論文の公開元へ高トリグリセリド血症が血清アミオダロン濃度におよぼす影響
概要
筑
波 大
学
博 士 （医 学 ）学 位 論 文
高トリグリセリド血症が血清アミオダロン濃度に
およぼす影響
２０２２
筑波大学大学院博士課程人間総合科学研究科
橋本 直明
原典論文
この学位論文は、
Increased serum amiodarone concentration in hypertriglyceridemic patients: Effects of drug
distribution to serum lipoproteins
Naoaki Hashimoto, Kosuke Doki, Satoru Kawano, Kazutaka Aonuma, Masaki Ieda, Masato
Homma
Clin Transl Sci. 2022 Mar;15(3): 771-781. doi: 10.1111/cts.13199.
を原典とする。
この学位論文では、上記の論文を、Clinical and Translational Science の規定に従って再
利用している。論文の著者らは、Clinical and Translational Science からの許可なく自身の論
文を非営利目的で使用することが可能である。
略
AF
Atrial fibrillation
AFL
Atrial flutter
ALB
Albumin
ALT
Alanine aminotransferase
AMD
Amiodarone
AST
Aspartate aminotransferase
AT
Atrial tachycardia
BMI
Body mass index
CCr
Creatinine clearance
C/D
Concentration-to-dose
CETP
Cholesteryl ester transfer protein
CHO
Cholesterol
CV
Coefficient of variation
CYP
Cytochrome P450
DEA
Desethylamiodarone
HDL
High-density lipoprotein
語
LC-MS/MS Liquid-chromatography tandem mass spectrometry
LDL
Low-density lipoprotein
NT-proBNP N-terminal pro-B-type natriuretic peptide
PVC
Premature ventricular contraction
TDM
Therapeutic drug monitoring
TG
Triglyceride
VF
Ventricular fibrillation
VLDL
Very-low-density lipoprotein
VT
Ventricular tachycardia
目
次
１．背景・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1
1−1． アミオダロンの薬効と副作用・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1
1−2． AMD の体内動態・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2
1−3． リポタンパク質が AMD の体内動態におよぼす影響・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3
２．研究の目的・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5
３．対象と方法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6
3−1． 患者と試験デザイン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 6
3−2． 倫理的配慮・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 6
3−3． 試薬・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7
3−4． AMD および DEA 添加血清の調製・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7
3−5． 血清検体のリポタンパク質およびアルブミン分画分離・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7
3−6． LC-MS/MS による測定条件・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8
3−7． 検体の前処理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8
3−8． AMD と DEA の検量線・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8
3−9． AMD と DEA の各タンパク分画への分布量・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 9
3−10．統計解析・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 9
４．結果・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 10
4−1． AMD と DEA の血清中濃度測定時の血清脂質濃度および各検査値の相関・・ 10
