ペニシリンG

🧠 全体像：ペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） は1940年代に実用化された「最初のβラクタム」であり、この系統すべての基準点 reference point 基準点（reference point） reference point（基準点） になる薬である。βラクタム環beta-lactam ring βラクタム環（beta-lactam ring）beta-lactam ring（βラクタム環） がPBPに共有結合して細胞壁合成 cell wall synthesis 細胞壁合成（cell wall synthesis） cell wall synthesis（細胞壁合成） を止めるという機序、分裂中の菌にしか効かない時間依存性殺菌薬 time-dependent bactericidal agent時間依存性殺菌薬（time-dependent bactericidal agent） time-dependent bactericidal agent（時間依存性殺菌薬）という性質、βラクタマーゼに弱いという弱点——後続の全ペニシリンはこの基本形に側鎖の改造を重ねてスペクトラムや耐性を変えてきた。ペニシリンGbenzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin）benzylpenicillin（ペニシリンG） 自身の守備範囲はStreptococcus・髄膜炎菌・梅毒トレポネーマTreponema pallidum梅毒トレポネーマ（Treponema pallidum）Treponema pallidum（梅毒トレポネーマ）という狭いグラム陽性・一部グラム陰性菌に限られるが、酸に弱く経口では使えないため必ず注射（IV/IM）で用いる。経口で使いたい場面は化学的に酸に安定なペニシリンVphenoxymethylpenicillinペニシリンV（phenoxymethylpenicillin）phenoxymethylpenicillin（ペニシリンV）が引き継ぎ、確実な服薬を要する場面は難溶性デポ製剤 depot formulation デポ製剤（depot formulation） depot formulation（デポ製剤） のベンザチンペニシリンbenzathine benzylpenicillinベンザチンペニシリン（benzathine benzylpenicillin）benzathine benzylpenicillin（ベンザチンペニシリン）が引き継ぐ、という役割分担になっている。

薬効群の中での位置づけ

⭐ ペニシリンGbenzylpenicillinペニシリンG（benzylpenicillin）benzylpenicillin（ペニシリンG）・V・ベンザチンペニシリンbenzathine benzylpenicillin ベンザチンペニシリン（benzathine benzylpenicillin）benzathine benzylpenicillin（ベンザチンペニシリン） は同じ抗菌スペクトラム antimicrobial spectrum 抗菌スペクトラム（antimicrobial spectrum） antimicrobial spectrum（抗菌スペクトラム） を持つ「同一分子・別の顔」の3兄弟。 違いは化学的安定性と製剤設計だけで、Gは酸に弱く注射用、Vは酸に安定で経口用、ベンザチンbenzathine ベンザチン（benzathine）benzathine（ベンザチン） は難溶性で長時間作用型のデポ筋注、と使い分ける。

機序

flowchart TD
    A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='benzylpenicillin'>ペニシリンG</span>が細菌の細胞壁へ到達"] --> B["PBPに共有結合"]
    B --> C["ペプチドグリカンの<span class='jp-term jp-term-diagram' title='transpeptidase'>トランスペプチダーゼ</span>反応を阻害"]
    C --> D["架橋できない細胞壁が積み上がる"]
    D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='autolysin'>自己融解酵素</span>が活性化し<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bacteriolysis (lysis)'>溶菌</span>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bactericidal'>殺菌的</span>）"]
    F["細菌がβラクタマーゼを産生"] -.->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='beta-lactam ring'>βラクタム環</span>を加水分解"| A
    G["グラム陰性菌の外膜"] -.->|"分子が大きすぎて<span class='jp-term jp-term-diagram' title='porin'>ポーリン</span>を通過できない"| A

💡 ペニシリンGbenzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin）benzylpenicillin（ペニシリンG） がグラム陰性菌にほとんど効かない理由は、βラクタマーゼだけではない。 グラム陰性菌の外膜がそもそも分子の大きいペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） を通しにくく、細胞壁のPBPまで到達できない。アミノペニシリンaminopenicillin アミノペニシリン（aminopenicillin）aminopenicillin（アミノペニシリン） がアミノ基 amino group アミノ基（amino group） amino group（アミノ基） を足して間口を広げたのは、この透過性の壁を越えるための改造だった。

