慢性腎臓病における 高カリウム血症の原因と対策

10
vol.
2015
第25回日本臨床工学会及び平成27年度公益社団法人日本臨床工学技士会総会
共催学術セミナー3
2015年5月23日
（土）福岡国際会議場 4階 第4会場（411会議室）
Hideki HIRAKATA
Kazuhiko TSURUYA
慢性腎臓病における
高カリウム血症の原因と対策
座 長 ：平方
秀樹
先生（福岡赤十字病院 副院長）
演 者 ：鶴屋
和彦
先生（九州大学大学院医学研究院 包括的腎不全治療学 准教授）
慢性腎臓病（CKD）患者では、腎機能低下に
ドーシス補正も考慮する必要がある。
高まっている。
よりカリウム
（K）の排泄が低下するため、高い
ナトリウム
（Na）型の陽イオン交換樹脂製剤
本セミナーでは、九州大学大学院医学研究
頻度で高 K 血症が発現する。高 K 血症は不
であるケイキサレートは、K イオン
（K+）
をイオ
院 包括的腎不全治療学 准教授の鶴屋和彦先
整脈を誘発し突然死リスクを上昇させること
ン交換して便中に排泄させることにより血清 K
生に、CKD の病態における K 代謝と高 K 血症
から、その治療はきわめて重要である。また、
値低下作用を示す。さらに近年、血清重炭酸
の治療およびケイキサレートの有用性につい
‒
アシドーシスも血清 K 値を上昇させる要因と
イオン
（HCO3 ）値を上昇させ、アシドーシスを
て、最新の知見とご自身の豊富な臨床経験を
なるた め、高 K 血 症 の 治 療 にお いてはアシ
補正する作用も報告されており、その評価が
もとにご講演いただいた。
講演 慢性腎臓病における高カリウム血症の原因と対策
演者：九州大学大学院医学研究院 包括的腎不全治療学 准教授 鶴屋
高K血症はCKD患者の予後を
悪化させる
和彦
先生
Kazuhiko TSURUYA
の発現頻度が検証され
た。その結果、ステージ
3 から発 現 頻 度 の 上 昇
り、神経・筋肉の興奮や伝達に関与している。血液中
降では高 K 血症が顕著
の K 濃度が上昇すると心電図異常などがみられるよ
に増加することが明らか
うになり、場合によっては心室細動や心房細動などの
に なった（図 1）。また、
致死的不整脈を誘発して、突然死に至ることもある。
すべてのステージにお
慢性腎臓病（CKD）患者の多くは、腎機能の低下に
いて血 清 K 値 が 高 い ほ
伴って血清 K 値の上昇が認められる。米国の一般住
ど突然死のリスクが高い
民約 210 万人を対象とした大規模疫学研究 1）では、
ことも示された。このよ
CKD のステージ別に高 K 血症
（血清 K 値≧5.5mEq/L）
う に、高 K 血 症 は CKD
12.0
n＝2,103,422
10.0
80
8.0
60
6.0
40
相対危険度
がみられ、ステージ 4 以
100
（％）
頻
度
カリウム（K）は細胞内に多く存在する電解質であ
図1.CKDステージ別にみた高K血症（血清K値≧5.5mEq/L）の頻度
4.0
20
2.0
0
0.0
No CKD
Stage 3
Stage 4
Stage 5
Einhorn LM et al.: Arch Intern Med 169; 1156, 2009より作図
患者の予後を悪化させるため、血清 K 値の適切な管
このような生体内のバランスにより、健常人では
よって、体内に蓄積した K を除去する必要がある。
理と高 K 血症の治療はきわめて重要である。
細 胞 内 K 濃 度 は 約 100mEq/L、血 清 K 値 は 3.5 ∼
腎不全の症例では、腎臓からの K 排泄が低下する
さらに、血清 K 値は抗アルドステロン薬やアンジ
5.0mEq/L に維持されている。これに対して、血清 K
ため、大腸内への K 排泄が代償性に亢進している。
オテンシン変換酵素（ACE）阻害薬、アンジオテンシ
値を上昇させ、高 K 血症を引き起こす要因としては、
しかし、大腸での K 排泄は電気化学的勾配に沿った
ンⅡ受容体拮抗薬（ARB）
といったレニン・アンジオ
体内総 K 量の増加と細胞内外の K 分布の異常という
受動輸送であることから、その排泄量には限界があ
テンシン
