テオフィリン:気管支拡張薬としての効果とリスク
テオフィリンは、
茶葉やカカオ豆などに含まれる
苦味成分の一種で、
カフェインやテオブロミンと似た化学構造を持つ
アルカロイドです。この物質は強力な気管支拡張作用を持つため、
気管支喘息、慢性気管支炎、慢性閉塞性肺疾患(COPD)といった呼吸器疾患の治療薬として広く用いられています。
薬理作用と効能
テオフィリンの主な作用機序は、ホスホジエステラーゼの阻害による細胞内cAMP濃度の上昇です。cAMPの増加は、気管支
平滑筋の弛緩、
心筋収縮力の増強、心拍数の増加、腎血流量の増加など、多様な生理作用を引き起こします。さらに、抗
炎症作用やアデノシン受容体の遮断作用も持っています。
臨床的には、
気管支喘息や慢性気管支炎などの呼吸器疾患の治療に効果を示します。また、早産児や低出生体重児における原発性無呼吸にも使用されることがあります。近年では、無臭覚症の改善効果も示唆されていますが、さらなる研究が必要です。
テオフィリンは有効な薬剤ですが、治療域が狭いため、中毒症状を起こしやすいというリスクがあります。重大な
副作用として、
痙攣、意識障害、
ショック、アナフィラキシー
ショックなどが挙げられ、これらは緊急の医療処置を必要とする深刻な事態です。その他にも、嘔気、下痢、心拍数増加、
不整脈、
中枢神経系の刺激症状(頭痛、不眠、易刺激性など)といった
副作用も報告されています。
さらに、テオフィリンは多くの薬剤と相互作用を起こし、血中濃度が上昇する可能性があります。
シメチジン、
フェニトイン、エリスロマイシン、フルオロキノロン系抗菌薬などは特に注意が必要です。また、脂肪分の多い食事と一緒に服用すると、血中濃度が上昇しやすくなるため注意が必要です。
テオフィリンの使用にあたっては、血中濃度モニタリング(TDM)がしばしば必要となります。脱水、心不全、肝障害、薬物相互作用などの状態は、テオフィリンの血中濃度を変化させるため、特に注意が必要です。高齢者、小児、肝機能障害患者、腎機能障害患者などは、投与量や投与間隔の調整が必要となる場合があります。特に乳幼児は
痙攣を起こしやすいので、慎重な投与が必要です。
作用機序の詳細
テオフィリンは、非選択的な
ホスホジエステラーゼ阻害薬として作用します。これにより、細胞内cAMPが増加し、cAMP依存性プロテインキナーゼ(PKA)が活性化されます。PKAの活性化は、腫瘍壊死因子(TNF-α)の阻害やロイコトリエン合成の阻害を通じて、
炎症反応を抑制する効果を発揮します。また、アデノシン受容体を遮断することで、心臓や気管支への作用を調節します。テオフィリンは、ステロイド抵抗性のCOPDや喘息患者において、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の活性を回復させることで、ステロイドの効果を高める可能性も示唆されています。
薬物動態
テオフィリンは経口投与後、速やかに吸収され、バイオアベイラビリティはほぼ100%です。
肝臓で代謝され、尿中に排泄されます。代謝速度は個人差が大きく、喫煙者では代謝が促進され、肝機能障害患者では代謝が遅延します。半減期も年齢、喫煙の有無、肝機能の状態などによって大きく変動します。
臨床応用と歴史
テオフィリンは、1888年に
茶葉から単離され、その気管支拡張作用が発見されました。その後、化学合成法が確立され、20世紀初頭には
利尿薬として、1950年代からは呼吸器疾患治療薬として広く用いられるようになりました。現在では、様々な製剤(徐放錠、徐放顆粒、内用液など)が市販されていますが、その使用にあたっては、専門家の指導が不可欠です。
禁忌事項と慎重投与
テオフィリンは、過去に重篤な
副作用の既往歴のある患者には禁忌です。
てんかん患者、
甲状腺機能亢進症患者、腎・肝機能障害患者、高齢者、妊婦・授乳婦、小児などは慎重に投与する必要があります。特に小児、特に乳幼児は、
痙攣を起こしやすいため、血中濃度モニタリングなど、細心の注意が必要です。西洋オトギリソウ含有食品、市販胃腸薬、タバコ、
カフェイン含有食品との併用にも注意が必要です。