Disease Atlas · 全身 · 疾患
鉛中毒
Lead poisoning
- 別名
- 鉛脳症
- 臓器系
- 全身血液神経
- 科目
- Forensic MedicineMedical BiochemistryInternal MedicinePediatrics
- トピック
- 法医学 31:一酸化炭素中毒とヒ素・シアン化物・鉛・メタノール中毒生化学 8/1:ヘムの生合成と分解;鉄の恒常性内科学 S-62:有害物質中毒―エチレングリコール・メタノール・重金属・毒キノコ小児科 1-03:小児貧血の分類・診断小児科 18:貧血の徴候・症状と評価内科学 H-01:貧血患者の診断アプローチ
- 鑑別疾患
- サラセミアポルフィリン症鉄欠乏性貧血
- 合併症
- 貧血
- 続発疾患
- 高血圧症慢性腎臓病痛風知的発達症鉄芽球性貧血
- 関連疾患
- カドミウム中毒ヒ素中毒水銀中毒
- 治療薬
- サクシマージメルカプロールエデト酸カルシウム二ナトリウム
- 症状
- 疝痛便秘頭痛痙攣昏睡脳浮腫意識障害知覚異常筋力低下蒼白急性痛風
- 検査値
- ヘモグロビンフェリチンクレアチニン尿酸
- 適応薬
- エデト酸カルシウム二ナトリウムサクシマージメルカプロール
🧠 全体像:鉛中毒 lead poisoning 鉛中毒(lead poisoning) lead poisoning(鉛中毒) は、鉛lead 鉛(lead)lead(鉛) がヘム合成 heme synthesis ヘム合成(heme synthesis) heme synthesis(ヘム合成) 酵素とカルシウム依存性の細胞内シグナルを乗っ取ることで、血液・神経・腎臓にまたがる所見を同時に起こす慢性蓄積性 metabolic 蓄積性(metabolic) metabolic(蓄積性) の中毒である。診療の幹は、①曝露源を特定し直ちに断つことをすべての治療に優先させる、②静脈血の血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) で重症度と方針を決める、③脳症を伴う重症例ではジメルカプロール dimercaprol ジメルカプロール(dimercaprol) dimercaprol(ジメルカプロール) を先行させてからキレート薬 chelating agent キレート薬(chelating agent) chelating agent(キレート薬) を追加するという投与順序を守る、の3段階で理解する。
概要・曝露源
鉛lead 鉛(lead)lead(鉛) は自然界に広く存在する重金属 heavy metals 重金属(heavy metals) heavy metals(重金属) で、体内で分解されず骨・軟部組織・血液に蓄積する。曝露源は年齢によって大きく異なる。
| 対象 | 主な曝露源 |
|---|---|
| 小児 | 1978年以前に建てられた住宅に多く残る劣化した鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) 塗料の粉塵 dust粉塵(dust) dust(粉塵)・剥離片、鉛lead 鉛(lead)lead(鉛) を含む土壌・家庭内粉塵 dust粉塵(dust) dust(粉塵)、輸入玩具・民間伝承薬・化粧品・香辛料 |
| 成人 | 職業性曝露occupational exposure 職業性曝露(occupational exposure)occupational exposure(職業性曝露) (蓄電池の製造・リサイクル、製錬smelting製錬(smelting)smelting(製錬)、解体工事、配管・溶接、屋内射撃場)、老朽化した鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) 管由来の水道水汚染 |
小児は消化管からの鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) 吸収率 absorptivity 吸収率(absorptivity) absorptivity(吸収率) が成人より高く、体重あたりの曝露量 drug exposure 曝露量(drug exposure) drug exposure(曝露量) も相対的に大きいため、同じ環境曝露でも小児の方が血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) が上がりやすい。
病態(機序)
鉛lead 鉛(lead)lead(鉛) 毒性の理解の幹は「ヘム合成heme synthesis ヘム合成(heme synthesis)heme synthesis(ヘム合成) 経路の阻害」と「カルシウムの分子模倣 molecular mimicry分子模倣(molecular mimicry) molecular mimicry(分子模倣)」の2本柱である。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lead'>鉛</span>の体内曝露<br>(経口摂取・吸入)"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='delta-aminolevulinic acid dehydratase'>δ-アミノレブリン酸脱水酵素</span>(ALAD)阻害<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='ferrochelatase'>フェロキラターゼ</span>阻害"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='protoporphyrin IX'>プロトポルフィリンIX</span>蓄積<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='erythrocyte protoporphyrin'>赤血球プロトポルフィリン</span>上昇"]
B --> D["鉄がミトコンドリア内に滞留"]
C --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='heme synthesis'>ヘム合成</span>障害"]
D --> E
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='microcytosis'>小球性</span>〜<span class='jp-term jp-term-diagram' title='normocytic anemia'>正球性貧血</span>"]
