珪肺症

珪肺症は、結晶化していないシリカの粉塵を吸入することで発症し、結節性肺線維症を特徴とします。慢性珪肺症は、初期には症状が現れないか、軽度の呼吸困難のみを示しますが、数年かけて進行し、肺容積が増大し、呼吸困難、低酸素血症、肺高血圧、呼吸不全を引き起こすことがあります。

診断は病歴と胸部X線検査に基づいて行われます。珪肺症には支持療法と、重症の場合は肺移植以外に効果的な治療法はありません。

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珪肺症の原因は何ですか?

珪肺症は、最も古くから知られている職業性肺疾患であり、透明な「遊離」石英（普通石英）の形態をとる微小なシリコン粒子の吸入、あるいは、より稀ではあるが、二酸化ケイ素と他の元素（例えばタルク）が混ざった珪酸塩鉱物の吸入によって引き起こされます。最もリスクが高いのは、岩石や砂を扱う労働者（鉱夫、採石場労働者、石工）や、石英を含む工具や砂の研磨ホイールを使用する労働者（砂採掘者、ガラス吹き職人、鋳造・宝石・陶芸職人、陶芸家）です。鉱夫は、珪肺症と炭鉱労働者塵肺症の混合疾患のリスクがあります。

慢性珪肺症は最も一般的な形態であり、通常は数十年にわたる曝露後に発症します。加速性珪肺症（まれ）および急性珪肺症は、数年または数ヶ月にわたるより強い曝露後に発症することがあります。石英は肺がんの原因にもなります。

珪肺症の発症リスクに影響を与える要因としては、曝露期間と強度、シリコーンの形態（透明シリコーンへの曝露は結合シリコーンへの曝露よりもリスクが高い）、表面特性（コーティングされていないシリコーンへの曝露はコーティングされたシリコーンへの曝露よりもリスクが高い）、そして粉塵が粉砕されて吸入可能となった後の吸入速度（粉砕直後の曝露は遅延曝露よりもリスクが高い）などが挙げられます。工業大気中の遊離シリカの現在の限界値は100µg/m3で、これは平均8時間曝露と粉塵中のシリカの割合から算出された値です。

珪肺症の病態生理学

肺胞マクロファージは吸入された遊離シリカ粒子を摂取し、リンパ組織および間質組織に侵入します。マクロファージはサイトカイン（腫瘍壊死因子TNF-α、IL-1）、成長因子（腫瘍増殖因子FGF-β）、および酸化剤の放出を誘導し、実質の炎症、コラーゲン合成、そして最終的には線維化を促進します。

マクロファージが死滅すると、細気管支周囲の間質組織にシリカを放出し、この疾患に特徴的な珪肺結節を形成します。これらの結節は、初期にはマクロファージ、リンパ球、肥満細胞、線維芽細胞、そしてコラーゲンの無秩序な塊と、偏光顕微鏡で最もよく観察できる散在する両凸粒子から構成されています。成熟するにつれて、結節の中心部は典型的なタマネギの皮のような外観を持つ線維組織の密集した球状になり、その周囲を炎症細胞の外層が取り囲みます。

低強度または短期の曝露では、これらの結節は個別に存在し、肺機能に変化は生じません（単純性慢性珪肺症）。しかし、高強度または長期の曝露（複雑性慢性珪肺症）では、これらの結節が癒合し、進行性の線維化と肺機能検査における肺容積（VLC、VC）の減少を引き起こします。あるいは、複数の結節が癒合し、時には大きな塊を形成することもあります（進行性広範線維化とも呼ばれます）。

急性珪肺症は、短期間のシリカ粉塵への強い曝露によって引き起こされ、肺胞腔は肺胞タンパク症（シリカプロテノーシス）にみられるものと同様のPAS陽性タンパク質基質で満たされます。単核細胞が肺胞中隔に浸潤します。シリカプロテノーシスを特発性変化と鑑別するためには、職業上の短期曝露歴が必要です。

