THECHEMICAL
TIMES
2021 No.3（通巻261号）
ISSN 0285-2446

日常臨床検査で測定する
血清酵素の欠損症
特集「日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症」
を02 刊行するにあたって
浜松医科大学医学部

臨床検査医学教授

前川 真人

03 LD（乳酸デヒドロゲナーゼ）欠損症
浜松医科大学医学部

臨床検査医学教授

前川 真人

09 ALT異常低値の意義と解析方法について
九州大学病院

検査部

主任臨床検査技師

13 クレアチンキナーゼ欠損症
兵庫医科大学

臨床検査医学講座

酒本 美由紀主任教授

小柴 賢洋，レジデント

16 低ALP血症 vs 低ホスファターゼ症
金沢大学附属病院

遺伝診療部/遺伝医療支援センター

22 血清コリンエステラーゼ欠損症

特任教授

浜松医科大学医学部附属病院 検査部 主任臨床検査技師
浜松医科大学医学部 臨床検査医学 教授 前川 真人

中野 正祥

渡邉 淳

石川 仁子

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

特集「日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症」を刊行するにあたって血清酵素の測定は早いものでは20世紀初頭から始まっているが、今でもスクリーニングをはじめ、細胞傷害のマーカー、機能障害のマーカー、産生誘導のマーカーなど、特定の目的でも使用されている。
また、
アイソザイムの概念が生まれたのは、1950年代のことなので、こちらも還暦を迎えている。
これまでに、ほとんど全ての血清酵素の欠損症が発見されてきた。臨床症状と深く関係するもの、（奇異な）検査データから気がついたものなど、発端は種々ある。
血清酵素の主な働き場所は細胞内のものが多いが、細胞外のものもある。今一度、原点に立ち戻り、その血清酵素の生理的な役割、臨床検査としての意義を見つめ直してみよう。本来の機能は欠損症を見つけることから始まるという言葉もある。欠損して起きたこととの関係を改めて見てみよう。
そして、今なお現役で、日常検査の現場で日々活躍している彼らを改めて注目してみよう。
これまで知らなかったこと、気づかなかったことに巡り会える機会となると信じて。




2

前川 真人
浜松医科大学医学部 臨床検査医学教授

THE CHEMICAL TIMESLD（乳酸デヒドロゲナーゼ）欠損症
Lactate dehydrogenase deficiency

前 川 真 人 Masato Maekawa
浜松医科大学医学部 臨床検査医学教授

Department of Laboratory Medicine, Hamamatsu University School of Medicine (Professor)

乳酸デヒドロゲナーゼ、アイソザイム、遺伝性変異、先天代謝異常症、運動後ミオグロビン尿症

01いる。
LDHA とLDHC は染色体11番短腕、
LDHB は12番短腕に乳酸デヒドロゲナーゼ（LD）の概要

座位している。これらのサブユニットはDNA配列で84〜89％、アミノ酸レベルで69〜75％の相同性がある1）。

乳 酸 デ ヒド ロ ゲ ナ ー ゼ（ L D；L - L a c t a t e : N A D+

oxidoreductase；EC 1.1.1.27）は解糖系最終段階であるピルビン酸と乳酸の変換に際し，NAD(H)を補酵素とした酸化還元反応を触媒する酵素である。原核生物から真核生物に幅広く存在
し、ヒトでは全ての細胞に存在して嫌気的解糖などで重要な役割

02 生理的意義
先述したように、LDは酸化還元反応によってピルビン酸と乳を有している。
LDはH(B)とM(A)の２種のサブユニット蛋白からなる４量体で、酸の変換を行う酵素であり、体内全ての細胞の細胞質に存在し５種のアイソザイムを形成する（図１）。分子量はおよそ134000ている。酸素の供給が十分であれば、乳酸からピルビン酸に変換である。LDのサブユニットは他にX（C）があり、精子でのみ発現しし、ミトコンドリアで酸化的リン酸化によって大量のATP（ 36分ている。H型は心臓（Heart）に多く、酸素供給が十分な状態で働子）を獲得することができる。一方、酸素の供給が乏しい条件できやすく、乳酸からピルビン酸（NADからNADH）に変換するのあっても、解糖系を回すことによってNADとATP
（2分子）
を得る

に向いている。一方、M型は骨格筋（Muscle）
に多く、
ピルビン酸

ことができる。これは非常に損な反応に見えるが、嫌気的解糖はから乳酸（NADHからNAD）への変換が得意で、無酸素運動時

酸化的リン酸化の100倍は速い反応であるため、短期的な息こにも働きやすいタイプである。遺伝子の進化論に従って、遺伝子らえ状態では、たくさんのグルコースを使ってでも有効にエネル

LDHB 、そして精子で発現するLDHC と名付けられて名はLDHA 、ギーを獲得することができる目的に合致した反応と考えられる。

LDHA 、LDHB 、は単一のLDHA-like LDH 遺伝子の重複にいる。

LDには複数のサブユニットが存在し、組織・細胞によってHとMサLDHC はLDHA の重複によってできたと考えられてよってでき、

ブユニットの発現量が異なり、その細胞環境に応じたアイソザイ
ムが形成されるように調節されている。例えば中枢神経系では、
星状細胞からニューロンに転送された乳酸は、脳に多く発現しているLD-1型の作用でピルビン酸に変換される。
がん細胞では一般的にLD活性は上昇しており、嫌気的解糖の方向に、
つまりピルビン酸から乳酸の方向にシフトしNADが増加傾向に傾く。これはワールブルグ効果（好気的解糖）と言われ、酸素供給される環境下でも解糖系によってATPと乳酸を増やす方向に働く。また、クエン酸回路のアミノ酸などを活用して、細胞分裂に必要な脂質・脂肪酸・ヌクレオチドなどを合成することができる。特にがん細胞との関連でLDHA の発現制御に関して多くの研究が進められてきた。HIF1、c-Myc、FOXM1、KLF4、cAMP、

図1 LDアイソザイムの構成

エストロゲンなどがLDHA の転写制御因子として知られている。
3

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

また、
LDHA 自身が転写因子として機能したり、細胞周期、分子シャペロン、胸腺細胞の分化、細胞死（アポトーシス、オートファ
ジー）などにも関与する。このがん細胞におけるLDの代謝過程

表１ 血清LD活性値を変動させる病態・疾患

LD活性

病態・疾患
溶血性貧血、悪性貧血

や役割はがん特異的な治療法への応用も期待されている2）。

心筋梗塞、横紋筋融解症
筋ジストロフィ、多発性筋炎、
ミオパチー
上昇

自己免疫性疾患、
ウィルス感染症
急性肝炎、劇症肝炎、肝硬変

03 臨床検査診断での意義

白血病、悪性リンパ腫、固形癌（ピットフォール）溶血検体、酵素結合性免疫グロブリン
失活因子

LDは全ての細胞に存在する。細胞の可溶性分画に存在するた
め、細胞の傷害時に直接もしくはリンパを通って間接的に血管内に流入する逸脱酵素である。従って、大多数の細胞傷害で血清
LD活性が上昇するため、非常に感度の良い体内での異常の発信シグナルであり、初診時のスクリーニング検査として重要な役割を示す。
次に、AST、ALT、CKなど他の逸脱酵素との組み合せで、損傷

薬剤による干渉低下

遺伝性LD-Hサブユニット欠損症（ホモ接合体、ヘテロ接合体）
遺伝性LD-Mサブユニット欠損症（ヘテロ接合体のみ）（ピットフォール）保存による失活

表２ＬＤアイソザイムパターンとＬＤ／ＡＳＴ比からみた由来組織・病態の推定

パターン
名称

アイソザイムLD/AST比
パターン

原因となる
疾患

推定される
由来細胞

１＞２

3〜10

心筋梗塞など

心筋

１≧２

20〜40

溶血性貧血など

赤血球

１＞２

30〜80

巨赤芽球性貧血
巨赤芽球
など

１≧２

15〜∞

腫瘍
（セミノーマ等）

１＜２

10〜20

2,3型優位からの骨 格 筋リンパ移行
球腫瘍など（慢性非活動期）

5〜15

筋ジストロフィ、多発性筋炎など、慢
骨格筋
性的持続的な酵
素遊出10〜20

膠原病、ウィルス
感染症、皮膚炎、 リンパ球
間質性肺炎など

15〜∞9時間）。肝細胞傷害では肝細胞に多く含まれるLD-5が血中に増

白血病、
リンパ腫
など、
肺癌、
胃癌な 腫瘍細胞
どの固形癌

5〜10

急性の筋崩壊骨格筋

加するが、５型は半減期が短いため上昇の期間は相対的に短い。

〜3

急性肝炎

肝細胞

〜5

肝細胞癌

腫瘍細胞

10〜20

前立腺癌

腫瘍細胞

臓器
（細胞）
を推定するのに使用できる。これは、LDアイソザイム
分画を調べることでさらに鑑別が容易になる。すなわち、細胞・組織における２種のサブユニット遺伝子の発現量が異なることで特徴的なパターンを示すため、それが血中LDにも反映されるから

1,2型優位である。
さらに、血中レベルの上昇の程度は損傷を受けた細胞数を反映するため、重症度の推定が可能であり、疾患の予後予測にも頻用されている。悪性リンパ腫などの血液悪性腫瘍だけでなく、固形腫瘍でも、
また間質性肺炎など多くの疾患で血清LD活性は予後と関連するという報告が多数ある。最近では、COVID-19の重症度判定マーカーの一つとされている 。
3）2,3型優位
2,3,4,5型上昇と類縁パターン

２＞３

血中LDはアイソザイムごとに生体内半減期が異なる（１型から
５型の順にそれぞれおよそ79時間、75時間、31時間、15時間、逆に半減期の長い１型が増加する心筋梗塞などではLD上昇が長

5型優位

４＜５

続きする。このように半減期の違いにより、LD総活性もアイソザ

腫瘍細胞

イムパターンも病期によって変化する。
LD活性は、2020年3月まで、日本臨床化学会（JSCC）勧告
法に準拠したJSCC標準化対応法によって測定されてきたが、

1) 1,2型優位
臨床的に重要なのは赤血球と心筋である。赤血球由来の溶血2020年4月から2021年3月までの移行期間を経て、2021年4性貧血ではLD/AST比は20〜40くらいを示すが、悪性貧血では月から全国的に国際臨床化学連合（IFCC）
常用基準法で測定さもっと高く50を越える例もある。肝硬変では、肝細胞由来の5型

れるようになった4）。共に乳酸を基質として、NADが還元され生と赤血球由来の1,2型が上昇したパターンを示す。心筋梗塞で成するNADHを340 nmの増加で連続的に捉える方法である。

は、LD活性の上昇および１，２型優位（１＞２のflip pattern）とな

相違点は、JSCC法がpH 8.80のジエタノールアミン緩衝液である。他に、腎梗塞も腎臓由来のLD上昇がみられる。また、極端にるのに対し、IFCC法はpH 9.40のN-メチル-D-グルカミン緩衝

LD-1が高い場合、LD/AST比が高値の場合は、セミノーマなど

液を使用しており、測定時のpHが異なることが大きい。

腫瘍由来を疑う。

LD活性が異常値を示す疾患・病態を表１に示す。また、
アイソ
ザイムパターンとLD/AST比による鑑別診断を表２と以下に示す。

2) 5型の上昇
肝細胞、骨格筋、皮膚、腫瘍などに由来すると考えられる。病態として急性肝炎が最も考えやすい。急性横紋筋壊死で5型が非常に高くなる場合がある。腫瘍由来としては、肝細胞癌と前立腺癌の他、大腸癌、子宮体癌、リンパ腫、肺癌なども考えられ、予後4THE CHEMICAL TIMES
１）乳酸デヒロドゲナーゼHサブユニット欠損症

因子としても重要である。

Lactate dehydrogenase H subunit deficiency3) 2,3型優位

LD-H欠損症は、血清LD活性が低値を示すことが発見の発端

白血病、リンパ腫、筋ジストロフィ、多発性筋炎、膠原病、ウィルとなった5)。Hサブユニットは心筋や赤血球、脳などに多く発現し

ス感染症、皮膚の発疹（皮膚炎、紅皮症、薬疹など）、間質性肺炎、ており、血中半減期が長いという特徴を有し、血清LD活性の多く

種々の腫瘍などが考えられる。

はHサブユニットの多いアイソザイムの1型や2型である。LD-H
欠損ホモ接合体ではLD-5型（Mサブユニットの４量体）
しか存在せず、５型は半減期が最も短いため、血清LD活性が極端に低値になる。ヘテロ接合体においても相対的に半減期の短いアイソ

04 ピットフォール

ザイムに偏位するため、血清LD活性が基準範囲下限を下回ることが多い。

① 安定性：室温・冷蔵ともに短時間なら問題ないが、不安定な他の血清LD活性低値の原因として最も高頻度に認められるの4,5型が多い場合は失活による低下が大きいため、速やかにが酵素結合性免疫グロブリンの存在で、電気泳動によるアイソ分析する。特にLD-4型の安定性が悪い。

