Drug Atlas · B21 Bronchodilators / 気管支拡張薬 · 必修
テオフィリン
theophylline
🧠 全体像:テオフィリン theophylline テオフィリン(theophylline) theophylline(テオフィリン) はメチルキサンチン系 methylxanthines メチルキサンチン系(methylxanthines) methylxanthines(メチルキサンチン系) という、β2刺激薬beta-2 agonistβ2刺激薬(beta-2 agonist)beta-2 agonist(β2刺激薬)・抗コリン薬anticholinergics 抗コリン薬(anticholinergics)anticholinergics(抗コリン薬) とは全く別系統の気管支拡張薬 bronchodilator 気管支拡張薬(bronchodilator) bronchodilator(気管支拡張薬) である。カフェインcaffeine カフェイン(caffeine)caffeine(カフェイン) と同じ仲間の薬という出自どおり、気道を広げるだけでなく中枢神経を刺激し、利尿・胃酸分泌gastric acid secretion 胃酸分泌(gastric acid secretion)gastric acid secretion(胃酸分泌) も促す。治療域と中毒域 toxic range 中毒域(toxic range) toxic range(中毒域) が近接しており、しかも主な代謝酵素 metabolic enzyme (metabolizing enzyme) 代謝酵素(metabolic enzyme (metabolizing enzyme)) metabolic enzyme (metabolizing enzyme)(代謝酵素) CYP1A2CYP1A2(cytochrome P450 1A2)は喫煙・多くの薬剤で活性が動くため、「効いているつもりが実は中毒域 toxic range 中毒域(toxic range) toxic range(中毒域) に入っている」という事故が起こりやすい。ICS・LABALABA(long-acting beta2-agonist)・LAMALAMA(long-acting muscarinic antagonist)という安全な選択肢が揃った現在、テオフィリンtheophylline テオフィリン(theophylline)theophylline(テオフィリン) は優先順位の低い限定的な追加薬と位置づける。
薬効群の中での位置づけ
| 系統 | 代表薬 | 機序 | 位置づけ |
|---|---|---|---|
| β2刺激薬beta-2 agonistβ2刺激薬(beta-2 agonist)beta-2 agonist(β2刺激薬) | サルブタモールsalbutamolサルブタモール(salbutamol)salbutamol(サルブタモール)・ホルモテロールformoterolホルモテロール(formoterol)formoterol(ホルモテロール)・サルメテロールsalmeterolサルメテロール(salmeterol)salmeterol(サルメテロール) | β2受容体beta-2 receptor β2受容体(beta-2 receptor)beta-2 receptor(β2受容体) 刺激→cAMPcAMP(cyclic adenosine monophosphate)↑ | 発作治療・維持療法の主軸 |
| 抗コリン薬anticholinergics抗コリン薬(anticholinergics)anticholinergics(抗コリン薬) | イプラトロピウムipratropiumイプラトロピウム(ipratropium)ipratropium(イプラトロピウム)・チオトロピウムtiotropiumチオトロピウム(tiotropium)tiotropium(チオトロピウム) | ムスカリン受容体muscarinic receptor ムスカリン受容体(muscarinic receptor)muscarinic receptor(ムスカリン受容体) 拮抗 | 急性増悪acute exacerbation 急性増悪(acute exacerbation)acute exacerbation(急性増悪) の上乗せ add-on (incremental benefit)上乗せ(add-on (incremental benefit)) add-on (incremental benefit)(上乗せ)・COPDCOPD(chronic obstructive pulmonary disease)維持 |
| メチルキサンチンmethylxanthineメチルキサンチン(methylxanthine)methylxanthine(メチルキサンチン) | テオフィリンtheophyllineテオフィリン(theophylline)theophylline(テオフィリン) | 非選択的PDE阻害+アデノシン受容体拮抗 adenosine receptor antagonismアデノシン受容体拮抗(adenosine receptor antagonism) adenosine receptor antagonism(アデノシン受容体拮抗) | 治療域が狭く血中濃度モニタリング therapeutic drug monitoring (TDM) 血中濃度モニタリング(therapeutic drug monitoring (TDM)) therapeutic drug monitoring (TDM)(血中濃度モニタリング) 必須。他剤でコントロール不十分な場合の追加薬 |
