StudyMed医師国家試験

古い塗装を焼き切った代償―腹痛と貧血に潜む鉛中毒を尿中δ-ALAで見抜く

第108回医師国家試験 E問題 第42問

国試問題にチャレンジ

第108回 E問題 第42問

30歳の男性。腹部疝痛を主訴に来院した。3週前から全身倦怠感があり,その後,悪心,便秘および食欲不振を伴うようになった。本日,作業中に腹部に刺すような痛みを感じたため受診した。患者は,3か月前から古い塗装された鋼材のガス溶断の作業を行っている。腹部は平坦で,臍周囲に圧痛を認める。腹膜刺激症状を認めない。便潜血反応陰性。血液所見:赤血球414万,Hb 10.7 g/dL,Ht 34%,MCV 81.1 fl,MCH 25.8 pg,MCHC 31.8 g/dL,網赤血球1.0%,白血球5,800,血小板22万。  異常値を示す可能性が高いのはどれか。

  1. a.血清Fe
  2. b.血清葉酸
  3. c.尿中メタノール
  4. d.血中メトヘモグロビン
  5. e.尿中δ-アミノレブリン酸

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、腹痛と貧血という一見ばらばらの症状を、職歴という一本の糸でつなぐ問題だ。どんな作業をしていたか、そして貧血がどんなタイプか、この2つに注目して考えてみよう。
医学生医学生
腹痛が強いのに腹膜刺激症状がないのが不思議です。急性腹症として外科的な病気を考えるべきか迷いました。
ドクタードクター
そこがポイントの一つだね。痛みの訴えが強いわりに腹部所見が乏しく、便秘や食欲不振が亜急性に進んでいる。こういうときは、外科的疾患だけでなく、代謝や中毒による腹痛も考える必要がある。ポルフィリン症や鉛中毒が代表例だ。
医学生医学生
職歴の、古い塗装鋼材のガス溶断というのが気になります。塗料に何か含まれているんでしょうか。
ドクタードクター
鋭いね。古い鋼材のさび止め塗料には、鉛丹などの鉛化合物が多く使われていた。ガス溶断の高熱で塗膜の鉛が蒸発し、冷えて細かい粒子、つまりヒュームになる。これを吸い込むと効率よく体内に吸収されるんだ。
医学生医学生
衛生学の講義で、鉛中毒予防規則を習いました。腹部疝痛のことを鉛疝痛と呼ぶんでしたっけ。
ドクタードクター
その通り。鉛中毒の典型像は、鉛疝痛と便秘・食欲不振などの消化器症状、低色素性の貧血、橈骨神経麻痺による下垂手のような運動神経優位の末梢神経障害、それに全身倦怠感だ。では貧血を読んでみよう。MCHが低く、MCVは小球性の境界、網赤血球は増えていない。
医学生医学生
小球性低色素性なら、まず鉄欠乏性貧血だと思ってしまいます。だから血清鉄が低いのでは、と考えかけました。
ドクタードクター
そこが落とし穴だね。鉛の害を理解するカギはヘム合成経路だ。鉛は主に2つの酵素を阻害する。一つはδ-アミノレブリン酸脱水酵素、もう一つはプロトポルフィリンに鉄を組み込むフェロキラターゼだ。
医学生医学生
脱水酵素が止まると、その基質のδ-アミノレブリン酸がたまる、ということですね。生化学の代謝マップを思い出しました。
ドクタードクター
そう。蓄積したδ-ALAは尿中に多く出てくる。だから異常値を示す可能性が高いのは尿中δ-アミノレブリン酸だ。フェロキラターゼの阻害では鉄が組み込まれず、赤血球内のプロトポルフィリン、亜鉛プロトポルフィリンが増え、尿中コプロポルフィリンも増える。ヘムが作れないから低色素性になるけれど、鉄そのものは利用されずに残るんだ。
医学生医学生
だから血清鉄は下がらず、正常かむしろ高めになるんですね。今回は便潜血陰性の男性で、出血源もなさそうです。
ドクタードクター
その通り。鉄欠乏性貧血は慢性出血や鉄摂取不足が原因で、今回の状況とは合わない。血清葉酸はどうかな。
医学生医学生
葉酸欠乏なら巨赤芽球性貧血で大球性になるはずなので、小球性の今回とは逆ですね。
ドクタードクター
正解。尿中メタノールはメタノール曝露の指標で、中毒では代謝産物のギ酸による代謝性アシドーシスと視神経障害が問題になる。この作業や症状とは結びつかない。血中メトヘモグロビンは、亜硝酸塩やアニリン・ニトロベンゼンなどの芳香族化合物、局所麻酔薬、ダプソンなどで増え、チアノーゼやチョコレート色の血液が特徴だ。鉛中毒では増えないよ。
医学生医学生
鉛中毒だと、血液塗抹で好塩基性斑点が見えるんでしたよね。血液内科の実習で、指導医の先生に出題されました。
ドクタードクター
よく覚えているね。ピリミジン5'-ヌクレオチダーゼが阻害されてRNAが分解されずに残るのが理由だ。ほかに歯肉縁の青黒い鉛縁、近位尿細管障害、高尿酸血症も知っておきたい。骨髄で環状鉄芽球がみられることもあり、後天性の鉄芽球性貧血の原因の一つとして整理しておくとよい。
医学生医学生
治療はキレート剤でしょうか。
ドクタードクター
まず何より曝露から離すことが第一で、そのうえでエデト酸カルシウム二ナトリウムなどのキレート剤を用いる。予防には局所排気装置や防じんマスクが欠かせず、鉛業務従事者には血中鉛や尿中δ-ALAを測る特殊健康診断が義務づけられている。臨床で大切なのは、原因のはっきりしない腹痛や貧血を見たときに職歴を聞くことだ。問診一つで不要な開腹手術を避けられることもあるからね。
医学生医学生
職歴を聞いて曝露源を見つけ、ヘム合成の阻害部位から検査値の変化を予想する、という流れで覚えます。