ザイム分析でアノマリー像を認めることもある。LDは、幸い赤血検体の状況：溶血検体では赤血球由来のアイソザイム1,2型

球に多く含まれているため、赤血球のアイソザイム検査をするこが血清中に出てくるため、血清LD活性が上昇するので注意とで獲得性（血清中の因子）と先天性の鑑別が可能であり、先天する。本態性血小板血症などで血小板数が著増している時に性LD-H欠損症では赤血球でも５型のみとなるため、その診断はは、血小板由来のLDが血液凝固時に出てくるので、血漿に比可能である。これに加えて、家族（両親、子供など）検索で同様のべて血清ではLDが高くなる。

パターン、もしくはヘテロ接合体が疑われる赤血球のLDアイソ② 生理的変動：生理的変動はLD総活性で約20〜30単位である。

ザイムパターンが確認できれば、遺伝的な欠損症と判定できる。

性差はないが年齢差があり、出生直後は最も高く成人の約２倍

この状況で、遺伝子解析を行い、欠損の原因と考えられる変異がであるが、その後漸減して14歳前後でほぼ成人の値となる。

見出されれば、もちろん確定診断となるが、検査診断、臨床診断③ アノマリー像：アノマリーは原因不明の高LD血症の最たるには特に必須ではない。
しかしながら、例数も少ないため、臨床原因である（一般患者の頻度は約0.2〜0.3%）。LDアイソザ

検査医学的、人類遺伝学的な意義は十分ある。

イム分析を行い、異常な分画パターンならば免疫グロブリン症状との関連性であるが、赤血球に多いHサブユニットが欠損

結合を疑い同定する。酵素結合性免疫グロブリンでは、活性しているため、溶血性貧血が生じないかどうかが検討されたが、を阻害し低LD血症を示す場合もある。

因果関係は証明されなかった8)。従って、LD-H欠損症による臨床症状は明らかではない。

④ 遺伝性変異：後述

２）乳酸デヒロドゲナーゼMサブユニット欠損症（糖原病Ⅺ型）Lactate dehydrogenase M subunit deficiency (Glycogen storage disease Ⅺ)

 

05 ＬＤの遺伝性変異① 臨床症状と検査所見、診断と治療

H(B)とM(A)の２種のサブユニットは、先述したようにそれぞれ

は組織に糖が蓄積するわけではない。他の多くの解糖系酵素の

染色体12番と11番に座位するLDHB、LDHA 遺伝子によって支欠損症では糖の蓄積があるため、便宜上Ⅺ型とされている。激配されている。遺伝子変異は、酵素活性に影響を与えずアイソザ

しい運動後、特に短距離走・格闘技など息をつめて嫌気的な状

LD-M欠損症は糖原病の一つの型とされているが、実質的にイム分析で幅の広い活性帯が出現するサブユニットバリアント

況での運動が必要な場合に、骨格筋の硬直・壊死、褐色尿（ミオと、酵素活性に影響を及ぼし、通常は活性低下をひきおこすサブ

グロビン尿）などを起こす運動後ミオグロビン尿症（exertional

ユニット欠損に分けられる。前者で荷電が変わるようにアミノ酸

9)４）。
myoglobinuria）の原因の一つである（表３、が置換した変異では、野生型と変異型のハイブリッドが形成されLD-M欠損症の発端は臨床症状であった6,9)。表３の症例１に示るため、電気泳動で幅の広い活性帯を示すことで気づくことがあしたように、激しい運動後の褐色尿（横紋筋壊死によるミオグロ

る。

ビン尿症）
が発端となり血液検査を行ったところ、血清CKやAST

以降は後者の欠損症を中心に記載する。まず強調すべきは、Hが顕著に上昇しているにもかかわらず血清LD活性の上昇が乏し

サブユニット欠損症 もMサブユニット欠損症 も世界に先駆けいという検査データであった。それらの検査データの乖離からアて本邦で発見されていることである。その後も本邦からの報告

イソザイム分析が施行され、１型しかないことで判明した6)。

5)

6)が圧倒的に多い。双方ともに、本邦でのヘテロ接合体の頻度は、

LD-M、LD-H欠損症の臨床症状、検査所見を表４にまとめた。

およそ600-700人に一人、ホモ接合体は近親婚の存在も考慮す

LD-M欠損症の特徴的な皮膚所見の報告 10)を見て、皮膚症状かると30万から50万人に一人と推測される7)。

らLD-M欠損症の発見に繋がった症例もある11)。発見の発端は、
基本的には臨床症状や検査所見から血清と赤血球のアイソザイ
5

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

表３ LD-Mサブユニット欠損症症例の特徴

症例 年齢 性別

主訴、疾患

遺伝子解析結果

筋症状 皮膚症状

LD

検査データ (U/L)*AST ALT
CK

地域

報告

1

18

男

運動後の筋崩壊

エクソン６20塩基の欠失

+++

+

233

364

76

26290

浜松

1980

2

26

女

マススクリーニング

エクソン６20塩基の欠失

+

+

140

23

28

48

浜松

1984

3

23

男

運動後の筋崩壊、腎障害

エクソン６20塩基の欠失

+++

+

238

44

29

3796

東京

1985

4

61

男

易疲労感

エクソン６20塩基の欠失

++

?

150

26

20

491

東京

1989

5

16

女

皮疹

エクソン３３塩基の欠失

+

+

163

16

7

94

大分

1991

6

58

男

ホジキン病

未解析

-

-

107

49

38

東京

1991

7

54

女

パーキンソン病

R171X

+

+

WNL

WNL

WNL

WNL

福岡

1994

8

51

女

子宮内膜症

エクソン６20塩基の欠失

?

?

167

WNL

WNL

1926

東京

1998

9

64

男

膿疱性乾癬

エクソン６20塩基の欠失

++

++

222

33

30

383

浜松

2006

外1

30

男

運動後の筋崩壊

エクソン５2塩基の欠失

+++

?

アメリカ

1990

外2

51

女

皮疹

未解析

?

+

イタリア

1992

外3

38

男

運動後の筋崩壊

エクソン２のスキップ

+++

?

アメリカ

1994

外4**

70

女

強度の筋痛と乳酸アシドーシス

未解析

+++

?

アメリカ

2011

?

2720

1679

33700

* 検査データは単位をJSCC標準化測定法に概数として換算したが、他施設のものもあるので、参考データとして見られたい。
WNL: within normal limit** 骨格筋の生検材料のLD-Mサブユニット活性は基準範囲下限の1/3に低下していたと記載されており、完全欠損ではない。

表4 LDサブユニット欠損症の臨床症状、検査所見のまとめ

H（B)サブユニット欠損症

M(A)サブユニット欠損症

特になし

分娩時に子宮硬直、胎児仮死などの危険性

運動後の筋硬直、筋融解、ミオグロビン尿
臨床症状

紅斑鱗屑性皮膚病変、膿疱性乾癬（汎発型）様の皮膚病変
血清LD活性は顕著に低下

日常検査所見LDアイソザイム：LD-5（M4）のみ

運動後の検査所見
糖代謝産物の変化

特記すべきことなし
赤血球

虚血下運動負荷試験

FBP: 著増、DHAP: 著増、GA3P: 増加
特記すべきことなし

血清LD活性は基準範囲内高め
LDアイソザイム：LD-1（H4）のみ
血清LD上昇せず（軽微）、CK・ASTの上昇
尿中ミオグロビン増加、尿潜血反応陽性
運動後の筋肉 FBP：増加、DHAP：著増、GA3P：著増、Glycerol：増加、G3P：増加
ピルビン酸：著増、乳酸：ほとんど変化なし

FBP: fructose-1,6-bisphosphate, DHAP: dihydroxyacetone phosphate,
GA3P: glyceraldehyde-3-phosphate, G3P: glycerol-3-phosphate

ム分析が行われることである。日常の血清LD活性は低値を示さ9)２）。
が産生されないため、横紋筋壊死に至ったと考えられている（図ず、多くは基準範囲上限を示す（表３、
４）。なぜならば、Mサブユ

同様の理由で、女性では分娩時に働く筋にもLD-Mは多いため、ニットがないことによって、血中半減期が長い１型のみを形成す

分娩の遷延などのリスクが考えられる。また、男女に共通する症

るからである。

状として、夏期に増悪する四肢伸側などにできる紅斑鱗屑性皮臨床症状の強さと遺伝子変異の種類、すなわち遺伝型と表現（汎発型）様の皮膚病変も認
膚病変がある10,11)。他に膿疱性乾癬

型との関係は特に明らかではなく、
むしろ臨床症状の代表である

められる。表皮は、真皮毛細血管から供給されるグルコースを栄筋症状の発現には、痛みをこらえて激しい運動を行えるかどうかにかかっていると考えられる。無理をすればするほど筋の崩壊が強く、症状がきつくなる。
発症したときの治療は対症療法であり、個々に対応する。特に、横紋筋融解、ミオグロビン尿症による腎障害が発症した場合
は、予後に影響する。
② 症状の発現機序
LDは解糖系でピルビン酸を還元して乳酸を生成する過程で、glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GA3PD)のステップと共役して還元型のNADHを再酸化する。
しかし、LD
活性が極端に減ることによってGA3PDによって生じたNADHの再酸化をglycerol phosphate dehydrogenase (GPD)が担うことによってグリセロールに流れる系が働く。この系ではATP6

図2 骨格筋における解糖系の代謝

THE CHEMICAL TIMES
養源として解糖系でATPを得ているため、その経路に問題が生じ

LDHB に関してはNM_002300.8を用いた。
NM_005566.4、るためと考えられる。また、それにより表皮角化細胞がIL-8、生体アミノ酸の番号が既報とは異なるものもあることにご留意願い

防御ペプチドLL-37、VEGFなどの乾癬惹起因子を放出するなどたい。

免疫反応が生じることに因るとも考えられる 。
12)３）遺伝子解析06 おまけ ― LDHD

原因遺伝子であるLDHA、LDHB に大きな欠失、挿入、逆位がある可能性もあるが、基本的には点変異や小さな欠失・挿入がほとんどなので、PCRによる解析が便利である。LD-M欠損では臨床検査で測定されているLDはL-乳酸のデヒドロゲナーゼ

ホットスポットであるエクソン６内の20塩基の欠落から調べる。

（EC 1.1.1.27）
であり、本稿ではこの酵素について記載してきLD-H欠損にはホットスポットがないため、全てのエクソンをダイた。
しかし、LDの基質となる乳酸はヒト体内で2種類の光学的異レクトシークエンスする。エクソンは７個でPCR解析には手頃な性体として存在する。L-乳酸はD-乳酸よりも血中に100倍多く存

LDHB の大きさなので、それほど困難ではない。表５、６にLDHA 、在し、嫌気的解糖でピルビン酸から生成される。

遺伝子変異についてまとめた。HGMD 78 ( 81 ) Mutations

一方、D-乳酸デヒドロゲナーゼ（EC 1.1.1.28）
は全く別の酵LDHA に関しては(2020.4) で参照したcDNA sequence は、素で、遺伝子はLDHD で染色体16番長腕に座位している。そし表５ LD-M欠損症などを引き起こすLDHA の遺伝子変異

表現型

LD-M欠損

電気易動度が変わるバリアント

エクソン

塩基置換

アミノ酸の置換文献

1

C6 > C7

p.Q20fs

2

IVS2 ds -1 G > A

exon 2 skip

Tsujino (1994) Ann Neurol 36, 661

3

TGTTGT > TGT

p.V124delMakeawa (1994) Hum Mol Genet 3, 825

4

CGA-TGA

p.R169X

Maekawa (1994) Eur J Lab Med 2, 161; Kanno (1995) Muscle Nerve 3, S54

5

CTCT > CT

p.L214fs

Tsujino (1994) Ann Neurol 36, 661

6

TTGG---TTGG > TTGG

p.G253fs

Maekawa (1990) Biochem Biophys Res Commun 168, 677

7

GAG > TAG

p.E329X

Maekawa (1991) Biochem Biophys Res Commun 180, 1083

5

AAA > GAA

p.K222E

Maekawa (1994) Clin Chem 40, 665

7

CG > TGT

p.R315C

Sudo (1992) Biochem Intl 27, 1051

Maekawa (1994) Eur J Lab Med 2, 161; Kanno (1995) Muscle Nerve 3, S54

HGMD 78 ( 81 ) Mutations (2020.4) cDNA sequence : NM_005566.4 に記載の活性喪失型などの変異

表6 LD-H欠損症などを引き起こすLDHB の遺伝子変異

表現型

LD-H欠損

電気易動度が変わるバリアント

エクソン

塩基置換

アミノ酸の置換

文献

1

GCG > GAG

A35E

Maekawa (1993) Hum Genet 91, 163

2

GGG > GAG

G69E

Takatani (2001) Mol Genet Metab 73, 344

3

CGTCAGCAの重複

Q102fsMaekawa (1994) Hum Genet 93, 74

3AGT > CGT

S129R

Sudo (1992) Hum Genet 89, 158

3

TCC > CS138fsSudo (1994) Clin Chem 40, 1567

4

CATT の重複

L144fsMaekawa (1994) Hum Genet 93, 74

4

TAT > TAG

Y146X

Sudo (1994) Clin Chem 40, 1567

4

CGC > TGC

R158C

Wang (2015) Sci Rep 5, 18209

4

TTT > GTT

F171V

Maekawa (1993) Hum Genet 91, 163

4

CGC > CAC

R172H

Sudo (1990) Biochem Biophys Res Commun 168, 672

4

CGC > CCC

R172P

Hidaka (1999) J Hum Genet 44, 69

4

TAC > TAA

Y173X

Maekawa (1994) Eur J Lab Med 2, 161

4

ATG > TTG

M175L

Maekawa (1993) Hum Genet 91, 163

5

AAT 欠失N223delSudo (1999) Clin Biochem 32, 137

7

CC > C

L290fsMaekawa (1994) Hum Genet 93, 74

1AAA > GAA

K7E

Maekawa (1993) Hum Genet 91, 423

3

CGG > TGG

R107W

Shonnard (1996) Biochim Biophys Acta 1315, 9

7

GAT > GTT

D322V

前川 (1994) 生物物理化学 38, 25

7

TGG > CGG

W325R

Okumura (1999) Clin Chim Acta 287, 163

HGMD 78 ( 81 ) Mutations (2020.4) cDNA sequence : NM_002300.8 に記載の活性喪失型などの変異

7

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症て、欠損症が見つかっており、D-乳酸尿症（MIM 245450）
を参考文献

きたす。最初の症例は、幼少期に精神運動発達遅滞が尿中乳酸

1) S. S. Li, Prog . Clin. Biol. Res. 344, 75-99 (1990).

