要旨
健康日本21第三次でCOPD死亡率改善が目標として掲げられ,身体活動性の向上は目標達成ための重要なターゲットとされている.非薬物的介入法として,我々はCOPD患者の歩数予測式を作成し,算出された標準値に基づいた患者個々の歩数目標値設定方法を開発した.患者個々の目標値提供は,歩数の少ない患者において2か月後の歩数増加効果が確認できている.一方,覚醒時の1.5 METs以下の強度の行動であるセデンタリー行動の短縮も重要な視点であり,テレビ視聴時のCM中の起立や足踏みの推奨が有用である可能性が推察される.薬物療法に関しては,気管支拡張薬投与により,あるいは単剤に比べ配合剤投与により,有意な身体活動時間延長およびセデンタリー時間短縮をもたらしうる.これら非薬物的介入ならびに薬物療法を組み合わせることで,COPDの身体活動性向上ひいては死亡率改善を目指すことが重要になると考えられる.
はじめに
厚生労働省では,すべての国民が健やかで心豊かに生活できる持続可能な社会の実現を目指し,健康日本21プロジェクトを行っている.平成25年度から令和5年度にかけて行われた健康日本21第二次において,主要な生活習慣病の発症予防と重症化予防の徹底に関する目標の対象疾患として,慢性閉塞性肺疾患(COPD)が加えられ,認知度の向上を策定時の25%から80%を目指す目標を掲げ取り組んだが,残念ながら最終評価時で28%と変わらないとの結果であった.これに対し,令和6年度から開始される健康日本21第三次(令和6年度~令和17年度)においてもCOPDは目標対象疾患として取り上げられ,今回は,令和3年で13.3であるCOPD死亡率を令和14年には10.0に低下させることを目標として掲げられた1).
この目標を達成するために,日本呼吸器学会ではプロジェクトを立ち上げ,「木洩れ陽2032」(Project for COPD Mortality Reduction BY 2032; COMORE-By 2032)と命名した(図1)2).木洩れ陽2032では,Step 1として早期受診の促進,Step 2として専門医による診断率の向上と適切な治療介入をおこなうことで,死亡率を低減させるというもので,具体的な対策が明記されている.この中で,「身体活動・運動」はStep 1,2を通して推奨され,Step 2において「身体活動性と運動耐容能の向上・維持」が推奨されている.従って,COPDにおける身体活動性の向上は健康日本21の目標を達成するための重要なターゲットのひとつであるといっても過言ではない.
早期受診の促進
木洩れ陽2032のStep 1にも掲げられているように,COPDの早期診断は極めて重要である.日本の推計COPD患者数が530万人であるとの報告と3),厚生労働省の患者調査における20万人前後であること4)から推計すると,診断率は5%に満たない状況であると考えられる.国内の疫学調査によると,一般住民の3.8~16.9%の患者で気流閉塞が確認されており5,6,7,8),我々が検討した40歳以上で非呼吸器疾患にて診療所通院患者においては,10.3%のCOPD患者が潜在していることが確認できている9).すなわち,40歳以上では10%前後の人がCOPDであるのに対し,診断されている患者数は極めて少ないという現状にあるといえる.したがって,適切な介入をおこなうためにも,まず積極的なCOPDの早期診断が必要であり,そのためには啓発活動・受診勧奨・健康診断の促進などを介して早期受診促進をはかる必要があると考えられる.
身体活動性と運動耐容能
COPD患者では,気流閉塞・エアトラッピングなどの生理学的変化に伴い労作時の呼吸困難が生じ,運動耐容能低下,身体活動性低下,骨格筋廃用を順次きたし,さらなる労作時呼吸困難をもたらすという負のスパイラルが生じ,結果的に予後の悪化につながると考えられている10).最大運動能力を意味する運動耐容能は,日常の活動状態を示す身体活動性とは必ずしも一致するものではなく,能力はあるのに活動していない患者も14%ほど存在する11).ただし,Waschkiらの報告12)によると,COPDの死亡には運動耐容能よりも身体活動レベルの方がより強い予測因子とされている.一方で,Vaesらの報告13)によると,身体活動性よりも運動耐容能の方が予後に影響を及ぼしやすいとされている.いずれにしても,身体活動性は予後に対する一つの重要な因子であることには変わりはない.