まとめ

古い塗装鋼材の溶断などで鉛ヒュームに曝露し、腹膜刺激症状を伴わない腹部疝痛、便秘、低色素性貧血がそろえば鉛中毒を考えます。鉛はδ-アミノレブリン酸脱水酵素とフェロキラターゼを阻害するため、尿中δ-ALA、赤血球プロトポルフィリン、尿中コプロポルフィリンが増加し、鉄は利用されずに残るので血清鉄は正常〜高値となります。好塩基性斑点、鉛縁、下垂手、近位尿細管障害も特徴で、治療は曝露からの隔離とCaNa2EDTAなどのキレート剤が基本です。鉄欠乏性貧血との鑑別や、メタノール中毒・メトヘモグロビン血症との区別も押さえておきましょう。原因不明の腹痛や貧血で職歴を確認する習慣は、職業性疾患を見逃さない臨床の基本です。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・30歳の男性。主訴は腹部疝痛(周期的に強まる差し込むような腹痛)である。 ・3週前から全身倦怠感があり、続いて悪心・便秘・食欲不振が加わった。亜急性に進行する消化器症状である。 ・職歴:3か月前から、古い塗装が施された鋼材をガスで溶断する作業に従事している。 ・腹部は平坦で臍周囲に圧痛があるが、腹膜刺激症状はない。痛みが強い割に腹部所見が乏しく、腹膜炎や外科的急性腹症は考えにくい。 ・便潜血陰性で、消化管出血による貧血は考えにくい。 ・血液所見:Hb 10.7 g/dLの軽度貧血。MCV 81.1 fL(基準80〜100 fL程度)で小球性の境界、MCH 25.8 pg(基準27〜34 pg程度)で低色素性。網赤血球1.0%で増加はなく、白血球・血小板は正常である。

診断へのプロセス

古い鋼材の防錆塗料(さび止め)には、鉛丹(四酸化三鉛)などの鉛化合物が多く使われていた。ガス溶断の高熱で塗膜の鉛が蒸発し、冷えて微細な粒子(ヒューム)となったものを吸入すると、効率よく体内に吸収される。 鉛中毒の典型像は、①腹部疝痛(鉛疝痛)・便秘・食欲不振などの消化器症状、②小球性〜正球性で低色素性の貧血、③末梢神経障害(橈骨神経麻痺による下垂手など運動神経優位)、④全身倦怠感、頭痛などである。本例は、鉛曝露の職歴、腹膜刺激症状を伴わない臍周囲の疝痛、便秘、便潜血陰性の低色素性貧血がそろっており、鉛中毒が最も考えられる。

設問の考え方

鉛はヘム合成経路の複数の酵素を阻害する。特に重要なのは次の2つである。 ・δ-アミノレブリン酸脱水酵素〈ALAD〉の阻害 → 基質のδ-アミノレブリン酸〈ALA〉が蓄積し、血中・尿中ALAが増加する。 ・フェロキラターゼ(プロトポルフィリンに鉄を組み込む酵素)の阻害 → ヘムができず、赤血球内プロトポルフィリン(亜鉛プロトポルフィリン)が増加する。尿中コプロポルフィリンも増加する。 このためヘムの産生が低下して低色素性貧血となり、鉄は利用されずに残る。したがって異常値を示す可能性が高いのは尿中δ-アミノレブリン酸である。尿中ALAは鉛作業者の特殊健康診断で、血中鉛濃度とともに生物学的モニタリングの指標として用いられている。

選択肢考察

  1. ×a.  血清Fe

    血清鉄が低下するのは鉄欠乏性貧血であり、慢性の出血(消化管出血、過多月経など)や鉄摂取不足が原因となる。本例は便潜血陰性の成人男性で出血源を示唆する所見がない。鉛中毒ではフェロキラターゼが阻害されて鉄がヘムに組み込まれないため、鉄は体内で利用されずに残り、血清鉄は正常〜むしろ高値を示す。低色素性貧血であっても血清鉄の低下は期待されない。

