薬物動態学（Pharmacokinetics）— ADME

薬物動態学（pharmacokinetics）は、時間の経過とともに体が薬に対して何をするかを扱う学問です。ADME はその標準的な略語で、吸収、分布、代謝、排泄を意味します。これら4つの過程を合わせて考えることで、同じ薬でも患者によって濃度が異なりうる理由が説明できます。

重要な考え方はシンプルです。投与量と曝露量は同じではありません。薬が投与されると、通常は薬物濃度が上昇し、体内に広がり、その後低下していきます。薬物動態学は、その濃度変化の曲線がなぜその形になるのかを説明します。

薬物動態学とは何か

吸収とは、薬が投与部位から血流に入る過程のことです。経口錠剤であれば、通常はまず溶解し、腸管壁を通過する必要があります。薬が静脈内投与される場合、吸収の過程は実質的に省かれます。

分布とは、薬が血液と組織の間を移動する過程です。主に血流中にとどまる薬もあれば、より容易に組織へ移行する薬もあります。タンパク結合、血流、化学的性質はいずれもこの段階に影響します。

代謝とは、薬が別の化合物へ化学的に変換される過程で、多くは肝臓で起こります。これはしばしば体が薬を除去する助けになりますが、必ずしも薬の作用が終わることを意味しません。活性代謝物を生じる薬もあれば、活性を示すために代謝を必要とするプロドラッグもあります。

排泄とは、薬そのもの、またはその代謝物が体外へ出ていく過程です。腎臓は主要な経路の1つですが、それだけではありません。胆汁や便を通じて排出される化合物もあり、揮発性の物質の一部は肺から排出されます。

薬物動態学が扱うのは、単なる投与量ではなく薬物曝露です。2人の患者が同じ用量を投与されても、吸収、代謝、排泄のされ方が異なれば、時間とともに薬物濃度は異なることがあります。

そのため、投与経路、投与タイミング、患者の状態が重要になります。投与量は出発点にすぎません。薬物動態学は、実際にどれだけが全身循環に到達し、どこへ行き、どれくらい長く存在するかを教えてくれます。

単純化した例を考えましょう。ある人が $100$ mg の錠剤を飲み込んだとします。

まず、薬は溶けて腸を通過しなければなりません。これが吸収です。投与量の一部しか吸収されなかったり、全身循環に到達する前に一部が初回通過代謝で失われたりすると、血流に入る量は $100$ mg 未満になります。

仮に、未変化体の薬が約 $60$ mg 全身循環に到達したとします。これは、その $60$ mg のすべてが血液中にとどまることを意味しません。一部は組織へ移行し、一部は血漿中に残るかもしれません。これが分布です。

次に、酵素が薬の一部を別の化合物へ変換することがあります。これが代謝です。薬によっては、それらの化合物は不活性であったり、活性を持っていたり、あるいは除去されやすくなっていたりします。

最後に、体は薬とその代謝物を除去します。これが排泄です。腎機能が低下していると、除去は遅くなり、濃度がより長く高いまま保たれることがあります。

この例は意図的に単純化していますが、重要な点を示しています。飲み込んだ量は、時間の経過の中で標的部位に利用可能な量と同じではありません。

これらの用語はよく混同されるため、はっきり分けて考えると役立ちます。

薬物動態学が問うのは、体が薬に対して何をするかです。どれだけ体内に入り、どこへ行き、どう変化し、どう出ていくかを扱います。

薬力学が問うのは、薬が体に対して何をするかです。たとえば鎮痛、血圧低下、毒性といった生物学的作用を扱います。

要するに、薬物動態学は曝露の話です。薬力学は反応の話です。

この2つは同じではありません。バイオアベイラビリティ、代謝、クリアランスが変化すると、同じ投与量でも血中濃度は異なりえます。ここでいうバイオアベイラビリティとは、投与量のうち未変化体のまま全身循環に到達する割合を意味します。

多くの場合、代謝によって作用は弱まるか終わりますが、常にそうとは限りません。活性を保つ代謝物もあり、代謝による活性化を必要とする薬もあります。

腎臓は重要ですが、唯一の経路ではありません。正しい答えは、その薬とその化学的性質によって決まります。

年齢、肝機能、腎機能、遺伝、食事、相互作用を起こす薬は、いずれも影響しえます。「その薬がどう振る舞うか」という説明は、それが測定された条件のもとでのみ信頼できます。

薬物動態学は、次のような判断が必要なときに使われます。

もう一歩進みたいなら、次は半減期を学ぶとよいでしょう。半減期は ADME の代わりになるものではありませんが、消失が支配的になった後に薬物濃度がどれくらいの速さで低下するかを、簡潔に考える助けになります。

似た問題を解いてみたいなら、同じ薬の経口投与と静脈内投与を比べて、ADME のどの部分が最も変化するかを考えてみてください。

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