疑う。
医学生医学生
有機リンがアセチルコリンエステラーゼを阻害して、アセチルコリンが分解されずにたまる、という機序でしたよね。薬理学の講義で習いました。
ドクタードクター
そう。そして症状は、アセチルコリンがどの受容体を刺激しているかで整理するとすっきりする。副交感神経の節後線維に当たるムスカリン受容体の刺激で、縮瞳、徐脈、発汗、流涎、気道分泌の増加、気管支攣縮、下痢などが起こる。神経筋接合部や自律神経節のニコチン受容体の刺激で、線維束攣縮、進行すると筋力低下や呼吸筋麻痺が起こる。そこに意識障害やけいれんといった中枢神経症状が加わるんだ。
医学生医学生
この患者さんは、ムスカリン様・ニコチン様・中枢神経症状が全部そろっているんですね。
ドクタードクター
まさにそう。では治療薬を考えよう。まず硫酸アトロピンはどうかな。
医学生医学生
抗コリン薬なので、たまったアセチルコリンがムスカリン受容体に作用するのをブロックできると思います。
ドクタードクター
正解。アトロピンは徐脈や発汗、何より命に関わる気道分泌の増加や気管支攣縮を抑える。投与量の目安は瞳孔の大きさではなく、聴診で湿性ラ音が消える、心拍数や血圧が保たれるといったムスカリン様症状の改善だ。効果が足りなければ繰り返し投与・増量する。ただし弱点がある。
医学生医学生
ニコチン受容体には効かないから、線維束攣縮や呼吸筋麻痺は残ってしまう、ということですか。
ドクタードクター
その通り。そこでもう一つの解毒薬、プラリドキシム、いわゆるPAMの出番だ。PAMは、コリンエステラーゼにくっついたリン酸基を引きはがして、酵素の働きを取り戻させる再賦活薬。酵素自体が回復するから、ニコチン様症状にも効果が期待できる。
医学生医学生
PAMは早く使わないといけない、と国試対策の問題集で見た気がします。理由はなんでしたっけ。
ドクタードクター
エージングだね。有機リンと酵素の結合は時間がたつと構造が変わって、もう外れなくなってしまう。そうなるとPAMでも再賦活できないから、できるだけ早く、アトロピンと併用して投与するんだ。ちなみにカーバメート系農薬では酵素阻害が自然に外れるので、PAMの意義は小さいとされている。では残りの選択肢も確認しよう。ナロキソンは?
医学生医学生
オピオイド受容体の拮抗薬なので、オピオイド中毒の呼吸抑制に使う薬です。今回は所見が合わないので適応外ですね。
ドクタードクター
そうだね。ビタミンB1はどうかな。
医学生医学生
アルコール多飲者の意識障害ではWernicke脳症を考えて、ブドウ糖の前にビタミンB1を入れると習いました。でも今回は原因がはっきりしているので違うと思います。
ドクタードクター
良い理解だ。亜硝酸アミルは、シアン中毒の解毒薬として知られる。ヘモグロビンをメトヘモグロビンに変えてシアンを結合させ、ミトコンドリアのシトクロム酸化酵素からシアンを引き離すという仕組みだ。現在はシアンと結合して尿中に排泄されるヒドロキソコバラミンが主に使われている。どちらも有機リンには効かない。
医学生医学生
中毒と解毒薬の組み合わせを、機序と一緒に整理して覚えるのが大事なんですね。
ドクタードクター
その通り。最後に臨床での注意点をまとめておこう。まず二次汚染。衣服や皮膚に付着した有機リンで医療者が中毒になることがあるから、防護したうえで衣服を除去し、皮膚を洗浄する。呼吸不全が主な死因なので、気道確保と呼吸管理が最優先だ。けいれんにはベンゾジアゼピン系薬を使う。また挿管時の筋弛緩薬としてスキサメトニウムは避ける。偽性コリンエステラーゼで分解される薬なので、作用が著しく長引いてしまうんだ。
医学生医学生
急性期を乗り切ったあとも油断できないんでしょうか。
ドクタードクター
いい質問だ。コリン作動性症状が落ち着いた1〜4日後ごろに、首の屈筋や近位筋、呼吸筋の筋力低下が出てくる中間症候群がある。数週後には四肢遠位の感覚・運動障害をきたす遅発性ニューロパチーも知られている。脂溶性の高い有機リンでは症状が再燃することもあるから、改善しても慎重な経過観察が必要だ。そして自殺企図が背景にある場合は、身体的な回復後に精神科と連携することも忘れないでほしい。
医学生医学生
救急の実習で、精神科リエゾンの先生が中毒の患者さんを診に来ていたのを思い出しました。命を救ったあとまでが治療なんですね。

