StudyMed医師国家試験

石綿が胸膜に刻む白い板―職業性因子と病態の「すり替え」を見抜く

第102回医師国家試験 E問題 第31問

国試問題にチャレンジ

第102回 E問題 第31問

組合せで正しいのはどれか。

  1. a.石綿 ―― 胸膜のプラーク形成
  2. b.金属ヒューム ―― チトクロム酸化酵素の阻害
  3. c.塩化ビニルモノマー ―― 末梢血管の攣縮
  4. d.径10μm以上の粉じん ―― 肺胞への沈着
  5. e.高気圧作業後の急な減圧 ―― 体液中二酸化炭素の気泡化

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、職業性の有害因子と、それが引き起こす病変や発症機序の組合せを問う問題だ。こうした問題では、正しい知識の一部を別の因子とすり替えた選択肢が並ぶことが多い。それぞれの因子で何が起こるかを先に思い浮かべ、右側と照らし合わせていこう。
医学生医学生
石綿と胸膜プラークは、公衆衛生の講義でセットで習った記憶があります。
ドクタードクター
その組合せが正しい。胸膜プラーク、つまり胸膜肥厚斑は石綿曝露に特徴的な病変で、曝露の医学的指標として使われる。初回曝露から15〜30年ほどで現れ、主に壁側胸膜、特に胸壁の背外側下部や横隔膜ドーム部にできやすい。肉眼的には白く光沢のある境界明瞭な板状の隆起で、組織では細胞成分に乏しい硝子化した膠原線維から成る。
医学生医学生
病理実習で、横隔膜に白い斑がある標本を見ました。あれ自体は悪性ではないんですよね。
ドクタードクター
そう、プラーク自体は良性で通常は無症状だ。経過とともに石灰化し、胸部X線やCTで見つかることが多い。ただ、石綿に曝露してきた証拠になるから、肺癌や悪性中皮腫のリスクを評価するうえで重要な手がかりになる。では、金属ヒュームとチトクロム酸化酵素の阻害はどうだろう。
医学生医学生
チトクロム酸化酵素を阻害するのはシアンだったと思います。金属ヒュームは別の病気でしょうか。
ドクタードクター
その通り。チトクロム酸化酵素はミトコンドリア呼吸鎖の末端酵素で、これを阻害するのはシアン化合物や硫化水素、アジ化物だ。細胞が酸素を使えなくなる細胞内窒息を起こす。金属ヒュームは溶接などで気化した金属が冷えてできる微細な粒子で、酸化亜鉛などを吸い込むと数時間後に悪寒や発熱、筋肉痛が出る金属熱を起こす。インフルエンザに似た症状で、数日で回復するのが特徴だ。
医学生医学生
塩化ビニルモノマーは、肝血管肉腫が有名ですよね。末梢血管の攣縮というのは振動障害の話のような気がします。
ドクタードクター
いい整理だね。塩化ビニルモノマーで最も重要なのは肝血管肉腫で、ほかに指端骨溶解症や強皮症様の皮膚硬化も知られる。手指のRaynaud現象の報告もあるけれど、血管壁の肥厚や内腔の狭小化といった器質的な変化が背景と考えられていて、攣縮を主病態とする代表的な因子とは位置づけられない。末梢血管の攣縮が主体なのは、振動工具による振動障害、いわゆる白ろう病だ。
医学生医学生
粉じんは、大きいほうが奥まで届かないイメージです。10μm以上だと上気道で止まりますか。
ドクタードクター
その理解で合っている。粒径10μm以上の粒子は慣性で鼻腔や咽頭にぶつかってほとんど捕捉され、気管支まで入っても線毛運動で外に出される。肺胞に沈着しやすいのはおよそ数μm以下、特に1〜数μm程度の粒子で、これがじん肺の原因になる。大気汚染の指標でいう浮遊粒子状物質が10μm以下、PM2.5が2.5μm以下と定義されているのも、この沈着の違いを踏まえたものだ。
医学生医学生
減圧症で泡になるのは窒素でしたよね。二酸化炭素だとひっかけです。
ドクタードクター
正解。高気圧下ではHenryの法則に従って窒素が分圧に比例して血液や組織に多く溶け込む。急に減圧すると過飽和になった窒素が気泡になり、血管を詰めたり組織を圧迫したりする。関節痛のベンズ、皮膚のかゆみ、脊髄障害、呼吸困難のチョークスなどが起こる。二酸化炭素は代謝で生じても呼吸ですぐ排出されるから、主役にはならないんだ。
医学生医学生
因子ごとの代表的な病態を一つずつ確認すれば、細部のすり替えに気づけるということですね。
ドクタードクター
その通り。最後に発展知識をまとめておこう。石綿は胸膜プラークのほか、下肺野優位の間質性線維症である石綿肺、喫煙と相乗的にリスクが上がる肺癌、潜伏期が30〜40年程度と長い悪性胸膜中皮腫、良性石綿胸水やびまん性胸膜肥厚も起こす。石綿による肺癌や中皮腫は労災補償や石綿健康被害救済制度の対象になるんだ。
医学生医学生
臨床で胸膜の石灰化を見たら、職歴を聞くことが大事になりそうですね。
ドクタードクター
まさにそこが臨床の要点だ。建設、造船、断熱材の扱いなど、何十年も前の職歴が診断の鍵になる。ほかの職業性がんとして、ベンジジンやβ-ナフチルアミンの膀胱癌、ベンゼンの白血病、印刷業での1,2-ジクロロプロパンによる胆管癌も押さえておこう。減圧症の治療は再圧による高気圧酸素療法で、予防は段階的でゆっくりした減圧が基本だ。

