医師が処方箋を書くたびに、微量ながらも測定可能な量の二酸化炭素が大気中に放出される。これは、患者が実際に薬を服用するずっと前、薬そのものを作り出す複雑な工業プロセスにおいて発生している。ヘルスケア部門は、病院のエネルギー使用や医療廃棄物の観点から語られることが多いが、医薬品の製造は業界全体の気候への影響の大部分を占めている。特に抗生物質は、大量に処方され、かつ合成するために複雑でエネルギー集約的な化学経路を必要とすることが多いため、重い負担を背負っている。アイルランドでは、プライマリ・ケアを担う医師がこれらの処方の大部分を扱っており、薬剤耐性菌のリスクを減らすために、より安全な抗生物質へと医師を導く国家プログラムがすでに導入されていた。新たな研究は、ある単純で、これまで見過ごされてきた問いを投げかけている。すなわち、「より安全な」抗生物質を選ぶことは、同時に気候にとってもより良い選択となるのだろうか、という問いである。
トリニティ・カレッジ・ダブリンとロイヤル・コリージ・オブ・サージェンズ・アイルランドの研究者たちは、2019年から2023年までの間にアイルランドの保健サービスによって払い戻されたすべての抗生物質処方の実際の記録を調査することで、この問いに答えようとした。彼らは個々の患者を見たのではなく、数百万件に及ぶ処方請求そのものを分析対象とした。各種類の抗生物質に対し、薬の化学構造に基づいてカーボンフットプリントを算出する標準的な手法を適用した。この手法は、単回投与量を製造するためにどれだけのエネルギーと材料が必要かに応じて、低から非常に高いまでの格付けを行うものである。研究チームは、これらのカーボン格付けを、抗生物質を「グリーン(推奨)」リストと、必要とされる場合にのみ使用される「レッド(保留)」リストに分類する既存のアイルランドのガイドラインと比較した。
分析の結果、薬剤耐性と戦うことと、気候変動と戦うことの間に、驚くべき一致があることが明らかになった。公衆衛生を守るために設計された「グリーン」リストは、概してカーボンフットプリントが低い抗生物質で構成されている。対照的に、「レッド」リストは、炭素排出量が非常に高い薬剤が支配的である。2023年には、レッドリストに載っている抗生物質の全処方のほぼ4分の3が最高レベルの炭素排出カテゴリーに属していた一方で、グリーンリストの処方でそれが該当したのは1パーセント未満であった。このことは、アイルランドの医師が、より狭域スペクトルのグリーンリストの抗生物質を選ぶという既存のアドバイスに従うとき、新たな規則や追加のトレーニングを必要とすることなく、図らずも、より環境に優しい選択を行っていることを示唆している。
しかし、物語は成功ばかりではない。全体的な高炭素処方の割合は5年間でわずかに減少したが、この改善は、呼吸器感染症に対する医師の治療方法における特定の変更によってほぼ完全に引き起こされたものである。202く、ペニシリンにアレルギーのある患者に対して、マクロライドと呼ばれる薬剤のグループから別のクラスの抗生物質へと切り替えるようガイドラインが更新された。マクロライドは化学的に複雑であり、非常に高いカーボンフットプリントを伴う。このガイドライン変更の後、これらの特定の薬剤の使用が急減し、それが国家平均の炭素排出量を押し下げた。しかし、データはまた、懸念すべき傾向も示している。2021年以降、マクロライドの使用が再び増加し始めているのだ。これらの薬剤はいずれもレッドリストに載っており、いずれも最高レベルのカーボン格付けを持っているため、その再燃は、これまでの数年間で成し遂げられた環境面の利益を台無しにする恐れがある。
研究者たちは、両者の結びつきは完璧ではないと指摘している。グリーンリストに入っていながら依然として高い炭素コストを伴う例外的な薬剤がいくつか存在しており、これは現在のガイドラインが気候を念頭に置いて設計されたものではないことを証明している。それでもなお、全体的なパターンは明確である。ある抗生物質を強力かつ広域スペクトルにする構造的な複雑さが、その製造を困難にし、エネルギー集約的なものにしているのである。より単純なグリーンリストの選択肢を遵守することで、ヘルスケアシステムはすでに炭素出力を削減している。研究は、この環境上の利益をより明白にすること、つまり既存のガイドラインにカーボン格付けを加えることが、医師や薬剤師が全体像を把握する助けになると結論づけている。これにより、この偶発的な利益を意図的な戦略へと変え、医療コミュニティが薬剤耐性と気候変動に対して、単一の統一されたアプローチで取り組めるようになるのである。
技術要約:アイルランドのプライマリケアにおいて処方される抗生物質の炭素足跡の評価
問題提起
ヘルスケア部門は、世界の温室効果ガス(GHG)排出量の約5%を占めており、その中で医薬品は、主に活性医薬成分(API)のエネルギー集約的な合成に起因して、推定20〜55%の足跡を占めている。抗生物質は、処方量が多く分子構造が複雑であるため、不釣り合いに大きな負担を強いている。アイルランドでは、薬剤耐性(AMR)を軽減するために、処方者に対してより狭域スペクトルの薬剤への移行を促す「HSE Green/Red 抗生物質品質改善(QI)イニシアチブ」が導入されている。しかし、AMRに焦点を当てたこのガイダンスへの遵守が、結果として炭素排出量の削減にも合致しているかどうかについては、未だ検証されていない。したがって、「グリーンリスト(推奨)」の抗生物質を選択することが低炭素な選択肢となるのかを判断する必要がある。これが証明されれば、新たな枠組みを必要とせずに、持続可能な処方への障壁の低いルートを提供することになる。
