B型ナトリウム利尿ペプチド (BNP) およびNT-proBNP

B型ナトリウム利尿ペプチドは、心室壁応力に応答して心筋細胞から分泌されるホルモンであり、共分泌されるN末端フラグメントNT-proBNPとともに、心臓負荷の主要な生化学的マーカーである。壊死マーカーとは異なり、これらのペプチドは細胞死ではなく血行動態負荷を報告する。

Definition

B型ナトリウム利尿ペプチド (BNP) は、プロホルモンであるproBNPが生物学的に活性なBNPと不活性なN末端フラグメントNT-proBNPに切断されることで放出される心臓ホルモンである。両者とも心室の伸展に応答して分泌され、心臓壁応力のマーカーとして免疫測定法で測定される。

Scope

このトピックでは、proBNPが活性型BNPと不活性型NT-proBNPフラグメントに合成・処理される過程、ナトリウム利尿ペプチド系の生理作用、およびそれらの測定に影響を与える生化学的・分析的要因について扱う。ナトリウム利尿ペプチドを臨床生化学の分析対象物として扱い、臨床的な意思決定閾値は指示としてではなく証拠として引用される。ナトリウム利尿ペプチドホルモンファミリー全般については、別の内分泌学ノードで扱う。

Core questions

• BNPおよびNT-proBNPの分泌を誘発する生理学的刺激は何か？
• BNPとNT-proBNPは、安定性およびクリアランスにおいて分析対象物としてどのように異なるか？
• ナトリウム利尿ペプチド系の生理作用は何か？
• 年齢、性別、腎機能、体格はペプチド濃度にどのように影響するか？
• 壁応力マーカーがトロポニンなどの壊死マーカーを補完するのはなぜか？

Key concepts

• proBNPからBNPおよびNT-proBNPへの処理
• 分泌刺激としての心室壁応力
• ナトリウム利尿ペプチド系（ナトリウム利尿、血管拡張、RAAS拮抗）
• BNPとNT-proBNPの異なるクリアランスと半減期
• 腎機能と体格が濃度に与える影響
• 壁応力マーカーと壊死マーカー
• ネプリライシンとペプチド分解

Mechanisms

心筋細胞が圧または容量過負荷による壁応力の増加にさらされると、プロホルモンであるproBNPを合成する。proBNPは生物学的に活性なBNPと不活性なN末端フラグメントNT-proBNPに切断され、両者はほぼ等モル量で循環中に放出される。活性型BNPはナトリウム利尿ペプチド受容体を介して作用し、ナトリウム利尿と血管拡張を促進し、レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系に対抗することで、体液および圧過負荷のバランスを保つ。BNPはナトリウム利尿ペプチド受容体Cおよび酵素ネプリライシンを介して比較的迅速にクリアランスされるのに対し、NT-proBNPはよりゆっくりと、主に腎臓を介してクリアランスされるため、両分析対象物は異なる半減期と基準範囲を持つ。刺激が細胞損傷ではなく機械的ひずみであるため、これらのペプチドは血行動態負荷を指標とし、壊死マーカーを補完する。

Clinical relevance

BNPとNT-proBNPは心臓壁応力に最も密接に関連するバイオマーカーであり、それらを上昇させる要因と低下させる要因を理解することは、心臓生化学を批判的に解釈する上で重要である。この項目では、それらの生理学と分析学を証拠として記述するものであり、個々の患者に対する診断カットオフ値や治療指針を提供するものではなく、解釈には年齢、腎機能、体格を考慮する必要があることのみを述べる。

Epidemiology

ナトリウム利尿ペプチドは、トロポニンに次いで最も広く使用されている心臓バイオマーカーの一つであり、その濃度は年齢、性別、腎機能、体格指数によって系統的に変動するため、集団特性がそれらを解釈する上で中心的な役割を果たす。

Evidence & guidelines

急性期におけるナトリウム利尿ペプチド測定に関するコホート研究 (Maisel et al., 2002)、ナトリウム利尿ペプチド生理学に関するレビュー (Levin, Gardner & Samson, 1998)、心不全におけるバイオマーカーに関するレビュー (Braunwald, 2008)、および欧州心臓病学会の心不全ガイドライン (McDonagh et al., 2021) は、これらのペプチドが心臓バイオマーカーの中でどのように位置づけられているかを記述している。

History

B型ナトリウム利尿ペプチドは、最初にブタの脳から単離されたため、歴史的に「脳性ナトリウム利尿ペプチド」という名称が与えられたが、主に心室心筋によって産生される。その同定により、心房性ナトリウム利尿ペプチドによって最初に定義されたナトリウム利尿ペプチドファミリーが拡張され、BNP、次いでNT-proBNPの免疫測定法の開発により、1990年代後半から2000年代にかけて、これらが日常的な心臓分析対象物として確立された。

Debates

BNPかNT-proBNPか — どちらの分析対象物を測定すべきか？

両ペプチドは安定性、半減期、腎クリアランスへの依存性が異なり、ネプリライシン阻害薬療法は測定されるBNPを上昇させるがNT-proBNPには影響しないため、どちらを選択するかは分析的および解釈的な判断であり、同等性が確立されているわけではない。

Key figures

• Alan S. Maisel
• Eugene Braunwald
• David G. Gardner

Seminal works

• maisel-2002
• epstein-1998
• braunwald-2008

Frequently asked questions

BNPとNT-proBNPの違いは何ですか？

両者とも同じ前駆体proBNPに由来します。BNPは生物学的に活性なホルモンであり、NT-proBNPはそれに伴って放出される不活性なN末端フラグメントです。これらは異なるアッセイで測定され、異なる半減期とクリアランス経路を持つため、心臓壁応力とともに上昇するものの、異なる基準範囲を持ちます。

BNPが心筋損傷ではなく負荷を反映するのはなぜですか？

BNPは、心室が圧または容量過負荷によって伸展されたときに、心筋細胞によって積極的に合成・分泌されるため、心臓にかかる機械的負荷を報告します。これは、心筋細胞が損傷したときにのみ漏出するトロポニンとは異なります。