脂肪乳剤はTPNにおける非タンパク質エネルギー源の一つであり.その使用を合理化し.それに伴う代謝性合併症を軽減するために.様々な脂肪乳剤の代謝特性を理解することは臨床的に明らかに重要である。
/> 方法:トリグリセリドは.その中の炭素原子の数によって.長鎖.中鎖.短鎖に分類されます。
現在,臨床ではLCT単体やMCT/LCTの物理的混合物による脂肪乳剤が一般的に使用されている.また.構造化脂肪乳剤.オメガ3含有脂肪剤.オリーブオイル含有脂肪乳剤などの製剤も研究・臨床試験段階に入っています。
/> 結果:脂肪乳剤は.エネルギーと必須脂肪酸を供給し.細胞構造と脂肪組織の不変性を維持する。
/> 結論:トリグリセリドの鎖長および構造の違いは,脂肪乳剤の異なる代謝特性を構成しており,臨床応用のための選択を決定する.
/> 1960年代初頭.Wretlindらは大豆油をベースにした脂肪乳剤を開発し.非タンパク質エネルギーとして高張グルコースを主体とした数十年にわたる静脈栄養に終止符を打ち.真の意味での非経口栄養(PN)の新時代を到来させることになった。
/> 臨床的に安全な脂肪乳剤の登場以来.その代謝特性や有効性に関する研究が続けられ.同時に.異なる特性を持つ脂肪乳剤の開発も急速に進んでいる。
脂肪乳剤はPNにおける非タンパク質エネルギー源の一つであるため.脂肪乳剤の適用を合理化し.それに伴う代謝性合併症を軽減するために.異なる脂肪乳剤の代謝特性を理解することは明らかに臨床的重要性を持っている。
/> I.
脂肪乳剤の組成と代謝特性
/> ファットエマルションとは.植物油を主成分とした水中油型乳化物で.乳化剤と等張化剤から構成されています。脂肪乳剤はエネルギー密度が高く.少ない体積で高カロリーを実現し.酸化した脂肪1gで37.62キロジュール(kJ)のカロリーを得ることができます。脂肪乳剤の臨床応用の意義は.体内の細胞構造や脂肪組織を一定に保つために必須脂肪酸とエネルギーを供給することである。
/> 現在.臨床の現場で一般的に使用されている脂肪乳剤の多くは大豆油を原料としていますが.その他の植物油も使用されています。
脂肪乳剤を構成する原料の違いにより.トリグリセリドの炭素原子数は異なる。
炭素原子14~24個からなるものが長鎖トリグリセリド(LCT).炭素原子6~12個からなるものが中鎖トリグリセリド(MCT).炭素原子2~4個のみからなるものが短鎖トリグリセリド(Short
chain
Triglyceride)です。
脂肪酸は.二重結合の有無と数によって.飽和脂肪酸(二重結合なし).一価不飽和脂肪酸(二重結合1個含有).多価不飽和脂肪酸(二重結合2個以上含有)に分類され.後者は最初の二重結合によってω3.6.7.9脂肪酸に分類されます。
/> リノール酸とオクタデカジエン-9,12-オイック酸は.ω-6系多価不飽和脂肪酸である大豆油の基本成分で.α-リノレン酸は大豆油には少量しか含まれず.ω-3系多価不飽和脂肪酸である魚油に多く含まれる。
これらの脂肪酸の代謝特性はそれぞれ異なるため.臨床に使用する脂肪酸を選択することができます。
/> LCT脂肪乳剤は必須脂肪酸とエネルギーを供給するが,LCTのミトコンドリアへの代謝はカルニチン輸送に依存し,酸化的代謝は遅い。
また.長期間の塗布により網状内皮細胞に蓄積し.肝臓や脾臓に脂肪の色素沈着が見られることや.体の免疫機能を抑制する作用があるとの研究もある。
この免疫抑制作用は.脂肪乳剤の量や注入速度だけでなく.脂肪の由来も関与していると考えられる。
そこで.LCTに続き.応用脂肪乳剤の安全性と有効性を高める目的で.パーム核油やヤシ油からMCTが分画されるようになったのです。
理論的には.MCTはLCTよりも水溶性が高く.カルニチンに依存せずミトコンドリアに入って速やかに酸化され.LCTよりも血中クリアランス速度が速く.肝臓に蓄積しにくいため.カルニチン不足の重症患者や新生児に有益であることは間違いないでしょう。
