StudyMed医師国家試験

健診で見つかった高血糖―「インスリンが効かない」のか「出ない」のかを見極める

第118回医師国家試験 C問題 第49問

国試問題にチャレンジ

第118回 C問題 第49問

48歳の男性。高血糖を主訴に来院した。事務職であり毎年会社の健診を受けてきたが,異常を指摘されたことはなかった。今年の健診で初めて高血糖を指摘された。意識は清明。身長170cm,体重76kg。脈拍64/分,整。血圧134/86mmHg。皮膚に異常を認めない。頭頸部と胸腹部とに異常を認めない。四肢に浮腫を認めない。尿所見:蛋白(-),糖(-),ケトン体(-)。血液生化学所見:AST 28U/L,ALT 42U/L,空腹時血糖128mg/dL,HbA1c 6.7%(基準4.9~6.0),総コレステロール280mg/dL,トリグリセリド220mg/dL,HDLコレステロール34mg/dL,尿素窒素18mg/dL,クレアチニン0.7mg/dL,Na 138mEq/L,K 4.6mEq/L,Cl 98mEq/L。  この患者の病態の評価に有用な検査値はどれか。

  1. a.インスリン
  2. b.グルカゴン
  3. c.コルチゾール
  4. d.成長ホルモン〈GH〉
  5. e.遊離サイロキシン〈FT4〉

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、健診で初めて高血糖を指摘された中年男性について、糖尿病の病態をどう評価するかを考える問題だ。まず診断が確定しているかを確認し、そのうえで「この人の高血糖はなぜ起きているのか」に目を向けよう。
医学生医学生
空腹時血糖が126以上、HbA1cも6.5%以上なので、糖尿病型ですね。でも1回の検査だけで診断してよいのか迷いました。
ドクタードクター
いいところに気づいたね。同じ採血で血糖値とHbA1cの両方が糖尿病型なら、初回の検査だけで糖尿病と診断できる。ここは診断基準の大事なポイントだ。では、背景にある病態はどう読む?
医学生医学生
BMIを計算すると26くらいで肥満ですし、事務職なので運動不足もありそうです。2型糖尿病でしょうか。
ドクタードクター
その通り。さらに、ALT優位の軽いトランスアミナーゼ上昇は肥満に伴う脂肪肝を、トリグリセリド高値と低HDLコレステロールは内臓脂肪型肥満に典型的な脂質異常を示している。血圧も高値血圧の範囲だ。これらはすべてインスリン抵抗性という共通の土台の上に乗っている。
医学生医学生
内分泌の講義で習ったメタボリックシンドロームの構図そのものですね。尿ケトン体が陰性なのも意味がありますか。
ドクタードクター
大いにある。ケトン体が出ていないのは、インスリンが高度に欠乏した状態ではないということ。つまり「出ない」より「効かない」が主体と推測できる。そこで、この推測を確かめるのに有用な検査が、空腹時の血中インスリン濃度だ。
医学生医学生
インスリン値を測ると、抵抗性がわかるんですか。
ドクタードクター
空腹時インスリンと空腹時血糖を掛けて405で割るとHOMA-IRになる。1.6以下が正常、2.5以上でインスリン抵抗性ありと判断する。血糖が高いのにインスリンもたくさん出ている、つまり膵β細胞が頑張って出しても効いていない状態を数字で示せるわけだ。空腹時血糖が140mg/dL以下のときに信頼性が高いから、この患者さんでは使える。
医学生医学生
同じインスリン値から分泌能もわかりますか。
ドクタードクター
HOMA-βという指標で分泌能も推定できるし、インスリン治療中の人ならインスリン注射の影響を受けないCペプチドで内因性の分泌を評価する。抵抗性主体か分泌不全主体かがわかれば、治療薬の選択にも役立つんだ。
医学生医学生
では、コルチゾールや成長ホルモンも血糖を上げるホルモンなので、二次性糖尿病の除外として測るべきかと思ったのですが。
ドクタードクター
その発想自体は大切だよ。Cushing症候群なら満月様顔貌や赤色皮膚線条、先端巨大症なら眉弓部の突出や手足の肥大といった特徴的な所見があるはずだが、この患者さんにはない。しかもコルチゾールは1回の随時測定では評価しにくく、GHも脈動的に分泌されるのでスクリーニングにはIGF-Iを使う。特徴的所見がない段階で優先する検査ではないね。
医学生医学生
グルカゴンはどうでしょう。グルカゴノーマで糖尿病になると習いました。
ドクタードクター
グルカゴノーマなら壊死性遊走性紅斑という特徴的な皮疹や体重減少がみられるけれど、皮膚に異常はない。2型糖尿病でもグルカゴン分泌の調節異常はあるが、日常診療で病態評価のために測る検査ではないんだ。
医学生医学生
甲状腺ホルモンは、LDLコレステロールが高いので甲状腺機能低下症の可能性も気になりました。
ドクタードクター
鋭いね。Friedewaldの式で計算するとLDLコレステロールは200を超えるから、二次性脂質異常症の除外として甲状腺機能を確認することは実臨床ではありうる。ただ、脈拍は正常で甲状腺腫や浮腫もない。何より糖尿病の病態、つまり抵抗性か分泌不全かを評価する検査ではないので、この設問の答えにはならない。
医学生医学生
二次性を疑う所見がなければ、まず2型糖尿病の中身を評価する、という順番ですね。
ドクタードクター
そういうこと。発展知識として、日本人はもともとインスリン分泌能が低めの人が多く、欧米ほど太っていなくても糖尿病になりやすいことを覚えておこう。内臓脂肪からは遊離脂肪酸やTNF-αが増え、インスリン作用を助けるアディポネクチンが減ることで抵抗性が生じる。初期は高インスリン血症で代償されるが、β細胞が疲弊すると高血糖が表に出てくるんだ。
医学生医学生
臨床実習の糖尿病外来で、まず減量と運動の話をしていた理由がよくわかりました。
ドクタードクター
抵抗性が主体なら、体重を減らして内臓脂肪を減らすことが最も根本的な治療になる。肥満、脂肪肝、脂質異常、血圧高値が重なる人は動脈硬化性疾患のリスクも高いから、血糖だけでなく全体を管理する視点を忘れないでほしい。