A --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pyrimidine 5'-nucleotidase'>ピリミジン5′-ヌクレオチダーゼ</span>阻害"]
G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ribosomal RNA'>リボソームRNA</span>が分解されず残存"]
H --> I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='basophilic stippling'>好塩基性斑点</span>"]
A --> J["カルシウムの<span class='jp-term jp-term-diagram' title='molecular mimicry'>分子模倣</span><br>(Ca²⁺依存性の結合部位を奪う)"]
J --> K["神経伝達・血液脳関門の障害"]
J --> L["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='proximal tubular injury'>近位尿細管障害</span>"]
💡 ALADとフェロキラターゼ ferrochelatase フェロキラターゼ(ferrochelatase) ferrochelatase(フェロキラターゼ) という、ヘム合成heme synthesis ヘム合成(heme synthesis)heme synthesis(ヘム合成) 経路の入口付近と出口に近い2つの酵素が同時に阻害されるため、中間代謝intermediary metabolism 中間代謝(intermediary metabolism)intermediary metabolism(中間代謝) 物のプロトポルフィリンIX protoporphyrin IX プロトポルフィリンIX(protoporphyrin IX) protoporphyrin IX(プロトポルフィリンIX) が蓄積し、鉄はヘムに組み込まれずミトコンドリア内に取り残される。この所見は鉄芽球性貧血 sideroblastic anemia 鉄芽球性貧血(sideroblastic anemia) sideroblastic anemia(鉄芽球性貧血) と共通する。ピリミジン5′-ヌクレオチダーゼpyrimidine 5'-nucleotidase ピリミジン5′-ヌクレオチダーゼ(pyrimidine 5'-nucleotidase)pyrimidine 5'-nucleotidase(ピリミジン5′-ヌクレオチダーゼ) の阻害は、赤血球が本来分解するはずのリボソームRNA ribosomal RNA リボソームRNA(ribosomal RNA) ribosomal RNA(リボソームRNA) の残骸をそのまま抱え込ませ、これが塗抹標本 smear preparation 塗抹標本(smear preparation) smear preparation(塗抹標本) で青染する好塩基性斑点basophilic stippling好塩基性斑点(basophilic stippling)basophilic stippling(好塩基性斑点)として観察される。カルシウムとの分子模倣 molecular mimicry 分子模倣(molecular mimicry) molecular mimicry(分子模倣) は、神経終末・血管平滑筋vascular smooth muscle血管平滑筋(vascular smooth muscle)vascular smooth muscle(血管平滑筋)・腎近位尿細管renal proximal tubule 腎近位尿細管(renal proximal tubule)renal proximal tubule(腎近位尿細管) などカルシウム依存性シグナルに頼る組織で広く毒性を発揮する。
血液学的所見と鑑別
鉛中毒lead poisoning 鉛中毒(lead poisoning)lead poisoning(鉛中毒) の貧血は小球性 microcytosis 小球性(microcytosis) microcytosis(小球性) 〜正球性 normocytic 正球性(normocytic) normocytic(正球性) で、日常診療で頻度が高い鉄欠乏性貧血iron-deficiency anemia, IDA鉄欠乏性貧血(iron-deficiency anemia, IDA)iron-deficiency anemia, IDA(鉄欠乏性貧血)・サラセミアThalassemiasサラセミア(Thalassemias)Thalassemias(サラセミア)としばしば紛れる。鑑別の要は、鉄代謝iron metabolism 鉄代謝(iron metabolism)iron metabolism(鉄代謝) 検査が正常であるにもかかわらず好塩基性斑点 basophilic stippling 好塩基性斑点(basophilic stippling) basophilic stippling(好塩基性斑点) と赤血球プロトポルフィリン erythrocyte protoporphyrin 赤血球プロトポルフィリン(erythrocyte protoporphyrin) erythrocyte protoporphyrin(赤血球プロトポルフィリン) 上昇を認める点にある。
| 疾患 | 血清鉄・TIBC・フェリチンferritinフェリチン(ferritin)ferritin(フェリチン) | 追加の手掛かり |
|---|---|---|
| 鉛中毒lead poisoning鉛中毒(lead poisoning)lead poisoning(鉛中毒) | いずれも正常 | 好塩基性斑点basophilic stippling好塩基性斑点(basophilic stippling)basophilic stippling(好塩基性斑点)、赤血球プロトポルフィリンerythrocyte protoporphyrin 赤血球プロトポルフィリン(erythrocyte protoporphyrin)erythrocyte protoporphyrin(赤血球プロトポルフィリン) 上昇、血中鉛濃度blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level)blood lead level(血中鉛濃度) 高値 |