身体活動性評価方法と認識のギャップ
身体活動性の評価には確立された方法はまだ存在しない.従来は質問票を用いることが主であったが,近年では歩数計や加速度計を用いた客観的な方法が主流となってきている.加速度計には1軸(直線方向を評価)から3軸(立体的に評価)のタイプが存在するが,3軸が最も精度が高い.COPD患者に対し質問票と3軸加速度計を同時に用いて身体活動性を測定すると,質問票による活動時間は客観的な加速度計の値に比べ1.5~2.0倍長く,過大評価をしている現状が確認できる14).しかも,患者自身の評価と医療者の評価を比較すると,医療者では患者に比べ2倍以上の患者が活動的であると評価している15).これらを合わせて考えると,医療者は患者の身体活動を4倍ほど過大評価していることが推察され,患者の身体活動性低下を検出しにくい現状にあるといえる.これに対し,運動負荷による活動制限と行動回避を同時に評価する呼吸困難スケールとして,4項目からなる質問票であるPROMS-Dが報告されており16),日常診療において有ツールとなる可能性が期待される.
非薬物的介入方法
評価法が確立されていないため様々な方法で評価された結果ではあるが,介入による身体活動性の変化率はカウンセリングとフィードバックが加わった研究において高い傾向がみられる17).また,運動療法のみのメタ解析では身体活動性の改善効果は有意ではないものの,行動変容介入をおこなった報告のメタ解析では全体効果が4.42倍と有意な改善効果が確認されている18).行動変容をもたらすためのカウンセリングには目標設定,目標達成感,フィードバック,モチベーションの向上などが重要な因子とされている.
厚生労働省は,健康日本21第三次において,65歳以上の国民の1日の歩数目標値として男女とも6,000歩を掲げているが1),呼吸機能の低下したCOPD患者に一律にこの値を推奨することは,患者によっては過負荷となる場合も考えられる.海外の報告で,目標設定を行った報告はみられるが19,20,21,22,23),いずれも患者の病態を考慮せず,現状の歩数のみに基づき目標値を決定されていた.そのため,かなりの患者は目標達成を困難と感じており24),また,3-4か月後の効果はみられても6か月以上の長期効果は得られていない25).すなわち,COPD患者にとって目標設定や目標達成感を実感することが重要であるにもかかわらず,患者個々に対する適切な歩数目標値設定がなされていなかったため,長期効果が得られなかった可能性が考えられる.
COPD患者の歩数予測式の作成
患者個々に適した歩数目標値設定を可能にするために,まず,COPD患者162例を対象に,日常診療で得られやすい指標(身体計測,喫煙歴,呼吸困難感,スパイロメトリー)と現状の歩数を測定し,指標の中から歩数に関連する因子を抽出した.さらに,抽出された年齢,呼吸困難スコア(修正Medical Research Council: mMRC),最大吸気量(inspiratory capacity: IC)を用いて簡易歩数予測式を作成した(図2A)26).次に,COPD患者227例を対象に,併存症や運動耐容能を含む28因子を用いて同様の検討を行ない,抽出された6分間歩行距離(6MWD),mMRC,不安スコア(anxiety score of Hospital Anxiety and Depression Scale: HADS-A),対標準一秒量(FEV1 %pred)を用いて詳細歩数予測式を作成した(図2B)27).当然ながら詳細予測式の方が精度は高いが,簡易式と詳細式から得られた標準値は,両群間で有意な相関関係が確認できており28),日常診療内で得られやすい指標を用いた簡易式の方が実用性は高いと考えられた.