まとめ

空腹時血糖126mg/dL以上とHbA1c 6.5%以上が同一採血でそろえば、初回検査で糖尿病と診断できます。肥満、脂肪肝、高トリグリセリド・低HDLコレステロール血症、血圧高値を伴い、ケトン体陰性であれば、インスリン抵抗性を主体とする2型糖尿病が考えられます。その病態評価には空腹時インスリンを測定し、HOMA-IR(空腹時インスリン×空腹時血糖÷405、2.5以上で抵抗性あり)を求めるのが有用で、分泌能はHOMA-βやCペプチドで評価します。コルチゾール、GH、グルカゴン、甲状腺ホルモンは、二次性糖尿病を疑わせる特徴的所見があるときに測定する検査です。高血糖の「原因の中身」を見極める姿勢は、生活指導や治療薬選択の土台になります。

解答・解説

正解はaです

所見の整理

・48歳男性、事務職(身体活動量が少ない)。毎年の健診で異常はなく、今年初めて高血糖を指摘された ・身長170cm、体重76kg → BMI=76÷(1.7×1.7)≒26.3で肥満(1度) ・血圧134/86mmHg → 高血圧の基準(診察室血圧140/90mmHg以上)には届かないが、高値血圧の範囲 ・尿糖(-):血糖128mg/dL程度では腎の糖排泄閾値(おおむね160〜180mg/dL)を超えないため矛盾しない ・尿ケトン体(-):インスリンが高度に欠乏している状態ではないことを示す ・AST 28U/L、ALT 42U/L → ALT優位の軽度上昇で、肥満を背景とした脂肪肝(代謝機能障害関連脂肪性肝疾患)が疑われる ・空腹時血糖128mg/dL(126以上)、HbA1c 6.7%(6.5%以上) → 同一採血で血糖値とHbA1cの両方が糖尿病型であり、1回の検査で糖尿病と診断できる ・総コレステロール280mg/dL、トリグリセリド220mg/dL、HDLコレステロール34mg/dL → Friedewaldの式(トリグリセリド400mg/dL未満で使用可)でLDLコレステロール=280-34-220÷5=202mg/dL。高LDLコレステロール血症、高トリグリセリド血症(150以上)、低HDLコレステロール血症(40未満)がそろう