  2. ×b.  血清葉酸

    葉酸が欠乏するとDNA合成が障害されて巨赤芽球性貧血となり、MCVが100 fLを超える大球性貧血を示す。原因は摂取不足(低栄養、アルコール多飲)、需要増大(妊娠・授乳)、吸収障害などである。本例は小球性・低色素性の貧血で、葉酸欠乏とは合致しない。

  3. ×c.  尿中メタノール

    尿中メタノールはメタノール(有機溶剤)の曝露を評価する指標である。メタノール中毒では代謝産物のギ酸により代謝性アシドーシスと視神経障害(視力障害・失明)が生じる。本例にはメタノールを扱う職歴も、視力障害・アシドーシスを示す所見もない。ガス溶断の作業で問題となるのは塗料中の金属(鉛)ヒュームである。

  4. ×d.  血中メトヘモグロビン

    メトヘモグロビンはヘモグロビンの2価鉄が3価鉄に酸化されたもので、酸素を運べない。増加するとチアノーゼ(チョコレート色の血液)、頭痛、呼吸困難などを来す。原因は亜硝酸塩・硝酸塩、アニリンやニトロベンゼンなどの芳香族アミノ・ニトロ化合物、局所麻酔薬(ベンゾカインなど)、ダプソンなどであり、先天性の還元酵素欠損でも生じる。本例にこれらの曝露歴はなく、チアノーゼもない。鉛中毒ではメトヘモグロビンは増加しない。

  5. ○e.  尿中δ-アミノレブリン酸

    鉛はヘム合成の第2段階を担うδ-アミノレブリン酸脱水酵素を強く阻害する。その結果、基質であるδ-アミノレブリン酸が血中に蓄積し、尿中への排泄が増加する。尿中ALAは鉛曝露の程度を反映する指標として、鉛作業者の健康診断でも測定される。鉛曝露歴・鉛疝痛・低色素性貧血を示す本例で最も異常値が期待される項目である。

鉛中毒のまとめ

・曝露源:鉛を含む塗料(鉛丹などのさび止め塗料)の溶断・研磨・剥離作業、鉛蓄電池の製造・解体、はんだ付け、鉛精錬などの職業性曝露が中心である。小児では古い鉛含有塗料の剥片の誤食が問題となる。ヒュームや粉じんの吸入、経口摂取で吸収される。 ・体内動態:吸収された鉛の大部分は骨に沈着し、長期間とどまる。

主な症状

・消化器:鉛疝痛(腹膜刺激症状を伴わない激しい腹痛)、便秘、食欲不振、悪心。歯肉縁の鉛縁(青黒い着色)。 ・血液:小球性〜正球性・低色素性貧血。赤血球の好塩基性斑点(ピリミジン5'-ヌクレオチダーゼの阻害によりRNAが分解されずに残る)。軽度の溶血も加わる。 ・神経:末梢神経障害(運動神経優位で伸筋が侵されやすく、橈骨神経麻痺による下垂手が有名)。小児や高濃度曝露では鉛脳症(けいれん、意識障害)。 ・腎:近位尿細管障害(Fanconi症候群)、慢性腎障害、高尿酸血症(鉛痛風)。 ・その他:高血圧、不妊など。

検査

・血中鉛濃度:曝露評価の基本。 ・尿中δ-アミノレブリン酸増加(ALAD阻害) ・赤血球プロトポルフィリン(亜鉛プロトポルフィリン)増加、尿中コプロポルフィリン増加(フェロキラターゼなどの阻害) ・赤血球ALAD活性の低下 ・血清鉄は正常〜高値。骨髄では環状鉄芽球がみられることがある。

治療・予防

・曝露からの隔離が第一である。 ・キレート剤:エデト酸カルシウム二ナトリウム〈CaNa2EDTA〉、ジメルカプロール〈BAL〉、D-ペニシラミン、DMSA(サクシマー)など。 ・予防:局所排気装置、防じんマスク(呼吸用保護具)の着用。鉛中毒予防規則に基づき、鉛業務従事者には特殊健康診断(血中鉛、尿中δ-ALAなど)が義務づけられている。

小球性貧血の鑑別(TICS)

鉄欠乏性貧血(血清鉄↓・フェリチン↓)、慢性疾患に伴う貧血(血清鉄↓・フェリチン正常〜↑)、鉄芽球性貧血(血清鉄↑)、サラセミア(血清鉄正常)。鉛中毒は後天性の鉄芽球性貧血の原因の一つである。

POINT

・鉛曝露の職歴(古い塗装鋼材の溶断、蓄電池、はんだなど)+腹膜刺激症状のない腹部疝痛+便秘+低色素性貧血 → 鉛中毒。 ・鉛はδ-アミノレブリン酸脱水酵素とフェロキラターゼを阻害する。 ・尿中δ-ALA↑、赤血球プロトポルフィリン(亜鉛プロトポルフィリン)↑、尿中コプロポルフィリン↑、血清鉄は正常〜高値。 ・好塩基性斑点、下垂手(橈骨神経麻痺)、鉛縁も合わせて覚える。 ・治療は曝露からの隔離とキレート剤(CaNa2EDTAなど)。

※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。