珪肺症の症状

慢性珪肺症患者は無症状の場合が多いですが、最終的には労作時呼吸困難を呈することが多く、それが安静時呼吸困難へと進行します。湿性咳嗽を伴う場合は、珪肺症、併発する慢性職業性気管支炎、または喫煙が原因である可能性があります。病気の進行に伴い呼吸音は弱まり、肺の硬化、肺高血圧、そして進行例では右室不全の有無にかかわらず呼吸不全を呈することがあります。

急速進行性珪肺症の患者は、慢性珪肺症の患者と同様の症状を経験しますが、その期間はより短くなります。同様の病理学的変化とX線画像所見は、多くの場合、数か月から数年かけて現れます。

急性珪肺症の患者は、急速に進行する呼吸困難、体重減少、倦怠感、両側のびまん性喘鳴を経験します。呼吸不全は2年以内に発症することがよくあります。

複合型珪肺症（合併症型）は、慢性または進行性の重篤な疾患であり、典型的には肺の上部に局在する広範な線維性腫瘤を特徴とします。珪肺症の重篤な慢性呼吸器症状を引き起こします。

珪肺症の患者は皆、肺結核または非肉芽腫性抗酸菌症のリスクが高くなります。これはおそらく、マクロファージ機能の低下と潜伏感染の活性化リスクの上昇によるものと考えられます。その他の合併症としては、自然気胸、気管支結石症、気管支閉塞などがあります。肺気腫は、結節の集積部に隣接する部位や進行性広範線維化部位によく見られます。石英への曝露と珪肺症は肺がんの危険因子です。

珪肺症の診断

珪肺症の診断は、X線画像と既往歴に基づいて行われます。X線画像が不明瞭な場合は、生検が確定診断の役割を果たします。珪肺症を他の疾患と鑑別するために、追加検査が行われます。

慢性珪肺症は、胸部X線写真またはCT（通常は上肺野）上で、多発する1～3mmの円形浸潤または結節によって診断されます。CTは、特にヘリカルCTまたは高解像度CTを使用する場合、単純X線写真より感度が高くなります。重症度は国際労働機関（ILO）が開発した標準尺度を用いて分類され、訓練を受けた検査者が胸部X線写真を用いて浸潤の大きさや形状、浸潤の濃度（数）、胸膜変化を評価します。CTでは同等の尺度はまだ開発されていません。縦隔リンパ節および門脈リンパ節の石灰化はよく見られ、卵殻のような外観を呈することもあります。重度の実質性病変が胸膜に隣接していない限り、胸膜肥厚はまれです。まれに、実質性病変の体積が少ない患者に石灰化した胸膜沈着物が生じることがあります。通常、嚢胞は集塊の周りに形成されます。集塊が大きくなって体積減少を引き起こすと、気管偏位が起こることがあります。真性空洞は結核性の病変を示唆する場合があります。慢性珪肺症とX線写真上で類似する疾患は数多くあり、溶接工鉄沈着症、ヘモジデローシス、サルコイドーシス、慢性ベリリウム症、過敏性肺炎、炭鉱労働者塵肺症、粟粒結核、真菌性肺病変、転移性腫瘍などが挙げられます。肺門リンパ節および縦隔リンパ節の卵殻状石灰化は、珪肺症と他の肺疾患の鑑別に役立つ場合がありますが、本疾患に特有の所見ではなく、通常は認められません。

急速進行性珪肺症は、X 線上では慢性珪肺症のように見えますが、より急速に進行します。

急性珪肺症は、症状の急速な進行と、胸部X線写真において肺胞に液体が充満したことにより肺底部にびまん性の肺胞浸潤影が認められることによって診断されます。CT検査では、網状浸潤からなるすりガラス陰影と、局所的な硬化および不均一性を伴う領域が認められます。慢性および進行性珪肺症にみられる多発性の円形陰影は、急性珪肺症の特徴ではありません。