診断へのプロセス

中年男性で肥満、運動不足が予想される職業、脂肪肝、脂質異常症、高値血圧を伴い、ケトーシスはなく、高血糖は健診で偶然見つかっている。これらは過食・運動不足と肥満(特に内臓脂肪の蓄積)によるインスリン抵抗性を背景とした2型糖尿病に典型的な像である。 高血糖をきたす二次性の原因(内分泌疾患)として、Cushing症候群(コルチゾール過剰)、先端巨大症(GH過剰)、グルカゴノーマ、褐色細胞腫、甲状腺機能亢進症などがあるが、本例ではそれぞれに特徴的な身体所見(満月様顔貌・赤色皮膚線条、特有の顔貌・手足の肥大、壊死性遊走性紅斑、発作性高血圧、頻脈・体重減少など)がみられず、積極的には疑われない。

設問の考え方

2型糖尿病の病態は「インスリン抵抗性(インスリンが効きにくい状態)」と「インスリン分泌不全」の組合せで成り立っており、患者ごとにどちらが主体かを把握することが治療薬の選択にも役立つ。本例では肥満に伴うインスリン抵抗性が主体と推測され、これを裏付けるには空腹時の血中インスリン濃度を測定し、血糖値と組み合わせてHOMA-IRなどの指標で評価するのが有用である。

選択肢考察

  1. ○a.  インスリン

    空腹時の血中インスリン(IRI:免疫反応性インスリン)を測定すれば、空腹時血糖値と組み合わせてインスリン抵抗性の指標であるHOMA-IR(=空腹時インスリン(μU/mL)×空腹時血糖(mg/dL)÷405)を計算できる。HOMA-IRは1.6以下が正常、2.5以上でインスリン抵抗性ありと判断する(空腹時血糖が140mg/dL以下のときに信頼性が高く、本例は適用できる)。また、空腹時インスリンが15μU/mL以上であれば明らかなインスリン抵抗性が示唆される。インスリン値から分泌能の指標であるHOMA-β(=空腹時インスリン×360÷(空腹時血糖-63))も求められ、30%以下で分泌能の低下と判断する。肥満を背景とするインスリン抵抗性が主体と考えられる本例の病態評価に最も有用である。

  2. ×b.  グルカゴン

    グルカゴンは膵島α細胞から分泌され、肝での糖新生やグリコーゲン分解を促して血糖を上げるホルモンである。グルカゴンを過剰に分泌する膵神経内分泌腫瘍であるグルカゴノーマでは、糖尿病に加えて壊死性遊走性紅斑という特徴的な皮疹や体重減少、舌炎などがみられるが、本例は皮膚に異常がなく、疑う根拠がない。2型糖尿病でもグルカゴン分泌の調節異常は存在するが、日常診療で病態評価のために測定する検査ではない。

  3. ×c.  コルチゾール

    コルチゾールは糖新生を促進し、インスリン抵抗性を高めるため、過剰になるCushing症候群では耐糖能異常、高血圧、脂質異常症が生じる。しかし本例には満月様顔貌、中心性肥満、野牛肩、赤色皮膚線条、皮膚の菲薄化、近位筋の筋力低下などの特徴的所見がない。特徴的な身体所見を欠くサブクリニカルCushing症候群(主に副腎偶発腫瘍で見つかる)もあるが、その評価には随時コルチゾールを1回測るだけでは不十分で、デキサメタゾン抑制試験や日内変動の確認が必要となる。本例で優先して測定すべき検査ではない。

  4. ×d.  成長ホルモン〈GH〉

    GHはインスリンと拮抗して血糖を上げる作用をもち、GHが過剰になる先端巨大症では耐糖能異常や糖尿病が高頻度にみられる。しかし本例には眉弓部や下顎の突出、鼻・口唇の肥大、手足の容積増大、巨舌などの特徴的所見の記載がない。成人GH分泌不全症も内臓脂肪の増加や脂質異常症、耐糖能異常をきたしうるが、下垂体・視床下部の疾患や頭部外傷、頭部への放射線照射の既往などがなく、疑う状況ではない。なおGHは脈動的に分泌されるため、随時の1回測定では評価しにくく、スクリーニングにはIGF-Iが用いられる。

  5. ×e.  遊離サイロキシン〈FT4〉

    甲状腺機能亢進症では腸管からの糖吸収の亢進や肝での糖産生の増加により食後高血糖をきたし、甲状腺機能低下症ではLDLコレステロールが上昇する。本例は高LDLコレステロール血症を伴うため、二次性脂質異常症の除外として甲状腺機能を確認することは臨床的にはありうる。しかし本例の脈拍は64/分で頻脈も徐脈もなく、甲状腺腫、浮腫、皮膚の異常、体重減少などの所見もない。糖尿病の病態(インスリン抵抗性か分泌不全か)を評価する検査ではなく、本設問の答えとして適切ではない。なお甲状腺機能の評価ではFT4は通常TSHとともに測定する。