薬物動態

⭐ 時間依存性time-dependent 時間依存性（time-dependent）time-dependent（時間依存性） の殺菌薬 bactericidal agent 殺菌薬（bactericidal agent） bactericidal agent（殺菌薬） なので「MICを超えている時間（%T>MIC）」が効果を決める。 半減期が短いため、重症感染では4時間ごとの頻回投与、あるいは持続静注が選ばれる。

適応

⚠️ 破傷風で「ペニシリンは不可」と覚えると行き過ぎになる。 1985年の非盲検試験 open-label trial 非盲検試験（open-label trial） open-label trial（非盲検試験） ではメトロニダゾール群の死亡が有意に低かったが、後続の3研究では死亡・在院日数length of hospital stay在院日数（length of hospital stay）length of hospital stay（在院日数）・人工呼吸の必要性に差が出なかった。メトロニダゾール群で筋弛緩薬 muscle relaxant 筋弛緩薬（muscle relaxant） muscle relaxant（筋弛緩薬） の必要量が少なかったという観察に対し、ペニシリンがGABA作動性伝達に干渉しうることが理論上の説明として挙げられているにとどまる⁷。

⚠️ 髄膜炎の経験的治療 empiric therapy 経験的治療（empiric therapy） empiric therapy（経験的治療） にペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） 単剤を使わない。 肺炎球菌・髄膜炎菌にもペニシリン耐性株がある。WHOのガイドラインは、起因菌と感受性が判明した時点で、ペニシリン感性株ならペニシリンG benzylpenicillinペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG）・アンピシリン・アモキシシリン、耐性株ならセフトリアキソン・セフォタキシムcefotaxime セフォタキシム（cefotaxime）cefotaxime（セフォタキシム） へ切り替える表を示している（肺炎球菌は10〜14日、髄膜炎菌は5〜7日）²。

用法・用量

IV/IMのみ。日本の添付文書の成人用量は次のとおりで、小児の用法・用量は確立していない⁶。

梅毒は病期によって製剤そのものが変わる。米国CDCの推奨は次のとおりである¹。

💡 デポ製剤depot formulation デポ製剤（depot formulation）depot formulation（デポ製剤） のベンザチンペニシリン benzathine benzylpenicillin ベンザチンペニシリン（benzathine benzylpenicillin） benzathine benzylpenicillin（ベンザチンペニシリン） は髄液に治療濃度で届かないため、中枢神経に及ぶ梅毒だけは水溶性のペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） を静注で使う。日本では2021年にベンザチンペニシリン benzathine benzylpenicillin ベンザチンペニシリン（benzathine benzylpenicillin） benzathine benzylpenicillin（ベンザチンペニシリン） 筋注製剤（ステルイズ）が承認され、適応症は「梅毒（神経梅毒neurosyphilis 神経梅毒（neurosyphilis）neurosyphilis（神経梅毒） を除く）」である⁸。

GBS予防では初回500万単位を静注し、以後250〜300万単位を4時間ごとに分娩まで反復する。腎機能低下例では投与間隔 dosing interval投与間隔（dosing interval） dosing interval（投与間隔）・用量を調整する。実際の用量は適応・年齢・体重・腎機能で変わるため、施設のプロトコル・添付文書で確認する。

禁忌・注意

• 禁忌：日本の添付文書の禁忌は「本剤の成分に対し過敏症の既往歴のある患者」だけである。ペニシリン系penicillinsペニシリン系（penicillins）penicillins（ペニシリン系）・セフェム系cephem セフェム系（cephem）cephem（セフェム系） への過敏症の既往は、禁忌ではなく「特定の背景を有する患者に関する注意」の項に置かれている⁶
• ペニシリンアレルギーの申告：米国では人口の約10%がペニシリンアレルギーを申告するが、大半は実際には投与に耐える。申告者に皮膚試験と経口負荷試験 challenge test 負荷試験（challenge test） challenge test（負荷試験） を行った研究では、真のアレルギーは1.5〜6.1%にとどまる¹。申告の中身（蕁麻疹・アナフィラキシーか、胃腸症状や遅発性の発疹か）を確かめずに、より広域の代替薬へ逃げない
• 腎機能：高用量・腎不全で痙攣（βラクタム共通の中枢毒性 central nervous system toxicity中枢毒性（central nervous system toxicity） central nervous system toxicity（中枢毒性））。ペニシリンGbenzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin）benzylpenicillin（ペニシリンG） は特に高用量IVで中枢神経刺激作用が知られる
• カリウム塩製剤：日本の製剤はカリウム塩で、100万単位あたりカリウム1.53 mEqを含む。1日2,400万単位なら約37 mEqになる。点滴静注intravenous drip infusion 点滴静注（intravenous drip infusion）intravenous drip infusion（点滴静注） では腎機能・血清電解質serum electrolytes血清電解質（serum electrolytes）serum electrolytes（血清電解質）・心電図に注意し、心疾患のある患者ではカリウム上昇が循環器系 circulatory 循環器系（circulatory） circulatory（循環器系） に影響するおそれがある⁶