まとめ

農薬に触れうる環境で、縮瞳・徐脈・発汗といったムスカリン様症状、線維束攣縮というニコチン様症状、意識障害がそろい、肝機能が正常なのに血清コリンエステラーゼが著明に低下していれば有機リン中毒を考えます。治療は気道確保・呼吸管理と除染に加え、ムスカリン様症状を拮抗する硫酸アトロピンと、阻害されたコリンエステラーゼを再賦活するプラリドキシム(PAM)を併用し、PAMはエージング前の早期投与が重要です。アトロピンの投与目標は瞳孔径ではなく気道分泌の消失などで、ニコチン様症状には効かない点も押さえておきましょう。ナロキソンはオピオイド中毒、亜硝酸薬やヒドロキソコバラミンはシアン中毒、ビタミンB1はWernicke脳症と、中毒・病態と解毒薬を機序で対応づけて覚えることが救急の現場での的確な判断につながります。さらに二次汚染の防止、中間症候群や遅発性ニューロパチーへの警戒、精神科との連携までを含めて治療を考える姿勢が大切です。

解答・解説

正解はd, eです

所見の整理

・50歳の男性。農作業に従事し、農業用の共同管理小屋(農薬が保管されている可能性が高い場所)の近くで倒れていた。 ・最近うつ傾向で医療機関を受診しており、一人暮らしである。自殺目的の服毒を念頭に置く必要がある。 ・意識障害(JCS II-20:大きな声または体を揺さぶることで開眼する)。 ・心拍数44/分の徐脈、血圧98/56mmHgとやや低い。 ・縮瞳、皮膚の湿潤(発汗)。 ・骨格筋の線維束攣縮(筋肉がピクピクと細かくふるえる)。 ・血清コリンエステラーゼ0U/L(基準400〜800)と著明に低下。肝機能・アルブミンは正常であり、肝合成能低下による低値ではない。

診断へのプロセス

有機リン(およびカーバメート)系農薬はアセチルコリンエステラーゼを阻害し、神経終末でアセチルコリン(ACh)を分解できなくする。その結果AChが蓄積し、ACh受容体が過剰に刺激される。症状は受容体ごとに整理すると分かりやすい。 ・ムスカリン様症状(副交感神経節後線維の過剰刺激):縮瞳、徐脈、発汗、流涎・流涙、気道分泌亢進、気管支攣縮、嘔吐・下痢、尿失禁。 ・ニコチン様症状(神経筋接合部・自律神経節の刺激):線維束攣縮、筋力低下から麻痺(呼吸筋麻痺を含む)、頻脈・高血圧(交感神経節刺激による)。 ・中枢神経症状:意識障害、けいれん、呼吸中枢抑制。 本例は縮瞳・徐脈・発汗というムスカリン様症状、線維束攣縮というニコチン様症状、意識障害という中枢症状がそろい、農薬に接しうる環境、うつ傾向という背景、そしてコリンエステラーゼ著明低下から、有機リン中毒と診断できる。

設問の考え方

有機リン中毒の治療は、気道確保・呼吸管理などの全身管理と除染(汚染衣服の除去、皮膚の洗浄、適応があれば胃洗浄・活性炭)に加え、解毒・拮抗薬として、(1)ムスカリン受容体を遮断する硫酸アトロピン、(2)阻害されたコリンエステラーゼを再賦活するプラリドキシム(PAM)を用いる。死因の多くは気道分泌過多・気管支攣縮・呼吸筋麻痺による呼吸不全であり、迅速な投与が重要である。

選択肢考察

  1. ×a.  ナロキソン

    ナロキソンはオピオイド受容体の競合的拮抗薬であり、モルヒネなどのオピオイド中毒による呼吸抑制・意識障害の解除に用いる。オピオイド中毒でも縮瞳と意識障害はみられるが、典型的には呼吸数が著明に減少し、発汗や線維束攣縮はみられない。コリンエステラーゼ0U/Lという所見も説明できず、本例には適応がない。

  2. ×b.  ビタミンB1

    ビタミンB1(チアミン)は糖代謝に関わる酵素の補酵素であり、欠乏するとWernicke脳症(意識障害・眼球運動障害・失調)や脚気を生じる。アルコール多飲者や低栄養者の意識障害では、ブドウ糖投与前にビタミンB1を補充することが重要であるが、本例は有機リン中毒の所見が明らかであり、ビタミンB1は治療薬とならない。