患者個別の歩数目標値設定法の開発
簡易予測式から算出される歩数標準値と現状の歩数実測値に基づいて,患者個々の病態と現状を反映した歩数目標値を算出する方法を考案した(図3)29).さらに,パイロット試験をおこない,歩数目標値提供が歩数実測値の低い患者では有意な歩数増加効果が見られることを確認した29).したがって本目標値提供は身体活動性が低下したCOPD患者にとって,有用な目標値となりうることが考えられた.なお,歩数標準値と歩数目標値の計算のための自動計算アプリを作成しており,COPD身体活動性向上プロジェクトサイト(URL: https://copd-move.jp/)にアクセスし,目標値設定アプリ(簡易版)を起動することで無料での使用が可能である(ID: copd,パスワード: move).
セデンタリー行動
身体活動性の強度は,安静座位のエネルギー消費量を1.0とした時の活動強度を意味するmetabolic equivalents(METs)という単位で評価できる.1.5-3.0 METs,3.0-6.0 METs,6.0 METs以上をそれぞれ軽度,中等度,強度の活動と分類される30).一方,覚醒時の1.5 METs以下の強度の行動,具体的には座位・リクライニング・臥位での行動をセデンタリー行動と呼び31),近年注目されている.セデンタリー行動の評価には,加速度計を用いた客観的な評価法を用いることが主流となりつつある.加速度計はその機能により大きく分けて2種類,すなわち活動の強度別時間を評価する機種と種類別時間を評価する機種が存在する.いずれの機種も総活動量や歩数は計測されるが,前者では主として≤1.5 METsの時間が,後者では座位あるいは座位+臥位の時間が指標として用いられる.ただし,測定結果には不可避な誤差が含まれる.前者の大部分の機種では≥1.0 METsのみの計測が可能なため,<1.0 METsの極めて弱い強度の活動時間は除外されてしまう.一方後者では,座位あるいは臥位ではあるが>1.5 METsの強度の活動を行っている時間も含めてしまう.さらに両者とも睡眠中の活動時間を含めてしまう場合がある.したがって,いずれの加速度計を用いるにしても,これら誤差が内在することを念頭に置いて得られたデータの評価をおこなうことが重要である.
セデンタリー行動と予後
20歳以上の成人50,817人を対象に3年間の追跡を行った疫学調査によると,中等症以上の身体活動時間で補正した後,座位時間の長い人では全死亡および心臓代謝系関連死の危険性が有意に高い32).また,メタ解析においても,座位時間の長い人では1.24倍と有意に死亡リスクが高値である33).COPD患者101名に対し5年3か月追跡した調査研究においても,年齢・呼吸機能・運動耐容能・中等度以上の活動時間等で補正を行ったうえで,セデンタリー時間の長い患者では短い患者に比べ生存率が有意に低いことが示されている34).すなわち,COPD患者にとって,セデンタリー時間は身体活動性(中等度の活動時間)とは独立した予後の規定因子であることが示唆される.
セデンタリー行動の詳細と対策
COPD患者では健常者や介助者に比べ,座位または臥位で過ごす患者の割合が日中で常に高いことが確認されており35),セデンタリー行動の詳細については,同年齢の健常者ではコンピュータ操作に費やす時間が長いのに対し,COPD患者ではテレビ視聴時間が極端に長く,次いで音楽鑑賞や覚醒臥位で過ごす時間が長い35).しかも,テレビ視聴時間が長いほど男性のCOPD関連死のリスクが有意に上昇する36).したがって,COPD患者のセデンタリー行動の短縮には,テレビ視聴を絡めた介入が重要になると考えられる.一方,糖尿病患者における検討で,30分間毎に座位を中断し3分間の運動を行わせた場合,2時間後から7時間後まで血糖値,インスリン,C-ぺプタイド,中性脂肪などの値が座位中断群では座位継続群に比べ有意に良好な値となるとの報告がなされている37).すなわち,総座位時間のみではなく,座位を中断させることも一つのポイントになりうる可能性がある.COPD患者に対し,30分間連続して座位が持続されると振動刺激を送るアプリを提供した場合,3分の1の患者では刺激後5分間で座位を中断し,これらの患者では5分のうち1.8分は立位あるいは歩行の行動をとっていた38).座位中断にはきっかけの提供が有効である可能性が考えられる.肥満患者に対し,90分間のテレビ視聴の間にCM中に立ち上がり足踏みか歩行を行わせた群と1日30分間歩行を薦めた群を比較した研究で,1日の歩数は両群で同様に増加し,テレビの視聴時間も同様に減少することが確認されている(図4)39).したがって,COPD患者に対しても,テレビ視聴中に90分間のみでもCM中に立位あるいは歩行を行うことは,セデンタリー短縮と同時に身体活動性向上に有用となりうる可能性が期待される.