4−2． 高トリグリセリド血症が AMD と DEA の血清中濃度におよぼす影響・・・・・・・・・ 10
4−3． 高コレステロール血症が AMD と DEA の血清中濃度におよぼす影響・・・・・・・ 11
4−4． 高脂血症患者における血清 AMD 濃度の変化・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 11
4−5． 血清リポタンパク質およびアルブミンへの AMD と DEA の分布・・・・・・・・・・・・ 12
５．考察・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 14
６．結語・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 19
７．要約図・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 34
８．参考文献・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 35
９．謝辞・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 45
1．背景
1−1．アミオダロンの薬効と副作用
アミオダロン（AMD）は、1962 年に冠血管拡張薬として合成されたベンゾフラン誘導体である［1］。
その後、動物やヒトにおいて AMD の抗不整脈効果が確認され［1–3］、1976 年には、上室性および
心室性不整脈に対する AMD の有効性に関する臨床データが報告された［4］。以来、AMD は肺や
肝臓、甲状腺などの重篤な副作用のために不整脈治療における最後の手段として用いられてきた
が［5, 6］、近年では上室性および心室性不整脈に対する強力な治療薬として最も処方頻度の多い
薬剤とされている［7, 8］。現在、AMD は American Heart Association のガイドラインにおいて、再発
性や他剤無効の上室性不整脈、および心室性不整脈の治療薬として推奨されている［9, 10］。
AMD は Vaughan Williams 分類の III 群に属する抗不整脈薬である。AMD は心筋のカリウムチャ
ネル遮断作用だけでなく、ナトリウムチャネルやカルシウムチャネルなどのマルチチャネル遮断作用、
および抗アドレナリン作用によって抗不整脈効果を発揮する［1, 11, 12］。AMD の薬理学的特性とし
て、その急性効果と慢性効果の違いが挙げられる［6, 13–15］。AMD を静脈内投与した際の主な急
性効果は、ナトリウムチャネルやカルシウムチャネルの阻害による心筋活動電位の立ち上がり速度の
低下である［5, 15］。急性効果としてカリウムチャネルの阻害作用も示すが、その阻害作用は慢性効
果と比較して弱い［5, 6, 15, 16］。したがって、急性効果は活動電位持続時間を延長させるが不応期
におよぼす影響は小さい。［17–20］。一方で、AMD を数週間以上経口服用した場合の主な慢性効
果はカリウムチャネルの阻害作用である［6, 21］。慢性効果は心拍数に依存せずに活動電位持続時
間や不応期を延長させることで、QT 間隔の延長や、洞調律および房室結節伝導を遅くするとされて
いる［19, 20, 22, 23］。
AMD は強力な抗不整脈作用を有する一方で、様々な心外性副作用を有する薬物である。AMD
を用いた不整脈治療では、34%–93%の患者で AMD による副作用発現が報告されている［24］。
AMD の副作用とその発現頻度は、甲状腺中毒症や甲状腺機能低下症などの甲状腺機能障害が
最も多く 42%、次いで光線過敏症や皮疹などの皮膚障害が 7%であり、そのほかにも AMD は肺や
1
肝臓、眼、末梢神経などの障害も引き起こすことが知られている［24–26］。AMD による不整脈治療
では、これらの副作用によって AMD の投与を継続できなくなることが問題となる。
薬物による効果や副作用発現を予測する手段の一つとして、治療薬物モニタリング（TDM）があり、
AMD もその対象薬剤の一つである［27］。しかしながら、血中 AMD 濃度の有効治療域には議論が
あり、必ずしも明確にされていない。これまでの血中 AMD 濃度と有効性に関する調査では、定常状
態における血中 AMD 濃度が 800–2,800 ng/mL で 50%–80%の患者に効果を認めたが、効果を認
めた患者と認めなかった患者の間で血中 AMD 濃度に有意な差がなかったことが報告されている
［28–31］。また、血中 AMD 濃度と副作用発現に関する調査では、神経障害や消化器系の副作用
は、血中 AMD 濃度が 2,500–4,000 ng/mL 以上で発現リスクが高まることが報告されている［31–33］。
しかしながら、日本で用いられる維持用量は欧米と比較して少なく（200 mg/日以下）、このような高い
血中濃度に到達することは実臨床ではほとんどない［27］。肺障害の発現については、長期に渡る
AMD の高用量投与や高い血中濃度、AMD の代謝物であるデスエチルアミオダロン（DEA）の高い
血中濃度（600 ng/mL 以上）との関連が指摘されているが［34］、肺障害以外の副作用発現と血中
AMD 濃度との関係は明らかでない。このように、血中 AMD 濃度は効果や副作用発現との関連が
必ずしも明確でないことから、効果や副作用発現の予測を目的とした TDM の有用性は明らかでな
い。一方、AMD の用量や剤形の変更、服薬アドヒアランスの確認においては TDM が有用であり、
個人内では効果と血中濃度に関係が得られることがあるため、AMD と DEA の TDM には特定薬剤
治療管理料の算定が認められている。
1−2．AMD の体内動態
AMD の体内動態は個人差が大きいため、投与量と血中濃度が良好な相関関係にないことが知ら