糖尿病の診断基準(日本糖尿病学会)

・糖尿病型:空腹時血糖126mg/dL以上、75g経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)2時間値200mg/dL以上、随時血糖200mg/dL以上、HbA1c 6.5%以上のいずれか ・別の日に行った検査で糖尿病型が再確認できれば糖尿病と診断する(ただし初回・再検査の少なくとも一方で血糖値の基準を満たすことが必要) ・血糖値とHbA1cが同一採血でともに糖尿病型であれば、初回の検査だけで糖尿病と診断できる ・血糖値が糖尿病型で、口渇・多飲・多尿・体重減少などの典型的症状または確実な糖尿病網膜症があれば、初回の検査だけで診断できる

インスリン抵抗性と分泌能の評価

・HOMA-IR=空腹時インスリン(μU/mL)×空腹時血糖(mg/dL)÷405:1.6以下で正常、2.5以上で抵抗性あり ・空腹時インスリン15μU/mL以上:明らかなインスリン抵抗性 ・HOMA-β(%)=空腹時インスリン×360÷(空腹時血糖-63):30%以下で分泌能低下 ・インスリン分泌指数(insulinogenic index)=75g OGTTの負荷後30分の(インスリン増加量)÷(血糖増加量):0.4未満で初期分泌の低下を示し、境界型でこの値が低いと糖尿病へ進展しやすい ・Cペプチド(CPR):インスリンと等モルで分泌され、インスリン注射の影響を受けないため、インスリン治療中の患者でも内因性の分泌能を評価できる。空腹時血中CPR 0.6ng/mL未満や24時間尿中CPR 20μg/日以下はインスリン依存状態の目安となる

2型糖尿病の病態

遺伝的素因(日本人はもともとインスリン分泌能が低めの人が多い)に、過食・運動不足・肥満(特に内臓脂肪の蓄積)などの環境因子が加わって発症する。内臓脂肪からは遊離脂肪酸やTNF-αなどの炎症性サイトカインが増え、インスリン作用を弱めるアディポネクチンが減るため、インスリン抵抗性が生じる。初期は膵β細胞がインスリンを多く出して代償する(高インスリン血症)が、代償しきれなくなると高血糖となる。

メタボリックシンドロームとの関連

本例のように、肥満、高血糖、脂質異常(高トリグリセリド血症、低HDLコレステロール血症)、血圧高値が一人に重なる状態は、インスリン抵抗性を共通の基盤とする。日本の診断基準では腹囲(男性85cm以上、女性90cm以上)を必須とし、血清脂質異常(トリグリセリド150mg/dL以上かつ/またはHDLコレステロール40mg/dL未満)、血圧高値(130/85mmHg以上)、空腹時高血糖(110mg/dL以上)のうち2項目以上で診断する。本例は腹囲が不明であるが、腹囲が基準を満たせば該当する。

二次性糖尿病をきたす内分泌疾患

Cushing症候群(コルチゾール)、先端巨大症(GH)、褐色細胞腫(カテコールアミン)、グルカゴノーマ(グルカゴン)、甲状腺機能亢進症(甲状腺ホルモン)、原発性アルドステロン症(低K血症によるインスリン分泌低下)など。いずれもインスリン拮抗ホルモンの過剰やインスリン分泌の低下による。

POINT

・空腹時血糖126mg/dL以上とHbA1c 6.5%以上が同一採血でそろえば、1回で糖尿病と診断できる ・肥満、脂肪肝、脂質異常症、血圧高値、ケトン体陰性 → インスリン抵抗性を主体とする2型糖尿病 ・インスリン抵抗性の評価には空腹時インスリンを測定し、HOMA-IR(空腹時インスリン×空腹時血糖÷405)を求める。2.5以上で抵抗性あり ・インスリン分泌能の評価にはCペプチド、HOMA-β、インスリン分泌指数を用いる ・コルチゾール、GH、グルカゴン、甲状腺ホルモンは二次性糖尿病を疑う特徴的所見があるときに測定する ・Friedewaldの式:LDL-C=総コレステロール-HDL-C-トリグリセリド÷5(トリグリセリド400mg/dL未満で使用)

※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。