まとめ

胸膜プラークは石綿曝露に特徴的な良性病変で、曝露から15〜30年ほどで主に壁側胸膜に生じ、石灰化して画像で確認されることが多く、肺癌や悪性中皮腫のリスク評価の指標となります。一方、チトクロム酸化酵素を阻害するのはシアン化合物や硫化水素であり、金属ヒュームは金属熱を、塩化ビニルモノマーは肝血管肉腫や指端骨溶解症を起こします。粉じんは10μm以上なら上気道で捕捉され、肺胞に沈着するのはおよそ数μm以下の粒子であり、減圧症で気泡化するのは二酸化炭素ではなく窒素です。職業性疾患の問題では細部をすり替えた選択肢が多いため、因子ごとに代表的な病態と機序を正確に対応づけておくことが重要です。こうした知識は、画像所見から職歴を聞き出し、労災補償や救済制度につなげる臨床の場面でも役立ちます。

解答・解説

正解はaです

本問は、代表的な職業性有害因子と、それによって生じる病変・発症機序の対応を問う一般問題である。 各選択肢について「その因子で起こる典型的な病態は何か」を想起し、組合せの右側と一致するかを確認すればよい。 ・石綿(アスベスト)→ 胸膜プラーク、石綿肺、肺癌、中皮腫 ・金属ヒューム → 金属熱(インフルエンザ様の発熱反応) ・塩化ビニルモノマー → 肝血管肉腫、指端骨溶解症 ・粉じんの粒径 → 大きい粒子ほど上気道で捕捉され、肺胞に届くのは小さい粒子 ・急な減圧 → 体液に溶け込んでいた窒素の気泡化(減圧症) このように整理すると、因子と病変が正しく対応しているのは石綿と胸膜プラークの組合せである。特に、酵素阻害の主体(シアン化合物・硫化水素)、減圧症で気泡となる気体(窒素)、肺胞に達する粒径(おおむね数μm以下)は、細部を入れ替えた誤りの選択肢として出題されやすい。

選択肢考察

  1. ○a.  石綿 ―― 胸膜のプラーク形成

    胸膜プラーク(胸膜肥厚斑)は石綿曝露に特徴的な病変で、石綿曝露の医学的指標として用いられる。初回曝露から15~30年ほど経過して出現し、高濃度曝露者だけでなく低濃度曝露者にもみられる。主に壁側胸膜に生じ、胸壁の背外側下部、傍脊椎領域、横隔膜ドーム部に好発する。肉眼的には白色で光沢のある、境界明瞭な板状の隆起で、組織学的には細胞成分に乏しく硝子化した膠原線維から成る。経過とともに石灰化し、胸部X線やCTで確認できる。プラーク自体は良性で通常は無症状だが、石綿曝露を示す重要な所見であり、肺癌・悪性中皮腫のリスク評価に役立つ。

  2. ×b.  金属ヒューム ―― チトクロム酸化酵素の阻害

    金属ヒュームとは、溶接や金属の溶融で気化した金属が空気中で冷えて生じる微細な固体粒子(主に酸化物)である。酸化亜鉛や酸化銅などのヒュームを吸入すると、数時間後に悪寒・発熱・倦怠感・筋肉痛などインフルエンザ様症状を呈する金属熱が起こる。これは肺でのサイトカイン放出などを介した炎症反応であり、翌日から数日で回復し、曝露を繰り返すと耐性が生じる。ミトコンドリア呼吸鎖の末端酵素であるチトクロム酸化酵素(チトクロムcオキシダーゼ)を阻害するのは、シアン化合物(シアン化水素など)や硫化水素、アジ化物であり、細胞が酸素を利用できなくなる細胞内窒息(組織中毒性低酸素)を起こす。

