急性期
タンパク質(きゅうせいきタンパクしつ、略称:APP)とは、生体に
炎症や組織の損傷が生じた際に、血液中の濃度が特徴的に変動する一群の
タンパク質を指します。この濃度変化を含む一連の全身的な生体応答は「急性期反応」として知られています。急性期反応は、体温の上昇(発熱)や末梢血中の
白血球数の増加、特に循環する
好中球とその未成熟な細胞が増えることなどが特徴です。APPは「急性期反応物質(acute phase reactant: APR)」と呼ばれることもあります。
生体応答のメカニズム
組織が傷害を受けると、その局所に存在する免疫細胞(例:
マクロファージ、
好中球)は、シグナル伝達物質である
サイトカインを血流中に放出します。代表的な
サイトカインとして、インターロイキン1(IL-1)、インターロイキン6(IL-6)、腫瘍壊死因子α(TNFα)などがあります。これにより刺激を受けた肝臓は、多くの急性期
タンパク質を活発に合成し、血液中に分泌して応答します。一方で、この応答と同時に、体内のアミノ酸プールをAPP合成に集中させるため、一部の
タンパク質(後述のネガティブAPP)の産生は低下します。急性期
タンパク質の血中濃度増加は、
敗血症のような全身性の
炎症状態を促進する可能性も示唆されています。
合成の制御
急性期
タンパク質の合成は、主に
サイトカインによって厳密に調節されています。TNF-α、IL-1β、そして
インターフェロンγ(IFN-γ)といった
サイトカインは、
プロスタグランジンやロイコトリエンのような
炎症を引き起こすメディエーターの産生を促すほか、
血小板活性化因子やIL-6の産生も誘導します。特に肝臓に存在する
マクロファージ様の細胞である
クッパー細胞は、
炎症性
サイトカインの刺激を受けるとIL-6を産生し、これを
肝細胞に提示します。インターロイキン6(IL-6)は、
肝細胞における急性期
タンパク質の合成を促す中心的な役割を担っています。また、副腎皮質ホルモンである
コルチゾールも、APPの合成を間接的に調節します。
コルチゾールは
肝細胞のIL-6受容体の発現量を増やし、IL-6を介したAPP産生を増強する働きがあります。
主な種類と機能
急性期
タンパク質は、生体防御の最前線である自然免疫システムの一員として、多岐にわたる生理的機能を果たします。
炎症時に血中濃度が上昇する主なAPPには、C反応性タンパク(CRP)、マンノース結合レクチン、
補体成分、
フェリチン、セルロ
プラスミン、血清アミロイドA、ハプトグロビンなどがあります。これらの中には、病原体を直接攻撃したり、その増殖を抑制したりする働きを持つものがあります。また、
セルピンのように
炎症反応を抑制するネガティブフィードバックとして機能するものや、α2-マクログロブリンや凝固因子のように血液凝固を促進する役割を果たすものもあります。このような凝血促進作用は、病原体を
炎症が生じた局所にできた血の塊の中に閉じ込めることで、感染の拡大を防ぐ可能性が考えられています。
急性期に減少するタンパク質(ネガティブAPP)
炎症時に血中濃度が低下する
タンパク質は「ネガティブ急性期
タンパク質」と呼ばれます。これには、
アルブミン、
トランスフェリン、
トランスサイレチン、レチノール結合
タンパク質、アンチ
トロンビン、トランスコルチンなどがあります。これらの
タンパク質の血中濃度低下も、
炎症の有無や程度を示す指標となり得ます。これらの
タンパク質の合成が低下する生理的な役割は、主に増加する種類の急性期
タンパク質を効率よく合成するために、体内の利用可能なアミノ酸をそちらへ振り分ける生理的な調節と考えられています。理論的には、
トランスフェリンは
トランスフェリン受容体の発現が増加することでさらに血中濃度が低下する可能性が考えられますが、
炎症に伴って
トランスフェリン受容体の発現に大きな変化は生じないようです。
臨床における意義
急性期
タンパク質の測定は、中でも特にC反応性タンパク(CRP)は、ヒト医療および獣医療において、
炎症の有無や活動性を把握するための非常に有用な臨床検査指標として広く活用されています。CRPと赤血球沈降速度(ESR)はどちらも
炎症マーカーとして広く用いられる指標であり、統計的には両者にある程度の相関が見られることがありますが、個々の患者においては必ずしも結果が一致しないケースも多く存在します。一方で、赤血球沈降速度(ESR)の亢進は、主に
フィブリノゲンなど比較的半減期の長い
タンパク質の増加に影響されるため、
炎症が治まった後も正常値に戻るまでに時間を要することがあります。対照的に、CRPは
炎症開始後比較的早期に濃度が急上昇し、半減期が短い(およそ4〜7時間)ため、
炎症が鎮静化すれば速やかに正常値に戻るという特徴を持ちます。ただし、
全身性エリテマトーデスなどの特定の疾患においては、ESRが上昇してもCRPは正常範囲内にとどまるなど、必ずしも両者が一致しないケースも存在します。また、急性期
タンパク質の測定が、肝臓を切除した後の
肝不全の指標として利用できる可能性も提唱されています。