StudyMed医師国家試験

血中濃度を測るべき薬はどれ?―TDMの対象を見抜く4つの条件

第104回医師国家試験 B問題 第25問

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第104回 B問題 第25問

治療薬物モニタリング〈TDM〉を行うのはどれか。3つ選べ。

  1. a.ヘパリン
  2. b.テオフィリン
  3. c.シクロスポリン
  4. d.バンコマイシン
  5. e.副腎皮質ステロイド

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は治療薬物モニタリング、いわゆるTDMの対象薬を選ぶ問題だ。暗記で解くこともできるけれど、「なぜその薬は血中濃度を測る必要があるのか」という理屈を押さえておくと、知らない薬が出てきても対応できる。まず、TDMとは何か説明できるかな。
医学生医学生
薬の血中濃度を測って投与量を調整すること、ですよね。薬理学の講義で聞いた覚えはあるんですが、どの薬が対象かはうろ覚えです。
ドクタードクター
定義はその通り。同じ量を投与しても、年齢、体重、肝機能や腎機能、代謝酵素の遺伝子多型、併用薬との相互作用によって、血中濃度は患者さんごとに大きく違ってくる。そこで実際に測って、その人に合った量や間隔を決めるわけだ。では、どんな薬なら測る意味があると思う?
医学生医学生
効きすぎると危ない薬、でしょうか。
ドクタードクター
いい線だね。整理すると条件は4つある。1つ目は、効く濃度と中毒になる濃度が近い、つまり安全域が狭いこと。2つ目は、体内動態の個人差が大きく、投与量から濃度を予測しにくいこと。3つ目は、血中濃度と効果・副作用がよく相関すること。4つ目は、効果を臨床所見や簡単な検査で直接評価しにくいこと。この4つを頭に置いて選択肢を見ていこう。
医学生医学生
テオフィリンは臨床実習の呼吸器内科で、指導医の先生が「血中濃度を確認してね」と言っていました。
ドクタードクター
まさに代表選手だ。テオフィリンはキサンチン系の気管支拡張薬で、有効濃度と中毒域が接近している。肝臓のCYP1A2で代謝されるから、喫煙で濃度が下がり、マクロライド系やニューキノロン系の抗菌薬、シメチジンの併用、発熱や心不全、肝障害で濃度が上がる。中毒になると悪心・嘔吐、頻脈や不整脈、さらにけいれんを起こすことがあり、特に小児では注意が必要だ。
医学生医学生
条件の1つ目と2つ目にぴったり当てはまりますね。シクロスポリンも免疫抑制薬なので、濃度管理が大事そうです。
ドクタードクター
その通り。シクロスポリンはカルシニューリン阻害薬で、T細胞のIL-2産生を抑える。濃度が低いと移植臓器の拒絶反応が起こり、高いと腎障害、高血圧、振戦、歯肉増殖、多毛といった副作用が出る。吸収のばらつきが大きく、CYP3A4で代謝されるので、グレープフルーツジュースやアゾール系抗真菌薬、リファンピシンなど相互作用も多い。だからトラフ値や投与2時間後の値を測って調整するんだ。同じ系統のタクロリムスも同様にTDMを行う。
医学生医学生
バンコマイシンは、MRSAの治療で感染症内科の先生がトラフ値を気にしていた印象があります。
ドクタードクター
よく見ているね。バンコマイシンはほぼ腎臓から排泄されるから、腎機能で濃度が大きく変わる。高すぎると急性腎障害や聴覚障害の危険があり、低すぎると治療失敗や耐性化につながる。ちなみに最近は、トラフ値だけでなく血中濃度‐時間曲線下面積、つまりAUCを指標にした投与設計が推奨されているので覚えておくといい。
医学生医学生
ヘパリンも出血のリスクがあるので、濃度を測りそうな気がしてしまいました。
ドクタードクター
そこが引っかけだね。ヘパリンは確かに調節の難しい薬だけれど、効果そのものをAPTTという凝固検査で直接測れる。だから血中濃度ではなく、APTTが目標範囲に入るように量を調節するんだ。ワルファリンをPT-INRで管理するのと同じ考え方で、さっきの4つ目の条件、効果を直接評価しにくい、に当てはまらない。
医学生医学生
なるほど、効果を測れるならわざわざ濃度を測る必要はないんですね。副腎皮質ステロイドはどうでしょう。副作用は多い薬ですが。
ドクタードクター
ステロイドは症状や炎症の指標、疾患活動性で効果を判断して量を決める。副作用の感染症、糖尿病、骨粗鬆症、消化性潰瘍などは、血中濃度よりも1日量と投与期間の長さに関連するから、日常診療で濃度を測って投与量を決めることはしない。副作用が多いことと、TDMが必要なことは別の話なんだ。
医学生医学生
正解はテオフィリン、シクロスポリン、バンコマイシンの3つですね。CBTの頃は語呂合わせで覚えていましたが、理由がわかるとすっきりします。
ドクタードクター
ほかの代表的な対象薬もまとめておこう。ジゴキシン、フェニトインやカルバマゼピン、バルプロ酸などの抗てんかん薬、リドカインなどの抗不整脈薬、アミノグリコシド系抗菌薬、炭酸リチウム、それにメトトレキサート大量療法も、救援療法の期間を決めるために濃度を測る。フェニトインは投与量と血中濃度が比例しない非線形の動態を示すので、少しの増量で急に中毒域に入ることがある。
医学生医学生
採血のタイミングにも決まりがありますか。
ドクタードクター
大事な点だね。基本は次回投与直前のトラフ値で、アミノグリコシド系ではピーク値も効果の指標になる。そして、同じ投与を続けて半減期の4〜5倍ほど経ち、定常状態に達してから測るのが原則だ。測るタイミングを間違えると、値の解釈を誤ってしまう。
医学生医学生
腎機能が悪い患者さんや併用薬が増えたときは、特に注意して濃度を確認するということですね。
ドクタードクター
その通り。高齢者や多剤併用の患者さんでは、同じ量でも思わぬ中毒を起こすことがある。数値を見るだけでなく、なぜ濃度が変わったのかまで考えられると、臨床で頼りにされる医師になれるよ。