身体活動性とセデンタリー行動に対する薬物療法の効果
我々は,131例のCOPD患者に対し,チオトロピウム/オロダテロール配合剤(T+O)とチオトロピウム単剤(Tio)の6週間ごとのクロスオーバー試験を行い,得られたデータのサブ解析の結果から,T+OではTioに比べ1.0-1.5 METsの時間は有意に短縮し,≥3.0 METsの時間は有意に延長することを確認した(図5)40).また,80名の未治療COPD患者に対し,無作為にT+OあるいはTioを投与し,12週間後の1.0-1.5 METsの時間を多変量解析で比較した検討では,T+O群で有意に短縮することが確認されている41).さらに,統合解析の検討においても,薬物療法が身体活動性を改善させることが報告されており18,42),身体活動性及びセデンタリー行動の改善に対し,薬物療法は重要な介入方法であることが示されている.
おわりに
身体活動性の向上・維持は,COPDの管理上きわめて重要な要素と位置づけられており,薬物療法に加え非薬物療法を用いた介入が重要である.薬物療法としては,吸入気管支拡張薬の使用が重要であり,非薬物療法としては,患者個々の歩数目標値提供などを活用した歩数増加の推奨とともに,テレビ視聴中のCMを活用した座位の中断等によるセデンタリー時間の短縮の推奨が有用な可能性がある.これらの介入を組み合わせ,身体活動性の向上ひいては健康寿命や予後の改善を目指すことがCOPD患者の管理には重要になってくると考える.
著者のCOI(conflicts of interest)開示
南方良章;講演料(日本ベーリンガーインゲルハイム社)
文献
- 1) 厚生労働省:健康日本21(第三次)2024.https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/kenkou/kenkounippon21_00006.html. Accessed: 20 May 2024.
- 2) 日本呼吸器学会:健康日本21(第三次)日本呼吸器学会プロジェクト「木洩れ陽COMORE-By 2032」2024.https://www.jrs.or.jp/kenkou21/. Accessed: 20 May 2024.
- 3) Fukuchi Y, Nishimura M, Ichinose M, et al.: COPD in Japan: the Nippon COPD epidemiology study. Respirology 9: 458-465, 2004.
- 4) 厚生労働省:e-Stat.患者調査-患者調査上巻(全国).総患者数.性・年齢階級×傷病小分類別.各年次.2024.http://www.health-net.or.jp/. Accessed: 20 May 2024.
- 5) Osaka D, Shibata Y, Abe S, et al.: Relationship between habit of cigarette smoking and airflow limitation in healthy Japanese individuals: the Takahata study. Intern Med 49: 1489-1499, 2010.
- 6) Muro S, Tabara Y, Matsumoto H, et al.: Relationship among chlamydia and mycoplasma pneumoniae seropositivity, IKZF1 genotype and chronic obstructive pulmonary disease in a general Japanese population: The Nagahama Study. Medicine (Baltimore) 95: e3371, 2016.
- 7) Fukuyama S, Matsumoto K, Kaneko Y, et al.: Prevalence of airflow limitation defined by pre- and post-bronchodilator spirometry in a community-based health checkup: The Hisayama Study. Tohoku J Exp Med 238: 179-184, 2016.