副作用

⚠️ Jarisch-Herxheimer反応Jarisch-Herxheimer reaction Jarisch-Herxheimer反応（Jarisch-Herxheimer reaction）Jarisch-Herxheimer reaction（Jarisch-Herxheimer反応） はアレルギーではない。 梅毒治療の開始から24時間以内に起こる急性の発熱反応 febrile reaction 発熱反応（febrile reaction） febrile reaction（発熱反応） で、頭痛・筋肉痛を伴い、菌量の多い早期梅毒で最も多い。解熱薬antipyretic 解熱薬（antipyretic）antipyretic（解熱薬） で症状は抑えられるが、予防効果は証明されていない。妊婦では早産や胎児機能不全 fetal compromise 胎児機能不全（fetal compromise） fetal compromise（胎児機能不全） を誘発しうるが、それを理由に治療を遅らせない¹。ペニシリンアレルギーと取り違えて治療を中止しない。

まとめ

• 最初のβラクタム。PBPに結合して細胞壁合成 cell wall synthesis 細胞壁合成（cell wall synthesis） cell wall synthesis（細胞壁合成） を止める殺菌機序の基準点 reference point 基準点（reference point） reference point（基準点） になる薬。
• 守備範囲は連鎖球菌 streptococcal連鎖球菌（streptococcal） streptococcal（連鎖球菌）・髄膜炎菌・梅毒トレポネーマTreponema pallidum 梅毒トレポネーマ（Treponema pallidum）Treponema pallidum（梅毒トレポネーマ） という狭い相手。グラム陰性菌には外膜透過性の壁もあり効きにくい。
• 酸に弱く経口不可。必ずIV/IMで投与し、半減期が短いため頻回投与・持続静注が必要。
• ペニシリンVphenoxymethylpenicillin ペニシリンV（phenoxymethylpenicillin）phenoxymethylpenicillin（ペニシリンV） （経口）・ベンザチンペニシリンbenzathine benzylpenicillin ベンザチンペニシリン（benzathine benzylpenicillin）benzathine benzylpenicillin（ベンザチンペニシリン） （デポ筋注）とは同じ分子の別の顔で、製剤設計だけが違う。
• 破傷風ではエビデンスがわずかにメトロニダゾールを支持するが、ペニシリンも有効な代替である。GABA作動性伝達への干渉は理論上の説明にとどまる。
• カリウム塩製剤の急速大量投与は腎機能低下患者で高カリウム血症 Hyperkalemia 高カリウム血症（Hyperkalemia） Hyperkalemia（高カリウム血症） のリスクがある。
• 梅毒は病期で製剤を選ぶ。早期・晩期はベンザチンペニシリン benzathine benzylpenicillin ベンザチンペニシリン（benzathine benzylpenicillin） benzathine benzylpenicillin（ベンザチンペニシリン） 筋注、神経・眼・耳梅毒otosyphilis 耳梅毒（otosyphilis）otosyphilis（耳梅毒） はペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） 静注。
• 髄膜炎では感受性の確認後にペニシリンG benzylpenicillin ペニシリンG（benzylpenicillin） benzylpenicillin（ペニシリンG） へ絞る。経験的治療empiric therapy 経験的治療（empiric therapy）empiric therapy（経験的治療） は第3世代セファロスポリン third-generation cephalosporin第3世代セファロスポリン（third-generation cephalosporin） third-generation cephalosporin（第3世代セファロスポリン）。
• Jarisch-Herxheimer反応Jarisch-Herxheimer reaction Jarisch-Herxheimer反応（Jarisch-Herxheimer reaction）Jarisch-Herxheimer reaction（Jarisch-Herxheimer反応） はアレルギーではない。ペニシリンアレルギーの申告も大半は真のアレルギーではない。