（RA）系阻害薬の服用によっても上昇するが、
2 つが考えられる。
る。陽イオン交換樹脂は腸管内の K イオン（K+）をイ
同研究によると高 K 血症の発現頻度は RA 系阻害薬
前者は腎不全などにより体外への K 排泄が低下し、
オン交換によって吸着し、そのまま便中へ排泄する。
の併用投与＞単独投与＞投与なしの順に高かった。
細胞外液の K が増加することで血清 K 値が上昇する。
大腸内の K+ 濃度が低下することで、再び大腸からの
CKD 患者ではもともと血清 K 値の上昇があることに
一方、後者ではアシドーシスなどにより細胞内の K が
K+ 排泄が可能となり、血液から大腸へ K+ が移行する
加え、これらの薬剤の使用機会が多いことも念頭に置
細胞外に移動することで、体内総 K 量は変わらない
ようになる。
いておく必要がある。
にもかかわらず、血清 K 値が上昇する。
このような機序によって、陽イオン交換樹脂を連日
アシドーシスと血清 K 値が密接に関係することは、
投与することで、大腸からの K 排泄が促進され体内
古くから知られている 2）。血液 pH が正常値である
の総 K 量が低下するのである。
生体内でのK分布と血清K値を
上昇させる因子
7.4 であれば血清 K 値は 4.0mEq/L に維持されるが、
pH が 7.0 まで低下しアシドーシスをきたすと、体内
Na型陽イオン交換樹脂は
K+との交換効率が高い
性別や体格によっても変動するが、健常人では体内
総 K 量は同じでも血清 K 値は 7.0mEq/L 近くまで上
の総 K 量は約 3,000mEq である。その約 98% は細胞
昇する
（図 3）。このため、高 K 血症の治療では K の
内に存在し、血液など細胞外に存在する K はわずか
排泄低下を補うとともに、アシドーシス補正も考慮す
現在、陽イオン交換樹脂製剤には、Na 型のポリス
2% 程度と少ない（図 2）
。また、細胞内では K の 75%
る必要がある。
チレンスルホン酸ナトリウム（ケイキサレート）
と、カ
ルシウム（Ca）型のポリスチレンスルホン酸カルシウ
が筋肉に蓄積されているため、男性に比べて筋肉量
の少ない女性の方が高 K 血症を生じやすいとされる。
ムの 2 種類がある。いずれも同じ樹脂が用いられて
高K血症に対する
陽イオン交換樹脂の役割
通常、Kは1日あたり約25∼60mEqが食事などから
摂取され、尿に約 20 ∼50mEq、便に約 5 ∼10mEq が
いるが、両者の K＋交換能には理論的に違いがある。
これには、ポリスチレンスルホン酸樹脂に対する陽
排泄される。さらに、体内の総 K 量は腎臓の集合管
高 K 血症の治療としては、致死性不整脈の予防を
イオンの親和性が関係している
（図 4）。
で調整されており、尿から血液へ Na が再吸収され、
目的とした緊急治療と、体内に蓄積した K の除去を
ポリスチレンスルホン酸樹脂は疎水性であるた
代わりに血液から尿へ K が排泄される。このとき、
目的とした治療があげられる。緊急治療では、K の心
め、水和が弱い陽イオンほどポリスチレンスルホン
アルドステロンが NaとK の交換に対して作用するため、
筋毒拮抗作用を有するグルコン酸カルシウムの投与
酸樹脂と結合しやすい（親和性が高い）
という特性が
前述のように RA 系阻害薬によってアルドステロンの
や、血液中の K を一時的に細胞内へ移行させる目的
ある。最も水和が強いリチウムイオン（Li+）の選択係
作用をブロックすると血清 K 値が上昇するのである。
で炭酸水素ナトリウム
（NaHCO3）の投与やグルコース
数 を 1.00 と す ると、Na イ オ ン（Na+）は 1.58、K+ は
図2.体内におけるKの分布
細胞外
体内Kの総量
約3,000mEq
（血清，
間質液）2%
細胞内
体内総K量の98%
K摂取
筋肉（75%）
肝細胞（7%）
赤血球（7%）
骨（9%）
（約25∼60mEq/日）
尿
（約5∼10mEq/日）
100mEq/L
3.5∼5.0mEq/L
図3.血清K値、血液pHおよび体内K総量/容量比変化の関係
7.0
6.0
血清K値
5.0
4.0
3.0
2.0
1.5