高値を示し、それがL-乳酸ではなくD-乳酸であったこと、大人になっての再検査で尿中D-乳酸排泄亢進と血中D-乳酸濃度の上昇という表現型から、D-LD欠損症と診断され、染色体16q23に座位するLDHD の遺伝子解析により病的な遺伝子変異が同定された13)。
D-乳酸は食物由来か、腸内細菌による産生で外因性に、またはメチルグリオキサール代謝によって内因性に産生される。このため、種々のがんでメチルグリオキサール代謝が亢進、もしくは短腸症候群で腸内細菌叢の変化によってD-乳酸が増加する。従って、D-乳酸アシドーシスの鑑別診断ではLDHD 欠損症ともども注意する必要がある。

2) J. R. Doherty, J. L. Cleveland, J . Clin. Invest. 123(9), 3685-3692 (2013).
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5) M. Kitamura, N. Iijima, F. Hashimoto, A. Hiratsuka, Clin . Chim. Acta
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7) M. Maekawa, S. Kanda, K. Sudo, T. Kanno. Am . J. Hum. Genet. 36(6),1204-1214 (1984).
8) S. Miwa, T. Nishina, Y. Kakehashi, M. Kitamura, A. Hiratsuka, K.
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9) T. Kanno, K. Sudo, M. Maekawa, Y. Nishimura, M. Ukita, K. Fukutake,Clin . Chim. Acta 173(1), 89-98 (1988).
10) T. Yoshikuni, H. Tagami, M. Yamada, K. Sudo, T. Kanno, Arch . Dermatol.
122(12), 1420-1425 (1986).

07 おわりに
血清LD測定は、今でもスクリーニング検査として、予後マー
カー、治療のモニタリングマーカーとして、広く活用されている。
本稿にも紹介したように、がんにおけるLD-Mは代謝、免疫、血管新生など多くの機序で関与しており、がん治療の標的としても研究は進められていて、まだまだ研究対象としてホットである。LD
サブユニット欠損症は本邦でいずれも世界第一例が発見されていることは特筆に価する。

811) S. Takayasu, S. Fujiwara, T. Waki, J . Am. Acad. Dermatol. 24(2), 339342 (1991).
12) T. Ito, M. Aoshima, K. Sugiura, T. Fujiyama, N. Ito, J. I. Sakabe, M.
Akiyama, M. Maekawa, Y. Tokura, Br . J. Dermatol. 172(6), 1674-1676(2015).
13) G. R. Monroe, A. M. van Eerde, F. Tessadori, K. J. Duran, S. M. C.
Savelberg, J. C. van Alfen, P. A. Terhal, S. N. van der Crabben, K. D.
Lichtenbelt, S. A. Fuchs, J. Gerrits, M. J. van Roosmalen, K. L. van
Gassen, M. van Aalderen, B. G. Koot, M. Oostendorp, M. Duran, G.
Visser, T. J. de Koning, F. Calì, P. Bosco, K. Geleijns, M. G. M. de Sainvan der Velden, N. V. Knoers, J. Bakkers, N. M. Verhoeven-Duif, G. van
Haaften, J. J. Jans, Nat . Commun. 10(1), 1477 (2019).

THE CHEMICAL TIMESALT異常低値の意義と解析方法について
Clinical significance and Analysis of abnormally low alanine aminotransferase activity

酒 本 美 由紀 Miyuki Sakemoto
九州大学病院 検査部 主任臨床検査技師

Department of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, Kyushu University Hospital (Chief Medical Technologist)

ALT、PALP、遺伝子解析

01 はじめにいう特徴がある2）。
ALTはJCCLS共用基準範囲において男性10～42 U/L、女性
7～23 U/Lと設定されている3）。また、出生直後は成人より低値

ア ラ ニ ン ア ミ ノト ラ ン ス フ ェ ラ ー ゼ（ L - a l a n i n e：であるが、その後増加して生後数か月ごろに最高値となり、その2-oxoglutarate aminotransferase；ALT、EC 2.6.1.2）
は生体後漸減し、17～18歳ごろまでは成人より低値となる4）。臨床にお内でアラニン・α-ケトグルタル酸とグルタミン酸・ピルビン酸とのいてALTは高値を示したときに問題となるが、定量限界未満であ相互のアミノ基転位を触媒する酵素である。補酵素として、ビタる検体や、基準範囲以内であっても臨床像と一致せず低値を示

ミンB6誘導体であるピリドキサールリン酸(PALP)を必要とする

す検体と遭遇することがある。

ため、PALPと結合し酵素活性をもつホロ酵素と、PALPを結合せず活性をもたないアポ酵素が存在する。PALPとの結合は強く、

本稿ではALT異常低値となる原因とその解析方法について、
過去に検討した事例を含め紹介する。

一度ホロ型となった酵素はアポ型になりにくいため、アポ酵素は細胞内でPALPと結合する前に逸脱したものと考えられている1）。
アラニンは血漿中でもっとも濃度が高いアミノ酸であり、肝臓ではピルビン酸の供給源となり、糖新生などに利用される。
ALTはミトコンドリアにも存在するが、大部分は細胞質に局在

02 ALT異常低値の概要する。生体内のほとんどすべての臓器細胞に存在しており、肝、ALT異常低値となる原因としてPALP不足・欠乏によるアポ酵

腎、心筋、骨格筋、膵、脾、肺、赤血球の順に多く含まれる。特に肝素の増加が挙げられる。PALPはビタミンB6の活性型であり、ピ臓に多く含まれ肝臓が障害されると血中へ逸脱するため、肝障

リドキシン、
ピリドキサール、
ピリドキサミン、
ピリドキシンリン酸、害の指標として用いられており、肝炎や胆汁うっ滞症などあらゆ

ピリドキサミンリン酸とともにビタミンB6群に含まれる。ピリド

る肝細胞障害をきたす疾患で上昇する。同じく肝障害で上昇す

キシン、
ピリドキサール、
ピリドキサミンが腸管から吸収され、細るアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST）
より肝細胞の胞で活性化されると活性型であるリン酸エステル型となる。ALT

局在割合が高いため、AST・ALTを同時に測定し、AST/ALT比を

はアミノ基転位を触媒する酵素であり、PALPはアミノ基を運ぶ

算出して疾患の鑑別に用いる。また、ALTの半減期は約41時間

補酵素として働いている（図1）。ALTの測定法については前述のであり、ASTの半減期（ｓ-AST：14～20時間、
ｍ-AST：約10時間）

とおりJSCC法が用いられている。JSCC法の測定原理は基質とよりも長いため、AST/ALT比は病態の推移の予測にも用いられ

してL-アラニン・α-ケトグルタル酸を用い、血清中のALTによりる。

ピルビン酸を生成させる。生成したピルビン酸をβ-ニコチン酸

臨床検査では日本国内においてJSCC（Japan Society of

アミドアデニンジヌクレオチド還元型（NADH）の存在下、乳酸脱Clinical Chemistry）
法が広く普及している。JSCC法は国際

水素酵素
（LD）
を作用させると、
β-ニコチン酸アミドアデニンジヌ

標準法であるIFCC（International Federation of Clinical

クレオチド酸化型（NAD）に変化する。このNADHの減少速度を

Chemistry）
法と測定原理は同じであるが、補酵素であるPALP

340nmで測定しALT活性を求める。JSCC法は測定試薬にPALPを添加していない点が異なり、PALPと結合しているホロ酵素のが添加されていないため、アポ型が増加すると見かけ上測定値

みを測定し、PALPと結合していないアポ酵素は測定できないとが低値となる。また、尿毒症物質（uremic toxin）の存在やALT9

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

結合性免疫グロブリンの存在など様々な因子が酵素活性の失活

3) 尿毒症物質因子となり、ALT活性測定において影響を及ぼすことがある。さ腎機能が低下すると尿中への代謝産物の排泄障害により、尿らに、遺伝子変異によりALT活性発現異常の原因となる場合が毒症物質が体内に蓄積するようになる。尿毒症物質は酵素やホある。

ルモン活性を低下させ、細胞・組織や体液の恒常性に異常を与えることが知られている10）。ビタミンB6の欠乏を認めない透析患者でもALT低値を呈する例が認められる症例がある11）。このことから、何らかの尿毒症物質の存在によって、酵素あるいはPALP
代謝が低下し、ALT活性が阻害される機序が推定される。
4) ALT結合性免疫グロブリン
酵素結合性免疫グロブリンはアミラーゼ
（AMY）
、
クレアチン
キナーゼ
（CK）
、
アルカリホスファターゼ（ALP）、乳酸デヒドロゲ
ナーゼ
（LDH）
、AST
（アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ）など様々な酵素で報告されており、免疫グロブリンと結合することによって耐熱性や保存安定性が増加することや、逆に酵素活性を阻害することが知られている12）。他の酵素と比較しALT結合性
免疫グロブリンの報告は稀であり、疾患との関連は明らかにされ
図1 ALTの酵素反応ていない。ALT結合性免疫グロブリンは1978年に日本でKajitaらによって発見されておりALTに対するIgG抗体が慢性肝疾患

1) ビタミンB6不足・欠乏

患者血清に存在することを報告した13）。その後、安藤らがIgG-κ

末期腎不全患者や血液透析患者で水溶性ビタミンは低下を型免疫グロブリンによるALT活性阻害について報告している。こ示すことが多く、食事療法からの摂取不足、吸収不良、透析でのの報告症例では分子異常はなく、PALP添加試験でALT活性に変除去など、複数の原因が関係する。特に補充療法を受けない血化は認めていない14）。

液透析患者でビタミンB6は低下することが多く、血液透析により血中濃度が約30％低下する5）。また、妊娠も蛋白質代謝亢進や

5) ALT遺伝子変異

低栄養などによりビタミンＢ6は欠乏しやすい。妊娠後期でエスト

ALTは2つのアイソフォームが同定されており、ALT1は細胞ロゲンが増加するとトリプトファンの代謝が亢進しビタミンＢ6代

質画分に、ALT2はミトコンドリアに局在する。ラットやマウスな謝に影響する 。ビタミンB6欠乏によって細胞内PALP濃度が低

ど一部の種ではALT1、ALT2の両方が発現しているが、
ヒトでは

下すると、
血中のホロ酵素が減少しアポ酵素が相対的に増加する

ALT2はほとんどなく、ALT1優位である。

6)

ため測定値が低値となる。小野らはビタミンB6非補充透析患者

ALT1遺伝子は第8番染色体長腕に位置し、全長約2.7Kｂ、11では血漿PALP濃度とALTに正の相関があり、
ビタミンB6 30mg

個のエクソン、495個アミノ酸からなる15）。遺伝子変異は303番の経口摂取により全症例でALTが上昇したことを報告している7)。

目のアミノ酸がグルタミンから終止コドン（Gln303Ter）
へ置き

ビタミンB6不足・欠乏によるALT低活性症例においては試薬に換えられるナンセンス変異が報告されている。

PALPを添加して測定することでALT活性は上昇する。

日本では、C型肝炎の患者においてASTは上昇したがALTは変化がなかったことで見いだされた遺伝子変異が強く疑われる

2) ビタミンB6不足・欠乏以外のアポ酵素の増加
ビタミンV6欠乏以外にアポ酵素が増加する疾患として、肝疾いない16）。

患、心筋梗塞、
アルコール性肝障害などが知られている。奥本ら

我々がALT 3 U/L以下の低活性症例において遺伝子解析をにより、アポ型ALTによりALT異常低値を示したC型慢性肝炎の行った結果、11症例(A-K)の全てに変異が認められた（表1）。い症例が報告されており、血漿PALP濃度の低下は認められなかっ

