吸入麻酔薬はOLVによる炎症を抑制する～はじめに

Anesthetic-induced Improvement of the Inflammatory Response to One-lung Ventilation

Anesthesiology 2009年6月号より

一側肺換気(OLV)は胸部手術で広く行われている方法である。片側の肺を虚脱させて手術手技をしやすくする換気の様式である。OLVの人工呼吸中に一回換気量が大きくなったり、気道内圧が高くなったりすると、換気が行われている方の肺に炎症性反応が発生することが、実験でも臨床的にも明らかにされている。胸部手術中に虚脱され換気が行われていない方の肺における炎症性変化についてはデータがあまりない。

気道の上皮細胞からは免疫に関わる様々な分子が分泌されることが示されている。たとえば、接着因子（ICAM-1）、サイトカイン（TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8）およびケモカイン（CINC-1、MCP-1）などである。TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8そしておそらくMCP-1は遊走活性を持つ重要な因子であり、好中球および肺胞マクロファージなどのエフェクター細胞を集積させる作用がある。気道上皮細胞は、このような炎症性メディエイタの発現と産生を通じて、気道における炎症反応の発生や増悪に関わる重大な役割を演じていると考えられている。

無気肺は肺胞低酸素の主な原因である。Funakoshiらのウサギモデル使った実験では、短時間の無気肺状態の後に換気を再開したところ、肺全体のサイトカイン産生が増加することが分かった。しかし、無気肺にした直後における測定が行われていないし、換気再開の影響についての評価もされなかった。別の研究では、肺胞低酸素のときの肺胞マクロファージによる炎症反応が調べられている。この研究では60分間のOLVが行われた。OLV開始直後に採取された肺胞マクロファージを培養して、分析が行われた。虚脱した非換気側肺から採取された細胞の方が、虚脱していない換気側肺の細胞よりもIL-1およびTNF濃度が高かった。以上が、無気肺によって起こる変化を示した嚆矢となる研究である。ただし、いずれも、換気再開による影響についての評価は行われていない。

セボフルランやイソフルレンなどの吸入麻酔薬には、虚血再潅流による心筋障害を軽減する作用があることが知られている。Leeらは、培養したヒト腎細胞を用いた実験で、セボフルランが細胞に直接的に抗炎症作用および抗壊死作用を及ぼすという結果を得た。エンドトキシンに傷害された肺胞上皮細胞のモデルを用いたin vitro実験では、セボフルランによって炎症性メディエイタの発現が低下するとともに、好中球の集積も抑制されることが分かった。そして、Reuterhausらは、エンドトキシンによる肺傷害モデルを用いたin vivo実験で、イソフルランに抗炎症作用があることを示した。さらに、最近行われた研究では、OLV中に高一回換気量で人工呼吸が行われた患者の換気側肺で、デスフルランによる免疫修飾作用が観察されている。

この前向き無作為化臨床試験の目的は、OLVによって非換気側肺に発生する炎症反応を明らかにし、さらに、OLVによる炎症反応に対するセボフルランの免疫修飾作用の実態を明らかにすることである。気管支肺法洗浄液(BALF)中の炎症性メディエイタの増加を主要エンドポイントとし、二次エンドポイントを術後合併症とした。セボフルランが低酸素（OLV）による肺の炎症を抑制するという仮説を、虚脱した非換気側の炎症性メディエイタの減少から証明することが本研究の骨子である。

教訓　心筋で吸入麻酔薬による虚血再潅流傷害が抑制されることが知られています。同じように、OLVによる非換気側肺の炎症を吸入麻酔薬で緩和できるかどうかを調べてみました。