  3. ×c.  亜硝酸アミル

    亜硝酸アミルは血管拡張薬で、狭心症発作に用いられてきたほか、シアン化合物中毒の解毒に用いられる。亜硝酸薬はヘモグロビンをメトヘモグロビンに変え、メトヘモグロビンがシアンと結合することで、シトクロム酸化酵素からシアンを引き離す。シアン中毒の解毒薬としては現在、ヒドロキソコバラミン(シアンと結合してシアノコバラミンとなり尿中へ排泄される)が主に用いられる。有機リン中毒には効果がない。

  4. ○d.  硫酸アトロピン

    アトロピンはムスカリン受容体でAChと競合的に拮抗する抗コリン薬である。有機リン中毒で蓄積したAChによる徐脈、気道分泌過多、気管支攣縮、発汗、消化管症状などのムスカリン様症状を抑え、とくに致死的となる気道分泌の増加を改善する。静注で投与し、効果不十分なら繰り返し投与・増量する。投与量の目安は瞳孔径ではなく、気道分泌の消失(聴診で湿性ラ音が消える)、心拍数の改善、血圧の維持など、ムスカリン様症状の改善(アトロピン化)である。ただしニコチン受容体には作用しないため、線維束攣縮や呼吸筋麻痺には効果がない。

  5. ○e.  ヨウ化プラリドキシム〈PAM〉

    プラリドキシム(PAM)はオキシム系の薬剤で、コリンエステラーゼに結合したリン酸基を引き離し、酵素活性を回復させる(再賦活)。アトロピンと異なり、ニコチン様症状(筋力低下・呼吸筋麻痺)にも効果が期待できる。有機リンとコリンエステラーゼの結合は時間がたつと構造が変化して離れなくなる(エージング)ため、PAMはできるだけ早期に投与する必要がある。アトロピンと併用して用いる。なおカーバメート中毒では酵素阻害が自然に解除されるため、PAMの有用性は低い。

コリンエステラーゼの種類

・アセチルコリンエステラーゼ(真性コリンエステラーゼ):神経終末・赤血球に存在し、AChを分解する。有機リン中毒の本態はこの酵素の阻害である。 ・ブチリルコリンエステラーゼ(偽性コリンエステラーゼ):肝で合成され血清中に存在する。一般の生化学検査で測定される「コリンエステラーゼ」はこちらである。有機リン中毒で著明に低下するため診断に有用だが、肝硬変や低栄養でも低下するため、肝機能と合わせて評価する。重症度や回復の評価には赤血球のアセチルコリンエステラーゼ活性の方がよく相関する。

有機リン中毒の治療

・救助者・医療者の二次汚染に注意し、汚染衣服の除去と皮膚の洗浄を行う。 ・気道確保、酸素投与、必要に応じ気管挿管と人工呼吸管理。 ・アトロピン:ムスカリン様症状に対して繰り返し投与。 ・PAM:コリンエステラーゼの再賦活。早期投与が重要。 ・けいれんにはベンゾジアゼピン系薬を用いる。 ・脱分極性筋弛緩薬スキサメトニウムは、偽性コリンエステラーゼで分解されるため作用が著しく遷延し、使用を避ける。

経過上の注意

・中間症候群:急性期のコリン作動性症状が改善した後、1〜4日ほどで頸部屈筋・近位筋・呼吸筋の筋力低下が出現し、呼吸不全をきたすことがある。 ・遅発性ニューロパチー:数週後に四肢遠位の感覚・運動障害が出現することがある。 ・脂溶性の高い有機リンは体内に長くとどまり、症状が再燃することがある。

同じ縮瞳を示す中毒との鑑別

・オピオイド中毒:縮瞳、意識障害、呼吸数減少。発汗・線維束攣縮はない。ナロキソンで改善。 ・有機リン・カーバメート中毒:縮瞳に加え、発汗・流涎・徐脈・線維束攣縮。コリンエステラーゼ低下。 ・サリンなどの神経剤も同じ機序で有機リン中毒と同様の症状を呈する。

POINT

・農薬に接しうる環境+縮瞳・徐脈・発汗+線維束攣縮+意識障害+コリンエステラーゼ著明低下 → 有機リン中毒。 ・症状はムスカリン様(縮瞳・徐脈・分泌亢進)、ニコチン様(線維束攣縮・筋力低下)、中枢神経症状に分けて整理する。 ・治療薬は硫酸アトロピン(ムスカリン様症状の拮抗)とPAM(コリンエステラーゼの再賦活、エージング前の早期投与が重要)。 ・アトロピンの投与目標は気道分泌の消失など。ニコチン様症状には効かない。 ・解毒薬の対応:ナロキソン→オピオイド、亜硝酸薬・ヒドロキソコバラミン→シアン、ビタミンB1→Wernicke脳症。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。