オレオサイエンス

第 10 巻第 12 号（2010）471

解説 ここが知りたい！
LDL コレステロールとは？
その測定法の問題点と解決策は？
東京医科歯科大学 名誉教授・岡㈱スカイライト ･ バイオテック技術顧問
1崎三代

はじめに
2008 年 4 月から全国一斉に特定健診（メタボ健診）が始まりました。目的は，“メタボリックシンドローム”と呼ばれる糖尿病，さらには心臓血管障害を引き起こしやすい病態を早期に発見し，生活習慣の改善を指導して健康を増進させ，疾病予防により医療費の削減につなげることです。
メタボリックシンドロームという病態は，肥満，高血Fig. 1 リポタンパクの構造圧，脂質異常，耐糖能異常の 4 項目から判定されます。
脂質異常は血中の中性脂肪（TG）濃度と HDL コレステロール（HDL-C）濃度の検査値が使われ，絶食下のに水に溶けない油であるコレステロールエステル（CE）

TG 濃度が 150 mg/dL 以上かつ / または HDL-C 濃度がと TG（中性脂肪，トリアシルグリセリン）をコアとし，40 mg/dL 以下の場合に脂質異常と判定されます。脂質両親媒性のリン脂質やアポリポタンパクによって覆われの 検 査 は，TG，HDL-C お よ び LDL コ レ ス テ ロ ー ル

たいわばミセル様粒子です。血中には大きく分けて 4 種（LDL-C）の 3 項目が必須となっています。なぜ，メタ類のリポタンパク，カイロミクロン（CM），VLDL（（Veryボの判定に必要のない LDL-C を検査するのでしょう

Low Density Lipoprotein），LDL，HDL（High Densityか？ LDL とはどのようなもので，どのように測られるLipoprotein）が存在します。コアー成分の CE と TG はのでしょうか？最近，small, dense LDL は LDL の中で密度が 1.0 より小さく，表層成分のリン脂質，アポリポも超悪玉であるといわれています。LDL の中にもいろタンパク質，遊離コレステロールは密度が 1.0 より大きいろ種類があるのでしょうか？ LDL はすべてが悪玉ないため，サイズと密度の間には反比例の関係がありますのでしょうか？

（Fig. 2）。図中大文字で示した各主要クラスは大きさや特定健診が開始される 1 年前，日本動脈硬化学会の「動密度の違うサブクラスが集合したものです。

脈硬化性疾患予防ガイドライン（2007 年版）」が，リスク判定のために血清総コレステロール（TC）値でなく，LDL-C を用いることに改定され，これを受けて，特定健 診 で LDL-C が 必 須 項 目 と な り ま し た。 と こ ろ が，2010 年 4 月 26 日に特定健診では TC を測定することを強く希望するという学会声明が発表され，引き続き 7 月
15 日に第 41 回日本動脈硬化学会にて LDL-C の直接法の問題点が指摘されました。
なぜこのような問題が提起されたのでしょうか？
2LDL コレステロールとはLDL と は 低 密 度 リ ポ タ ン パ ク（Low DensityLipoprotein）の略でリポタンパクと呼ばれている粒子の 1 種類です。リポタンパクの構造は Fig. 1 に示すよう―Fig. 2 リポタンパクの大きさと密度の関係

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血中の TC 濃度が 240 mg/dL を超えると，動脈硬化できる直接法が開発されました。自動分析計で測定でき発症率が急上昇することは国内外の疫学研究で確かめらるため，沈殿法に替わって繁用されるようになりました。

れています。TC 濃度は VLDL，LDL，HDL のコレス

HDL のみのコレステロールを反応させるための条件のテロール濃度の総和であり，正確に動脈硬化リスクを評違いに基づいてさまざまな原理の HDL 直接測定法が価するためには，LDL-C を測ることが理想です。そこで，次々と開発されました。その結果，試薬の成分の違いに2007 年版のガイドラインで TC に替って LDL-C 測定が基づく測定値の差が問題にされ，測定法の標準化が重要提案されました。となりました。HDL-C の基準分析法として選ばれたヘ

