特発性肺線維症（IPF）における吸入一酸化窒素（iNO）。

特発性肺線維症 (IPF) は、両胸膜下ハニカム、中隔肥厚、牽引性気管支拡張症を特徴とする進行性の線維性間質性肺疾患です。 IPF の患者は、軽度の症例であっても運動能力が低下しており、これは労作性息切れ (呼吸困難) と強く関連しています。 IPF での以前の研究では、運動中の呼吸困難は、健康なコントロールと比較して吸気神経駆動 (IND) の増加と関連していることが示されています。 次に、高い IND は、1) 換気効率の低下 (すなわち、 二酸化炭素の生成に対する換気の増加 (V̇E/V̇CO2)); 2) 異常な動的呼吸機構 (1 回換気量 (VT) の鈍化および吸気予備量 (IRV) の極めて低い)、特により進行した疾患における、および; 3) 肺のガス交換障害 (すなわち、 拡散制限および動脈低酸素血症）。

IPF 患者を対象とした私たちの研究室での予備研究では、健康な年齢および性別をマッチさせた対照と比較した場合、運動中の IND の上昇と呼吸困難が運動中に軽度の制限 (全肺容量 (TLC) > 70% 予測) のみであることが示されました。 増加した IND は主に過剰な換気 (V̇E/V̇CO2 が高い) の結果であると思われました。これは、換気を考慮すると、運動中の動的呼吸力学 (VT および動作中の肺容量) が健康な対照と同様であったためです。 重要なことに、これらの患者は動脈 O2 飽和度のわずかな低下しか示しませんでした。 これらのデータは、軽度の IPF の患者は、換気効率の低下 (高 V̇E/V̇CO2) に続発する重大な労作性呼吸困難を有することを示唆していますが、軽度の IPF における V̇E/V̇CO2 の上昇の正確なメカニズムは不明のままです。

化学感受性の増加は、心肺疾患における V̇E/V̇CO2 の上昇に関連しています。 持続的な V̇A/Q̇ のミスマッチと総生理学的死腔の上昇および交感神経の過剰興奮の可能性が、IPF 患者の中枢髄質化学受容器の特性を変化させる可能性があると仮定することは合理的であり、運動 V̇E/V̇CO2 の上昇を少なくとも部分的に説明しています。 肺の微小血管の異常も、IPF の運動中の死腔および V̇E/V̇CO2 の増加の主な原因である可能性があります。 IPF と軽度の機械的制限のある患者は、肺胞と毛細血管の間のガス移動が比較的保存されており、間質性肥厚を伴う線維性肺領域でも同様です。 これは、肺胞と毛細血管の界面が比較的保存されているにもかかわらず、軽度の制限を伴う IPF の局所毛細血管低灌流が V̇A/Q̇ ミスマッチ (具体的には高 V̇A/Q̇ 肺単位の割合の増加) につながる可能性があることを示唆しています。 V̇E/V̇CO2。 軽度の IPF 患者における運動 V̇E/V̇CO2 の上昇に対する化学感受性の増加および/または肺の微小血管異常の相対的な寄与は決定されておらず、この研究の主な焦点です。

IPF における呼吸困難管理の治療選択肢は限られています。 INSTAGE 試験の最近の研究では、ニンテダニブ (抗線維症) とシルデナフィル (肺血管拡張薬) の組み合わせが、呼吸困難の最小限の改善を示したことが示されました。 しかし、選択的肺血管拡張剤である吸入一酸化窒素（iNO）の8週間の治療後のIPF患者の身体活動とガス交換の改善は、他の最近の研究で実証されています. 軽度の IPF の患者は毛細血管床が比較的無傷であると考えられますが、局所的な肺灌流の減衰により生理学的なデッド スペースが比較的大きいと考えられるため、吸入による選択的血管拡張は、固定された微小血管の破壊を伴う進行した疾患よりも有益である可能性があります。 これは、肺気腫が最小限またはまったくない軽度の慢性閉塞性肺疾患患者の運動中の V̇E/V̇CO2 の減少 (生理的な死腔の減少を反映) および呼吸困難を示す最近の研究によって裏付けられています。 重要なことに、動脈血酸素飽和度は運動全体を通して正常であり、iNO の影響を受けませんでした。これは、ガス交換全体に対する iNO の悪影響がないことを示唆しています。 iNO を使用した運動中の V̇E/V̇CO2 の減少は、iNO が肺の微小血管灌流の不均一性を増加させ、V̇A/Q̇ マッチングの改善、死腔の減少、したがって特定の代謝要求に対する換気の低下をもたらすことを示唆しています。

探索的結果として、IPFと軽度の機械的制限のある患者において、iNOがV̇A / Q̇を改善し、死腔とそれに伴う呼吸困難を軽減するかどうかを判断します。 さらに、これは、部分的に可逆的な血管機能障害が V̇A/Q̇ ミスマッチ、V̇E/V̇CO2 の上昇、吸気性神経駆動および呼吸困難に寄与するかどうかを明確に確立します。

理論的根拠: 進行した IPF の患者は機械的および肺のガス交換に異常があり、吸気神経ドライブの代償的な増加と運動に対する過大な換気反応が必要であり、結果として活動関連の呼吸困難が増加することが十分に確立されています。 しかし、拘束力学や低酸素血症が顕著ではない IPF 患者の労作性呼吸困難のメカニズムを理解するための研究はほとんど行われていません。 提案された研究は、V̇E/V̇CO2 および吸気神経ドライブの増加の根底にあるメカニズムに重要な生理学的洞察を提供するだけでなく、呼吸効率、呼吸困難、運動能力、そして最終的には患者の生活の質を改善するための治療手段を調べる可能性を秘めています。 IPF。