アラニンアミノトランスフェラーゼおよびアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ALT、AST）

アラニンアミノトランスフェラーゼ（ALT）とアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST）は、アラニンまたはアスパラギン酸からケト酸へのアミノ基転移を触媒する細胞内酵素であり、アミノ酸代謝と炭水化物代謝を結びつけています。肝細胞が損傷すると、これらの酵素が血液中に漏出するため、血清ALTおよびASTの上昇は肝細胞損傷の主要な生化学的マーカーであり、肝機能検査パネルで最も広く用いられているペアです。

Definition

ALTとASTは、ピリドキサールリン酸依存性のアミノトランスフェラーゼ酵素であり、肝細胞膜が損傷すると血清活性が上昇します。これらは肝機能検査パネルにおける肝細胞損傷の標準的な生化学的指標です。

Scope

本項目では、これら2つのトランスアミナーゼの生化学、組織分布、細胞内局在、なぜ血清中の上昇が機能喪失ではなく肝細胞損傷を示すのか、およびAST/ALT（De Ritis）比の解釈における役割について扱います。本項目は、これらのマーカーを臨床生化学のトピックとして扱い、個人の検査結果を解釈するための指針ではありません。

Core questions

• ALTとASTはどのような生化学反応を触媒し、これらの酵素は細胞や組織のどこに局在していますか？
• なぜ血清トランスアミナーゼ活性は肝機能の喪失ではなく肝細胞損傷で上昇するのですか？
• AST/ALT（De Ritis）比は解釈に何を加えますか？
• なぜALTはASTよりも肝臓特異性が高いのですか？

Key concepts

• アミノ基転移とピリドキサール-5'-リン酸補因子
• ALTは主に細胞質性；ASTは細胞質性およびミトコンドリア性アイソフォーム
• 血清上昇のメカニズムとしての酵素漏出
• ALTの相対的な肝臓特異性とASTの広範な組織分布
• 肝細胞損傷パターン
• AST/ALT（De Ritis）比
• 正常上限値と性別特異的基準範囲

Mechanisms

両酵素は可逆的なアミノ基転移を触媒し、アミノ基をα-ケトグルタル酸に転移させてグルタミン酸を形成します。この際、ピリドキサール-5'-リン酸（ビタミンB6）が補因子として働きます。ALTはアラニンに作用してピルビン酸を生成し、ASTはアスパラギン酸に作用してオキサロ酢酸を生成します。ALTは主に細胞質に存在し、肝臓に高濃度で存在するため、比較的肝臓特異的です。ASTは細胞質型とミトコンドリア型の両方のアイソザイムとして存在し、肝臓、心臓および骨格筋、腎臓、赤血球に豊富に存在するため、特異性は低いです。肝細胞の形質膜が損傷すると、細胞質酵素が循環系に漏出し、より重度の損傷ではミトコンドリアASTも放出されます。この上昇は細胞の漏出を反映するため、著しい上昇は損傷の程度を示し、肝臓の機能的能力を示すものではありません。フェルナンド・デ・リティスによって導入されたASTとALTの比率は、損傷のパターンを特徴づけるのに役立ちます。

Clinical relevance

血清ALTとASTは、肝細胞損傷の最も頻繁に用いられるマーカーであり、生化学的スクリーニングの日常的な一部です。本項目では、これらの酵素が何であるか、なぜ血清活性が変化するのかを説明します。これらのマーカーがどのように生成され、生化学およびパターンレベルでどのように読み取られるかを記述しており、個人の診断や治療の根拠となるものではありません。

Epidemiology

軽度に上昇したアミノトランスフェラーゼは一般集団でよく見られ、無症状の人々で偶発的に発見されることが多く、代謝機能障害関連脂肪性肝疾患が主要な関連因子です。集団研究では、アミノトランスフェラーゼレベルとAST/ALT比が、従来の基準範囲内であっても転帰とどのように関連するかを調べています。

Evidence & guidelines

米国消化器病学会のガイドラインなどの臨床ガイドラインは、上昇したアミノトランスフェラーゼをどのように解釈し、評価すべきかについて言及しており、真の正常上限値を定義することの重要性を強調しています。レビューや臨床化学の教科書では、これらの酵素とデ・リティス比について記述されています。

History

血清トランスアミナーゼ活性は、1950年代にカルメンの分光光度法などのアッセイによって測定が実用的になった際に、組織損傷の臨床マーカーとして開発されました。フェルナンド・デ・リティスらは1957年にウイルス性肝炎におけるAST/ALT比の診断的価値を記述し、この比率は現在も彼の名が冠されています。

Debates

ALTの正しい正常上限値は何ですか？

従来の基準範囲は、未検出の脂肪肝を持つ人々を含む集団を用いて設定された可能性があり、肝疾患の感度を向上させるために正常上限値を下げ、性別特異的にすべきであるという議論につながっています。

Key figures

• Fernando De Ritis
• Arthur Karmen

Seminal works

• pratt-kaplan-2000
• kwo-2017

Frequently asked questions

なぜALTはASTよりも肝臓特異的であると考えられているのですか？

ALTは肝臓に集中しており、主に細胞質に存在しますが、ASTは心臓、骨格筋、腎臓、赤血球にも豊富に存在するため、ASTの上昇は肝臓以外の原因によるものである可能性があります。

デ・リティス比とは何ですか？

これはASTとALT活性の比率であり、フェルナンド・デ・リティスの名にちなんで名付けられました。2つの酵素の相対値は、肝損傷のパターンを特徴づけるのに役立ちます。