VLDL は そ の 密 度 が 1.006 g/mL 以 下，LDL は 1.006

パリン /Mn2＋沈澱法による目標値とのズレが± 5％以内

か ら 1.063 g/mL，HDL は 1.063 か ら 1.21 g/mL の 粒 子を合格基準として，CDC のネットワークの日本代表ラとして定義されています。その基準分析法は血清を密度ボである大阪府立健康科学センターの脂質基準分析室で1.006 g/mL，1.063 g/mL，1.21 g/mL で 3 回超遠心を行い，認証試験が実施されております。

各段階の上層のコレステロール濃度を測定し，回収率かHDL-C の直接法に引き続き，分離操作を行わないでら原血清濃度に補正して VLDL-C，LDL-C，HDL-C 濃

自動分析計で LDL-C を測れる直接法がわが国で開発さ度を求めます。大量の血清，長時間の遠心，スライサーれました。HDL-C の直接法を製造しているメーカーでによる上層の分離と回収，下層の密度調整など高度な技

測定原理の違う試薬が次々と開発され，現在では製造元，術を必要とし，臨床検査法として，さらには標準化の基販売元の違う商品が多数使われており，こちらも測定法準分析法としても実用化は困難です。の標準化が重要となりました。CDC が LDL-C の国際基

そこで，1970 年代から超遠心に替る HDL-C の定量法準法として選んだ b-Quantification（BQ 法）は超遠心にとして沈殿法が用いられるようになりました。沈殿法分よる分離とヘパリン /Mn2＋ 法による沈殿分離を組み合離の原理はポリアニオンと金属イオンを血清に加えてプわせた方法です。BQ 法は，3 回の段階的超遠心分離とラス電荷をもつアポ B 含有リポタンパク（CM，VLDL，濃度補正の必要な基準法と比較して，血清のバックグラLDL）を沈殿させ，上清に分離される HDL に含まれるンドの密度での 1 回の超遠心分離と下層の定量的回収にコレステロールを測定する方法です。ポリアニオンや金より濃度補正が不要で時間と空間を超えて比較可能で属イオンの種類や濃度の違う多くの沈殿分離試薬が検討す。その操作手順を Fig. 3 に示します。血清の超遠心分

さ れ て き ま し た が， ヘ パ リ ン 水 溶 液（ 分 子 量 6 万，離，沈殿分離操作，アベルケンダール法（化学的コレス5000 IU/mL）80 mL と 1M MnCl2 100 mL を 2.0 mL の血テロール定量法）によるコレステロール濃度測定は全て

清（乳び血清では密度 1.006 g/mL の超遠心下層分画）

二重に行われ，1 回の操作で LDL-C と HDL-C についてに加えて混和後静置し，アポ B 含有リポタンパクを沈各 4 つ測定値が得られます。血清 5.0 mL をホールピペッ殿させる方法が CDC（Centers for Disease Control andトで超遠心用試験管に入れ，血清のバックグランドの密Prevention）による標準化の基準法に採用されています。

度と同じである生理食塩水を重層します。105,000×g で18.5 時間遠心後，遠心管の中央部の透明層をスライサー

3

その測定法の問題点とはでカットし，下層を生理食塩水で洗いいれながら 5.0 mL

1995 年にわが国で沈殿分離をしないで HDL-C を測定のメスフラスコで定容にするとボトムフラクションがえ

Fig. 3 CDC 基準法による LDL-C（BQ 法）と HDL-C の測定―

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られます。このうちの 0.5 mL を用いてコレステロール

Friedewald の計算式による LDL-C の計算値に影響するを測定し，密度が 1.006 g/mL 以上の LDL と HDL のコため，さらに厳密な管理が臨まれます。

レステロールの総和が求まります。ボトムフラクション
4のうち 2.0 mL を用いて，ヘパリン（分子量 5 万，ロッFriedewald の計算式とはトを厳密に指定されたもの）と MnCl2 水溶液でアポ B