まとめ

治療薬物モニタリング(TDM)は、血中濃度を測定して患者ごとに投与量を調節する方法で、安全域が狭い、体内動態の個人差が大きい、濃度と効果・副作用が相関する、効果を直接評価しにくい、といった条件を満たす薬が対象となります。テオフィリン、シクロスポリン、バンコマイシンはいずれも代表的なTDM対象薬で、代謝酵素や腎機能、併用薬の影響を受けて濃度が変動しやすい点が共通しています。一方、ヘパリンはAPTT、ワルファリンはPT-INRで効果を直接評価でき、副腎皮質ステロイドは臨床効果と投与量・期間で管理するため、通常TDMは行いません。ほかにジゴキシン、抗てんかん薬、抗不整脈薬、アミノグリコシド系抗菌薬、炭酸リチウムなども対象で、採血は定常状態でのトラフ値を基本とします。対象薬を条件から理解しておくことは、多剤併用や腎機能低下の患者を安全に診療するための基礎になります。

解答・解説

正解はb, c, dです

本問は、治療薬物モニタリング(TDM:therapeutic drug monitoring)の対象となる薬剤を選ぶ一般問題である。

TDMとは

TDMとは、薬物の血中濃度を測定し、その値と薬物動態の知識をもとに、患者ごとに投与量や投与間隔を調節する方法である。同じ量を投与しても、年齢、体重、肝・腎機能、薬物代謝酵素の遺伝的な違い(遺伝子多型)、併用薬との相互作用などによって、血中濃度は患者ごとに大きく異なる。

TDMが必要となる薬物の条件

1. 有効血中濃度域(治療域)が狭く、中毒域と近い(安全域が狭い) 2. 体内動態の個人差が大きく、投与量から血中濃度を予測しにくい 3. 血中濃度と効果・副作用との間に相関がある 4. 効果を臨床所見や簡便な検査で直接評価しにくい このほか、服薬アドヒアランス(患者が指示どおり服薬しているか)の確認や、中毒が疑われる場合の診断にも用いられる。

判断の考え方

選択肢の中では、テオフィリン(気管支拡張薬)、シクロスポリン(免疫抑制薬)、バンコマイシン(グリコペプチド系抗菌薬)が上記の条件を満たす。これらは代表的なTDM対象薬である。一方、ヘパリンは血中濃度ではなく凝固検査(APTT)で効果を評価する。副腎皮質ステロイドは臨床効果と投与量・投与期間で管理し、通常TDMは行わない。

選択肢考察

  1. ×a.  ヘパリン

    TDMの対象ではない。未分画ヘパリンは、アンチトロンビンと結合してトロンビンや活性化第X因子(Xa)の働きを阻害し、抗凝固作用を示す。効果の判定と投与量調節は、血中濃度の測定ではなく、活性化部分トロンボプラスチン時間(APTT)で行う。一般に対照値の1.5〜2.5倍程度を目標とする。このように、薬の効果そのものを凝固検査で直接測れるため、TDMの対象とはならない。同様に、ワルファリンの効果はプロトロンビン時間国際標準比(PT-INR)で評価する。なお、低分子ヘパリンなどで抗Xa活性を測定することがあるが、これも凝固活性の指標である。

  2. ○b.  テオフィリン

    TDMを行う。テオフィリンは気管支喘息やCOPD(慢性閉塞性肺疾患)に用いられるキサンチン系の気管支拡張薬である。有効血中濃度域と中毒域が接近している(現在の喘息治療では5〜15μg/mL程度が目安とされ、20μg/mLを超えると中毒症状が出やすい)。主に肝臓の薬物代謝酵素CYP1A2で代謝される。そのため、喫煙(代謝が促進されて濃度が低下する)、発熱、肝障害、心不全、併用薬(マクロライド系抗菌薬、ニューキノロン系抗菌薬、シメチジンなどで濃度が上昇する)の影響を受けやすく、個人差も大きい。中毒症状は悪心・嘔吐、頻脈、不整脈、けいれんなどである。特に小児のけいれんには注意が必要である。