れている［27, 35］。AMD を経口投与した際のバイオアベイラビリティは 35%–65%とばらつきが大きく、
また、消化管からの吸収率が低いことが血中濃度の個人差の一因とされている［36］。AMD の化学
的性質として脂溶性が高く（LogP 値=7.81）、そのために体内の分布容積は大きく（106 L/kg）、長期
服用患者における血中からの消失半減期が長い（14–107 日）という薬物動態学的な特徴を有してい
2
る［1, 37–39］。このことは AMD が肝臓や脂肪組織、肺などに蓄積しやすく、長期投与した場合の組
織中濃度は血漿中濃度の 100 倍以上になることとも矛盾しない［40］。また、AMD は肝臓のシトクロ
ーム P450（CYP）3A4 と CYP2C8 によって代謝される肝代謝型の薬物である［41］。その代謝経路は
少なくとも 5 つあるとされており、N-脱エチル化、O-脱アルキル化、脱ヨウ素化、水酸化およびグルク
ロン酸抱合が報告されている（図 1）［1, 42］。AMD は主に活性代謝物である DEA に代謝され［41］、
未変化体としての尿中排泄は投与量の 1%未満である［38］。このことは AMD の体内からの消失経
路が腎排泄ではなく肝代謝であり、血中濃度の個人差に肝代謝酵素の活性が大きく影響することを
示している。
一般的に、肝臓での代謝や血液中から組織へ移行する薬物はタンパク非結合型（遊離型）である。
AMD の場合、血清中の 95%以上はタンパク結合型として存在していることから［43］、AMD のタンパ
ク結合率の変動は、AMD の肝代謝や組織移行に影響し、その結果として AMD の体内動態の変動
に大きな影響をおよぼすと考えられる。血漿中の AMD は、アルブミン以外にリポタンパク質と結合す
ることが Lalloz らによって報告されており［43］、近年、ラットやマウスにおいてリポタンパク質が AMD
の薬物動態におよぼす影響が検討されている。
1−3．リポタンパク質が AMD の体内動態におよぼす影響
トリグリセリドやコレステロールなどの血清脂質の輸送体であるリポタンパク質は、その組成によって
カイロミクロン、超低密度リポタンパク質（VLDL）、低密度リポタンパク質（LDL）、高密度リポタンパク
質（HDL）などに分類される。近年、リポタンパク質は血清脂質だけでなく、脂溶性の高い薬物やビタ
ミンなどの輸送にも関与していることが明らかにされた［44］。脂溶性の高い AMD や DEA は血清中
の VLDL や LDL などのリポタンパク質に分布し、リポタンパク受容体を介して組織内に取り込まれる
と推測されている（図 2）［45, 46］。したがって、血清中のリポタンパク質が増加した高脂血症状態で
は AMD の体内動態が変化すると考えられる。実際、高脂血症ラットを用いた検討では、正常なラッ
トと比較して AMD の末梢組織への移行量が低下し、AMD の血中濃度が増加することや分布容積
が低下することが報告されている［45, 47］。この血中 AMD 濃度の増加には、血中のリポタンパク質
3
結合型 AMD の増加だけでなく、高脂血症状態における AMD 代謝の低下も関与すると考えられて
いる［48］。また、高脂血症ラットにおいては、各臓器における AMD の組織中濃度が正常なラットと
異なることも明らかにされた［49］。特に、AMD の標的部位である心臓では、組織中 AMD 濃度が高
脂血症ラットにおいて有意に高値を示し、AMD による薬理効果（QT 延長）が強く現れることが報告
されている［49, 50］。この心臓中 AMD 濃度の増加には、VLDL 受容体を介した AMD の心筋細胞
への取り込みの増加が関与していると推測されている［50, 51］。
このように、高脂血症状態におけるリポタンパク質の増加によって、AMD の血中濃度の増加、肝
代謝の低下、組織移行量の変化が生じ、心臓中 AMD 濃度が増加することで AMD の抗不整脈効
果が増強すると推測される。しかしながら、これらの変化はリポタンパク質プロファイルがラットと異な
るヒトにおいても同様に生じるかは明らかでない［52］。また、上記の検討に用いられたラットは、リポタ
ンパクリパーゼ阻害剤である Poloxamer 407 の投与によって誘導された実験的高脂血症ラットである。
実臨床における AMD 服用患者の血清脂質の変動によって、リポタンパク質を介した AMD の体内
動態の変化が生じるかは不明である。
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2．研究の目的
本研究では、高脂血症ラットで確認された血中 AMD 濃度やリポタンパク質結合型 AMD の増加、
および AMD 代謝の低下が、AMD 服用患者でも同様に生じる可能性があることを仮説として設定し
た。AMD 服用患者において、AMD や DEA の血清中濃度に個人差が生じる一因として、また、同じ
血清 AMD 濃度であっても効果や副作用の出現に個人差が生じる一因として、高脂血症ラットと同
様に AMD のリポタンパク質への分布が関与している可能性が考えられる。このことを臨床的に検証
するため、AMD 服用患者において、リポタンパク質の量と関連する血清中のトリグリセリドやコレステ
ロールが AMD や DEA の血清中濃度におよぼす影響を明らかにすることを目的とした。さらに、高
脂血症の状態において、AMD のリポタンパク質への分布量の変化が、血清 AMD 濃度および AMD
から DEA への代謝におよぼす影響を検討した。AMD のリポタンパク質への分布を加味して血清
AMD 濃度を評価することができれば、血清 AMD の有効治療域の解明にも役立つと期待される。
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3．対象と方法
3−1．患者と試験デザイン