1972 年 に Friedewald に よ り，LDL-C を TC か ら含有リポタンパク（LDL）を沈殿させ，その上清の 0.5 mL

VLDL-C と HDL-C を差し引いて計算で求める方法が提を用いてコレステロールを測定し，HDL-C を求めます。

案されました。VLDL-C は実測値でなく，血中の TG 濃

LDL-C はボトムフラクションのコレステロール濃度と度の 5 分の 1 であると仮定して，次式で計算されます。

沈殿分離上清のコレステロール濃度（HDL-C）の差とLDL-C＝TC－HDL-C－TG×1/5（VLDL-C）

して求めます。

CE リッチである VLDL レムナントが多いⅢ型ではFig. 2 に示した血中に存在するコレステロールや TG

VLDL-C が低値に，CM が含まれる場合（食後採血やを含むリポタンパク粒子の密度と大きさの関係のうち，LPL 欠損症など）は VLDL-C が高値に計算され，後者破線で示したものはリポタンパクの粒子表面にアポ a との場合は TG が 400 mg/dL 以上の検体を除くことによっ呼ばれているタンパクが結合した Lp（a），二重膜の袋状て乖離を避けることが可能です。脂質検査として一般化や円盤状の構造を持った Lp-X，サイズが LDL で TG リッ

されている TC，TG，HDL-C の 3 項目の測定値から計

チな Lp-Y などは密度と大きさの比例関係から外れ，分算で LDL-C が求められ，多くの臨床研究で使われてき析法による乖離の原因になります。さらにサイズが同じました。この 3 項目の測定が標準化されている限り，時でも TG リッチ粒子は密度が小さくなり，反対に CE リッ間と空間を超えて比較可能な値であると考えられます。

チ粒子は密度が大きくなるためリポタンパクの分析値のTable 1 に コ ン ト ロ ー ル 群， 高 TG 群（TG≧400 mg/

乖離は避けられません。CDC が採用している BQ 法にdL），CETP 欠損を含む高 HDL 群，Ⅲ型高脂血症群（アよって測定される LDL-C の中には LDL 以外に Lp（a），

ポ E2/2），高 Lp（a）群について，著者らが開発したゲVLDL レムナントや CM レムナントの一部，アポ E リッ

ル濾過 HPLC 法と計算式による LDL-C を BQ 法によるチ HDL，Lp-X などが含まれます。乖離の原因となる成LDL-C と 比 較 し た 結 果 を 示 し ま す 2）。 計 算 式 に よ る

分は，肝不全，腎不全，LCAT 欠損症，CETP 欠損症

LDL-C は高 TG 群とⅢ型高脂血症を除けば，高 Lp（a）など特殊な場合以外は極微量なため，高 Lp（a）症例をや高 HDL も含めて BQ 法と有意差が見られませんでし

除けば，通常の検体では LDL-C の BQ 法による判定基た。

準の± 4％のバイアスはクリアーできるはずです。CDC
5で LDL-C の認証試験を実行する際に，BQ 法との乖離その測定法の解決策とはに繋がるこのような成分が無視できることをアガロース

このようにリポタンパクの分析は非常に難しい課題を電気泳動によるバンド検出によって確認されています

たくさん含んでいるわけですから，特定健診の現場で測1）。 さ ま ざ ま な 原 理 の 直 接 法 で 測 定 さ れ る HDL-C や定されている直接法による LDL-C や HDL-C に関する

LDL-C の成分は分離操作がない手法であるため，実際キット間の差が問題にされるのは必然です。に確認することがでず，キット間の乖離原因の直接の究なぜ，TC 測定に関してはキット間の差が問題になら明が困難です。とくに HDL-C に関しては次に述べるないのでしょうか？これはリポタンパク全体に含まれる

Table 1. LDL-C の比較：BQ 法，HPLC 法，計算式（文献 2）
LDL-C（mg/dL）
相関％
バイアス

（平均± SD）

コントロール（n＝50）

高 TG（n＝17）

Ⅲ型（E2/2）
（n＝8）

高 HDL
（n＝10）高 Lp（a）（n＝12）

BQ

115±32

87±50

58±17

126±39137±54HPLC

111±30

98±46

68±20

110±39117±41

計算式

115±30N.D.

