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Abstract

敗血症は微生物による感染に対する全身性反応である． 効果的な治療や予後判定には，細菌による感染とその他の微生物による感染の鑑別診断が不可欠である。 細菌感染症の診断における現在の臨床検査法は、非特異的であるか、あるいはより長いターンアラウンドタイムを必要とするものである。 プロカルシトニン（PCT）は、敗血症患者の特定において他の炎症性マーカー（例えばサイトカイン）よりも高い特異性を示すバイオマーカーであり、細菌感染症の診断に使用することが可能である。 本稿では、PCTに関する現在の知見と臨床検査におけるその利用について概説する。

患者における炎症の原因が細菌由来であるかどうかを特定することは、臨床検査における重要な開発領域である。 敗血症の診断には、いくつかの臨床検査が適用されている。1 細菌感染症の診断には、ブロス培養法がゴールドスタンダードであるが、決定的な診断結果が出るまでに24時間以上かかることがある。 白血球数、CRP、サイトカイン（TNF-α、IL-1β、IL-6）などの炎症マーカーは、炎症や感染の診断に用いられてきたが、特異性に乏しいため、より特異的な臨床検査法の開発が望まれている2。 PCTは細菌感染に特異的であるため、細菌感染症の迅速診断に適したマーカーとして、特に病院の救急部や集中治療室での使用が提案されている。 1990年代に敗血症との関連が指摘されて以来、PCTとその臨床応用に関する多くの研究が行われています。 PCTの値を測定する検査は、ヨーロッパでは数年前から利用可能で、最近、米国でも使用することがFDAによって承認されました3

PCTの生化学

Procalcitonin は、116個のアミノ酸からなり、分子量14.5kDaでペプチド類のカルシトニン（CT）スーパーファミリーに属します。 プロカルシトニンは、11番染色体上にあるCALC-1遺伝子によってコードされています。 CTスーパーファミリーのペプチドには、他にカルシトニン遺伝子関連ペプチドI、II（CGRP-I、CGRP-II）、アミリン、アドレノメデュリンなどがある。 カルシトニン遺伝子関連ペプチド I は CALC-1 遺伝子にコードされており、CALC-1 mRNA の一次転写産物の選択的スプライシングにより生成される。 カルシトニン遺伝子関連ペプチドII、アミリン、アドレノメデュリンは他の遺伝子によってコードされている（表1）。

プロカルシトニンの発現は組織特異的に起こる。 感染がない場合、非神経内分泌組織におけるPCTのCALC-1遺伝子の転写は、甲状腺のC細胞でその発現が健康で非感染者においてCTの前駆体であるPCTを産生する以外は抑制されている5。 合成されたPCTは、翻訳後修飾を受け、低分子ペプチドと成熟CTが生成されます。成熟CTは、ペプチジルグリシンα-アミダーゼ（PAM）により未熟CTからC末端のグリシンが除去された結果生成されます7 。成熟CTは秘書顆粒に蓄えられ、血中に分泌されてカルシウム濃度の調節に使用されます。 微生物感染下では、非神経内分泌組織もCALC-1遺伝子を発現し、PCTを産生する。 微生物感染により、PCTを産生する体内のすべての実質組織および分化した細胞種でCALC-1遺伝子の発現が大幅に増加する。8 そのレベルは、微生物感染の他のパラメータと比較して、重度の全身感染で著しく増加する9。 微生物感染時に非神経内分泌組織で合成されるPCTの機能は現在のところ不明ですが、その検出は炎症過程の鑑別診断に役立っています。

敗血症の概要

敗血症とは、細菌、真菌、酵母などの微生物による感染に対する全身反応を指し、患者は通常発熱、頻脈、頻呼吸、白血球増加を起こします。 血液または感染部位からの微生物培養は、必ずではないが、しばしば陽性となる。 重症敗血症は、少なくとも1つの臓器の低灌流または機能障害と関連している。 重症敗血症が低血圧または多臓器不全を伴う場合、その状態は敗血症性ショックとして知られています。 10 敗血症の徴候や症状は非常に多様で、病原体の病原性や生体負荷、侵入経路、宿主の感受性など、多くの要因に影響されます。 主な感染部位は、呼吸器感染症、次いで泌尿器感染症、消化器感染症です。11 最近では、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）の原因の増加に加えて、カテーテルや免疫抑制療法による院内感染の増加により、入院患者の細菌感染に関する報告が増えています。11 入院患者の免疫反応の治療には、細菌、その他の微生物による炎症、または臓器拒絶反応を区別することが重要になります。 臨床現場では、特に呼吸器感染症において、細菌感染症とウイルス感染症の症状や徴候が広く重複していることがよく問題になります。 病歴聴取、身体検査、胸部X線検査、臨床検査を行っても、診断に不確実性が残ることがある。 このような場合、より特異性の高い臨床検査があれば、臨床的な鑑別診断が大幅に改善される。 また、感染症の鑑別診断ができれば、抗生物質による治療が有効かどうかの判断に役立つ。 この点、抗生物質の全投与量の約75％は、主にウイルス性の病因を持つ急性呼吸器感染症に処方されている5。抗生物質の過剰使用は、抗生物質耐性菌の蔓延の主な原因である。 従って、抗生物質の使用を減らすことは、抗生物質耐性菌の増加に対抗するために不可欠である。

図1

敗血症の診断方法

従来の敗血症の診断方法は、血液、尿、脳脊髄液（CSF）、気管支液などの検体を培養し、通常24～48時間かけて診断していた。 残念ながら、培養が陽性でなくても、臨床症状が現れることはよくある。 従来の感染症の臨床症状や、CRPや白血球数などの敗血症のルーチン検査は、診断の正確さに欠け、時には誤解を招くことがある。 重症感染症では、TNF-α、IL-1β、IL-6などのほとんどの古典的炎症性サイトカインは、増加するとしても短時間か断続的にしか増加しない。 上記の診断と治療のジレンマを考慮すると、感染症と敗血症の鑑別診断のためのより明確なテストが最も重要である。

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