⭐ テオフィリンtheophylline テオフィリン(theophylline)theophylline(テオフィリン) はβ2受容体 beta-2 receptor β2受容体(beta-2 receptor) beta-2 receptor(β2受容体) やムスカリン受容体 muscarinic receptor ムスカリン受容体(muscarinic receptor) muscarinic receptor(ムスカリン受容体) を直接標的にしない。 β2刺激薬beta-2 agonistβ2刺激薬(beta-2 agonist)beta-2 agonist(β2刺激薬)・抗コリン薬anticholinergics 抗コリン薬(anticholinergics)anticholinergics(抗コリン薬) が気道平滑筋 airway smooth muscle 気道平滑筋(airway smooth muscle) airway smooth muscle(気道平滑筋) のβ2受容体 beta-2 receptorβ2受容体(beta-2 receptor) beta-2 receptor(β2受容体)・ムスカリン受容体muscarinic receptor ムスカリン受容体(muscarinic receptor)muscarinic receptor(ムスカリン受容体) へ作用するのに対し、テオフィリンtheophylline テオフィリン(theophylline)theophylline(テオフィリン) ではPDE3/4阻害やアデノシン受容体拮抗 adenosine receptor antagonism アデノシン受容体拮抗(adenosine receptor antagonism) adenosine receptor antagonism(アデノシン受容体拮抗) など複数の機序が提唱されている。ただし気道での作用機序は完全には確定しておらず、単一経路だけで説明しない。1
機序
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='theophylline'>テオフィリン</span>"] --> B["部分機序としてPDE3/4阻害が提唱"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cyclic adenosine monophosphate'>cAMP</span>・cGMPの分解↓→細胞内濃度↑"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='airway smooth muscle relaxation'>気道平滑筋弛緩</span>"]
A --> E["アデノシンA1/A2受容体を拮抗"]
E --> F["投与したアデノシンの作用を弱める"]
E --> G["中枢神経刺激・利尿・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gastric acid secretion'>胃酸分泌</span>亢進"]
E --> H["アデノシンが本来持つ抗痙攣作用が失われる"]
H --> I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lowering of the seizure threshold'>痙攣閾値低下</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='toxic range'>中毒域</span>で痙攣)"]
A --> J["低用量でのHDAC2活性化が提唱"]
J --> K["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='steroid-sensitive'>ステロイド感受性</span>回復という機序的仮説"]
💡 アデノシン受容体拮抗adenosine receptor antagonism アデノシン受容体拮抗(adenosine receptor antagonism)adenosine receptor antagonism(アデノシン受容体拮抗) は、中毒症状と薬物相互作用を理解する鍵になる。 アデノシンは本来、中枢神経系を抑制し痙攣を起こしにくくする方向に働く内因性物質である。テオフィリンtheophylline テオフィリン(theophylline)theophylline(テオフィリン) がこの働きを遮断すると中枢神経が刺激され、治療域を超えると不眠・振戦にとどまらず痙攣という重篤な中毒症状にまで至る。抗不整脈薬antiarrhythmics 抗不整脈薬(antiarrhythmics)antiarrhythmics(抗不整脈薬) として投与するアデノシンの効果がテオフィリン theophylline テオフィリン(theophylline) theophylline(テオフィリン) 併用下で減弱するのも、この機序の裏返しである。1
💡 低用量テオフィリン theophylline テオフィリン(theophylline) theophylline(テオフィリン) には「気管支拡張薬bronchodilator気管支拡張薬(bronchodilator)bronchodilator(気管支拡張薬)」とは別の機序が提唱されている。 低用量ではヒストン脱アセチル化酵素 histone deacetylase, HDAC ヒストン脱アセチル化酵素(histone deacetylase, HDAC) histone deacetylase, HDAC(ヒストン脱アセチル化酵素) 2(HDAC2)を介してステロイド感受性 steroid-sensitive ステロイド感受性(steroid-sensitive) steroid-sensitive(ステロイド感受性) を回復させる可能性が研究されてきた。ただし、この機序的仮説はCOPDの増悪抑制効果としては確認されておらず、低用量テオフィリン theophylline テオフィリン(theophylline) theophylline(テオフィリン) を増悪予防目的に定型使用しない。2
薬物動態
| 項目 | 値・特徴 |
|---|---|
| 経口バイオアベイラビリティoral bioavailability経口バイオアベイラビリティ(oral bioavailability)oral bioavailability(経口バイオアベイラビリティ) | ほぼ100%(徐放製剤は食事の影響を受けることがある) |
| 血中濃度と効果 | 気管支拡張は5〜20 μg/mLでみられるが、多くの患者では定常状態のピーク値10〜15 μg/mLで効果と安全性の均衡を取り、20 μg/mL超で有害事象が増える1 |
| 蛋白結合率 | 約40% |