- 8) Yoshikawa M, Yamamoto Y, Tomoda K, et al.: Prevalence of chronic obstructive pulmonary disease in independent community-dwelling older adults: The Fujiwara-kyo study. Geriatr Gerontol Int 17: 2421-2426, 2017.
- 9) Minakata Y, Sugiura H, Yamagata T, et al.: Prevalence of COPD in primary care clinics: correlation with non-respiratory diseases. Intern Med 47: 77-82, 2008.
- 10) Minakata Y, Sasaki S: Data reproducibility and effectiveness of bronchodilators for improving physical activity in COPD patients. J Clin Med 9: 3497, 2020.
- 11) Koolen EH, van Hees HW, van Lummel RC, et al.: “Can do” versus “do do”: a novel concept to better understand physical functioning in patients with chronic obstructive pulmonary disease. J Clin Med 8: 340, 2019.
- 12) Waschki B, Kirsten A, Holz O, et al.: Physical activity is the strongest predictor of all-cause mortality in patients with COPD: a prospective cohort study. Chest 140: 331-342, 2011.
- 13) Vaes AW, Spruit MA, Koolen EH, et al.: “Can Do, Do Do” quadrants and 6-year all-cause mortality in patients with COPD. Chest 161: 1494-1504, 2022.
- 14) Ichinose M, Minakata Y, Motegi T, et al.: A non-interventional, cross-sectional study to evaluate factors relating to daily step counts and physical activity in Japanese patients with chronic obstructive pulmonary disease: STEP COPD. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 15: 3385-3396, 2020.
- 15) Mihaltan F, Rajnoveanu RM, Arghir OC, et al.: High 24-hour respiratory symptoms and low physical activity in the stable COPD romanian cohort of SPACE study. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 16: 2533-2544, 2021.
- 16) Oishi K, Matsunaga K, Harada M, et al.: A new dyspnea evaluation system focusing on patients’ perceptions of dyspnea and their living disabilities: the linkage between COPD and frailty. J Clin Med 9: 3580, 2020.
- 17) Shioya T, Sato S, Iwakura M, et al.: Improvement of physical activity in chronic obstructive pulmonary disease by pulmonary rehabilitation and pharmacological treatment. Respir Investig 56: 292-306, 2018.
- 18) Megaritis D, Hume E, Chynkiamis N, et al.: Effects of pharmacological and non-pharmacological interventions on physical activity outcomes in COPD: a systematic review and meta-analysis. ERJ Open Res 9: 00409-2023, 2023.
- 19) Wan ES, Kantorowski A, Homsy D, et al.: Promoting physical activity in COPD: insights from a randomized trial of a web-based intervention and pedometer use. Respir Med 130: 102-110, 2017.
- 20) Demeyer H, Louvaris Z, Frei A, et al.: Physical activity is increased by a 12-week semiautomated telecoaching programme in patients with COPD: a multicentre randomised controlled trial. Thorax 72: 415-423, 2017.
- 21) Moy ML, Collins RJ, Martinez CH, et al.: An internet-mediated pedometer-based program improves health-related quality-of-life domains and daily step counts in COPD: a randomized controlled trial. Chest 148: 128-137, 2015.
- 22) Nolan CM, Maddocks M, Canavan JL, et al.: Pedometer step count targets during pulmonary rehabilitation in chronic obstructive pulmonary disease. A randomized controlled trial. Am J Respir Crit Care Med 195: 1344-1352, 2017.
- 23) Vorrink SN, Kort HS, Troosters T, et al.: Efficacy of an mHealth intervention to stimulate physical activity in COPD patients after pulmonary rehabilitation. Eur Respir J 48: 1019-1029, 2016.
- 24) Robinson SA, Wan ES, Shimada SL, et al.: Age and attitudes towards an internet-mediated, pedometer-based physical activity intervention for chronic obstructive pulmonary disease: secondary analysis. JMIR Aging 3: e19527, 2020.
