StudyMed医師国家試験

顔のむくみと肺門の影―「小さな細胞」が放つNSEを読み解く

第104回医師国家試験 E問題 第58問

国試問題にチャレンジ

第104回 E問題 第58問

55歳の男性。2か月前からの全身疲労感,湿性咳嗽,息切れ及び顔面のむくみを主訴に来院した。既往歴に特記すべきことはない。身長158 cm,体重46 kg。呼吸数18/分。脈拍72/分,整。血圧144/88 mmHg。心音に異常を認めない。両側背部にfine cracklesを聴取する。腹部に異常を認めない。入院時の胸部エックス線写真(A)と経気管支肺生検組織のH-E染色標本(B)とを別に示す。  この患者で異常が予測される腫瘍マーカーはどれか。

第104回 E問題 第58問の問題画像
  1. a.AFP
  2. b.CA19-9
  3. c.NSE
  4. d.PIVKA-Ⅱ
  5. e.SCC

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、胸部画像と生検組織から肺癌の組織型を見抜き、そこから上昇する腫瘍マーカーを選ぶ問題だ。着眼点は「腫瘍がどこにできて、どう広がっているか」と「どんな細胞が増えているか」の2つ。まずは顔面のむくみに注目してみよう。何を考えるかな。
医学生医学生
心臓や腎臓が原因のむくみなら、顔だけでなく下腿にも出そうです。顔だけというのが引っかかります。
ドクタードクター
いい視点だね。顔面・頸部・上肢といった上半身に限ったむくみは、上大静脈の流れが妨げられる上大静脈症候群を示唆する。縦隔の腫瘍やリンパ節転移が上大静脈を外から圧迫・浸潤して起こることが多いんだ。胸部エックス線写真では左肺門部の腫瘤影に加えて、右上縦隔の拡大、つまり縦隔リンパ節の腫大がみられる。
医学生医学生
肺門部の中枢側にできて、もう縦隔リンパ節まで広がっているということは、進行の速い癌ということでしょうか。
ドクタードクター
その通り。中枢発生で、早期から縦隔リンパ節に広がって上大静脈を圧迫する、というのは肺小細胞癌の典型的な振る舞いなんだ。では組織を見てみよう。H-E染色では、細胞質に乏しく核の目立つ、N/C比の高い小型の腫瘍細胞がびまん性に密集している。角化や腺腔形成といった分化の徴候はみられない。
医学生医学生
病理実習で、小細胞癌は「青い小さな細胞がぎっしり」と教わりました。核同士が押し合うような像もあった気がします。
ドクタードクター
よく覚えているね。核が互いに型をとったように接するnuclear moldingや、生検で細胞がつぶれるcrush artifactも小細胞癌でよく見られる所見だ。角化があれば扁平上皮癌、腺腔形成や粘液産生があれば腺癌を考えるけれど、今回はどちらもないので小細胞癌と考えてよい。
医学生医学生
では本題の腫瘍マーカーですが、小細胞癌は神経内分泌腫瘍なので、神経に関係するマーカーが出るのでしょうか。
ドクタードクター
まさにそこが鍵。小細胞癌は神経内分泌細胞の性質をもつから、神経特異エノラーゼ、つまりNSEが高頻度に上昇する。NSEは解糖系酵素エノラーゼのうち神経細胞や神経内分泌細胞に多いアイソザイムで、同じく神経系由来の神経芽腫でも代表的なマーカーだ。小細胞癌ではもう一つ、ProGRPも重要で、こちらの方が感度・特異度が高いとされている。
医学生医学生
扁平上皮癌関連抗原のSCCは、肺癌のマーカーとして候補になりませんか。
ドクタードクター
SCCは肺・食道・子宮頸部・頭頸部など、臓器を問わず扁平上皮癌で上がるマーカーだ。今回の組織には角化などの扁平上皮への分化がないし、小細胞癌では通常上昇しない。ちなみに乾癬やアトピー性皮膚炎など皮膚疾患でも偽陽性になることがあるよ。
医学生医学生
AFPとPIVKA-Ⅱは、CBTの勉強で肝細胞癌のセットとして覚えました。
ドクタードクター
正解。AFPは胎児期に肝や卵黄嚢で作られる蛋白で、肝細胞癌や卵黄嚢腫瘍で上がる。PIVKA-ⅡはビタミンK欠乏やワルファリン内服で生じる異常プロトロンビンで、肝細胞癌のマーカーとしてAFPと併用される。どちらも肺小細胞癌とは結びつかない。
医学生医学生
CA19-9は膵癌や胆道癌ですよね。
ドクタードクター
そう。胃癌や大腸癌でも上がるし、肺腺癌の一部で上昇することもあるけれど、小細胞癌に特徴的ではない。日本人の約1割を占めるLewis抗原陰性の人ではそもそも産生されず、癌があっても上がらない点も覚えておこう。
医学生医学生
肺癌の組織型ごとに整理すると、腺癌はCEA、扁平上皮癌はSCCとCYFRA、小細胞癌はNSEとProGRP、ということですね。
ドクタードクター
完璧だ。臨床での注意点も押さえておこう。NSEは赤血球にも含まれるから、採血時の溶血で偽高値になることがある。値が不自然に高いときは検体の状態も確認したい。また小細胞癌は腫瘍随伴症候群が多く、SIADHによる低ナトリウム血症、異所性ACTH産生によるCushing症候群、Lambert-Eaton筋無力症候群などが知られている。
医学生医学生
呼吸器内科を回ったとき、低ナトリウム血症の精査から小細胞癌が見つかった患者さんがいました。
ドクタードクター
まさに典型例だね。小細胞癌は化学療法・放射線療法への感受性が高い一方で再発しやすく、予後は不良だ。病期は限局型と進展型に分けて治療方針を立て、限局型では化学療法と胸部放射線療法の併用、進展型では化学療法に免疫チェックポイント阻害薬を併用する治療が行われる。NSEやProGRPは治療効果判定や再発の監視にも使われるよ。