| 鉄欠乏性貧血iron-deficiency anemia, IDA鉄欠乏性貧血(iron-deficiency anemia, IDA)iron-deficiency anemia, IDA(鉄欠乏性貧血) | 血清鉄・フェリチンferritin フェリチン(ferritin)ferritin(フェリチン) 低下、TIBC上昇 | RDWRDW(red cell distribution width)上昇、フェリチンferritinフェリチン(ferritin)ferritin(フェリチン)低下の特異度が高い |
| サラセミアThalassemiasサラセミア(Thalassemias)Thalassemias(サラセミア) | いずれも正常〜上昇 | 標的赤血球target cell標的赤血球(target cell)target cell(標的赤血球)、ヘモグロビン電気泳動hemoglobin electrophoresis ヘモグロビン電気泳動(hemoglobin electrophoresis)hemoglobin electrophoresis(ヘモグロビン電気泳動) 異常 |
⚠️ フェリチンferritinフェリチン(ferritin)ferritin(フェリチン)や血清鉄が正常な小球性貧血 microcytic anemia 小球性貧血(microcytic anemia) microcytic anemia(小球性貧血) をみたら、鉄欠乏やサラセミア Thalassemias サラセミア(Thalassemias) Thalassemias(サラセミア) だけで説明せず鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) 曝露歴を確認する。逆に鉛中毒 lead poisoning 鉛中毒(lead poisoning) lead poisoning(鉛中毒) と鉄欠乏は同一患者に併存しうる。鉄欠乏状態では腸管の鉄取り込み経路が代償的 compensatory 代償的(compensatory) compensatory(代償的) に活性化し、同じ経路を介して鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) の吸収もかえって促進されるためである。
腹部の疝痛・末梢神経障害・貧血という組み合わせはポルフィリン症porphyriaポルフィリン症(porphyria)porphyria(ポルフィリン症)の急性発作とも似る。ポルフィリン症porphyria ポルフィリン症(porphyria)porphyria(ポルフィリン症) はヘム合成 heme synthesis ヘム合成(heme synthesis) heme synthesis(ヘム合成) 経路のより下流の酵素が遺伝的に欠損し中間代謝 intermediary metabolism 中間代謝(intermediary metabolism) intermediary metabolism(中間代謝) 物が蓄積する疾患で、鑑別には随時尿 spot urine (sample) 随時尿(spot urine (sample)) spot urine (sample)(随時尿) ポルフォビリノーゲン porphobilinogen ポルフォビリノーゲン(porphobilinogen) porphobilinogen(ポルフォビリノーゲン) を用いる。鉛中毒lead poisoning 鉛中毒(lead poisoning)lead poisoning(鉛中毒) は経路の上流に近いALAD・フェロキラターゼferrochelatase フェロキラターゼ(ferrochelatase)ferrochelatase(フェロキラターゼ) が阻害される点、好塩基性斑点basophilic stippling 好塩基性斑点(basophilic stippling)basophilic stippling(好塩基性斑点) や血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) 高値を伴う点で区別できる。
臨床像
小児
小児の鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) 毒性で最も重要なのは、閾値のない神経発達影響である。血中鉛濃度blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level)blood lead level(血中鉛濃度) が上がるほどIQ低下・注意欠如・学習障害learning disability 学習障害(learning disability)learning disability(学習障害) のリスクが連続的に増加し、「これ以下なら安全」という下限は存在しない。そのほか異食症 pica異食症(pica) pica(異食症)、成長障害growth failure成長障害(growth failure)growth failure(成長障害)、便秘、疝痛様の腹痛、長管骨骨端epiphysis of a long bone 長管骨骨端(epiphysis of a long bone)epiphysis of a long bone(長管骨骨端) 部のX線でみられる高濃度陰影(鉛lead 鉛(lead)lead(鉛) 線)が特徴的である。重症例は鉛脳症lead encephalopathy鉛脳症(lead encephalopathy)lead encephalopathy(鉛脳症)に進展し、痙攣、脳浮腫、意識障害から昏睡に至り、致死的となりうる。鉛脳症lead encephalopathy 鉛脳症(lead encephalopathy)lead encephalopathy(鉛脳症) は成人よりも小児で頻度が高い。
成人
成人では末梢神経障害が特徴的で、感覚障害より運動障害が優位に立ち、伸筋群が屈筋群より強く侵されるため下垂手 wrist drop 下垂手(wrist drop) wrist drop(下垂手) として現れる(知覚異常paresthesia知覚異常(paresthesia)paresthesia(知覚異常)・筋力低下)。そのほか鉛疝痛 lead colic 鉛疝痛(lead colic) lead colic(鉛疝痛) と呼ばれる疝痛様の腹痛、歯肉辺縁の青灰色の色素沈着(Burton線Burton lineBurton線(Burton line)Burton line(Burton線))、頭痛、蒼白を伴う貧血が典型的である。