- 25) Moy ML, Martinez CH, Kadri R, et al.: Long-term effects of an internet-mediated pedometer-based walking program for chronic obstructive pulmonary disease: randomized controlled trial. J Med Internet Res 18: e215, 2016.
- 26) Nakanishi M, Minakata Y, Tanaka R, et al.: Simple standard equation for daily step count in Japanese patients with chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 14: 1967-1977, 2019.
- 27) Minakata Y, Sasaki S, Azuma Y, et al.: Reference equations for assessing the physical activity of Japanese patients with chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 16: 3041-3053, 2021.
- 28) Azuma Y, Minakata Y, Kato M, et al.: Validation of simple prediction equations for step count in Japanese patients with chronic obstructive pulmonary disease. J Clin Med 11: 5535, 2022.
- 29) Sasaki S, Minakata Y, Azuma Y, et al.: Effects of individualized target setting on step count in Japanese patients with chronic obstructive pulmonary disease: a pilot study. Adv Respir Med, 2021, doi: 10.5603/ARM.a2021.0080.
- 30) Cavalheri V, Straker L, Gucciardi DF, et al.: Changing physical activity and sedentary behaviour in people with COPD. Respirology 21: 419-426, 2016.
- 31) Network SBR: Letter to the editor: standardized use of the terms “sedentary” and “sedentary behaviours”. Appl Physiol Nutr Metab 37: 540-542, 2012.
- 32) Chau JY, Grunseit A, Midthjell K, et al.: Sedentary behaviour and risk of mortality from all-causes and cardiometabolic diseases in adults: evidence from the HUNT3 population cohort. Br J Sports Med 49: 737-742, 2015.
- 33) Biswas A, Oh PI, Faulkner GE, et al.: Sedentary time and its association with risk for disease incidence, mortality, and hospitalization in adults: a systematic review and meta-analysis. Ann Intern Med 162: 123-132, 2015.
- 34) Furlanetto KC, Donaria L, Schneider LP, et al.: Sedentary behavior is an independent predictor of mortality in subjects with COPD. Respir Care 62: 579-587, 2017.
- 35) Lewis LK, Hunt T, Williams MT, et al.: Sedentary behavior in people with and without a chronic health condition: how much, what and when? AIMS Public Health 3: 503-519, 2016.
- 36) Ukawa S, Tamakoshi A, Yatsuya H, et al.: Association between average daily television viewing time and chronic obstructive pulmonary disease-related mortality: findings from the Japan collaborative cohort study. J Epidemiol 25: 431-436, 2015.
- 37) Dempsey PC, Larsen RN, Sethi P, et al.: Benefits for type 2 diabetes of interrupting prolonged sitting with brief bouts of light walking or simple resistance activities. Diabetes Care 39: 964-972, 2016.
- 38) Orme MW, Weedon AE, Saukko PM, et al.: Findings of the chronic obstructive pulmonary disease-sitting and exacerbations trial (COPD-SEAT) in reducing sedentary time using wearable and mobile technologies with educational support: randomized controlled feasibility trial. JMIR Mhealth Uhealth 6: e84, 2018.
- 39) Steeves JA, Bassett DR, Fitzhugh EC, et al.: Can sedentary behavior be made more active? A randomized pilot study of TV commercial stepping versus walking. Int J Behav Nutr Phys Act 9: 95, 2012.
- 40) Minakata Y, Motegi T, Ueki J, et al.: Effect of tiotropium/olodaterol on sedentary and active time in patients with COPD: post hoc analysis of the VESUTO® study. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 14: 1789-1801, 2019.
- 41) Takahashi K, Uchida M, Kato G, et al.: First-line treatment with tiotropium/olodaterol improves physical activity in patients with treatment-naïve chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 15: 2115-2126, 2020.
- 42) Miravitlles M, García-Rivero JL, Ribera X, et al.: Exercise capacity and physical activity in COPD patients treated with a LAMA/LABA combination: a systematic review and meta-analysis. Respir Res 23: 347, 2022.