  3. ×c.  塩化ビニルモノマー ―― 末梢血管の攣縮

    塩化ビニルモノマー(ポリ塩化ビニルの原料)の職業性曝露で最も重要なのは、肝血管肉腫の発生である。そのほか肝線維化・門脈圧亢進症、手指の指端骨溶解症(末節骨の骨吸収)、強皮症様の皮膚硬化、手指のRaynaud現象などが報告されている。このRaynaud現象は、末梢血管壁の肥厚や内腔の狭小化といった器質的変化を背景とするものとされ、機能的な血管攣縮を主病態とする因子としては位置づけられない。末梢血管の攣縮を主病態とする職業性障害の代表は、振動工具による振動障害(手指の白ろう病)である。したがって本組合せは正しいとはいえない。

  4. ×d.  径10μm以上の粉じん ―― 肺胞への沈着

    吸入された粉じんがどこに沈着するかは主に粒径(空気力学的径)で決まる。径10μm以上の大きな粒子は慣性衝突により鼻腔・咽頭など上気道でほとんどが捕捉され、気管支に達したものも線毛運動で排出されるため、肺胞にはほとんど到達しない。肺胞領域への沈着は径が10μmより小さくなるにつれて増え、およそ数μm以下(特に1~数μm程度)の粒子が肺胞に沈着しやすく、じん肺の原因となる。

  5. ×e.  高気圧作業後の急な減圧 ―― 体液中二酸化炭素の気泡化

    潜水や潜函(ケーソン)作業などの高気圧下では、Henryの法則に従い呼吸気中の窒素が分圧に比例して血液・組織により多く溶け込む。その後急に減圧すると、溶けていた窒素が過飽和となって体液・組織中で気泡化し、血管閉塞や組織の圧迫を起こす。これが減圧症(潜函病)であり、関節痛(ベンズ)、皮膚のかゆみ・発疹、脊髄障害、呼吸困難(チョークス)などを生じる。気泡化するのは二酸化炭素ではなく窒素である。二酸化炭素は代謝で生じ、呼吸で速やかに排出されるため、減圧症の主体とはならない。

石綿(アスベスト)関連疾患

・胸膜プラーク:良性、石綿曝露の指標。潜伏期15~30年 ・石綿肺:びまん性の間質性肺線維症。下肺野優位 ・肺癌:喫煙との相乗作用が大きい ・悪性胸膜中皮腫:潜伏期は30~40年程度と長い ・良性石綿胸水、びまん性胸膜肥厚、円形無気肺 石綿による肺癌・中皮腫は労災補償や石綿健康被害救済制度の対象となる。

粉じんの粒径と沈着部位

・10μm以上:鼻腔・咽頭など上気道 ・数μm~10μm:気管・気管支(線毛運動で排出) ・数μm以下(特に1~数μm程度):肺胞に沈着 ・さらに微小な粒子(0.1μm前後)は呼気とともに排出される割合も多いが、ナノ粒子は拡散により肺胞にも沈着する 大気環境で用いる「浮遊粒子状物質(SPM)」は径10μm以下、「PM2.5」は径2.5μm以下の粒子である。

チトクロム酸化酵素を阻害する物質

シアン化合物、硫化水素、アジ化ナトリウム。一酸化炭素も同酵素を阻害するが、主な毒性はヘモグロビンとの結合による酸素運搬能の低下である。

主な職業性がんと原因物質

・塩化ビニルモノマー:肝血管肉腫 ・石綿:肺癌、中皮腫 ・ベンジジン、β-ナフチルアミン:膀胱癌 ・ベンゼン:白血病 ・クロム、ニッケル、ヒ素:肺癌 ・1,2-ジクロロプロパン:胆管癌(印刷業)

減圧症の予防と治療

予防は減圧を段階的・緩徐に行うこと。治療は高気圧酸素療法(再圧治療)で、気泡を再溶解・縮小させる。

POINT

・石綿曝露の指標は胸膜プラーク。石綿は肺癌・中皮腫・石綿肺も起こす。 ・チトクロム酸化酵素阻害はシアン化合物・硫化水素。金属ヒュームは金属熱。 ・塩化ビニルモノマーは肝血管肉腫と指端骨溶解症。 ・肺胞に沈着するのは径が数μm以下の粒子で、10μm以上は上気道で捕捉される。 ・減圧症で気泡化するのは窒素である(二酸化炭素ではない)。

※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。