合併症
慢性の鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) 曝露は、ヘム合成heme synthesis ヘム合成(heme synthesis)heme synthesis(ヘム合成) 障害の直接的な延長として起こる貧血とは別に、独立した臓器障害として高血圧症、慢性間質性腎炎chronic interstitial nephritis 慢性間質性腎炎(chronic interstitial nephritis)chronic interstitial nephritis(慢性間質性腎炎) を主体とする慢性腎臓病chronic kidney disease, CKD慢性腎臓病(chronic kidney disease, CKD)chronic kidney disease, CKD(慢性腎臓病)、尿細管での尿酸再吸収 urate reabsorption 尿酸再吸収(urate reabsorption) urate reabsorption(尿酸再吸収) の変化を介した痛風(鉛lead 鉛(lead)lead(鉛) 痛風とも呼ばれ、急性痛風acute gout急性痛風(acute gout)acute gout(急性痛風)発作を来す)を引き起こしうる。小児での慢性曝露は知的発達症intellectual disability, ID知的発達症(intellectual disability, ID)intellectual disability, ID(知的発達症)のリスクを高める。
診断
確定診断は静脈血の血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) 測定である。毛細管採血(指先採血)は皮膚表面に付着した鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) による汚染を受けやすく偽高値 falsely elevated (value) 偽高値(falsely elevated (value)) falsely elevated (value)(偽高値) になりやすいため、スクリーニングで陽性となれば必ず静脈血で確認する。ヘモグロビン・末梢血塗抹peripheral smear 末梢血塗抹(peripheral smear)peripheral smear(末梢血塗抹) (好塩基性斑点basophilic stippling 好塩基性斑点(basophilic stippling)basophilic stippling(好塩基性斑点) の有無)、クレアチニン(腎機能評価renal evaluation腎機能評価(renal evaluation)renal evaluation(腎機能評価))、尿酸(痛風の評価)を併せて確認する。
米国CDCCDC(Centers for Disease Control and Prevention)は2021年に血中鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) 参照値を5 µg/dLから3.5 µg/dL(1〜5歳の血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) 分布の97.5パーセンタイル percentile パーセンタイル(percentile) percentile(パーセンタイル) に基づく)へ引き下げ、この値以上の小児を曝露源の精査・除去と追跡採血の対象とする方針を示した。CDCは「小児にとって安全な血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) は存在しない」という立場を明確にしており、参照値は治療開始の閾値ではなく、同世代より高い曝露を受けている集団を見つけ出すための目安として位置づけられている。
治療
⭐ 曝露源の特定と除去が、あらゆる薬物治療に優先する。 除去なしにキレート療法 chelation therapy キレート療法(chelation therapy) chelation therapy(キレート療法) だけを行っても血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) の再上昇 rebound 再上昇(rebound) rebound(再上昇) を防げない。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lead poisoning'>鉛中毒</span>を疑う"] --> B["静脈血の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='blood lead level'>血中鉛濃度</span>を確認"]
B --> C["曝露源を直ちに特定し除去"]
C --> D{"脳症の徴候<br>けいれん・意識障害・脳浮腫"}
D -->|"あり"| E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dimercaprol'>ジメルカプロール</span>を先行投与"]
E --> F["4時間以上あけて<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='calcium disodium edetate, CaNa2EDTA'>エデト酸カルシウムナトリウム</span>を併用"]
D -->|"なし"| G{"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='blood lead level'>血中鉛濃度</span>"}
G -->|"45 µg/dL以上"| H["経口<span class='jp-term jp-term-diagram' title='succimer'>サクシマー</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dimercaptosuccinic acid'>DMSA</span>)<br>重症度に応じCaNa2EDTAを併用"]
G -->|"45 µg/dL未満"| I["ルーチンの<span class='jp-term jp-term-diagram' title='chelation'>キレート</span>は行わず<br>栄養管理と追跡採血を継続"]