ずれも塩基置換によるアミノ酸変異をともなうミスセンス変異

たが、試薬にPALPを添加して測定すること、すなわちアポ酵素であった。Pro59Leu、Arg133Trp、Arg143Cys、Pro187Phe、をホロ化することでALTが上昇している8)。疾患によるアポ型増Val274Met、Glu328Gln、Pro351Thrの7種類であったが、そ加の機序は明らかにされていないが、アポ型とホロ型の逸脱のの中でArg133Trpを６例に、Arg143Cysを２例に、Pro187Phe

時期が異なることやPALPの産生低下によるものが考えられてを2例に認めた。特に、Arg133Trpの1008C>T塩基置換は６例

ビタミンB6に拮抗作用のある抗リウマチ薬のぺニいる 。また、

中2例がホモ接合体、4例がヘテロ接合体であり高頻度の変異でシラミンや抗結核薬のイソニアジド（INH）などの薬剤はPALPをあった（アレル頻度36％）。1008C>T塩基置換が遺伝子多型で不活化するためアポ酵素が増加する 。ビタミンB6不足・欠乏以ないことを確認するために、PCR-RFLP (restriction fragment

外のアポ酵素増加によるALT低活症例においても試薬にPALP

length polymorphism)による健常人70名の解析では同変異を添加して測定することでALT活性は上昇する。

は認めなかった。よってこの塩基置換は遺伝子多型でないことが

9）

9）

10

症例が報告されているが、アミノ酸変異については解析されてTHE CHEMICAL TIMES
表1 遺伝子解析結果

表2 ALT測定条件・試薬組成

図2 ALT異常低値症例解析フローチャート

推測され、
アミノ酸変異による構造上の変化がALT低活性に関連していることが示唆された。

① 異常値が疑われる検体を発見したら、血清が溶血していないかの確認を行う。ASTは赤血球中に血漿中の約40倍多く含ま

また、藤井らがALT低活性症例において行った遺伝子解析でれるため、溶血するとAST/ALT比が高くなる。またカルテよりは、塩基置換部位として（Pro351Thr）が報告されており 、筆者

年齢や疾患、治療、投薬内容を確認し、ALTが異常値となる原

17）

らの遺伝子解析で1症例に認められた部位と同じ部位であった。
この遺伝子変異ではWestern Blot法によりALT蛋白質の発現因がないか確認する。
② PALP添加試験が確認できたことから、活性のみが失われた機能分子異常であ日常検査で使用している試薬がJSCC法試薬であれば、試薬ることが示唆された。

にPALPを添加してALT活性を測定する。表2にJSCC勧告法

これらの塩基置換部位はPALP結合部位として明らかとなってとIFCC法の試薬組成および測定条件の比較を示す19）。IFCC

いる313番目のリシン残基18）ではなく、ALT低活性を引き起こし法ではPALPが0.1 mmol/L添加されている。測定には比較た機序は解明できていない。

対象として透析患者で低活性が疑われる患者検体を用いる。
PALP添加後ALT活性が上昇すれば、アポ酵素が増加していたことが原因と考えられる。

03 ALT異常低値検体に遭遇した場合の対応
1) 異常検体を発見する方法③ 混合試験
 免 疫グロブリン等の活性阻害物質の有無を確認するには血清混合試験が有用である。患者血清とALT高値血清を等量混合し、37℃10分加温後、日常法でALT活性を測定する。患者

異常検体を発見するためには検査システムが有用である。

血清中に阻害物質が存在しなければ、理論上、〔混合血清ALT

ALTが基準範囲下限よりも低い検体やAST/ALT比が高い検体

値×2〕
の値は、
〔患者ALT値+ALT高値血清〕の値に近似する。

をピックアップすることが必要である。

一方、〔混合血清ALT値×2〕の値が〔患者ALT値+ALT高値血清〕の値より明らかに低値であれば患者血清中に阻害物質の2) 解析方法
筆者らがALT低活性症例解析を行ったフローチャートを図2に示す。

存在を疑うこととなる。
④ 遺伝子解析
遺 伝子解析はEDT A採血の末梢血よりQIA amp DN A
11

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

Blood Minikit（QIAGEN）
を用いて抽出したゲノムDNAを参考文献使用した。PCRはエクソン1-4、エクソン5-6、エクソン7-11

1） 米田孝司 , 最新 酵素・アイソザイム検査 測定法とその臨床的意義
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を3組のプライマーを用いて増幅した（表3）。我々の検討で高頻度に認められたArg133Trpや過去に報告された
Gln303Terが確認できれば、この塩基置換がALT低活性に関連していることが疑われる。
表3 プライマー配列

2） 河野正臣 , 石橋みどり , 臨床化学検査の焦点 追加発言 AST/ALT ホロ酵
素測定 IFCC 法と JSCC 法の比較 , 臨床病理 , 68(4), 318-324 (2020).
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aspartate transaminase(GOT)・ 低 alanine transferase(GPT) の 病 因 ビ
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8) 奥本和夫 , 斎藤貴史 , 勝見智大 , 富田恭子 , 佐藤智佳子 , 阿蘓里佳 , 西
瀬雄子 , 渡辺久剛 , 上野義之 , アポ型 ALT により ALT が異常低値を示した C 型慢性肝炎に対して抗ウイルス療法を行った 1 例 . 肝臓 ,54(8), 543-547 (2013).
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10）斎藤 明 , Uremic Toxins と透析療法 , 透析会誌 , 42(2), 127-135 (2009).

3) 臨床への報告
ALT結合性免疫グロブリンや遺伝子変異などを有する患者において肝障害が発症した場合、ALT活性にどのような影響を与えるか明らかとなっていないため、臨床医へ異常低値の原因とその変動に注意することを報告することが重要であると考える。

04 最後にALTは肝障害マーカーとして広く測定されている項目であり、肝炎治療ガイドラインに指標としてカットオフ値が記載されている。またNASH・NAFLD患者の肝繊維化の指標として用いられているFIB4-indexでは計算式の項目になっている20）。高値を示した場合は臨床で注意されるが、低値であった場合は見逃されてしまう可能性がある。
しかし、様々な因子で偽低値を示すことが多く、臨床症状と合致しない場合は精査をする必要がある。
現在、臨床検査の現場ではJSCC法が広く普及しているが、国際的な標準化とハーモナイゼーションの取り組みとして、LD・ALPに続きAST・ALTも国際標準法であるIFCC法へ移行するプ
ロジェクトが計画されている。IFCC法へ移行するとアポ酵素増加によるALT活性の偽低値の問題は解決するが、IFCC法では健常人群においてもJSCC法と比較し高値を示すため、各種ガイド
ラインの見直しも必要となる。

1211）K. Yasuda, K. Okuda, N. Endo, Y. Ishiwatari, R. Ikeda, H. Hayashi, K.
Yokozeki, S. Kobayashi, Y. Irie, Hypoaminotransferasemia in patients
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12）藤田清貴 , 最新 酵素・アイソザイム検査 測定法とその臨床的意義 異型酵素 , 臨床病理レビュー , 116, 7-15 (2001).
13）Y. Kajita, T. Majima, M. Yoshimura, T. Hachiya, T. Miyazaki, H. Ijichi, Y.
Ochi,   Demonstration of antibody for glutamic pyruvic transaminase(GPT) in chronic hepatic disorders, Clin . Chem . Acta , 89(3), 485-492,(1978).
14）安藤敏子 , 渡邉眞一郎 , 大川記代 , 小川 登 , 荏原 茂 , 長澤佳美 , 石原 潤 ,亀子文子 , 藤田清貴 , ALT 活性阻害を示す IgG の免疫化学的特性 , 生
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THE CHEMICAL TIMES

クレアチンキナーゼ欠損症
Creatine kinase deficiency

小 柴 賢 洋 Masahiro Koshiba, MD, PhD
兵庫医科大学 臨床検査医学講座 主任教授

Department of Clinical Laboratory Medicine, Hyogo College of Medicine (Chief Professor)

中 野 正 祥 Masayoshi Nakano, MD
兵庫医科大学 臨床検査医学講座 レジデント

Department of Clinical Laboratory Medicine, Hyogo College of Medicine (Resident Doctor)

クレアチンキナーゼ（CK）、遺伝子変異、急性心筋梗塞

01 はじめに医療における臨床検査分野においては、上記の組織中の細胞が破壊された場合に血液中に漏れ出す酵素、すなわち逸脱酵素として測定されており、心筋梗塞や骨格筋疾患などで血中濃度

クレアチンキナーゼ（creatine kinase: CK）
は、筋肉や心臓、が増加する。CKは同じ反応を触媒するが構造が異なる酵素、す脳などの組織に含まれ、クレアチンおよびクレアチンリン酸間になわちアイソザイムを有している。CKはCK-muscle（CK-M）とおけるリン酸基転移反応を触媒する酵素である。クレアチンリン

CK-brain（CK-B）の2種類のサブユニットが２量体を形成してお酸はATPの供給源となるため、筋肉などのエネルギー消費の大り、
サブユニットの組み合わせによってCK-MM、CK-MB、CK-BB

きい組織においてCKは化学エネルギーの貯蔵と供給の両面での 3種類のアイソザイムが存在する。これらは等電点の違いか

重要な役割を有していると考えられている。

ら電気泳動によって陽極側からCK-BB、CK-MB、CK-MMと分離できる。CK-MMは骨格筋、CK-MBは骨格筋と心筋に多く含まれているため、血液中における比率を測定することによって疾患の存在部位を推定することが可能となる。CK-BBは脳や平滑筋（腸管や子宮）に含まれている（図1）。通常は脳―血液関門（BloodBrain Barrier; BBB）
が機能していることもありCK-BBの血液中への逸脱は少なく無視しうる程度であるが、脳損傷や悪性腫瘍などで増加することがある(表1)。

表1 CKアイソザイムの臨床的意義

図１ CKアイソザイムと臓器局在性

MB増加

心筋梗塞
心筋炎
開心手術後
筋ジストロフィー
など

BB増加

脳損傷
中枢神経手術後
悪性腫瘍
絞扼性腸閉塞など

MM増加

横紋筋融解症
多発性筋炎・皮膚筋炎
挫滅症候群
など

13

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

CK-Mサブユニットは血液中でカルボキシペプチダーゼによっあった。一方、走行時の最大速度に関しては、ダブルノックアウトてC末端のLys残基が切断される。これによってMMアイソザイ

マウスでは低下していたが、CK-M単独ノックアウトは野生型マ、MBアイソザイムは2種類（MB1,2）のアイソ
ムは3種類（MM1〜3）

ウスと差が無かった6)。このノックアウトマウスを用いた報告から

フォームを生じることが報告されている。心筋梗塞の発症直後

も、筋組織におけるCKによるエネルギー供給システムはCK-M

は組織型のCK-MM 3の比率が上昇するため、CK-MM 3と終末とミトコンドリアCKの総和として実現されている可能性が示唆産物であるCK-MM1の比を計測することによって心筋梗塞の早され、CK-M単独欠損の場合は最大運動強度にあきらかな低下期診断に貢献することが可能となる 。また、CK-MBの組織型アを認めず、自覚症状が出ないことが推測される。

1)

イソフォームであるCK-MB 2も心筋梗塞の超急性期より末梢血
しかしCKアイソに認められ、診断への応用が期待されていた2)。
フォームは測定が比較的煩雑で測定キットもすでに販売中止となり、心筋梗塞でより早期に上昇する心筋トロポニン（トロポニンT、
トロポニンI）
が迅速測定も可能なことから、現在は日常臨床で03 遭遇した時の対応
過去のCK欠損症の症例報告においては、急性心筋梗塞を疑は測定されず保険適用からも外れている。

う状況下でCK活性値が増加しなかったことを端緒として発見されている。胸痛に加えて心電図上でのST上昇や血中白血球数、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST）、
乳酸脱水素酵素

02 CK欠損症について（LD）値の増加などの所見を認めて急性心筋梗塞を強く疑う状況下でCK高値を伴わなかった場合にCK欠損症を疑うことにな

CK欠損症は日本国内では我々の報告 がある。我々の症例るが、こういった特殊な状況下以外で本疾患を発見することは難は急性心筋梗塞症例において血中CK活性値が増加しなかった

しいと考えられる。Shibuyaらの症例報告では血中CK値が基準ことを契機にCK欠損症と診断された。この症例の血液中では日常臨床においては甲状腺機能亢
範囲下限値以下であった4)が、CK-MB活性は検出されず、骨格筋や心筋組織におけるCK活性進症の他、高齢や長期臥床による筋力低下・筋萎縮でもCK低値

値もコントロール群と比べて10％未満の低値となっていた。さらとなる患者が散見されるため、単純に血中CK値のみでの発見もに詳しく調べた結果、CK-M遺伝子のエクソン２のアデニンがグ困難である。

3)

アニンに変化していることが確認され、これによって翻訳される

検査室スタッフから各診療科へのアナウンスメントとしては、

アミノ酸がアスパラギン酸からグリシンに変化し、このミスセン

CK欠損症の存在は臨床医の間でも認知度が低いためこの疾患

ス変異がCK活性の欠損につながったと考えられる。

の存在を周知すると共に、CK低値が必ずしも急性心筋梗塞の家族性発症の可能性も報告されているが 、CK欠損症は非常4)

