がん患者におけるオピオイド誘発性便秘（OIC）の主要テーマと重要な事実に関する詳細な説明資料
1. はじめに
オピオイド誘発性便秘（OIC）は、がん患者の疼痛管理に広く使用されているオピオイドの一般的な合併症であり、患者の予後と生活の質に著しい影響を与えます。OICの病態は複雑であり、効果的な治療法の開発を困難にしています。この説明資料は、提供された情報源に基づいて、OICの主要なメカニズムと潜在的な治療標的を包括的にレビューすることを目的としています。
2. OICの定義と診断基準
OICは以前、オピオイド誘発性腸機能障害（OIBD）の一症状と見なされていましたが、現在では、胃腸科医、腫瘍科医、老年科医、疼痛専門医による学際的な管理が必要な独立した疾患として認識されています。
- 診断基準: OICの診断には、ローマ基準が広く採用されています。これは、「オピオイドの開始または追加後に新規または悪化した便秘」であり、以下の基準のうち少なくとも2つを満たすものです。
- 25%の排便が硬い、著しい努力が必要、または不完全である。
- 肛門閉塞が存在し、排便に手動の補助が必要である。
- 週に3回未満の自発的排便がある。
- 下剤を使用しない限り、軟便がほとんどない。
- 時間的関係: ローマ基準は、オピオイド使用と便秘との間の因果関係および時間的関係を強調しています。イタリアの2021年のOIC専門家コンセンサスでは、OICを「少なくとも2週間以上にわたって出現または悪化した便秘症状の存在」と定義しています。
3. OICの病態メカニズム
OICは、オピオイドが腸管の複数の側面に作用する多因子性のプロセスです。主なメカニズムは以下の通りです。
3.1 オピオイド受容体の作用
オピオイドは、モルヒネ受容体（MOR）、デルタオピオイド受容体（DOR）、カッパオピオイド受容体（KOR）、ノシセプチン受容体（NOPR）、MRGPRX1、MRGPRX2などのオピオイドリガンド結合を介して作用します。腸管にはすべてのオピオイド受容体サブタイプが存在し、中でもMORが最も豊富です。
- MORの分布: MORは、腸管筋、粘膜下神経叢、回腸の縦走筋に位置する免疫細胞に豊富に存在します。
- DORの分布: DORは大小腸に分布しています。
- KORの分布: KORは粘膜下領域、カハール間質細胞（ICCs）、および筋間ニューロンに優勢です。
オピオイド受容体の活性化は、GTP結合タンパク質（Gタンパク質）を介したシグナル伝達経路を引き起こし、cAMPレベルの低下、電位依存性カルシウムチャネル（VGCC）の阻害、カリウムイオンチャネル（GIRK）の開放、およびシナプス小胞SNAP受容体（SNARE）タンパク質複合体の抑制などを引き起こします。
3.2 オピオイドによる腸管運動の障害
オピオイドは、腸管神経系、ICCs、および腸管平滑筋細胞に存在するオピオイド受容体を介して腸管運動を抑制します。
3.2.1 オピオイドによる腸管神経シグナル伝達の抑制
- 神経興奮性の低下: オピオイド（主にMORとDOR）は、腸管ニューロン上の抑制性Gタンパク質に結合し、アデニル酸シクラーゼ（AC）を阻害し、cAMPレベルを低下させ、プロテインキナーゼA（PKA）の活性を減少させます。これにより、腸管ニューロンのゆっくりとした過分極（SAHP）が起こり、神経興奮性が低下し、神経シグナル伝達が阻害されます。
- 神経伝達物質放出の減少: オピオイド受容体の活性化はVGCCの活動を阻害し、細胞内Ca2+濃度と神経伝達物質の放出を減少させます。これにより、アセチルコリン（Ash）やタキキニン（サブスタンスP）などの興奮性運動ニューロンからの神経伝達物質の放出が妨げられ、腸管の機能と伝達が妨げられます。
3.2.2 オピオイドによるKit+ICCsの減少
- ICCsの重要性: ICCsは腸管運動の「ペースメーカー」および「メトロノーム」として機能し、腸管の平滑筋細胞との橋渡し役を果たします。
- OICにおけるICCの枯渇: 「Opioid-induced intestinal inflammation may mediate ICC depletion in OIC patients.（オピオイド誘発性の腸管炎症がOIC患者におけるICCの枯渇を媒介する可能性がある）」ことが示唆されています。モルヒネに曝露された人間およびマウスの便のオミックス解析では、腸内微生物叢の組成に著しい変化が見られ、マウスの便サンプルではLPS産生が上昇していました。