⚠️ 脳症を伴う重症例では、ジメルカプロールdimercaprolジメルカプロール(dimercaprol)dimercaprol(ジメルカプロール)(BAL)をエデト酸カルシウム二ナトリウムedetate calcium disodiumエデト酸カルシウム二ナトリウム(edetate calcium disodium)edetate calcium disodium(エデト酸カルシウム二ナトリウム)より少なくとも4時間先行させる。CaNa2EDTA単独を先に投与すると、血中から引き抜かれた鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) が一時的に脳へ再分布 redistribution 再分布(redistribution) redistribution(再分布) し症状を悪化させうるため、まずジメルカプロール dimercaprol ジメルカプロール(dimercaprol) dimercaprol(ジメルカプロール) で脳内への移行を防いだうえでCaNa2EDTAを追加する。脳症のない例では経口サクシマーsuccimerサクシマー(succimer)succimer(サクシマー)(DMSADMSA, dimercaptosuccinic acid)が第一選択で、血中鉛濃度blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level)blood lead level(血中鉛濃度) が高い例ではCaNa2EDTAを併用する。栄養管理として鉄・カルシウム・ビタミンCの十分な摂取を確保する。鉄欠乏・カルシウム欠乏はいずれも鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) と腸管での吸収経路を競合するため、これらを補うことは曝露が続く状況でも鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) の吸収を減らす意味を持つ。
公衆衛生
有鉛 lead 鉛(lead) lead(鉛) ガソリン・鉛lead 鉛(lead)lead(鉛) 塗料の規制 Regulation 規制(Regulation) Regulation(規制) 以降、集団としての血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) は大きく低下したが、老朽化した住宅・水道管や輸入品を介した曝露は今も残る。無症状の段階でリスクを見つけるため、住環境や食習慣 Diet 食習慣(Diet) Diet(食習慣) からリスクを持つ小児への血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) スクリーニングが行われる。
まとめ
- 鉛中毒lead poisoning 鉛中毒(lead poisoning)lead poisoning(鉛中毒) はALAD・フェロキラターゼferrochelatase フェロキラターゼ(ferrochelatase)ferrochelatase(フェロキラターゼ) 阻害によるヘム合成 heme synthesis ヘム合成(heme synthesis) heme synthesis(ヘム合成) 障害と、カルシウムの分子模倣 molecular mimicry 分子模倣(molecular mimicry) molecular mimicry(分子模倣) による多臓器障害を機序の幹とする。
- 血液所見は鉄代謝 iron metabolism 鉄代謝(iron metabolism) iron metabolism(鉄代謝) 検査が正常な小球性 microcytosis 小球性(microcytosis) microcytosis(小球性) 〜正球性貧血 normocytic anemia 正球性貧血(normocytic anemia) normocytic anemia(正球性貧血) で、好塩基性斑点basophilic stippling好塩基性斑点(basophilic stippling)basophilic stippling(好塩基性斑点)・赤血球プロトポルフィリンerythrocyte protoporphyrin 赤血球プロトポルフィリン(erythrocyte protoporphyrin)erythrocyte protoporphyrin(赤血球プロトポルフィリン) 上昇が鉄欠乏性貧血iron-deficiency anemia, IDA鉄欠乏性貧血(iron-deficiency anemia, IDA)iron-deficiency anemia, IDA(鉄欠乏性貧血)・サラセミアThalassemiasサラセミア(Thalassemias)Thalassemias(サラセミア)との鑑別点になる。
- 小児は閾値のない神経発達影響が中心、成人は下垂手 wrist drop 下垂手(wrist drop) wrist drop(下垂手) を伴う末梢神経障害・鉛疝痛lead colic鉛疝痛(lead colic)lead colic(鉛疝痛)・Burton線Burton line Burton線(Burton line)Burton line(Burton線) が典型像で、重症例は年齢を問わず鉛脳症 lead encephalopathy 鉛脳症(lead encephalopathy) lead encephalopathy(鉛脳症) に進展しうる。
- 診断は静脈血の血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) が正本であり、CDCは2021年に参照値を3.5 µg/dLへ引き下げ、「安全な血中鉛濃度 blood lead level 血中鉛濃度(blood lead level) blood lead level(血中鉛濃度) は存在しない」という立場を取る。
- 治療は曝露源の除去を最優先とし、脳症ではジメルカプロール dimercaprol ジメルカプロール(dimercaprol) dimercaprol(ジメルカプロール) をエデト酸カルシウムナトリウム calcium disodium edetate, CaNa2EDTA エデト酸カルシウムナトリウム(calcium disodium edetate, CaNa2EDTA) calcium disodium edetate, CaNa2EDTA(エデト酸カルシウムナトリウム) より先行させ、脳症のない例では経口サクシマー succimer サクシマー(succimer) succimer(サクシマー) を中心に据える。