  3. ○c.  シクロスポリン

    TDMを行う。シクロスポリンはカルシニューリン阻害薬であり、T細胞の活性化(IL-2産生)を抑える免疫抑制薬である。臓器移植後の拒絶反応の予防、ネフローゼ症候群、再生不良性貧血、ベーチェット病、乾癬などに用いられる。血中濃度が低いと拒絶反応や効果不十分を招き、高いと腎障害、高血圧、振戦、歯肉増殖、多毛などの副作用が出る。つまり治療域が狭い薬である。また、吸収のばらつきが大きく、CYP3A4で代謝されるため、グレープフルーツジュースや多くの併用薬(アゾール系抗真菌薬、マクロライド系抗菌薬、リファンピシンなど)の影響を受けやすい。このため、トラフ値(次回投与直前の最低血中濃度)や投与2時間後値(C2)を測定して投与量を調節する。同じカルシニューリン阻害薬のタクロリムスもTDMの対象である。

  4. ○d.  バンコマイシン

    TDMを行う。バンコマイシンはグリコペプチド系抗菌薬であり、MRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)感染症などに用いられる。ほぼ腎臓から排泄されるため、腎機能によって血中濃度が大きく変わる。高濃度では腎障害(急性腎障害)や聴覚障害の危険がある。一方で濃度が不十分だと治療が失敗し、耐性化も招く。このため、血中濃度を測定して投与設計を行う。従来はトラフ値を指標としていたが、現在は腎障害を減らしつつ効果を確保するため、血中濃度-時間曲線下面積(AUC)を指標とする投与設計が推奨されている(目標AUCは400〜600μg・h/mL程度)。同様にアミノグリコシド系抗菌薬(ゲンタマイシン、アミカシンなど)やテイコプラニン、ボリコナゾールなどの抗真菌薬もTDMの対象である。

  5. ×e.  副腎皮質ステロイド

    通常TDMは行わない。副腎皮質ステロイドは、臨床症状や検査所見(炎症反応、疾患活動性の指標など)で効果を評価し、投与量を調節する。副作用(感染症、糖尿病、骨粗鬆症、消化性潰瘍など)は、血中濃度よりも1日投与量と投与期間の長さに関連する。そのため、副作用対策は投与量・期間を最小限にし、予防薬を併用するなどして行う。日常診療で血中濃度を測定して投与量を決める薬ではない。

TDMの主な対象薬(まとめ)

・抗菌薬:バンコマイシン、テイコプラニン(グリコペプチド系)、ゲンタマイシン・アミカシン・トブラマイシン(アミノグリコシド系) ・抗真菌薬:ボリコナゾール ・強心配糖体:ジゴキシン(中毒で悪心・嘔吐、視覚異常、各種不整脈を生じる。低カリウム血症で中毒が起こりやすくなる) ・抗てんかん薬:フェニトイン(投与量と血中濃度が比例しない非線形の体内動態を示す)、カルバマゼピン、バルプロ酸、フェノバルビタールなど ・抗不整脈薬:リドカイン、ジソピラミド、メキシレチン、アミオダロンなど ・免疫抑制薬:シクロスポリン、タクロリムス、エベロリムスなど ・気管支拡張薬:テオフィリン ・躁病・双極性障害の治療薬:炭酸リチウム(中毒で振戦、意識障害、腎障害を生じる。NSAIDsや利尿薬の併用で血中濃度が上昇する) ・抗悪性腫瘍薬:メトトレキサート大量療法(ロイコボリン救援療法の期間を決めるために血中濃度を測定する)

採血のタイミング

・トラフ値:次回投与直前の最低濃度であり、多くの薬で基本となる指標である。 ・ピーク値:投与後の最高濃度であり、アミノグリコシド系などで効果の指標となる。 ・定常状態:同じ投与を続けると、半減期のおよそ4〜5倍の時間で血中濃度が一定になる。TDMは原則としてこの定常状態に達してから行う。

効果を別の指標で評価する薬(TDMの代わり)

・ヘパリン → APTT ・ワルファリン → PT-INR ・降圧薬 → 血圧 ・血糖降下薬 → 血糖値、HbA1c

POINT

・TDMの対象は、治療域が狭く中毒域と近い薬、体内動態の個人差が大きい薬である。 ・代表的な対象薬:抗菌薬(バンコマイシン、アミノグリコシド系)、ジゴキシン、抗てんかん薬、抗不整脈薬、免疫抑制薬(シクロスポリン、タクロリムス)、テオフィリン、炭酸リチウム。 ・ヘパリンはAPTT、ワルファリンはPT-INRで効果を判定し、TDMは行わない。 ・副腎皮質ステロイドは通常TDMを行わない。 ・バンコマイシンは現在、AUCを指標とした投与設計が推奨されている。

※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。