-20
-10
0
+10
し、これらの治療は効果
K+ より親和性が低い。そのため、Ca2+ に比べて Na+
発現が速い一方で持続
は K+ とのイオン交換が起こりやすく、交換効率がより
時間は短く、また体内の
高いといえるのである。
た め、一 時 的 な 対 症 療
根 本 的 な 治 療として
血清K値低下作用に加え、
アシドーシス補正作用も期待できる
Na型陽イオン交換樹脂
製剤の注腸または経口
実臨床においても、このような理論上の機序によ
での投与や透析療法に
る違いを実感する症例を経験することは少なくない。
図4.ポリスチレンスルホン酸樹脂に対する陽イオンの親和性
.0
pH7 .1
7
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
8.0
Ca2+ は K+ よりも同樹脂との親和性が高いが、Na+ は
は、陽 イオン 交 換 樹 脂
提供：鶴屋和彦氏
（mEq/L）
法）が 行 わ れ る。し か
法にすぎない。
便
血清K濃度
2.27、Ca イオン（Ca2+）は 4.15 となる 3）。すな わち、
総 K 量を変 化させ な い
（約20∼50mEq/日）
細胞内K濃度
- インスリン 療 法（GI 療
+20（％）
K欠乏または過剰の百分率
B.H.スクリブナー著、柴垣昌功訳：体液−電解質バランス 臨床教育のために 中外医学社, 1971改変
リチウム（Li+） 1.00
水素（H+） 1.32
ナトリウム（Na+）
1.58
アンモニウム（NH4+）
1.90
カリウム（K+）
2.27 ポリスチレンスルホン酸ナトリウムが
イオン交換しやすい電解質
2.95
マグネシウム（Mg2+）
3.13
亜鉛（Zn2+）
3.23
コバルト
（Co2+）
3.29
銅（Cu2+）
3.45 ポリスチレンスルホン酸カルシウムが
ニッケル（Ni2+）
イオン交換しやすい電解質
4.15
カルシウム（Ca2+）
4.70
ストロンチウム（Sr2+）
6.56
鉛（Pb2+）
7.47
バリウム（Ba2+）
0
2
4
6
8
選択係数（リチウムを1として）
山辺武郎 編：イオン交換樹脂−基礎と応用− 金原出版，
1962より作図
患者の予後を悪化させるため、血清 K 値の適切な管
このような生体内のバランスにより、健常人では
よって、体内に蓄積した K を除去する必要がある。
理と高 K 血症の治療はきわめて重要である。
細 胞 内 K 濃 度 は 約 100mEq/L、血 清 K 値 は 3.5 ∼
腎不全の症例では、腎臓からの K 排泄が低下する
さらに、血清 K 値は抗アルドステロン薬やアンジ
5.0mEq/L に維持されている。これに対して、血清 K
ため、大腸内への K 排泄が代償性に亢進している。
オテンシン変換酵素（ACE）阻害薬、アンジオテンシ
値を上昇させ、高 K 血症を引き起こす要因としては、
しかし、大腸での K 排泄は電気化学的勾配に沿った
ンⅡ受容体拮抗薬（ARB）
といったレニン・アンジオ
体内総 K 量の増加と細胞内外の K 分布の異常という
受動輸送であることから、その排泄量には限界があ
テンシン
（RA）系阻害薬の服用によっても上昇するが、
2 つが考えられる。
る。陽イオン交換樹脂は腸管内の K イオン（K+）をイ
同研究によると高 K 血症の発現頻度は RA 系阻害薬
前者は腎不全などにより体外への K 排泄が低下し、
オン交換によって吸着し、そのまま便中へ排泄する。
の併用投与＞単独投与＞投与なしの順に高かった。
細胞外液の K が増加することで血清 K 値が上昇する。
大腸内の K+ 濃度が低下することで、再び大腸からの
CKD 患者ではもともと血清 K 値の上昇があることに
一方、後者ではアシドーシスなどにより細胞内の K が
K+ 排泄が可能となり、血液から大腸へ K+ が移行する
加え、これらの薬剤の使用機会が多いことも念頭に置
細胞外に移動することで、体内総 K 量は変わらない
ようになる。
いておく必要がある。
にもかかわらず、血清 K 値が上昇する。
このような機序によって、陽イオン交換樹脂を連日
アシドーシスと血清 K 値が密接に関係することは、