/> しかし.MCTにも欠点があります。必須脂肪酸が得られないこと.純粋なMCTを適用すると.代謝性アシドーシスや神経系の副作用を引き起こす可能性があることです。
そこで.MCTとLCTを一定の割合で物理的に混合して形成した脂肪乳剤を用いることで.欠点を回避することができます。
構造性脂肪乳剤は.MCT/LCTの物理的混合後に化学的混合を行うこと.すなわち1つのグリセロール分子の3つの炭素鎖に異なる鎖長の脂肪酸を結合させることを特徴とする新しい製剤である。
それらは純粋な
MCT
または
MCT/LCT
の物理的なブレンドよりよく忍耐強い.より急速に酸化されるおよびケトーシスまたは高脂血症になりにくく.よりかなり窒素の保持を高めることができます;
長期効果は臨床練習でまだ証明されていません。
短鎖脂肪酸は.腸の血流を促進し.膵臓酵素の分泌を促し.大腸での水分やナトリウムの吸収を促進するため.短腸症候群の患者さんに適していると言われています。
/> TPNに短鎖脂肪酸が含まれている場合.腸粘膜への刺激作用により.標準的なTPNで起こりうる腸粘膜萎縮や腸内細菌の転座を大幅に軽減することができるのである。
このような利点はあるものの.短鎖脂肪酸は一次エネルギー供給源として適しているとは言えない。
現在.短鎖脂肪酸は動物実験と臨床試験にとどまっています。
/> 上記の脂肪乳剤に加え.最近では.一価不飽和脂肪酸を豊富に含み.大豆油脂肪乳剤よりも生理活性の高いα-トコフェロールを多く含むオリーブ油を用いた脂肪乳剤も開発されている。α-トコフェロールは脂肪の過酸化を抑えることができ.免疫機能の維持にも有効である。
魚油を含む脂肪乳剤は.オメガ3系多価不飽和脂肪酸を豊富に含み.心血管疾患のリスク低減.血小板の活性化抑制.腫瘍の増殖抑制.免疫機能の向上などに効果があるとされています。
これらの新しい製剤の中には.まだ実験段階のものもあり.その理論的な意義が臨床的に検証されていないものもあります。
/> II.脂肪乳剤の臨床応用
/> (i)
ストレス環境下:大手術.外傷.感染症などは.生命を維持するための全身の代謝反応であるストレス反応を引き起こす可能性があります。
一般に.外科的外傷などのストレス条件下では.神経内分泌の変化を伴い.脂肪の動員が促進され.血漿中の遊離脂肪酸およびトリグリセリド濃度が上昇し.更新速度が加速される。脂肪は体内の主要なエネルギー供給物質となるのである。
このとき.どのような脂肪乳剤を与えても.総エネルギーの30〜50%を占めると高脂血症を起こしにくく.炭水化物と組み合わせて非タンパク質カロリーにすると.より窒素を節約する効果があります。
/> 例えば急性重症膵炎(SAP)では.罹患期間が長く.消費量が多く.時には複数回の手術が必要となり.積極的な栄養補給を行わないと.多臓器不全を伴う重度の栄養失調に陥り.予後に影響を及ぼす可能性があります。
SAPの包括的治療の一環として非経口栄養(PN)サポートを使用することは臨床家の間でコンセンサスとなっており.PNに脂肪乳剤が含まれていると.外因性グルコースの量が減り.SAP患者の高血糖をコントロールしやすくなる。
一般的に脂肪乳剤は.タンパク質以外のカロリーの40~60%を占める。
しかし.急性重症膵炎の患者さんの中には.高脂血症が発症の引き金となることが多く.また.膵炎自体の病的変化により高脂血症を呈する患者さんもおり.これらの患者さんでは.脂肪乳剤の適否は議論のあるところです。
/> 一般に.これらの患者さんの高脂血症は.体内の脂質代謝の異常や障害によるものが多いとされており.外来性の脂肪乳剤の代謝にも影響があるかどうかは明らかではないため.すでに高脂血症を有する急性膵炎の患者さんには.脂肪乳剤を主たるエネルギー供給物質とすることは推奨されません。
