ケタミン
開発
1962年、アメリカ合衆国の製薬会社パーク・デービス社によって、同社が開発した麻酔薬のフェンサイクリジン (PCP) の代用物として合成された。
化学特性
常温常圧においては固体で、白い粉末状の物質。融点は314.74度で、融解性である。ギ酸に非常に解けやすく、水、エタノールに解けやすく、また、無水酢酸やジエチルエーテルには殆ど溶けない。注射薬は塩酸塩水溶液でpHは3.5～5.5。
代謝
半減期はおよそ3時間。持続投与された場合、蓄積はされにくいが、代謝産物にも作用がある。
作用機序
ケタミンは開口チャネルおよびアロステリック部位の両方に結合し、NMDA型グルタミン酸受容体を阻害すると考えられている。中枢神経系のシナプス後膜にあるNMDA受容体に選択的に働き、興奮性神経伝達をブロックする。
S(+)とR(-)立体異性体は、NMDA受容体への異なる結合親和性を有する。それぞれ、Kᵢ=3,200nMとKᵢ=1,100nMである。ドーパミンD₂(High)受容体への結合親和性は、Kᵢ=55nMである。
ケタミンはNMDA受容体に対する拮抗薬として働くだけでなく、モノアミン輸送体を阻害する。そのことによるカテコールアミン遊離作用がある。そのため、交感神経を刺激し、気管支拡張作用、頻脈、昇圧作用を示す。
催眠状態を誘発し、鎮痛や鎮静と記憶喪失が得られる。
また、神経保護作用が報告されている。
依存性
耐性は形成される。離脱症状を起こすという証拠はない。
乱用
幻覚剤として知られる。不正な密輸入および若者の間での乱用が問題となった。
ヒトがこの粉末を鼻孔吸入、もしくは経口摂取、静脈注射した場合、臨死体験などの幻覚作用があり、悪夢を見るという副作用もある。一時期は、”K”とか”スペシャルK”などという隠語で呼ばれ、トランス系の音楽を流すクラブで多く流通したこともある。だが、ケタミンは本来の用途が麻酔薬であるため、LSDとは反対に精神状態は沈静化するので、テンションを上げたい乱用者の間では不人気であった。
医薬品インタビューフォームには、15%前後の者は麻酔からの覚醒時に「夢のような状態・幻覚・興奮・錯乱状態」などの症状が現れると記載される。通常は数時間で回復するが、24時間以内に再発することもある。
平均して1ヶ月に20日以上の頻繁な使用者は、抑うつ状態が増加し、記憶力（短期記憶と視覚的な記憶）が低下した。平均して1ヶ月に3.25日の稀な使用者と、過去の使用者は「記憶・注意・幸福度」が対照群と差がなかった。頻繁な使用者、稀な使用者、使用を控えている者、全てが試験で妄想症状の得点が対照群よりも高かった。
麻酔・鎮痛
麻酔薬としての用量は1〜2mg/kgである。
一部の新生児専門家は、潜在的に脳発育への有害な作用があるかもしれないと考えており、ヒト新生児へ麻酔薬としてのケタミン使用を推奨していない。発育の初期段階における神経変性の変化は、ケタミンと同じ作用機序のNMDA拮抗剤で示されている。
多くの麻酔薬では血圧を下げる併用があるが、ケタミンでは血圧を上げることが多い。そのため、プロポフォールやフェンタニルなどの血圧を下げる麻酔薬と併用することも多い。プロポフォール、ケタミン、フェンタニルを使用する麻酔は、PKF麻酔と呼ばれる。皮膚表面の手術に使用されることが多い。
ケタミンは血圧や呼吸を抑制せず、筋肉注射が可能であることから、静脈注射がやりにくい動物用としても重宝されてきた。また、この特性から麻酔銃の麻酔としても用いられてきた。
ワインドアップ現象（中枢感作症候群）を抑制するため、神経因性疼痛などの慢性疼痛の治療でその効果は見直されている。
他の解離性麻酔薬と同じように大脳皮質などを抑制し、大脳辺縁系に選択的作用を示すため、その他の麻酔薬のように呼吸を抑制しない。過量投与や静注速度が早すぎる場合に呼吸抑制が起こる。動物実験では、中枢性呼吸麻痺によって死亡することが分かっている。
内臓に対する効果よりも体の浅層における麻酔効果が高く、麻酔から覚醒した後も鎮痛作用は持続している。副作用として悪夢を引き起こすことが多いことが知られている。嘔吐中枢を刺激し、嘔吐を誘発する。
気管支拡張作用のため、気管支喘息を持つ患者にも比較的安全に使用できるが、脳血管障害、虚血性心疾患、高血圧の患者にはあまり使用されない。呼吸抑制作用が弱く、患者は麻酔中でも自発呼吸を行うことが可能。呼吸抑制作用は少ないが分泌物が多くなるため注意が必要。ただし、大量では呼吸抑制が現れる。頭蓋内圧が上昇する。脳血流量が増加する。