投与することで、大腸からの K 排泄が促進され体内
古くから知られている 2）。血液 pH が正常値である
の総 K 量が低下するのである。
生体内でのK分布と血清K値を
上昇させる因子
7.4 であれば血清 K 値は 4.0mEq/L に維持されるが、
pH が 7.0 まで低下しアシドーシスをきたすと、体内
Na型陽イオン交換樹脂は
K+との交換効率が高い
性別や体格によっても変動するが、健常人では体内
総 K 量は同じでも血清 K 値は 7.0mEq/L 近くまで上
の総 K 量は約 3,000mEq である。その約 98% は細胞
昇する
（図 3）。このため、高 K 血症の治療では K の
内に存在し、血液など細胞外に存在する K はわずか
排泄低下を補うとともに、アシドーシス補正も考慮す
現在、陽イオン交換樹脂製剤には、Na 型のポリス
2% 程度と少ない（図 2）
。また、細胞内では K の 75%
る必要がある。
チレンスルホン酸ナトリウム（ケイキサレート）
と、カ
ルシウム（Ca）型のポリスチレンスルホン酸カルシウ
が筋肉に蓄積されているため、男性に比べて筋肉量
の少ない女性の方が高 K 血症を生じやすいとされる。
ムの 2 種類がある。いずれも同じ樹脂が用いられて
高K血症に対する
陽イオン交換樹脂の役割
通常、Kは1日あたり約25∼60mEqが食事などから
摂取され、尿に約 20 ∼50mEq、便に約 5 ∼10mEq が
いるが、両者の K＋交換能には理論的に違いがある。
これには、ポリスチレンスルホン酸樹脂に対する陽
排泄される。さらに、体内の総 K 量は腎臓の集合管
高 K 血症の治療としては、致死性不整脈の予防を
イオンの親和性が関係している
（図 4）。
で調整されており、尿から血液へ Na が再吸収され、
目的とした緊急治療と、体内に蓄積した K の除去を
ポリスチレンスルホン酸樹脂は疎水性であるた
代わりに血液から尿へ K が排泄される。このとき、
目的とした治療があげられる。緊急治療では、K の心
め、水和が弱い陽イオンほどポリスチレンスルホン
アルドステロンが NaとK の交換に対して作用するため、
筋毒拮抗作用を有するグルコン酸カルシウムの投与
酸樹脂と結合しやすい（親和性が高い）
という特性が
前述のように RA 系阻害薬によってアルドステロンの
や、血液中の K を一時的に細胞内へ移行させる目的
ある。最も水和が強いリチウムイオン（Li+）の選択係
作用をブロックすると血清 K 値が上昇するのである。
で炭酸水素ナトリウム
（NaHCO3）の投与やグルコース
数 を 1.00 と す ると、Na イ オ ン（Na+）は 1.58、K+ は
図2.体内におけるKの分布
細胞外
体内Kの総量
約3,000mEq
（血清，
間質液）2%
細胞内
体内総K量の98%
K摂取
筋肉（75%）
肝細胞（7%）
赤血球（7%）
骨（9%）
（約25∼60mEq/日）
尿
（約5∼10mEq/日）
100mEq/L
3.5∼5.0mEq/L
図3.血清K値、血液pHおよび体内K総量/容量比変化の関係
7.0
6.0
血清K値
5.0
4.0
3.0
2.0
1.5
-20
-10
0
+10
し、これらの治療は効果
K+ より親和性が低い。そのため、Ca+ に比べて Na+
発現が速い一方で持続
は K+ とのイオン交換が起こりやすく、交換効率がより
時間は短く、また体内の
高いといえるのである。
た め、一 時 的 な 対 症 療
根 本 的 な 治 療として
血清K値低下作用に加え、
アシドーシス補正作用も期待できる
Na型陽イオン交換樹脂
製剤の注腸または経口
実臨床においても、このような理論上の機序によ
での投与や透析療法に
る違いを実感する症例を経験することは少なくない。
図4.ポリスチレンスルホン酸樹脂に対する陽イオンの親和性
.0
pH7 .1
7
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
8.0
Ca+ は K+ よりも同樹脂との親和性が高いが、Na+ は
は、陽 イオン 交 換 樹 脂
提供：鶴屋和彦氏
（mEq/L）
法）が 行 わ れ る。し か
法にすぎない。