否定の根拠にはならないことを再確認いただくよう提言していに稀な疾患であり、その有病率は明らかではない。我々は108名く必要がある。日本循環器学会発行の急性冠症候群ガイドラインの健常人でCK-Mエクソン２のミスセンス変異の有無を検討した（2018年改訂版）に記載されているように、臨床的に急性心筋が、同変異は検出されなかった3)。すなわちその頻度は相当低い梗塞が疑われる場合には心筋トロポニンの測定を優先させるべものであることが示唆される。CK欠損症患者は日常生活においきである。

て明らかな症状を呈さず、また特定健康診査や会社などの定期CK欠損症に関しては未だ不明な点が多く残っているが、病態

健康診査ではCKは測定項目に含まれないため、急性心筋梗塞やや体格と一致しない血中CK低値を認めた際には、CK欠損症の皮膚筋炎/多発筋炎などの炎症性筋炎、あるいは挫滅症候群な可能性を考慮してアイソザイム分画の実施を検討してもよいの

ど本来CKをはじめとする筋原性酵素が血中で増加する筋疾患かもしれない。

を発症しない限りその発見は困難であると考えられる。我々の症例でも急性心筋梗塞発症以前に脱力などの筋疾患を疑わせる症状は存在していなかった。動物モデルとしてはCK-M欠損マウスが作製されているが、ヒトCK欠損症と同様に外見上であきらかな症状は認められていない。筋活動後のクレアチンリン酸の回復も保たれており、ミトコンドリアCKによる補完の可能性が示唆さ

CKの基質であるクレアチンに関する欠損症の報告は国内外れている 。ミトコンドリアCKは細胞小器官であるミトコンドリア（cerebral
で数多く報告されている7)。脳クレアチン欠乏症候群の内膜に存在するCKであり、CK-Mと同様にクレアチンリン酸を

creatine deficiency syndromes: CCDS）
は、
日本国内の小児5)1404 関連事項およびトピックス

基質としたリン酸基転移反応を触媒する。CK-Mノックアウトマウ

慢性特定疾病に指定されている疾患であり、脳組織内のクレアスおよびCK-M / ミトコンドリアCKダブルノックアウトマウス、野チンが欠乏することによって、知的障害や言語発達遅滞、てんか生型マウスを比較したMomkenらによる報告によると、ダブルんなどの症状が認められる。発症の原因としては、
クレアチンのノックアウトマウスは野生型マウスに比べて総走行距離が10分

生合成に必要な酵素の欠損もしくはクレアチン輸送タンパクのの1程度と短く、CK-M単独ノックアウトマウスはその中間程度で欠損が報告されている。

THE CHEMICAL TIMES
一方、脳血管疾患患者の梗塞部位においては、
クレアチンおよびクレアチンリン酸の枯渇が報告されている。ラットを用いた実験では、あらかじめ組織にクレアチンを補充しておくことによって酸素欠乏による神経細胞死を遅らせることが可能であったと報告されている8)。ヒトにおいても、低酸素によって誘発される注意力の低下をクレアチンのサプリメント摂取によって軽減できたとの報告もある9)。
さらに、虚血性の組織障害が原因となる疾患に関しては、経静脈的にクレアチンリン酸を心筋梗塞後の患者に投与することによって不整脈の合併を減少させた報告がある10)。
以上のように、CK-クレアチン系は全身の細胞においてエネル
ギー源として重要なATPの高エネルギーリン酸結合の保存と供給を担う極めて重要なシステムであり、その欠乏や欠損は様々な疾患の原因となり得ると考えられる。脳血管障害や心筋梗塞などの日本国内での死亡率の多数を占める疾患において治療開発の糸口となる可能性を秘める一方で、一般にスポーツ選手向けなどにサプリメントとして市販されるなど、社会における位置
付けも幅広い大変興味深い生体システムであるといえる。当研

参考文献
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9) C. E. Turner, W. D. Byblow, N. Gant, J. Neurosci. 35(4), 1773-1780(2015).
10) M. Y. Rud, M. B. Samarenko, N. I. Afonskaya, V. A. Saks. Am. Heart. J.
116(2), 393-397 (1988).

究室は臨床検査を専門とする立場から、CKを中心としたエネル
ギー供給系の病態への関与や臨床検査としての有用性に関して研究を行っていきたい。

15

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

低ALP血症 vs 低ホスファターゼ症
Hypophosphatasemia・Hypophosphatasia

渡 邉 淳 Atsushi WATANABE

金沢大学附属病院 遺伝診療部/遺伝医療支援センター 特任教授

Division of Clinical Genetics, Support Center for Genetic Medicine, Kanazawa University Hospital (Professor)

血清ALP、アイソザイム、JSCC法、IFCC法、低ALP血症、低ホスファターゼ症

01 はじめに02 様々な側面を持つ血清ALP

臨床検査項目の1つである血清ALP（アルカリホスファターゼ）ALPに関連する検査法として、血清ALP検査の他にALPアイソ

は、AST、ALT、LD、CKとともに逸脱酵素の一つである。日本におザイム、骨型ALP等が知られている。また、血清ALP検査値は、病

いて血清ALPは、2020年にALP測定試薬が JSCC
（日本臨床化

的だけでなく生理的にも変動する。血清ALP検査値を評価・解釈

学会）
法からIFCC（国際臨床化学連合）
標準測定法に準拠した

する際には、
これら様々な側面を有するALPの特性についても理測定法への変更が進められ、基準範囲が変更された 。これまで、解しておく必要がある。

1)

血清ALPは高値（高ALP血症）に注目されることが多かった。本稿

血清ALPは、タンパク質の由来となる遺伝子が1つではな

では、血清ALPとともに、血清ALP低値(低ALP血症)の臨床的意

い。血清ALPは複数の遺伝子産物（タンパク質）の集合体で義と低ホスファターゼ症について紹介する。

ある（表１）。ヒトのALPをコードする遺伝子には、
１）
組織非特異型

表1 血清ALPタンパク質を構成する遺伝子群

遺伝子

アイソザイム
名称

由来

ALP1

高分子ALP
（肝胆管細胞膜と結合）

ALP2

肝型
（成人の主体）血清ALP高値
生理病態
閉塞性黄疽（胆汁うっ滞）
転移性肝癌
細胆管炎
薬剤性肝障害悪性腫瘍の骨転移

ALPL

骨肉腫
ALP3

骨型
骨芽細胞
（小児の主体）小児期

骨折回復期
甲状腺機能亢進症
副甲状腺機能亢進症
整形外科手術

ALPP

ALP4

胎盤型

妊婦

ALPI

ALP5

小腸型

食事：血液型B，OのLewis分泌型の食後

ALPG

16

肺癌・卵巣癌など
肝硬変

THE CHEMICAL TIMES（遺伝子名：ALPL ）、２）
小腸型（遺伝子名：ALPI ）
、
３）
胎盤型
（遺伝

変動をきたす検査項目として知られている。それぞれの状況によ

、
４）
生殖細胞型
（類胎盤型、遺伝子名：ALPG ）の４種
子名：ALPP ）り、該当する遺伝子の発現量が増え、血清ALP値が変動する。成

ALPL 遺伝子（組織非特異型）
は常染色体１番染が知られている。

長期には骨のALPL 遺伝子発現量、すなわちアイソザイムALP3

色体の短腕（1p36.12）に位置するのに対し、他の３種の組織特型が増加し、血清ALPの下限値は成人の3～5倍の値を示す。小

異型酵素遺伝子はいずれも２番染色体の長腕（2q37.1）に近接

児期において、
血清ALP が異常値かどうかの判定は、
成人基準値

ALPL 遺伝子産物である組織非特異型ALP（タンして存在する。

では対応できず、性別、年齢別の基準範囲の提案もある（図１）。

パク名：TNSALP）
は別名、肝臓／骨／腎臓型とも呼ばれ、
これら

また、血液型がB型やO型の人は食後に小腸でALPI 遺伝子が発の臓器に強く発現し、体内にも広く発現しているが、他の３種の遺現し、食後血清でALPアイソザイムを分析するとALP5型を認め、伝子は組織特異的に発現する。いずれのALPも約５００残基のア

血清ALP値が上昇する。妊娠中には胎盤がつくるALPP 遺伝子発

ミノ酸からなる糖タンパク質である。それぞれの遺伝子における現量、
すなわちアイソザイムALP4型が増え、時期によっては成人

アミノ酸レベルでのホモロジーは、組織特異型ALP間では８７～ 基準値の2～3倍になる。

９７％であり、組織非特異型ALPと胎盤型ALPでは７４％となる。
糖蛋白であるALP分子は、異なる遺伝子由来の蛋白構造や翻訳後の糖鎖修飾の違いから、異なる臓器に由来するALPアイソ
ザイムが存在する。アイソザイム間には電気泳動易動度、耐熱性、各種アミノ酸による阻害度、免疫交差反応などにかなりの相

日本における血清ALP測定方法
03 －JSCC法からIFCC法へ違がみられ、相互の分別に利用されている。血清ALPを電気泳

血清ALPは、2019年までは日本固有の方法（JSCC法）で測定

ALPL 由来の動すると、6種の分画に分離できる。正常血清では、されていた。JSCC法とIFCC法の違いは、各測定法で使用する

ALP2型とALP3型の2種類のみ存在する。ALPアイソザイムの緩衝液（アミノアルコール）が異なることによる。血清ALPを構成

パターンの変化から障害臓器の推定、病態解析が可能となる。

するタンパクのうち小腸型ALPはJSCC法では検出されやすい

ALP3型に該当する骨型ALP（BAP)は、ALPアイソザイムとは別性状を有する。また前述のとおり、生理的変動の影響をうけるこの手法である特異的なモノクローナル抗体による免疫学的方法とで血清ALP値は病態に関係なく高値（偽陽性）となり、基準範囲（CLEIA（化学発光酵素免疫測定法））
で測定される骨形成マーを上回る異常値を示す場合がある。この状況は臨床医にとってカーでもあり、骨粗鬆症の病態の把握に有用である骨代謝マーも、患者や健診受診者にとっても好ましくない。これらの問題をカーの1つである。

解決するため、2020年4月国際標準法である国際臨床化学連合

血清ALP値は個人の年齢や性、ライフステージにより生理的（IFCC）
法への切り替えが実施された1,2)。今回の変更は、国際標

図1 年齢別血清ALP基準範囲 例（IFCC法）

17

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

準法に準拠する形式となり、国際治験や論文発表において日常検査結果をそのまま使用でき、研究成果の国際的発表の後押しにつながることが期待される。

性に低下する。
低ALP血症を呈した際には、臨床症状等ほかの所見を踏まえて、血清ALPを経時的に複数回測定し低値が一過性でないこと

IFCC法による血清ALPの基準範囲（38～113 U/L）
は、JSCCを確認し、原因を検索、鑑別することが必要である。ALP活性の法による基準範囲（106～322 U/L）の約3分の1（換算：0.35 倍）

測定には、不可欠金属としてZnが必要であるため、検体として通となり、経時的に測定し評価する場合にはどちらの方法で測定し常血清で測定する。抗凝固剤としてEDTAが入った採血管を用いているかの確認が必要となる。血清ALPの構成がほぼ肝型と骨た血漿でALPを測定すると、見かけ上異常低値となる。症状がな型と仮定した検体でのIFCC法・JSCC法間の換算係数、換算式

くALPが低値であった場合には、採血管の種別を確認し、再採血が示されている。小腸型ALP、胎盤型ALPについては、IFCC法とも考慮する。小児期、妊娠中や骨折、肝疾患、整形外科手術ではJSCC法の反応性が異なる。小腸型ALPの感度は、IFCC法では一過性にALP活性が上昇するため、本来の病態でALP活性が低

JSCC法に比べて低いため、食事による偽陽性率が低くなり、肝下していてもマスクされる可能性がある。

型・骨型ALPの判別には有利になる。一方、胎盤型ALPは小腸型とは逆にIFCC法はJSCC法に比べて感度が高いという特徴がある。妊婦では胎盤型ALPが増加することにより、IFCC法で測定するとJSCC法による値の換算値よりも高めに測定される。小腸型
ALPや胎盤型ALPの増加が想定される検体では、それぞれの測定法による実測値は換算値から乖離する傾向がある。

（HPP）―日本に多い遺伝性
05 低ホスファターゼ症
疾患―血清ALP値低下に気づく第一歩
低ホスファターゼ症(hypophosphatasia：HPP)は、血清ALPを構成する遺伝子の１つであるALPL 遺伝子に病的変異を来し、血清ALP活性が低下することにより発症する先天性代謝異常疾
患、骨系統疾患に属する単一遺伝子病である。HPPは、無機ピロ