まとめ

肺門部の腫瘤、縦隔リンパ節腫大、上大静脈症候群を示唆する顔面浮腫に、N/C比の高い小型細胞が密に増殖する組織像がそろえば、肺小細胞癌を考えます。小細胞癌は神経内分泌細胞の性質をもつため、NSEやProGRPが腫瘍マーカーとして上昇し、NSEは溶血で偽高値となる点に注意が必要です。肺癌では腺癌にCEA、扁平上皮癌にSCCやCYFRA、小細胞癌にNSEやProGRPが対応し、AFPやPIVKA-Ⅱは肝細胞癌、CA19-9は膵癌・胆道癌のマーカーです。小細胞癌はSIADHやLambert-Eaton筋無力症候群などの腫瘍随伴症候群も起こしやすく、組織型・広がり方・マーカーを結びつけて理解することが、診断と治療経過の評価の土台になります。

解答・解説

正解はcです

所見の整理

・55歳男性。2か月前からの全身疲労感、湿性咳嗽、息切れ:亜急性に進む呼吸器症状と全身症状であり、悪性腫瘍などの消耗性疾患を念頭に置く。 ・身長158 cm、体重46 kg(BMI約18.4):やせ傾向である。 ・顔面のむくみ:上半身の静脈還流が障害される上大静脈症候群(SVC症候群)を疑う手がかりである。上大静脈が腫瘍やリンパ節転移で圧迫・浸潤されると、顔面・頸部・上肢の浮腫、頸静脈や前胸部の静脈怒張が生じる。 ・胸部エックス線写真(A):左肺門部の腫瘤影と、右上縦隔の拡大(縦隔リンパ節腫大)を認める。 ・経気管支肺生検のH-E染色標本(B):細胞質に乏しく核が大きい(N/C比の高い)小型の腫瘍細胞がびまん性・密に増殖している。角化(扁平上皮への分化)や腺腔形成(腺への分化)はみられない。

診断へのプロセス

肺門部(中枢側)に発生し、早期から縦隔リンパ節に広がって上大静脈を圧迫し、組織学的に小型でN/C比の高い細胞が密に増殖する像は、肺小細胞癌の典型である。小細胞癌は喫煙との関連が強く、増殖が速く、診断時にはすでに縦隔リンパ節転移や遠隔転移を伴っていることが多い。鑑別となる肺癌の組織型として、扁平上皮癌(中枢発生が多いが、角化・細胞間橋を示す)、腺癌(末梢発生が多く、腺腔形成・粘液産生を示す)が挙がるが、組織像から否定的である。なお両側背部のfine cracklesについては、胸部エックス線写真で間質性陰影が明らかでなく、診断の中心とはならない。

設問の考え方

小細胞癌は神経内分泌細胞の性質をもつ腫瘍であり、神経系・神経内分泌細胞に由来する物質を産生・放出する。このため血清中のNSE(神経特異エノラーゼ)やProGRP(ガストリン放出ペプチド前駆体)が腫瘍マーカーとして上昇しやすい。各腫瘍マーカーがどの臓器・組織型と結びつくかを整理しておくことが解答の鍵である。

選択肢考察

  1. ×a.  AFP

    AFP(α-フェトプロテイン)は胎児期に肝や卵黄嚢で産生される糖蛋白で、肝細胞癌や卵黄嚢腫瘍(胚細胞腫瘍の一種)の腫瘍マーカーである。慢性肝炎・肝硬変や妊娠でも上昇することがある。肺小細胞癌で上昇するマーカーではない。