| 代謝 | 主に肝CYP1A2(一部CYP3A4CYP3A4(cytochrome P450 3A4)・CYP2E1)で複数経路に代謝 |
| 排泄 | 代謝物として腎排泄 renal excretion (renal elimination)腎排泄(renal excretion (renal elimination)) renal excretion (renal elimination)(腎排泄) |
| 半減期 | 個人差individual variation 個人差(individual variation)individual variation(個人差) が大きい。標識情報の平均は健康な非喫煙成人で8.7時間、高齢者で9.8時間。乳幼児・小児では年齢差が大きく、喫煙で短縮、肝疾患・心不全・発熱・敗血症などで延長しうる1 |
⚠️ ジロートンzileuton, Zyfloジロートン(zileuton, Zyflo)zileuton, Zyflo(ジロートン)の併用で定常状態クリアランスが約50%低下し、AUCAUC(area under the curve)が約2倍になる。 併用するなら減量と血中濃度測定が要る。
⭐ CYP1A2の活性が個人差 individual variation個人差(individual variation) individual variation(個人差)・薬剤相互作用の中心。 喫煙は代謝経路を誘導してクリアランスを速める。禁煙後1週間でクリアランスが約40%低下した標識データがあり、禁煙開始時は減量の要否を検討して血中濃度を頻回に確認する。喫煙状況の変化そのものが用量調整 dose adjustment 用量調整(dose adjustment) dose adjustment(用量調整) のトリガーになる薬である。1
適応
| 領域 | 使いどころ |
|---|---|
| 気管支喘息bronchial asthma気管支喘息(bronchial asthma)bronchial asthma(気管支喘息) | β2刺激薬beta-2 agonistβ2刺激薬(beta-2 agonist)beta-2 agonist(β2刺激薬)・ICSでコントロール不十分な場合の追加治療。治療域の狭さから現在は優先順位が下がっている |
| COPD | 安定期stable phase (of a chronic disease) 安定期(stable phase (of a chronic disease))stable phase (of a chronic disease)(安定期) に、吸入長時間作用性気管支拡張薬 long-acting bronchodilator (LABA/LAMA) 長時間作用性気管支拡張薬(long-acting bronchodilator (LABA/LAMA)) long-acting bronchodilator (LABA/LAMA)(長時間作用性気管支拡張薬) で不十分または利用できない場合に慎重に検討する限定的な追加治療 |
⚠️ 安定期stable phase (of a chronic disease) 安定期(stable phase (of a chronic disease))stable phase (of a chronic disease)(安定期) と急性増悪 acute exacerbation 急性増悪(acute exacerbation) acute exacerbation(急性増悪) を区別する。 安定期stable phase (of a chronic disease) 安定期(stable phase (of a chronic disease))stable phase (of a chronic disease)(安定期) COPDでは経口テオフィリン theophylline テオフィリン(theophylline) theophylline(テオフィリン) を限定的な追加薬として検討しうるが、中等症・重症の急性増悪 acute exacerbation 急性増悪(acute exacerbation) acute exacerbation(急性増悪) に静注テオフィリン theophylline テオフィリン(theophylline) theophylline(テオフィリン) またはアミノフィリン aminophylline アミノフィリン(aminophylline) aminophylline(アミノフィリン) を投与することは、有効性が乏しく有害事象が多いため推奨されない。2
用法・用量
安定期stable phase (of a chronic disease) 安定期(stable phase (of a chronic disease))stable phase (of a chronic disease)(安定期) の追加治療として経口徐放製剤を使用する場合は、少量から漸増し、製剤ごとに定められた採血時点で定常状態のピーク濃度 peak concentration ピーク濃度(peak concentration) peak concentration(ピーク濃度) を確認する。多くの患者ではピーク10〜15 μg/mLで効果と安全性の均衡を取り、20 μg/mL以上では無症状でも減量を検討する。開始・増量時、中毒症状出現時、発熱・肝疾患・心不全、禁煙、相互作用薬の追加・中止時に再測定する。実際の用量と採血時点は徐放製剤間で異なるため、使用製剤の添付文書に従う。1
禁忌・注意
- 禁忌:テオフィリン theophylline テオフィリン(theophylline) theophylline(テオフィリン) または製剤成分への過敏症。活動性消化性潰瘍、痙攣性疾患(てんかんなど)、徐脈性以外の不整脈では病態を悪化させるおそれがあるため、利益と危険を評価して極めて慎重に用いる。1
- ⚠️ 治療域が狭く、代謝・クリアランスの変動で容易に中毒域 toxic range 中毒域(toxic range) toxic range(中毒域) へ入る。 シプロフロキサシンciprofloxacinシプロフロキサシン(ciprofloxacin)ciprofloxacin(シプロフロキサシン)はCYP1A2阻害により、クラリスロマイシンclarithromycinクラリスロマイシン(clarithromycin)clarithromycin(クラリスロマイシン)やエリスロマイシン erythromycin エリスロマイシン(erythromycin) erythromycin(エリスロマイシン) はクリアランス低下により血中濃度を上げうる。一方、フェニトイン・カルバマゼピン・リファンピシンや喫煙は血中濃度を下げうる。マクロライド系を一括して同じ強さのCYP1A2阻害薬とは扱わない。1