04 低ALP血症・低ホスファターゼ血症

リン酸（Inorganic pyrophosphate, PPi）
及びピリドキサール-5'-

血清ALP値は、高値についての病態が示されることが多い。

全身の骨や歯の形成不全（骨の低石灰化、くる病様変化や歯の早

血清ALPの基準範囲下限より低値を示す低ALP血症・低ホスファ

リン酸（Pyridoxal phosphate, PLP）
等の生体内基質が蓄積し、5-7)。
期脱落など）、
呼吸不全及び痙攣発作等の症状を呈する
（図２）

ターゼ血症
（hypophosphatasemia）
はこれまであまり注目され

HPPは、1948年にカナダ人医師のJ.C. Rathbunによって初めていなかった。低ALP血症は、後述する血清ALPを構成する遺伝て報告された。

子の1つであるALPL 遺伝子に病的変異を有する低ホスファター
3)。
ゼ症以外の疾患においても、様々な病態を反映している（表２）

ALPは亜鉛酵素であり、血清ALPは亜鉛欠乏の指標として有用である。血清ALPは、亜鉛欠乏症により生じる症状の１つである
皮疹の出現に先立ち早期から低下する。血清ALPの測定は、亜鉛欠乏症の診断および治療効果判定に有効であると報告されている4)。低ALP血症は、疾患以外にも副腎皮質ステロイドや化学療法といった薬剤の影響を受け、重度の栄養不良などでも続発

表2 低ALP血症（低ホスファターゼ血症）
を示す病態

疾患

薬剤

その他

低ホスファターゼ症

副腎皮質ステロイド

ビタミンD中毒

壊血病

化学療法

不適切な採血法（EDTA，
シュウ酸塩）

マグネシウム欠乏症

クロフィブラート

大量輸血

亜鉛欠乏症
多発性骨髄腫セリアック病
悪性貧血または
重度貧血
ウィルソン病
甲状腺機能低下症
重度の栄養不良18

図2 低ホスファターゼ症

THE CHEMICAL TIMES
きた。骨形成はライフステージで成長に関連することから、HPP

表3 低ホスファターゼ症の病型

病型
周産期（Perinatal）

発症時期
重症型

子宮内および出生時

良性型

遺伝形式
AR
AR or ADにおける骨形成不全の症状は病型（年齢）により特徴的かつ多彩である（表４）。乳歯の脱落は早期（４歳未満）に生じるだけでなく、本症に特徴的な形態（脱落した乳歯の歯根が残っている）
を呈する。

乳児型（Infantile）

生後6か月未満AR

低ALP血症は、HPPが疑われ診断する第一歩である。骨系統

小児型（Childhood/Juvenile）

生後6か月以上18歳未満

AR or ADに症状を呈し基準範囲下限以下の血清ALP値が続く場合には、成人型（Adulthood）

18歳以上

AR or AD?

歯限局型
（Odontohypophosphatasia）

あらゆる年齢
臨床的異常は歯牙のみ

AR or ADAR 常染色体劣性遺伝（ホモ接合体、
コンパウンドヘテロ接合体）
AD 常染色体優性遺伝（ヘテロ接合体）

HPPを鑑別疾患に加えることが重要である。臨床的に低ホスファ
ターゼ症が疑われた際には、
まず低ALP血症があるかを確認するために、血清ALPの測定を行う。HPPの症状は血清ALP値が低
いほど重く、
また早期に発症する。HPPの中で最も重症な病型である周産期重症型HPPでは、血清ALP値はほとんどが10 U/L未満
（JSCC法、IFCC法）と非常に低くなるため、臨床症状を有していれば診断が可能である。HPP患者の血清ALP値は通常、基準範囲下限を下回るが、年齢・性別ごとに基準範囲は異なる（図１）。

HPPは、原因遺伝子は１つの遺伝子（ALPL ）だが、重症度や発HPPの臨床症状は、より一般的な他の骨系統疾患（例えば骨形症年齢に個人差があり、発症時期による病型が提唱されてい成不全症）と類似しているため、血清ALP値から疑われないと見る。発症時期により、周産期重症型(perinatal severe form

過ごされ、診断が遅れるケースがある。すなわち、小児期発症すまたはperinatal lethal form)、周産期良性型 (prenatal

る小児型、歯限局型では、血清ALP値は100 U/L（ JSCC法）
以

benign form、またはperinatal benign formと呼ばれる)、

上とある程度の値を有し、小児基準範囲下限より低いが成人基

乳児型(infantile form)、小児型（childhood form）
、成人型

準範囲内
（106～322 U/L）
であることが多い。血清ALP値のア(adulthood form)、歯限局型(odontohypophosphatasia)

ラート値の基準を成人基準範囲で設定すると、小児基準範囲下の6病型に分類される（表３）。国により病型の患者頻度が異なり、限より低くてもアラートが出ず診断の遅れにつながりうるため、日本では周産期重症型が多く、HPPは胎児期に発見される骨系

注意が必要である。小児期においては血清ALPの年齢別基準範

統疾患の鑑別疾患の1つに挙げられている。以前は周産期型を囲（図１）の設定もあるが、年齢幅等の枠組みは様々である。血清

二分しない5病型分類が用いられていた。無治療であれば、周産

ALPの基準範囲の設定は年齢別で難しくとも、指定難病における期重症型はほぼ全例が、乳児型は約半数が死亡するとされてい

HPPの診断基準にある「成長期の小児の血清ALP値が300 U/L

た。近年、周産期（胎児期）発症であっても出生後生命予後良好

未満（JSCC法）である場合は、本症を疑う必要がある」
ようにカッ

な周産期良性型の存在が明確になり、周産期型を周産期重症型

トオフ値を設けることも有用である 。同様に米国では血清ALPと周産期良性型に区別した6病型分類が用いられるようになって

値１00 U/L未満（IFCC法）をカットオフ値として提示している９)。

８)

表4 HPP病型により異なる臨床像

病型

臨床像

歯病変

予後

周産期重症型

重度の骨石灰化障害、膜様頭蓋、呼吸障害、ビタミンB6依存性けいれん

N/A

治療が行われなければ、早期に死亡

周産期良性型

長管骨彎曲

+/-

良好

乳児型

くる病様骨変化、頭蓋骨縫合早期癒合症、発育障害、高カルシウム尿症・血症

乳歯の早期脱落治療が行われなければ、約50%は早期に死亡

小児型

低身長、
くる病様骨変化、歩容異常、骨痛、骨折

乳歯の早期脱落良好

成人型

骨折、偽骨折、骨軟化症、骨密度低下、筋力低下、筋肉痛、関節痛、頭痛、偽痛風

+ ？

良好

歯限局型

症状は歯のみにとどまる

乳歯の早期脱落

良好

19

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

HPPでは、血清ALP低値以外に、尿中ホスホエタノールアミンする検査結果を認めた場合には、ALPを使用しない原理による測(PEA)（尿中アミノ酸分析の項目にあり）、血中PPi、血中PLPが増定法で再検査を行い、真の異常値か確認が必要となる。

加することが知られている。
胎児期に骨系統疾患が疑われHPPを鑑別する際、胎児のALP
活性測定は難しいことから、保因者と推定される両親の血清ALP
値の測定を行うことがある。HPP保因者（c.1559delTヘテロ変
異）の中には、血清ALP値、ALPの基質である尿中PEAが成人基準範囲内を満たしている人もいる10)。両親の血清ALP値が基準

血清ALPの測定法がIFCC法に変更された機会を通して、低範囲内であっても患児がHPPでないと断定することはできない。

ALP血症ならびに低ホスファターゼ症について概説した。今回変また、妊娠中は妊婦の血清ALPは生理的に上昇を来すため、妊婦更されたIFCC法により、血清ALP値は海外と同一の測定法とながHPP保因者かどうかのスクリーニング法も検討されている 。

ることから世界的に情報共有が可能となる。一方、継続して測定

HPPの病型でみられる表現型（phenotype）の個人差は、患しているケースでは、
これまでのJSCC法による検査値よりも約11)

者で同定されたALPL 遺伝子の病的変異の位置や組み合わせ

1/3となる等の特徴も反映した評価が必要である。本稿を通し(genotype)による酵素残存活性に関連すると考えられている。

て、低ALP血症ならびに低ホスファターゼ症を知っていただくこ

HPPの遺伝形式は、重症型では両アレル（ホモ接合体あるいはコとで、診断の向上に繋がると幸いである。

ンパウンドヘテロ接合体）に病的変異を有する常染色体劣性遺

ALPL 遺伝形式をとり、軽症型は劣性または優性の傾向がある。
伝子の病的変異のうち日本人特有であるc.1559delTは酵素残
存活性がほとんどなく、
c.1559delTホモ接合体は周産期重症型と関連が強い。c.1559delT変異は他国での報告はなく、日本人の創始者効果であると考えられる。c.1559delT変異のヘテロ接合体(保因者)は日本人一般集団の480分の1の頻度でみられ、ホモ接合体となって周産期型HPPとして発症する割合は約100万分の1と推算される10)。これはc.1559delT変異ホモを有する
周産期重症型HPPの患児が近親婚でない両親からも毎年生まれる根拠であり、
日本人で胎児期にHPPが多い原因でもある。HPPの確定診断としては、病的変異の検出のため原因遺伝子であるALPL 遺伝子の遺伝学的検査がある。HPPは、2015年1月から「小児慢性特定疾病」、さらに7月から難病法の対象となる「指定難病」の対象となり、医療費助成が受けられることになった。指定
難病の申請には遺伝学的検査による確定診断が求められている。
HPPの根本的な原因であるALPの欠損を補い、骨を標的として欠乏したALPを補充する酵素補充療法として、アスホター
ゼ アルファが開発された。2015年7月、アスホターゼ アルファは日本において、「低ホスファターゼ症」
を適応症として、世界に先駆けて認可、保険収載された12,13)。アスホターゼ アルファは、
TNSALPタンパクC末に、
ヒト免疫グロブリンFcドメインと骨を標的にしたデカ（10個の）
アスパラギン酸ペプチドを融合した、遺伝
子組換えタンパク質製剤である。周産期重症型HPPにおいては、
出生当日(day 0)からアスホターゼ アルファを週3回皮下注射することにより、骨症状の著明な改善がみられている14)。
HPPの酵素補充療法実施にあたっては、他の臨床検査値への影響が知られている。ALPは、臨床検査の酵素免疫測定法の二次抗体に標識する代表的な酵素として使用されている。HPP
患者において酵素補充療法の治療中に採取した検体を用いて、ALPで標識した抗体が含まれる酵素免疫測定法を基盤とした臨床検査を実施すると、測定値に影響を与えることがある15,16)。酵素補充療法を実施しているHPP患者において、臨床症状と乖離20

06 おわりにTHE CHEMICAL TIMES
参考文献
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pdf/G0001124/4/Hypophosphatasia_Clinical_practice_guidelines.pdf( 参照 2021- ４-10).
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21

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

血清コリンエステラーゼ欠損症
Serum Cholinesterase deficiency

石 川 仁 子 Jinko Ishikawa

浜松医科大学医学部附属病院 検査部 主任臨床検査技師

Clinical Laboratory, University Hospital, Hamamatsu University School of Medicine (Chief Medical Technologist)

前 川 真 人 Masato Maekawa
浜松医科大学医学部 臨床検査医学 教授

Department of Laboratory Medicine, Hamamatsu University School of Medicine (Professor)

コリンエステラーゼ、遺伝性変異、薬理遺伝病、肝機能検査

01

蛋白質の合成能をみる肝機能検査として用いられている。

コリンエステラーゼとは

これら２つのコリンエステラーゼは、別々の遺伝子から産生される。AChEについてはACHE 遺伝子が7.4 kbの大きさで染色

コリンエステラーゼは、
コリンエステルをコリンと有機酸に加水分解する酵素の総称であり、大別すると２種類が存在する（表１）。

BCHE 遺伝子が65 kbの大きさで体7q22.1に座位し、BChEは、染色体3q26.1に座位している。

一つは、神経・筋刺激伝達に関与するアセチルコリンエステラー
ゼ（AChE）
であり、神経組織のアセチルコリン受容体、赤血球膜などに局在し、アセチルコリンを特異的に分解する。もう一
つは、種々のアシルコリンに作用するアシルコリンエステラーゼ（BChE；ブチリルコリンエステラーゼ、血清コリンエステラーゼ）

02 BChEの生理的意義である。日常臨床検査で測定されているのは後者であり、通常AChEが基質や役割が明確であるのに対し、BChEの基質特ChEと略しているが、本稿ではAChEと明確に鑑別するために、異性はブロードで、神経伝達物質であるアセチルコリンだけでな

BChEと記載する。BChEは肝細胞で合成されるため、肝臓でのく、その類似物質や種々のアシルコリン（脂肪酸コリンエステル、

表１ 2種のコリンエステラーゼの特徴・性状の対比

別名

ブチリルコリンエステラーゼ
Butyrylcholinesterase (BChE)

アセチルコリンエステラーゼ
Acetylcholinesterase (AChE)