111±42124±40134±51r＝0.984†

BQ vs 計算式

r＝0.969†（HPLC－BQ）/BQ（計算式－BQ）/BQ

BQ vs HPLC

r＝0.980†

r＝0.765§

r＝0.970†

r＝0.992 ††r＝0.996 †N.D.

r＝0.808§

r＝0.995－3.2±4.9 †24.6±26.2 ‡21.0±26.4－15.2±11.4 ‡－13.4±5.4 ‡0.9±7.7

N.D.

92.2±38.8 ‡－2.6±4.6－1.5±4.8† P＜0.001，‡ P＜0.01，§P＜0.05

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Fig. 4 迅速ゲル濾過 HPLC 法によるリポタンパクプロファイル（代表例）
Table 2. 迅速ゲル濾過 HPLC 法と CDC 基準法の比較定量性（CV 値）
測定項目

方法

同時再現性（n＝20）

日差再現性（n＝5）

CDC 基準法との相関（n＝88）

TC

コレステロール検出パターンの総面積

0.40％

0.99％

r＝0.997

TG

TG 検出パターンの総面積（FG 除く）

0.74％

1.28％

r＝0.993

LDL-C

コレステロール検出パターンの LDL ピーク面積

0.44％

0.88％

r＝0.983

HDL-C

コレステロール検出パターンの HDL ピーク面積

0.75％

0.62％

r＝0.996

LDL サイズコレステロール検出パターンの LDL ピーク時間

0.045％

0.078％－HDL サイズコレステロール検出パターンの HDL ピーク時間

0.030％0.056％－コレステロールを測っているからです。リポタンパク全離できるゲル濾過カラムを用いて大きさで定義した 20

体をコレステロールで定量的にプロファイルできる方法

個のピークにガウス近似で分離し，4 つの主要クラスとならこの問題を解決できるはずです。

そのサブクラスのコレステロールと TG 濃度，さらにゲル濾過は注入したサンプルがすべて回収でき，繰りピーク検出時間から LDL と HDL の平均粒子サイズを返し使え，大きさのみの分離によるため，分析結果の解求める方法を確立しました。しかし，1 検体あたり 25

釈も容易で古くから研究手段では欠かせないリポタンパ分かかり，コストの面でも臨床現場での利用は限られてクの分析法の 1 つです。著者らは，ゲル濾過 HPLC をいます。ゲル濾過はサイズの分離範囲を選択することに用いて，リポタンパク全体を定量的にプロファイルできよって分析時間を短縮できる手法であり，Void に CMる方法の開発を行ってきました。CM から HDL まで分と大型 VLDL を排除し，LDL と HDL 及びそのサブク―

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ラスの分析に焦点を当てた迅速ゲル濾過カラムを開発し9 分で分析可能な迅速ゲル濾過 HPLC によるパターンております。1 検体あたりの分析時間が 9 分で，カラムの代表例を Fig. 4 に，CDC 基準法との比較結果を Tableからの溶出液を 2 経路に分岐して得られるコレステロー

2 にご紹介いたします。

ル検出と TG 検出による HPLC パターンから，血中のTC，TG，LDL-C，HDL-C， さ ら に LDL や HDL の サ

油化学会の発展に多大な貢献をなされました故 原 一

ブクラスのコレステロール濃度や TG 濃度が測定できま郎先生の夢の実現に向かって，30 年にわたって拘り続す。また LDL-C 測定の乖離の原因となる Lp（a）はサイけておりますゲル濾過 HPLC 法が迅速分析システムのズが LDL と VLDL の中間であるため，
Void と LDL ピー確立により，広く臨床検査法として使われることを願っクの中間にコレステロール検出で独立したピークとしてております。

観測され，レムナント，Lp-X，LpY は大きさやコレス
テロールと TG の組成からその存在を推定できるため，

参考文献
1）Nakamura, M. et al., J. Atheroscler Thromb, 16, 756-63（2009）.
2）Okazaki, M. et al., Clin. Chim. Acta, 395, 62-7（2008）.

BQ 法と直接法による LDL-C の乖離原因の究明に役立つ事が期待されます。

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