- ⚠️ 中毒症状は段階的に進む。 悪心・嘔吐・頭痛といった軽微な症状で始まることが多いが、慢性中毒では前兆 aura 前兆(aura) aura(前兆) 症状なくいきなり痙攣や致死的不整脈 fatal arrhythmia 致死的不整脈(fatal arrhythmia) fatal arrhythmia(致死的不整脈) に至ることがある点が急性中毒 acute intoxication 急性中毒(acute intoxication) acute intoxication(急性中毒) との違いであり、慢性の軽度症状を軽視できない理由になる
- 重症の中毒では活性炭 activated charcoal 活性炭(activated charcoal) activated charcoal(活性炭) の反復投与 repeated administration 反復投与(repeated administration) repeated administration(反復投与) (消化管内透析gastrointestinal dialysis消化管内透析(gastrointestinal dialysis)gastrointestinal dialysis(消化管内透析))、痙攣にはベンゾジアゼピン、頻脈性不整脈tachyarrhythmia 頻脈性不整脈(tachyarrhythmia)tachyarrhythmia(頻脈性不整脈) への対応、重症例では血液吸着 hemoperfusion血液吸着(hemoperfusion) hemoperfusion(血液吸着)・血液透析hemodialysis, HD 血液透析(hemodialysis, HD)hemodialysis, HD(血液透析) を検討する
副作用
| 頻度 | 内容 |
|---|---|
| 高頻度 | 悪心・嘔吐、頭痛、不眠 |
| 注意 | 頻脈・振戦、カリウム低下(低K血症)、胃食道逆流gastroesophageal reflux, GER 胃食道逆流(gastroesophageal reflux, GER)gastroesophageal reflux, GER(胃食道逆流) の増悪 |
| 重篤・まれ | 不整脈(中毒域toxic range中毒域(toxic range)toxic range(中毒域))、痙攣(中毒域toxic range中毒域(toxic range)toxic range(中毒域)、慢性中毒では前兆 aura 前兆(aura) aura(前兆) なく出現しうる) |
まとめ
- メチルキサンチン系methylxanthinesメチルキサンチン系(methylxanthines)methylxanthines(メチルキサンチン系)。非選択的PDE阻害+アデノシン受容体拮抗 adenosine receptor antagonism アデノシン受容体拮抗(adenosine receptor antagonism) adenosine receptor antagonism(アデノシン受容体拮抗) という、β2刺激薬beta-2 agonistβ2刺激薬(beta-2 agonist)beta-2 agonist(β2刺激薬)・抗コリン薬anticholinergics 抗コリン薬(anticholinergics)anticholinergics(抗コリン薬) とは全く異なる機序で気管支を拡張する。
- アデノシン拮抗という機序が、気管支拡張・中枢刺激・痙攣閾値低下lowering of the seizure threshold 痙攣閾値低下(lowering of the seizure threshold)lowering of the seizure threshold(痙攣閾値低下) のすべてを説明する共通の鍵になる。
- 血中濃度と効果・毒性が近接し、多くの患者では定常状態のピーク10〜15 μg/mLを目安に個別調整する。20 μg/mL超では有害事象が増える。
- CYP1A2を含む複数経路で代謝され、喫煙、シプロフロキサシンciprofloxacinシプロフロキサシン(ciprofloxacin)ciprofloxacin(シプロフロキサシン)、クラリスロマイシンclarithromycin クラリスロマイシン(clarithromycin)clarithromycin(クラリスロマイシン) などで血中濃度が動く。 禁煙後は血中濃度が上がりうるため、減量の要否と再測定を検討する。
- 中毒症状は悪心・頻脈から始まり、慢性中毒では前兆 aura 前兆(aura) aura(前兆) なく痙攣・致死的不整脈fatal arrhythmia 致死的不整脈(fatal arrhythmia)fatal arrhythmia(致死的不整脈) に至りうる。
- ICS・LABA・LAMAという安全な選択肢が普及した現在、優先順位が下がった「他剤でコントロール不十分な場合の追加薬」という位置づけに変わっている。
出典
- 1.Theophylline (Anhydrous) Extended-Release Tablets: Prescribing Information(U.S. National Library of Medicine DailyMed・2024)血中濃度と効果・毒性、年齢・疾患・喫煙によるクリアランス変化、禁忌・慎重投与、相互作用、血中濃度測定法閲覧 2026-08-02
- 2.Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease: 2026 Report(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD)・2026)COPD中等症・重症増悪での静注メチルキサンチン非推奨と、安定期における限定的な追加治療の位置づけを確認した。閲覧 2026-08-02