方法論
本研究では、HSEプライマリケア償還サービス(HSE-PCRS)による2019年から2023年までの国家抗生物質償還請求データを用いた、反復横断的な薬剤利用デザインを採用した。
- データの範囲: 解析には、一般医療サービス(GMS)、薬剤支払制度(DPS)、および長期疾患(LTI)スキームの下で償還されたすべての抗生物質処方が含まれた。
- 炭素評価: 炭生足跡は、Medicine Carbon Footprint(MCF)法を用いて評価した。この手法は、分子量、SMILES表記、合成の容易性、および分子の複雑さに基づき、製品質量強度(PMI)と地球温暖化係数(GWP)を推定するものである。
- 分類: 抗生物質は、1回投与あたりの炭素強度に基づき、4つのカテゴリー(低:<10 gCO2e、中:10–100 gCO2e、高:100–1,000 gCO2e、非常に高い:≥1,000 gCO2e)に分類された。
- 包含基準: 公表されたMCF評価を持つ単一成分の抗生物質のみを対象とした(計23剤)。配合剤(例:コ・アモキシクラブ)および評価のない薬剤は除外した。
- 解析: 処方の傾向は、各償還スキームにおける請求総数を合算することで分析した。「グリーンリスト(推奨)」と「レッドリスト(保留)」の抗生物質をMCFカテゴリー間で比較した。非常に高い炭素排出量の処方の割合における傾向を要約するために線形回帰を用い、2023年の比較についてはリスク差を算出した。
主な貢献
- 炭素強度の定量化: アイルランドのプライマリケアで処方される23種類の抗生物質の1回投与あたりの炭素足跡プロファイルを特徴付け、解析された薬剤の91%が高または非常に高い炭素評価であることを明らかにした。
- 整合性分析: HSEのGreen/Red AMRイニシアチブと炭素強度の相関関係を定量的に調査した最初の証拠を提供した。
- 変化の要因分解: 炭素足跡の変化の具体的な要因を特定し、マクロライド系の処方傾向が全体的な環境影響に影響を与える主要な要因であることを特定した。
結果
- 炭素分布: 解析された23種類の抗生物質のうち、16種類が「高」炭素、5種類が「非常に高い」炭素と評価された(エリスロマイシン、クラリスロマイシン、アジスロマイシン、バンコマイシン、ホスホマイシン)。「中」炭素と評価されたのは2剤(ニトロフラントインとトリメトプリム)のみであり、「低」炭座の薬剤は存在しなかった。
- 処方トレンド: MCF評価対象の総処方量は、2019年から2023年の間に18.3%増加した。しかし、「非常に高い」炭素の処方の割合は、2019年の18.8%から2023年には14.2%へと減少し、年間1.11ポイント減少した(95% CI -2.07 to -0.14)。
- 変化の要因: この減少は、ほぼ全面的にマクロライド系処方の11.1%の減少(383,269件から340,599件へ)によって引き起こされた。この減少は、2020年のクラリスロマイシンのレッドリスト化、およびペニシリンアレルギー患者に対するドキシサイクリンを推奨するガイドラインの変更と時期を同じくしている。
- Green vs Red の整合性: 2023年において、リスト間に顕著な格差が存在した。レッドリストの処方の73.3%が「非常に高い」炭素であったのに対し、グリーンリストの処方はわずか0.8%であった(リスク差:72.5パーセントポイント)。
- 新たな懸念事項: マクロライド系の処方量全体が減少しているにもかかわらず、他のレッドリスト対象薬剤の減少速度が速かったため、レッドリストにおけるマクロライド系のシェアは拡大している(66.4%から73.3%へ上昇)。さらに、マクロライド系の処方は2021年以降、再燃している。
- 例外: ホスホマイシンは、この整合性の例外である。これはグリーンリストに含まれているが、「非常に高い」炭素評価であり、ただしグリーンリスト全体の1%未満しか占めていない。
意義と主張
本論文は、AMRに対処するために設計されたHSE Green/Red 抗生物質QIイニシアチブが、実質的な相乗的環境利益をもたらすと主張している。中心的な知見は、グリーンリストの抗生物質を選択することは、ほとんどの場合において、より低炭素な選択でもあるということである。
著者らは、Medicine Carbon Footprint(MCF)評価を既存の抗菌薬適正使用(AMS)フレームワークに統合することは実現可能であり、かつ妥当であると主張している。フォーミュラリー(医薬品集)への注釈や教育的メッセージを通じて、AMRガイダンスと炭素削減の間の整合性を明確にすることで、臨床医は新たなトレーニングや指導体制を必要とせずに、炭素に配慮した処方を行うことができる。本研究は、2021年以降のマクロライド系処方の再燃を介入の優先ターゲットとして強調しており、それが薬剤耐性と環境の持続可能性の両方に負の影響を与えることを指摘している。
著者らは、本研究がアイルランドの償還設定を反映していること、および配合剤(コ・アモキシクラブなど)の除外により総炭素足跡が過小評価されている可能性があることを認め、研究の範囲を控えめに設定している。彼らは、Green/Redイニシアチブは炭素配慮型処方の信頼できるプロキシ(代理指標)として機能するものの、それは完璧ではなく(例:ホスホマイシン)、特定の炭素配慮型ガイダンスを完全に代替すべきではないことも強調している。
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