  2. ×b.  CA19-9

    CA19-9は膵癌・胆道癌で高値となることが多い糖鎖抗原で、胃癌・大腸癌など他の消化器癌でも上昇する。肺では腺癌の一部で上昇することはあるが、小細胞癌に特徴的なマーカーではない。なお、Lewis式血液型抗原が陰性の人(日本人の約1割)ではCA19-9を産生できず、癌があっても上昇しない。

  3. ○c.  NSE

    NSE(neuron-specific enolase、神経特異エノラーゼ)は解糖系酵素エノラーゼのうち、神経細胞や神経内分泌細胞に多く含まれるアイソザイム(γγ型など)である。神経内分泌細胞の性質をもつ肺小細胞癌で高頻度に上昇し、同じく神経堤由来の神経芽腫でも代表的なマーカーとなる。治療効果判定や再発の監視に用いられる。赤血球にも含まれるため、採血後の溶血で偽高値となる点に注意する。小細胞癌ではProGRPも重要なマーカーであり、NSEより感度・特異度が高いとされる。

  4. ×d.  PIVKA-Ⅱ

    PIVKA-Ⅱ(protein induced by vitamin K absence or antagonist-Ⅱ)は、ビタミンK欠乏時やワルファリン内服時に生じる、γ-カルボキシル化が不十分な異常プロトロンビンである。肝細胞癌の腫瘍マーカーとしてAFPと併用される。ビタミンK欠乏状態やワルファリン服用でも上昇するため、解釈に注意が必要である。肺小細胞癌のマーカーではない。

  5. ×e.  SCC

    SCC(squamous cell carcinoma antigen、扁平上皮癌関連抗原)は、肺・食道・子宮頸部・頭頸部・皮膚などの扁平上皮癌で上昇する腫瘍マーカーである。肺癌では扁平上皮癌で用いられるが、本例の組織像には角化などの扁平上皮への分化がなく、小細胞癌では通常上昇しない。皮膚疾患(乾癬、アトピー性皮膚炎など)でも偽陽性となりうる。

肺小細胞癌の特徴

・肺癌全体の約10〜15%を占め、喫煙との関連が非常に強い。 ・肺門部など中枢側に発生することが多い。 ・増殖が速く、早期からリンパ節・遠隔転移(脳、肝、骨、副腎など)を来すため、手術適応となる例は少ない。 ・化学療法・放射線療法への感受性が高いが、再発しやすく予後は不良である。 ・病期は限局型(LD: limited disease、根治的放射線照射野に収まる範囲)と進展型(ED: extensive disease)に分けて治療方針を立てることが多い。LDでは化学療法(シスプラチン+エトポシドなど)と胸部放射線療法の併用、EDでは化学療法に免疫チェックポイント阻害薬を併用する治療が行われる。完全奏効例では予防的全脳照射が検討される。 ・組織像:細胞質に乏しく、N/C比の高い小型の細胞が密に増殖する。核クロマチンは細顆粒状で、核小体は目立たず、核同士が押し合う像(nuclear molding)や挫滅(crush artifact)がみられる。免疫染色でクロモグラニンA、シナプトフィジン、CD56などの神経内分泌マーカーが陽性となる。

小細胞癌に合併しやすい病態

・上大静脈症候群(縦隔リンパ節転移による圧迫) ・腫瘍随伴症候群:抗利尿ホルモン不適合分泌症候群(SIADH)による低ナトリウム血症、異所性ACTH産生によるCushing症候群、Lambert-Eaton筋無力症候群(電位依存性カルシウムチャネルに対する自己抗体)など。

肺癌の組織型と腫瘍マーカー

・腺癌:CEA、SLX、CA19-9(一部) ・扁平上皮癌:SCC、CYFRA(シフラ21-1) ・小細胞癌:NSE、ProGRP

主な腫瘍マーカーと代表的な腫瘍

・AFP:肝細胞癌、卵黄嚢腫瘍 ・PIVKA-Ⅱ:肝細胞癌 ・CA19-9:膵癌、胆道癌 ・CEA:大腸癌など消化器癌、肺腺癌 ・SCC:各臓器の扁平上皮癌 ・NSE:肺小細胞癌、神経芽腫 ・ProGRP:肺小細胞癌 ・PSA:前立腺癌 ・CA125:卵巣癌 ・hCG:絨毛癌、胚細胞腫瘍

POINT

・肺門部腫瘤+縦隔リンパ節腫大+顔面浮腫(上大静脈症候群)+N/C比の高い小型細胞の密な増殖 → 肺小細胞癌。 ・肺小細胞癌の腫瘍マーカーはNSEとProGRP。 ・肺癌の組織型別マーカー:腺癌=CEA・SLX、扁平上皮癌=SCC・CYFRA、小細胞癌=NSE・ProGRP。 ・AFP・PIVKA-Ⅱ=肝細胞癌、CA19-9=膵癌・胆道癌。 ・NSEは溶血で偽高値となる。

※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。