珪肺集塊は、慢性珪肺症を背景に、直径 10 mm を超える合流した黒ずみによって認識されます。

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珪肺症に関する追加研究

胸部CT検査は石綿症と珪肺症の鑑別に有用ですが、通常は曝露歴と胸部X線写真に基づいて行われます。CT検査は、単純性珪肺症から集塊性珪肺症への移行を検出するのにより有用です。

ツベルクリン皮膚テスト、喀痰検査および細胞診、CT、PET、気管支鏡検査は、珪肺症を播種性結核または悪性腫瘍と区別するのに役立ちます。

肺機能検査（PFT）とガス交換（一酸化炭素拡散能（DL）、動脈血ガス分析）は診断には役立ちませんが、病気の進行をモニタリングするのに役立ちます。初期の慢性珪肺症では、肺容量が正常範囲の下限まで減少しているものの、機能的残気量と肺容量は正常です。珪肺症集塊におけるPFTでは、肺容量、DLの減少、気道閉塞が明らかになります。動脈血ガス分析では、通常、CO2貯留を伴わない低酸素血症が示されます_。パルスオキシメトリー、またはできれば動脈カテーテルを用いた労作時ガス交換検査は、肺機能の悪化を最も感度の高い基準の一つです。

一部の患者では抗核抗体とリウマトイド因子の上昇が時折検出されますが、これらは基礎にある結合組織疾患を示唆するものの、診断にはなりません。珪肺症患者は全身性強皮症（強皮症）への進行リスクがさらに高く、また、珪肺症患者の中には、胸部X線またはCTで3～5mmの肺リウマチ結節が検出される関節リウマチを発症する患者もいます。

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珪肺症の治療

急性珪肺症の一部の症例では、全肺洗浄が有効な場合があります。慢性珪肺症患者の肺における総ミネラル負荷量は、全肺洗浄によって減少する可能性があります。洗浄後に珪肺症の症状が短期的に改善した症例も報告されていますが、対照試験は実施されていません。一部の研究者は、急性および急速進行性珪肺症において経口グルココルチコイドの使用を支持しています。肺移植は最後の治療法です。

閉塞のある患者は、経験的に気管支拡張薬と吸入グルココルチコイドによる治療が行われます。肺高血圧症を予防するため、低酸素血症のモニタリングと治療が必要です。呼吸リハビリテーションは、患者が日常の身体活動に耐えられるよう支援する可能性があります。珪肺症を発症した労働者は、さらなる曝露から隔離する必要があります。その他の予防策としては、禁煙、肺炎球菌ワクチンおよびインフルエンザワクチンの接種などがあります。

珪肺症を予防するには？

最も効果的な予防措置は、臨床レベルではなく職業レベルで講じられるものであり、粉塵制御、隔離手順、換気、およびシリカを含まない研磨剤の使用が含まれます。呼吸用マスクは便利ですが、十分な保護を提供しません。質問票、スパイロメトリー、胸部X線検査による曝露労働者のモニタリングが推奨されます。モニタリングの頻度は、予想される曝露強度によってある程度異なります。医師は、特に鉱山労働者などの石英に曝露した患者における結核および非結核性抗酸菌感染症の高いリスクに注意する必要があります。石英に曝露しても珪肺症を発症していない人は、一般の人々と比較して結核を発症するリスクが3倍高くなります。珪肺症の鉱山労働者は、一般の人々と比較して結核および非結核性抗酸菌感染症のリスクが20倍以上高く、肺および肺外症状を呈する可能性が高くなります。石英に曝露し、ツベルクリン反応陽性かつ喀痰培養陰性の患者は、標準的なイソニアジドによる化学予防を受けるべきです。治療の推奨事項は、他の結核患者と同じです。珪肺結核患者では珪肺症の再発率が高く、通常推奨されるよりも長い治療期間が必要となる場合があります。