偽性コリンエステラーゼ
血清コリンエステラーゼ

真性コリンエステラーゼ

EC番号3.1.1.8

3.1.1.7

系統名acylcholine acyl-hydrolase

acetylcholine hydrase

臓器分布

肝、血清

神経組織、筋、赤血球
神経・筋刺激伝達機能

解毒機能（サクシニルコリン、
ミバクリウムなど薬剤の分解）AChEの保護、ほか

分子量

モノマーは約85000。血清中は95％が水溶性４量体で約34万

モノマーは約７万。血清中は50％が４量体で残りが２量体かモノマー。

至適pH

8.0 ～ 8.5

7.5 ～ 8.0

アセチルコリン＋＋＋＋＋（コリン作動性神経の神経伝達物質アセチルコリンを分解）

基質特異性
ベンゾイルコリン＋＋＋±

ブチリルコリン＋＋＋±有機リン剤による阻害

＋

遺伝子座位

22

BCHE

染色体３番長腕＋ACHE

染色体７番長腕THE CHEMICAL TIMES
芳香族コリンエステル、麻酔剤のプロカインアミドなど）の代謝

るグレリンの作用を抑制し、食物摂取と体重、グルコース代謝のにも関わっている。すなわち本命の基質ははっきりしておらず、恒常性を正常化することがわかった。以上から、ヒトの肥満でも、その存在意義についてもはっきりわかっていない。想定されていカロリー制限とBChEの調整によって体重と生体内代謝の正常る機能としては、多くの生体内のアシルコリンを分解する役割、化が期待される4）。

薬物・毒物の代謝、AChEを神経シナプスで過剰な有機リン系の神経作動物質から守るなどの役割が考えられている1）。
１）麻酔薬の分解・代謝
麻酔導入時に使用する筋弛緩剤、脱分極性の神経筋ブロッカーであるサクシニルコリンや、速効性の非脱分極性神経筋ブ
ロッカーであるミバクリウムを迅速に代謝する。従って、BChEがなければ、それらのコリンエステル薬剤を効率よく代謝できな
いため、無呼吸状態が遷延することになる。これは、筋弛緩剤を使用し始めた時から知られているBCHE の遺伝性変異によって発生したため、手術前には必ずBChE活性を測定し、その活性に応じた薬剤量を投与することが重要とされてきた2）。サクシニル
コリンが血中に注入されると、正常ではその90％は1分以内にBChEによって代謝され、残りの10％が神経筋接合部内で作用する。BChE活性が低ければ代謝されずに残存するサクシニルコ
リンが長時間働くわけである。これは、肝疾患など二次性の原因でBChE活性が低下している場合でも、神経筋のブロックは１時
間足らず続くと言われる。そして、遺伝的な欠損、特にatypical

03 BChEの臨床検査としての測定意義、臨床的意義（表２）
表2 血清BChE活性の上昇・低下の原因

機序

活性低下

遺伝性

遺伝子変異・多型（産生低下、 遺伝子変異・多型
活性性状の変化）（産生亢進、活性性状の変化）

二次性

肝疾患（特に肝硬変）、心筋梗
ネフローゼ症候群、塞、感染症、悪性腫瘍、尿毒症、
過栄養性脂肪肝、
ほか
低栄養、
ほか

有機リン剤（農薬、殺虫剤など）の中毒（自殺、事故、冷凍餃子）
サリン中毒（テロ；1995年の地下
鉄サリン事件）コリン作動薬（ネ
医原性外来性 オスチグミン、
ジスチグミンなど； ハプトグロビン製剤
重症筋無力症や排尿障害の治療薬として処方される；特にコリン作動性クリーゼ時にChE低下）抗がん剤、放射線治療

gene（非定型遺伝子）を有する場合はブロックが長時間継続し、１）低下の原因

無呼吸状態が８時間にも達すると言われる。一方、BChE活性が① 肝臓での合成能低下

高ければ分解速度が速くなるため、薬剤量を増やさないと期待し活性上昇

BChEは肝臓で作られその血中半減期がアルブミンより短く（BChEは10日、アルブミンは20日）、また活性で測定できるたた作用が得られないことになる。

め、蛋白合成能の鋭敏な指標として肝機能検査に応用されてい２）アルツハイマー病（AD）
治療との関係る。肝硬変など合成能が低下する慢性肝疾患で進行度とともにADの治療薬として、
コリンエステラーゼ阻害剤が使用される低下する。すなわち、重篤であるほどBChE低下が強い。

が、これはADの主な原因として神経組織におけるアセチルコリ

他に、栄養不良によるアミノ酸などの材料不足、代謝亢進などンの合成低下が考えられているためで、従ってAChEを阻害するによると考えられる慢性感染症、心筋梗塞、腎不全、がんなどのことでアセチルコリンの濃度を高め、神経細胞の機能を高めるも各種疾患でも活性が低下する。がんにおいては、進行がんで低ガランタミン（レミニール ）やドネペジル（アリセプト ）のである 。

下の程度は強く、胃・腎・上部尿路・前立腺・膀胱・子宮頸部・頭頸

リバス
はAChEの阻害剤であるが、リバスチグミン（イクセロンⓇ、部などのがんでは予後不良や治療に対する反応性とも関連してはAChEとBChEの両方に作用する阻害剤である。選択タッチ ）おり、予後予測マーカーとしての意義も報告されている5）。

的なBChE阻害薬はアセチルコリンを増加させ、βアミロイドの② 有機リン中毒（農薬中毒）、抗コリンエステラーゼ阻害薬

3）

Ⓡ

Ⓡ

Ⓡ

産生を抑制する作用が報告されたため、BChE阻害薬の有効性も期待され、次世代の薬剤の開発、治験が進行中である。

有機リン中毒は命に関わる症例であり、低BCｈE血症を呈する
極めて重要な要因である。自殺を目的とした農薬の服用、農薬散布中の事故などがある。サリンやVXは農薬を化学兵器に改変し

３）肥満・インスリン耐性・ダイエットとの関係
グレリンは食欲を刺激し、肥満とインスリン耐性を促進するホ

た有機リン剤で、地下鉄サリン事件の被害者は激烈な有機リン中毒に陥った。

ルモンであるが、血漿中のグレリンがBChEによって制御され、神経接合部で放出されたアセチルコリンは、AChEの作用でコ摂食と体重増加に強い作用を有することがわかってきた。たとえ

リンと酢酸に速やかに分解・代謝される。有機リン剤はAChEをば、ダイエット後の過食はリバウンド現象として望ましくない転阻害することでアセチルコリンが分解されなくなり、痙攣、唾液

帰を引き起こす。これはカロリー不足に反応してアシルグレリン

過多、瞳孔の収縮などの症状が出現し、重篤な場合は死に至る。

が血中に増加することで生じているものと考えられている。そこ

有機リン剤はBChE活性も阻害するため、血清ChE活性を指標とで、アシルグレリンを加水分解する酵素であるBCHE 遺伝子をダすることで薬物中毒の重篤度を間接的にみることができるわけ

BCHE の発現亢進
イエット誘導性肥満マウスに導入したところ、である。

に伴い、血中のアシルグレリン濃度は低下し、カロリー制限によコリンエステラーゼ阻害剤が治療薬として適用となるのは、重23

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

症筋無力症、排尿障害である。また、
アルツハイマー病などの認

２）上昇の原因知症でも使用されるため、軽度のBChE活性低下の原因となるこ

BChE活性は低下した場合の臨床的意義が重視され上昇時はとがある。

ほとんど着目されないが、上昇する原因には以下のものがあげ③ 遺伝的な欠損症

られる。なお、BChE活性の個体間変動は大きく基準範囲は広い

BChEの遺伝性変異による低値、遺伝性低BChE血症は、日常

ものの、個体内変動は小さいため、個人の健常値を基準にデー

生活で問題はないと言われているが、薬理遺伝病であるため、薬タを見ていれば、病態による上昇や先天性高ChE血症がわかる。

物代謝などで不都合な状況を招く可能性はある。臨床検査デー

・ネフローゼ症候群： 蛋白の体外喪失に伴い（BChEは分子量約タでは、他の検査項目に異常はなくBChE活性のみ低値を示すこ

34万と大きいため容易に喪失しない）、肝臓での蛋白合成亢進

とが少なくない。詳細は後述する。

などによりBChE高値を示す。
・過栄養性脂肪肝：基準範囲上限を若干上回る程度のものが多い。

表3 活性低下を引き起こす原因と考えられるBCHE 遺伝子変異

エクソン コドン*
2

32
34
40
43
48
52
56
61
62
65
98
98
103
116
118
124
127
128
134
143
145
147
153
154
156
168
170
184
198
200
205
209
212
222
226
227
229
231
232
271
276
278
283
295

名称**

塩基置換

4delCATCATCAT- CAT
ATT-TT
6delT
K12R
AAA-AGAG15G
GGG-GGC
20delVFGGTVT
T24M
ACG-ATG
F28I
TTT-ATT
Y33C
TAT-TGT
A34V
GCA-GTAP37S
CCT-TCT
D70H
GAT-CAT
D70G (atypical)
GAT-GGT
G75R
GGC-CGC
L88H
E90D
GAA-GACN96Y
AAT-TAT
I99M
ATT-ATG
P100S
CCA-TCA
AAT-AAAT
106insA
G115D
GGT-GAT
GGT-GGAG
117delT insAG
Q119X
CAA-TAA
L125F
TTA-TTT
His126fs
CAT-T
Y128C
TAT-TGT
I140del
V142M(H variant)
GTG-ATG
L156S
TTG-TCG
D170E
GAT-GAGQ172X
CAG-TAG
W177C
N181T
AAT-ACT
A184V (SC)GCC-GTC
L194H
S198G
AGT-GGT
A199V
GCA-GTAA201T
GCA-ACAS203P
TCA-CCAV204D
GTT-GAT
T243M (F-1)
ACG-ATG
K248X
T250P
ACT-CCTE255D
GAG-GAC
K267R
AAA-AGA

アミノ酸置換del (Ile)
frameshift
Lys-Arg
Gly-Glyエクソン コドン*
2

Thr-MetPhe-IleTyr-Cys
Ala-Val
Pro-Ser
Asp-HisAsp-Gly
Gly-Arg
Glu-Asp
Asn-Tyr
Ile-Met
Pro-Serframeshift
Gly-Aspframeshift
Gln-Stop
Leu-Pheframeshift
Tyr-Cys
Val-MetLeu-Ser
Asp-Glu
Gln-Stop
Asn-Thr
Ala-Val
Ser-Gly
Ala-Val
Ala-Thr
Ser-ProVal-Asp
Thr-MetThr-ProGlu-Asp
Lys-Arg

3

4

intron 2

299
322
335
339
343
343
356
358
361
373
378
383
387
393
393
414
418
421
428
446
452
453
460
462
462
463
467
469
474
476
479
488
493
498
499
502
518
525
528
543
546
567

名称**

塩基置換

アミノ酸置換

E271X
V294M
L307P
Q311X
315insA
T315S
A328D
L330I
G333C
I345T
E350X
355insALU
Pro359fs
G365R
G365R
R386C
G390V (F-2)
V393A
C400X
F418S
R424X
S425P
E432X
M434I
431insT
G435R
G439S
E441Q
F446V
Leu448fs
E451X
E460K
R465X
R470W
W471R
F474L
W490R
E497V (J variant)
Y500X
R515C
Q518L
A539T (K variant)
IVS2-8GGAA-TAA
GTG-ATG
CTT-CCT
CAA-TAA
ACC-AACC
ACC-TCC
GCT-GATTTA-ATA
GGT-TGTATA-ACAGAA-TAA
Alu insertion
CCA-TCCA
GGA-AGAGGA-CGACGT-TGT
GGT-GTT
GTT-GCT
TGC-TGATTC-TCCCGA-TGATCC-CCCGAA-TAA
ATG-ATTATG-ATTG
GGA-AGAGGC-AGC

Glu-Stop
Val-MetLeu-ProGln-Stopframeshift
Thr-Ser
Ala-Asp
Leu-IleGly-Cys
Ile-ThrGlu-Stopframeshift
frameshift
Gly-Arg
Gly-Arg
Arg-Cys
Gly-Val
Val-AlaCys-Stop
Phe-Ser
Arg-Stop
Ser-ProGlu-Stop
Met-Ileframeshift
Gly-Arg
Gly-Ser

TTT-GTT
TTA-TTTAGAA-TAAGAG-AAG
AGA-TGACGG-TGG
TGG-CGG
TTT-CTTTGG-CGG
GAA-GTATAT-TAACGT-TGTCAA-CTAGCA-ACA
T-G

Phe-Valframeshift
Glu-Stop
Glu-Lys
Arg-Stop
Arg-Trp
Trp-Arg
Trp-Arg
Trp-Arg
Glu-ValTyr-Stop
Arg-Cys
Gln-Leu
Ala-ThrAltered splicing

HGMD 78 ( 81 ) Mutations (2020.4) cDNA sequence : NM_000055.4 に記載の活性喪失型と考えられる変異* HGMD のコドン番号** 成熟蛋白質のN末アミノ酸から数えた番号
背景が水色のものは、日本で検出・報告された変異、それ以外は海外での報告。
背景が黄色のものは、Kバリアントと呼ばれる日本にも海外にも10％以上の頻度で存在する多型
赤字は、別名のついている変異24

THE CHEMICAL TIMES・遺伝的には、
C5変異という電気泳動で過剰バンドC5が出現する型)、
フルオライド耐性遺伝子(F型)である。
しかし現在、
日本では個体がおり、BChE活性が高値を示す傾向がある。他に、地名のA型やF型は少ないため、DN、FNの測定はほとんど行われていついた名称を持つ高活性の遺伝子変異が海外には存在する。