筑波大学附属病院において、2007 年 1 月から 2020 年 6 月までに AMD が処方された患者 1992
名を調査対象とした。そのうち、CYP3A4 の誘導剤（リファンピシン、フェニトイン、フェノバルビタール、
カルバマゼピン）、CYP3A4 の阻害剤（抗 HIV 薬、アゾール系抗真菌薬、マクロライド系抗菌薬、ベ
ラパミル、ジルチアゼム）、または CYP2C8 の阻害剤（クロピドグレル）を併用している患者、AMD の
TDM を実施していない患者、血清トリグリセリド値および血清総コレステロール値を測定していない
患者を除外した 116 名（男/女：81/35、年齢：62±12 歳）を解析対象とした（表 1）。診療録を用いて、
患者の年齢、体重、Body mass index（BMI）、AMD の投与量と投与期間、併用薬、肝機能検査値
（アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ値、アラニンアミノトランスフェラーゼ値）、腎機能検査値（血
清クレアチニン値）、血清アルブミン値、血清トリグリセリド値、血清総コレステロール値、LDL コレステ
ロール値、HDL コレステロール値、AMD と DEA の血清中濃度および体重補正したこれらの血清中
濃度と投与量の比（C/D 比）、AMD と DEA の比（AMD/DEA 比）を調査した。AMD と DEA の血中
濃度が定常状態に至るまでの期間は、AMD 開始以降 6 ヶ月以上とした［53］。血清トリグリセリド値が
150 mg/dL 以上または血清総コレステロール値が 220 mg/dL 以上の場合をそれぞれ高トリグリセリド
血症および高コレステロール血症と定義した［54］。VLDL コレステロール値は総コレステロール値か
ら LDL コレステロール値と HDL コレステロール値を引いた値とし、non-HDL コレステロール値は総
コレステロール値から HDL コレステロール値を引いた値とした。対象患者において、軽度のうっ血肝
（4 名）、脂肪肝（4 名）、C 型肝炎（4 名）、アルコール性肝障害（1 名）などが認められたが、肝硬変を
伴う患者はいなかった。
対象患者のうち 13 名の血清を用いて、LDL/VLDL、HDL、アルブミンそれぞれの分画中の AMD
と DEA を後述する高速液体クロマトグラフ/タンデム質量分析計（LC-MS/MS）によって測定した。
3−2．倫理的配慮
本研究は筑波大学附属病院臨床研究倫理審査委員会の承認を得て実施した（承認Ｎｏ.H296
069）。観察研究において、患者の同意はオプトアウト形式で取得した。AMD と DEA の血清タンパク
質への分布量を調査した患者 13 名では、書面により説明を行い、同意を取得した。
3−3．試薬
アミオダロン塩酸塩、デスエチルアミオダロン塩酸塩、内部標準物質（アミオダロン-d4 塩酸塩およ
びデスエチルアミオダロン-d4 塩酸塩）は Toronto Research Chemicals（Toronto, Canada）から入手し
た。その他の試薬は全て分析用グレードを使用した。
3−4．AMD および DEA 添加血清の調製
AMD を服用していない 6 名の患者血清に AMD および DEA を添加して、AMD 500 ng/mL、
DEA 500 ng/mL の血清検体を調製した。調製した血清検体は 37℃で 60 分インキュベーションした
後、4℃で 2 時間以上静置した。
3−5．血清検体のリポタンパク質およびアルブミン分画分離
AMD 服用患者 13 名から得た血清検体（n=18）と、AMD を服用していない患者 6 名から得た
AMD および DEA の添加血清（n=6）を用いて、AMD と DEA のリポタンパク質およびアルブミン分
画への分布量を調べた。
血清の分画分離には LDL/VLDL and HDL Purification Kits（Cell Biolabs, San Diego, CA）を用い、
100 μL の血清を試料としてデキストラン硫酸沈澱法によって LDL/VLDL、HDL およびアルブミン分
画にそれぞれ分離した。LDL/VLDL 分画は、血清にデキストラン硫酸を添加した後、9,000×g で 10
分間遠心分離して沈殿させた。遠心分離後の上清に、さらにデキストラン 硫酸を添加した後、
18,000×g で 30 分間遠心分離して HDL 分画を沈殿させ、上清のアルブミン分画と分離した。
LDL/VLDL、HDL およびアルブミン分画の分離は、1 mL の血清を上記の方法で分離し、
LDL/VLDL および HDL 分画に生理食塩液を加えて全量を 1 mL とした上で、それぞれの分画中の
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LDL コレステロール、HDL コレステロール、アポリポタンパク A-1（HDL 分画の指標）および B
（LDL/VLDL 分画の指標）、アルブミン値を測定して確認した（表 2）。
それぞれの分画中の AMD と DEA 分布量は、総血清中濃度に対する回収率（%）として算出した。
3−6．LC-MS/MS による測定条件
AMD および DEA の測定には LC-MS/MS（API3200; AB Sciex, Tokyo, Japan）を用いた。分析に
は ODS カラム（TSKgel ODS-100Z; 2.0 mm I.D. × 50 mm; TOSOH, Tokyo, Japan）を使用し、カラム
温度は室温に設定した。液体クロマトグラフィーの溶出条件（移動相溶媒、流速、溶出時間）は表 3
に示す通りである。
質量分析にはエレクトロスプレーイオン化法を用い、システム制御およびデータ収集は Analyst
software ver 1.6.1（AB Sciex）を使用した。 ...