- メカニズム: LPS/TLR4/TNF-α経路がKitを介した細胞シグナル伝達を阻害し、ICCsの分化を妨げる可能性があります。また、M1極性化マクロファージから分泌されるエキソソームが、幹細胞因子（SCF）シグナル伝達を標的とすることでICCの量と機能を調節する可能性があります。腸内微生物叢の調節（短鎖脂肪酸（SCFA）産生や5-ヒドロキシトリプタミン（5-HT）分泌の増加を介して）がICC集団を回復させることが示唆されています。
3.2.3 オピオイドによる腸管平滑筋の不規則な収縮
腸管平滑筋は、興奮性運動ニューロン、抑制性運動ニューロン、およびICCsによって制御されています。オピオイドは、神経興奮性の低下とICCsの減少を通じて、腸管平滑筋の調節システムを機能不全にし、OICを引き起こします。モルヒネに曝露されたマウスでは、近位結腸、回腸、空腸、特に直腸の収縮性が低下することが観察されています。
3.3 オピオイドによる腸内微生物叢の不均衡とバリア機能不全
複数の動物研究により、オピオイドが腸内フローラの不均衡、腸粘膜バリア機能不全、および炎症性サイトカインの放出を引き起こすことが示されています。
3.3.1 オピオイドによる腸内微生物叢組成の変化
- 乳酸菌と嫌気性菌の減少: 臨床研究では、オピオイド使用者において、乳酸菌と嫌気性菌の存在量が有意に変化することが示されています。
- 腸管運動調節への影響: 「It is plausible to infer that opioids may decrease intestinal SCFA concentrations to repress 5-HT3 receptor activity, ultimately contributing to intestinal dysbiosis.（オピオイドは腸内SCFA濃度を低下させ、5-HT3受容体活性を抑制し、最終的に腸内細菌叢の不均衡に寄与する可能性があると推論するのが妥当である）」ことが指摘されています。腸内細菌由来の代謝産物である短鎖脂肪酸（SCFA）は、迷走神経求心性線維上の5-HT3受容体を刺激することで腸管運動を促進することが知られています。
3.3.2 オピオイドによる腸管バリア機能の障害
腸管バリアは、粘液、腸内微生物、防御タンパク質、腸管上皮細胞、免疫細胞から構成され、その障害は腸機能不全を引き起こします。
- タイトジャンクションの減少と杯細胞の減少: モルヒネに曝露されたマウスでは、腸管上皮細胞間のタイトジャンクションが減少し、杯細胞の集団が減少し、免疫応答が減弱することが示されています。これは、オピオイド使用が腸管バリア機能の独立した危険因子であることを示しています。
- Akkermansia muciniphilaの減少: 長期メサドン治療を受けている患者では、腸管上皮の完全性の低下と、Akkermansia muciniphilaの存在量の減少が観察されています。Akkermansia muciniphilaは、腸管免疫、神経応答、および代謝を強化することにより有益な効果を発揮します。
- Notchシグナル経路の抑制: 腸管上皮細胞の維持は、陰窩幹細胞の分化に依存しています。モルヒネ曝露は、陰窩幹細胞の分化と増殖に重要なNotch経路を有意に抑制し、陰窩幹細胞の数をさらに減少させます。
- 粘液分泌の減少: オピオイドは、腸管運動を抑制することで腸管内容物の通過を遅らせ、粘液分泌を減少させます。長期間のオピオイド使用は、粘液層の組成と水分含有量を破壊し、「緩衝帯」および「保護層」としての粘液層の役割を奪います。
3.3.3 腸管免疫細胞の活性化と炎症
便秘後には腸管免疫細胞が活性化されることが示唆されており、腸管免疫系と腸管神経系の間の相互作用は腸管恒常性の維持に不可欠です。
- 免疫抑制と炎症促進: MOR作動薬は、マクロファージと単球のLPSに対する免疫応答を抑制し、NK細胞の細胞毒性を減少させ、腸管炎症を促進します。
- 腸内フローラの変化: 短期または長期のモルヒネ治療を受けた患者では、腸内フローラの組成が変化し、主にバクテロイデス門とファーミキューテス門が減少し、プロテオバクテリアが増加します。
- Treg細胞とSCFAの関連: 制御性T細胞（Tregs）は腸管細胞におけるオピオイド受容体の発現を増加させることで腸管炎症を抑制し、腸管運動調節異常を是正することができます。Tregの発生と機能は腸内微生物代謝産物SCFAの産生に依存していますが、モルヒネ治療後にはSCFAの産生が減少します。