ただし.高血糖もある場合は.ブドウ糖の使用が制限されるため.脂肪乳剤を適宜使用し.酸化代謝の早いMCT/LCT脂肪乳剤を選択する必要があります。
/> 安全上の理由から.栄養支持レジメンを適時に修正することを促進するために.脂質代謝および脂質プロファイルを積極的に監視することが望ましい。
急性重症膵炎の患者さんでは.ごく少数ですが.凝固障害が起こることがあります。当院では.これらの患者さんの脂肪乳剤塗布前後の出血・凝固のいくつかの指標を観察し.出血・凝固時間の異常が軽度の患者さんでは.LCT単独またはMCT/LCTの物理的混合物の脂肪乳剤を短期間で適度に塗布しても凝固・線溶系の異常が悪化せず.安全かつ有効であることが分かりました。
/> (ii)
肝機能障害:重度の肝機能障害患者の予後は.肝細胞の再生能力によって左右されることが多い。肝臓がATPを獲得する最も基本的な方法は.脂肪酸の酸化である。脂肪酸の酸化が阻害されると.肝細胞の再生が阻害される。部分肝切除したラットに等カロリー脂肪乳剤.グルコース溶液および生理食塩水を与えて肝細胞の再生能力を比較したところ.脂肪乳剤を与えたラットが最も分裂が活発であることが判明した。
同じ条件の別の動物群でも同様の結果が得られた。脂肪乳剤群のラットの残存肝臓のタンパク質含量.タンパク質/トリグリセリド比.ミトコンドリアでのタンパク質合成率は無脂肪乳剤群より優れており.さらに後者では肝機能に著しい異常が見られ.肝小葉への脂肪浸潤もより顕著であった。
/> これらの結果から.脂肪は傷ついた肝臓の再生・修復に極めて重要であることが示唆されました。
この脂肪のポジティブな効果は.肝臓のエネルギー利用を促進し.リン脂質とコレステロールの合成を促進する能力に関連していると思われます。臨床的には.肝疾患や肝機能障害を持つ患者の多くは.脂肪を消化・吸収する能力が低下しており.消化管から供給されると耐え難いことが多い脂肪分の多い食品に対する嫌悪感を示す。
このような患者は.脂肪を静脈内投与された方が耐えられるかもしれない。
/> 一般的に使用されている脂肪乳剤の代謝特性を比較すると.肝機能障害例ではMCT/LCTの物理的混合物をベースにした脂肪乳剤または構造化脂肪乳剤が理想的な選択となります。
使用する場合は.ブドウ糖と組み合わせて非タンパク質のエネルギー源とし.総合栄養食として点滴することが望ましいとされています。
脂肪と非タンパク質エネルギーの割合は.肝障害の程度と患者の脂肪代謝およびパージ能力に依存する必要があります。
ほとんどの場合.その割合は肝機能障害のない栄養失調の患者に使用する割合と同等である。
重篤な肝障害の場合のみ.適切に減量してください。
/> (iii)
脂肪乳剤の特殊な役割:過去10年間.薬物のキャリアーシステムとして脂肪を使用することに関心が高まっている。
臨床薬の多くは水に溶けにくく.機能するためには溶媒に頼らざるを得ない。
有機溶剤はそれ自体に毒性があるだけでなく.薬効を阻害する可能性があります。
大豆油を主成分とする脂肪乳剤は.溶剤系でありながらほとんど毒性がないという利点がある。
/> ある種の薬剤は.脂肪乳剤を溶媒として投与することで.薬剤に関連する合併症の発生を抑え.薬剤の放出を効果的に制御することができます。
キャリア溶媒としての脂肪エマルジョンの最も一般的な臨床応用例としては.デキサメタゾン.バリウム.短時間作用型麻酔薬(プロポフォール)などが挙げられます。アムホテリシンBを脂肪乳剤に添加した場合.アムホテリシンBの体内への毒性副作用が5%ブドウ糖液に添加した場合よりも少なく.体内クリアランス速度も速くなることが分かっています。近い将来.脂肪乳剤はドラッグキャリアシステムにますます使用されるようになると思われる。
/>