ない。
1990年頃からBChEの遺伝子構造が明らかになり7)、PCR技

３）ピットフォール術の発展に伴って、それぞれに相当する遺伝子変異がＤＮＡレベ

他の検査データ、臨床所見との間に乖離が認められる場合は、

ルで明らかになってきた6,8)。A型は点変異により70番目のアミ遺伝性変異の可能性が高いため、状況に応じて家系検索、遺伝ノ酸がアスパラギン酸からグリシンに置換、F型は243番目およ子解析なども考慮する。特に、軽度の低値は欠損症のヘテロ接合

び390番目のアミノ酸置換であることが判明した。本邦でも、遺体である可能性を忘れず、個人の基準範囲
（健常値）
を考慮する

伝性BＣｈＥ変異の遺伝子解析がなされたが、日本ではＡ型は発ことが大切である。

見されておらず、Ｓ型が大部分をしめ、欧米とは異なる日本人型

異常低値の検体が集中した原因が、病院でゴキブリ退治のた

9,10)。表３には、HGMD 78 (81)のＦ型が１種類存在する（L330I）

めに散布した駆虫薬が血清へ混入したためであったことが、以前

Mutations (2020.4) cDNA sequence : NM_000055.4

は起こっていたという。

に記載の活性喪失型と考えられる変異を記載した。ClinVarには強度の溶血性疾患や異型輸血などではヘモグロビン血症、ヘ記載されているがHGMDにないものは文献を追えなかったため

モグロビン尿症の病態が発生する。過量の遊離ヘモグロビンは記載していない。コドン番号はHGMD命名のものと、遺伝子解腎毒性が強いため、ハプトグロビン製剤を使用することがある。

析が施行された時から慣用的に成熟蛋白質のN末アミノ酸から

このハプトグロビン製剤には一定量のBChEが混在しているた

数えた番号の2種類で記した。また、報告（発端者）
が日本人かそめ、
ハプトグロビン製剤の使用中は血中BChEが高値となる。

れ以外かで分別して記載した。
Kバリアント（K多型；A539T）
を除いて、日本人で検出・報告された変異と海外で検出・報告された変異は大きく異なっており、ほぼ完全に異なっていることに気づく。新しく低BChE血症例の04 遺伝性BChE欠損症

遺伝子解析をしても欧米人に見出された変異は見つかっていな
いことから、遺伝子変異は人種差が大きいと言える。

１）概要

本邦における遺伝性BＣｈＥ変異（欠損症）の頻度は、低BChE血麻酔の導入に筋弛緩剤のスキサメトニウム（サクシニルコリ

症例のスクリーニングなどから、ヘテロ接合体として150人からン）などを投与した後、無呼吸状態が長時間続く個体がいること

200人に１人、ホモ接合体としておよそ１０万から１５万人に１人とから、生まれつきBChEの活性や性状が通常と異なる個体がい推測された6)。

ることに気がつき、薬理遺伝病として位置づけられてきた。特に、Kバリアントは血清 BChE活性値が20％ほど低下するタイプ

ディブカイン耐性型（Atypical type, Ａ型）
やフルオライド耐性型の変異で、日本人でも17.5％の頻度で見出された11)。A型はKバ（Fluoride resistance gene, Ｆ型）を有する場合、筋弛緩剤のリアントとリンクしていると言われるが、本邦ではG365R（コドン分解が著しく遅れ、遷延性無呼吸の原因として麻酔科領域で非365のアミノ酸がグリシンからアルギニンに置換）の変異がKバ

常に重要とされた 。従って欧米ではBChE活性測定は重要な術

リアントとリンクしていることを我々は見つけている。このことか

2）

前検査として位置づけられており、活性の低下だけでなく阻害剤

ら、Kバリアントが世界に拡がった後に、欧米ではそのアレルにAであるフッ化ナトリウムあるいはディブカイン耐性が調べられて型変異が発生し、
日本ではG365R変異が生まれたものと考えてきた。一方、日本人にはＡ型はなく、性状の変化のない産生低下

いる。

や活性低下によるサイレント型（Silent gene, Ｓ型）
が大部分をし
３）病態

める6）。

BChE活性が低値というだけで日常生活には影響はないが、麻２）病因と疫学

酔時のスキサメトニウムなどの筋弛緩剤投与により遷延性無呼BChEは574個（他にシグナルペプチドとして28個）のアミノ吸になるため注意が必要である。すなわち、該当する薬剤を使用

酸からなり、染色体３番に座位するBCHE 遺伝子によって支配さする手術前には血清BChE活性測定を行い、活性値に応じた薬剤

BCHE 遺伝子は、４つのエクソンからなり、
エクソン２がれている。

の投与量の調整が必要と考えられる。

（欠損）や基約80％を占める 。ChE遺伝性変異のうち、活性低下

BChE欠損者が医療従事者として有機リン中毒患者の処置に質との親和性の変化をひきおこすものが薬理遺伝病として位置関与したために、患者自身や衣類などに由来する有機リン剤に曝づけられ、半世紀前から欧米では術前検査として、BＣｈＥ活性測

露したことによって強い症状が現れたとの報告がある。BChEの定、およびディブカイン、NaFによって活性が何％阻害されるか

生理的意義として薬剤などの分解・代謝があるが、薬剤と結合しをDibucaine Number (DN)、Fluoride Number (FN)として神経細胞のAChEを守るという機能も有しているとの報告がて計算し、阻害率によって遺伝性変異の種類を大別してきた 。こ

ある1)。

7)

8)

れらの阻害剤に対して耐性を示すものが先述した異型遺伝子(AKバリアントは近年、ADとの関連性について研究されている。
25

特集

日常臨床検査で測定する血清酵素の欠損症

認知機能の低下したADの脳ではAChEが低下し、BCｈEが増加

るG365変異は、制限酵素のTaqⅠの切断部位が生じることから、し、プラークに蓄積しているという。アポリポ蛋白Eの遺伝子の１

PCR-RFLP（restriction fragment length polymorphism；制つであるAPOE-ε4はADの最も重要な遺伝的危険因子とされて限酵素断片長多型）
によって容易に判定が可能である。臨床的にBCHE -KバリアントはAPOE-ε4と相乗効果でADの危険
いるが、BCHE は検査センターで解析されていないため、必須ではなく、

BCHE のN末領域の変化が関係しているとの性を高めており 、

自前で準備するか、経験施設に依頼することになる。

12)

報告がある13)。
５）実際の解析例
４）遺伝子検査の意義と検査法

血清BChE活性が極めて低く、遺伝性変異のホモ接合体が疑活性低下の原因となるBCHE 遺伝子変異のホモ接合体は、われる症例が紹介された場合、まずは他の低BChE血症の原因

BChE活性がほぼゼロに近いものの、臨床症状はなく日常生活を除外する。すなわち、日常生活に支障なく、肝障害などの原因にも支障がないという所見と合わせて、容易に推定可能である。

がないことを確認する。この際、血清アルブミンやコレステロー

従って、遺伝子検査によって低値の原因を明らかにすることは可ルなどの検査結果も参考になる。コリンエステラーゼ阻害剤の使能であるが、臨床的には必須でない。遺伝性変異があるものとし用などにも注意する。可能であれば家系図も書いてみる（図１）。

て個人の基準範囲として理解すれば問題は生じない。

常染色体劣性（活性値からは共優性）の遺伝形式をとるため、多一方、ヘテロ接合体の血清BChE活性は、概ね一般集団の基準

くは家系にヘテロ接合体（血清BChE活性が基準範囲下限値付

範囲の下限を平均値として分布するため、BChE低値として肝機近）が見つかる。いとこ結婚などの近親婚があると兄弟にもホモ能障害を疑われて精査されることがあるため、
むしろ要注意であ

接合体（活性ほぼゼロ）がいることがある。ホモ接合体は麻酔時、る。できれば、BChE活性がほとんどゼロの欠損ホモ接合体が見ヘテロ接合体は健診などでの低値指摘に注意することは先述し出されたときに、その家系であることを認識するか、遺伝子検査

たとおりである。遺伝子解析の結果（図２、
３）、G365RとKバリアで原因遺伝子を明らかにした上で家系検索を行ない、各人およントが検出された場合、以下の内容で依頼元に報告する。

び主治医用の結果説明文書を準備するのがよいと考える。ヨーロッパでは、麻酔時の遷延性無呼吸のハイリスク者として、判明した時点で警告カードが配布されるシステムになっている14)。
遺伝子解析では、多くは点変異か小さな欠失・挿入が原因なので、PCRによる解析で十分であるが、大きな欠失・挿入・逆位が疑われた場合には、
ロングPCRなどが必要となる。Alu配列の挿入のあった症例の解析では、PCR産物が予想よりも長く、増幅効率が悪く検出しづらくなるという、あわや見逃しによる偽陰性となりかねないことがあったので、注意すべき点であろう15)。
特に日本人に多い変異は、G365R（サイレント型）とL330I（日
本人のF型）である。それらをピンポイントで調べるか、もしくはエクソン２、
コドン３６５にGGA（グリシン）
からCGA
（ア
ルギニン）
へのミスセンス変異が検出されました。この変異は、日本人のサイレント型変異として最も多いものです（遺伝子頻度として約0.2％）。
また、
エクソン４、
コドン５３９にGCA（アラニン）
からACA（スレオニン）へのミスセンス変異（Ｋ多型）が検出されました。この遺伝子多型により、コリンエステラーゼの活性が約３０％低下します。日本人における遺伝子頻度は約18％です。

全てのエクソンをシーケンスする。3分の１くらいの頻度を有す

図1 家系図とBChE活性26

図2 PCR – RFLPによるBCHE*G365R 検出

THE CHEMICAL TIMES

05 おわりに
コリンエステラーゼについて包括的に記載した。生体中での役割が明確でなく、なくてもよい酵素と思われてきたBChEだが、臨床検査としては肝機能検査や麻酔前のスクリーニング、有機リ
ン中毒の診断などで十分意義を有しており、さらに最近ではアルツハイマー病やダイエットなどとの関係についての報告が熱いように思われる。BChEの活性測定法ができ、KalowがA型変異を発見して60年を超えたが、なお研究テーマとして現役である。
参考文献
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12) A. J. Gabriel, M. R. Almeida, M. H. Ribeiro, D. Carneiro, D. Valério, A. C.
Pinheiro, R. Pascoal, I. Santana, I. Baldeiras, J. Alzheimers. Dis. 61(3),1097-1105 (2018).
13) J. Jasiecki, A. Limon-Sztencel, M. Żuk, M. Chmara, D. Cysewski, J.
Limon, B. Wasag, Sci. Rep. 9(1), 5223 (2019).
14) M. Whittaker, Anaesthesia 35(2), 174-197 (1980).
15) M. Maekawa, T. Taniguchi, J. Ishikawa, S. Toyoda, N. Takahata, Clin.
Chem. 50(12), 2410-2411 (2004).

図3 DNA 塩基配列解析結果（エクソン 2)27

キ ー ワ ード 解 説
臨床検査における酵素活性測定の意義
酵素とは生体内の反応を触媒する蛋白である。臓器細胞に存在する酵素は、生命維持に必要な物質やエネルギーの生成反応等に関与している。蛋白の分子構造は異なるが、同じ反応を触媒する酵素をアイソザイムという。臓器細胞により特定の酵素やアイソザイムが存在するため（酵素の臓器特異性）、血中の各種酵素活性の増減を調べることで、どの臓器に障害があるか推定することができる。血中の酵素活性が増減するメカニズムには、臓器細胞の破壊による血中への流出（逸脱酵
素）、病態や薬物代謝による酵素合成の亢進や低下が反映された場合などがある。

遺伝子変異（最近はバリアントという用語に置き換わりつつある）
遺伝子をコードするDNA複製のミスや放射線照射によるDNAの損傷など、何らかの原因で体細胞の塩基配列の部分的な置換や挿入、欠失が起こることを体細胞
遺伝子変異と言う。これにより、作られる蛋白の機能の低下や欠損、あるいは機能の変化が引き起こされ、がんなどの疾患につながる場合がある。一方、両親から受け継ぐ遺伝子変異は、生殖細胞系列の遺伝子変異であり、一生変化せず、家族で共有し、子孫に遺伝するものである。

ヘテロ接合体とホモ接合体
両親から受け継いだ対立遺伝子の組み合わせで、同じ組み合わせの個体をホモ接合体、一方に変異があるなど、異なる組み合わせの個体をヘテロ接合体という。すなわち、野生型（正常型）のホモ、野生型と変異型のヘテロ、変異型のホモと、大きく3つに分類できる。該当する遺伝子変異がその遺伝子産物をうまく産生できないタイプであるならば、その対立遺伝子を有する個体では産生量が減り、ヘテロよりもホモで減少の度合は強くなる。そして、症状発現の閾値を超えて減少すれば発症する。すなわち、○○欠損症となる。

体外診断用医薬品

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編集責任者：湯浅 隆秀
2021 年 7 月発行