- マクロファージ機能の障害: オピオイドは、マクロファージのアポトーシスを誘導し、貪食作用を減少させ、マクロファージの補充を阻害し、それによってマクロファージの免疫機能を障害し、腸管炎症を引き起こします。
3.4 オピオイドによる腸管グリア細胞（EGCs）の間接的な調節
モルヒネは、EGCsにおけるグリア線維性酸性タンパク質（GFAP）の発現と炎症性因子の分泌を増加させることでOICを引き起こすことが示されています。
- MORの関与: MOR遺伝子をsiRNAでサイレンシングすることでこの効果は逆転するため、OICの発症にMORが関与していることが示唆されます。
- ATPシグナル伝達と神経細胞死: モルヒネに曝露されたマウスの腸管EGCsでは、プリン作動性P2X受容体活性が著しく亢進し、LPSはさらにATPシグナル伝達を増幅させ、P2X4/7受容体の発現を強化します。ATPは、EGCs-プリン作動性-コネキシン43（CX43）経路を介して腸管ニューロンの死を誘導し、腸管運動を障害することが知られています。
- CMMC機能への影響: 結腸の糞便を推進する結腸移行性運動複合体（CMMC）は、主に興奮性コリン作動性ニューロンによって駆動され、EGCsが関与しています。NO/cGMPシグナル伝達経路はCMMC機能に不可欠であり、MORの活性化は腸管炎症を誘導し、腸管神経細胞に損傷を与える可能性があります。
4. 考察と潜在的な治療標的
OICは、オピオイド鎮痛剤を投与されているがん患者の一般的な合併症であり、患者の経済状況と生活の質に大きな影響を与えます。現在の治療選択肢は最適とは言えません。
- OICのメカニズムのまとめ: オピオイドは、腸管運動神経とICCsを障害して胃腸運動を低下させます。その後の腸内微生物叢と腸管バリア機能の障害が炎症と胃腸運動障害を悪化させ、最終的にOICを引き起こします。
- 腸内微生物叢の役割: 「The gut microbiota and their metabolites co-work in the pathogenesis of OIC.（腸内微生物叢とその代謝産物は、OICの病態発生において共同で作用する）」ことが強調されています。
- ICCsの重要性: 「The reduction in the number of ICCs, which act as the “pacemakers” of gastrointestinal motility, may serve as a mechanism of OIC.（胃腸運動の「ペースメーカー」として機能するICCsの数の減少は、OICのメカニズムとして機能する可能性がある）」とされています。
- 腸管恒常性における相互作用: 腸内細菌と腸管神経系の間の相互作用は腸管恒常性の維持に不可欠であり、SCFAは腸管免疫細胞にとって重要です。したがって、腸内微生物叢の変化は腸管免疫系の調節不全に寄与する可能性があります。
結論として、腸内微生物叢とその代謝産物はOICの病態形成において極めて重要な役割を果たしており、治療標的としての大きな可能性を秘めています。
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原著のリンク：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jcmm.70553
ライセンス：
CC-BY 4.0
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
書誌事項：
Liu M, Sheng Y, He Y, Wu S, Jin C, Shen L. Progresses in Questing for the Truth of Opioid-Related Constipation in Cancer Patients. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2025;29:e70553.
改変と限界：
本コンテンツは参照した論文の内容に基づいて、生成AIによりその内容をまとめなおしたものです。
AIの限界としてハルシネーションが知られています。漢字の読み間違いが存在します。
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