脳圧、眼圧を上昇させるため、脳外科の手術や緑内障患者には使用されにくい。精神的な副作用や脳圧の上昇はベンゾジアゼピンの併用で少なくなるともいわれる。
抗うつ作用
日本では、麻薬及び向精神薬取締法の麻薬に指定されたことにより、使用は大きく制限されている。海外ではその限りではない。
抗うつ作用の発見は偶然であり、正常な被験者に対し精神病をモデル化する目的で用いられたケタミンの研究は、急速な気分の改善が誘導されたことを見出し、後のうつ病に対する研究につながった。2012年に利用できる30種類もの抗うつ薬はどれも6週間後に控えめな効果を示すだけであるが、ケタミンの急速な抗うつ作用という結果は、抗うつ反応の目標を移動させる。ケタミンは、NMDA受容体を遮断する機序によって抗うつ作用を発揮しているとみなされてるが、そうした作用を持つ他の薬剤は抗うつ薬ではない。
2006年のアメリカ国立精神衛生研究所のランダム化比較試験では、治療抵抗性うつ病に対して効果が見られており、迅速かつ堅牢な効果であり、投与から2時間で効果が現われ、29%が翌日には寛解を満たすことが臨床試験で示された。その作用は7～10日間持続する。また1時間以内に1週間にわたり自殺念慮を急速に減少させるが、長期の安全性と実際の自殺リスクの減少については研究が不足している。6週間まで追跡され改善が維持されていた。
治療抵抗性の双極性うつ病でも、堅牢かつ迅速な抗うつ作用が見られている。慢性的な心的外傷後ストレス障害(PTSD)の抑うつ症状に対して、ケタミンは症状の重症度を大幅かつ急速に減少させた。強迫性障害 (OCD) においても、少なくとも1週間持続する迅速な抗強迫効果により、強迫観念が大幅に改善された。社交不安障害 (SAD) では、追跡期間2週間の不安軽減を報告している。
アメリカではケタミンをうつ病に対して適応外使用で用いることも増えている。
イギリスでは、2014年4月に、治療抵抗性の双極性障害のうつ病を含むうつ病に対する試験を公表し、2014年5月に、専門診療所において難治性のうつ病に対してケタミンを使用することを専門委員会が承認している。
類似薬の開発
ジョンソン・エンド・ジョンソン社の構造的異型のエスケタミンを含有する点鼻薬は、2013年に、アメリカ食品医薬品局（FDA）による「画期的な治療薬」の指定を受け、2015年の早期に研究結果を発表する予定である。アメリカのノーレクス社は、2014年12月に、ケタミン様薬剤GLYX-13の臨床試験の結果を発表した。それによると、同社のは、うつ病患者の約半数で症状を改善し、幻覚の副作用もなかった。スイスのロシュ社も、グルタミン酸経路を標的とするdecoglurantの臨床試験の結果を、2015年春に公表する予定とされる。一方で精神活性作用が弱いとはいえ（既に特許の切れた）ケタミンより、特許された高額なケタミン様物質を用いることには倫理的な問題があるとも指摘されている。日本では、千葉大学がケタミンのR体を研究しているが、ヤンセンファーマはS体（エスケタミン）を研究している。
薬物依存症の治療
2018年のシステマティックレビューは、1997年から2018年までの間に7研究を見つけ、ケタミンを使った治療によって、アルコールやヘロインやアヘンを含むオピオイドでの禁断率の上昇が認められ、2年まで追跡された研究であった。ロシアで薬物乱用の専門治療を行う精神科医のエフゲニー・クルピツキーは、20年間にわたり麻酔薬のケタミンを幻覚剤として利用するアルコール依存症の治療を行ってきたが、111人の被験者のうち66％が少なくとも1年間禁酒を継続し、対象群では24％であったなどのいくつかの報告がある。
副作用
うつ病に対するケタミン治療による副作用を研究した『ランセット精神医学』のシステマティックレビューがあり、最多の35%が頭痛、33%が目眩、28%が解離などと示されている。
健常人を被験者とした、プラセボ対照の二重盲検法によるランダム化比較試験(RCT)において、0.5mg/kg用量の静脈内投与が統合失調症（陽性症状と陰性症状）と同様の行動を発現させ内因性精神病に類似した症状を誘発させることが示された。
統合失調症モデル
統合失調症様のモデル動物を作成する際に用いられる。