便
血清K濃度
2.27、Ca イオン（Ca+）は 4.15 となる 3）。す な わ ち、
総 K 量を変 化させ な い
（約20∼50mEq/日）
細胞内K濃度
- インスリン 療 法（GI 療
+20（％）
K欠乏または過剰の百分率
B.H.スクリブナー著、柴垣昌功訳：体液−電解質バランス 臨床教育のために 中外医学社, 1971改変
リチウム（Li+） 1.00
水素（H+） 1.32
ナトリウム（Na+）
1.58
アンモニウム（NH4+）
1.90
カリウム（K+）
2.27 ポリスチレンスルホン酸ナトリウムが
イオン交換しやすい電解質
2.95
マグネシウム（Mg2+）
3.13
亜鉛（Zn2+）
3.23
コバルト
（Co2+）
3.29
銅（Cu2+）
3.45 ポリスチレンスルホン酸カルシウムが
ニッケル（Ni2+）
イオン交換しやすい電解質
4.15
カルシウム（Ca2+）
4.70
ストロンチウム（Sr2+）
6.56
鉛（Pb2+）
7.47
バリウム（Ba2+）
0
2
4
6
8
選択係数（リチウムを1として）
山辺武郎 編：イオン交換樹脂−基礎と応用− 金原出版，
1962より作図
当院の外来 CKD 患者で、ケイキサレートを開始
いても抗アルドステロン 薬 や ACE 阻 害 薬、ARB と
す る 前 6 ヵ 月 間 の eGFR 低 下 が 2.0 mL/min/1.73
いった RA 系阻害薬が汎用されるようになっている。
m2 以上であった 7 例を対象に、ケイキサレート投与
これに伴い、高 K 血症による入院率や死亡率の上昇
前後の 6 ヵ月間における eGFR 変化量（腎不全の進
も報告されており 10）、CKD 患者における K 管理の重
行速度）を観察したところ、腎不全の進行速度はケ
要性はますます高まっているといえる。
イキサレート投与後で有意に遅延した（p＝0.0078、
さらに、アシドーシスの補正についても、血清 K 値
Wilcoxson の符号順位検定）。これらのデータはま
を改善させることに加え、腎不全進展抑制の観点か
だ予備的解析であるが、ケイキサレート投与による
ら注目度が高まっている。
アシドーシス補正と腎不全進展抑制の関連について
このような現状において、血清 K 値を低下させ、副
は、今後さらなるメカニズムの解明が期待される。
次的にアシドーシスを補正するケイキサレートは、
CKD 領域において有用な高 K 血症改善剤として期待
高まるケイキサレートへの期待
が高まりつつある。
引用文献
1）Einhorn LM et al.: Arch Intern Med 169; 1156,
2009
2）B.H. スクリブナー 著 , 柴垣昌功 訳：体液 - 電解質バラ
ンス 臨床教育のために 中外医学社 , 1971
3）山辺武郎 編：イオン交換樹脂−基礎と応用− 金原出
版 , 1962
4）廣瀬幸恵ほか：透析会誌 43; 919, 2010
5）満生浩司ほか：臨牀透析 29; 715, 2013
6）鳥居薬品株式会社 社内資料
7）Vashistha T et al. : Clin J Am Soc Nephrol 8:
254, 2013
8）
日本 透 析 医 学 会 : わが 国 の 慢 性 透 析 療 法 の 現 況
2009 年 12 月 31 日現在
9）de Brito-Ashurst L et al.: J Am Soc Nephrol 20;
2075, 2009
10）Juurlink DN et al. : N Engl J Med, 351: 543-51,
2004
CKD 患者において、高 K 血症の是正は生命予後の
観点からきわめて重要である。近年、CKD 領域にお
2013年 1
2013年 1
6
6
甲状腺ホルモン製剤 左記薬剤の効果が減弱す 本剤が消化管内で
ることがあるので、服用時間 左記薬剤を吸着す
レボチロキシン
等 をずらすなど注意すること。 ることにより、
これら
の薬剤の吸収を阻
害すると考えられる。
注意：本剤2包
（3.27g/包×2）
はケイキサレート散1包
（5g）
に相当する。
2015年9月作成
IF20-1509P
KAY TJ010A