血液検査における心臓バイオマーカーの理解


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心臓バイオマーカーとは、心臓がストレスを受けたり損傷を受けたりした際に放出される特定のタンパク質やその他の物質を調べる血液検査です。胸痛などの症状が心臓に起因するものかどうか、またその深刻度を医師が迅速に判断するのに役立つため、医学において最も重要な検査の一つです。

心臓バイオマーカー検査を受けたことがある方（通常は救急外来、病院、または心臓専門クリニックで検査を受けた方）は、この記事を通して、それぞれの検査が何を測定するのか、検査結果が何を意味するのか、そして今後どのようなことが起こりうるのかを理解できるでしょう。

検査結果に適用される基準範囲は、ここに掲載されている一般的な範囲ではなく、検査報告書に記載されている範囲です。基準範囲は、使用する機器、検査対象者、年齢、性別、妊娠状況などの個人差によって検査機関ごとに異なります。必ずご自身の検査結果を報告書に記載されている基準範囲と比較し、異常な結果が出た場合は医師にご相談ください。

心臓バイオマーカーとは何ですか?

心臓は、体全体に血液を送り出すために絶えず働き続ける筋肉です。心臓が健康な状態では、心臓を構成する特殊なタンパク質が血流中に漏れ出すことはほとんどありません。しかし、心筋細胞が損傷を受けると（例えば、心臓発作で心臓の一部への血流が急激に減少した場合など）、これらのタンパク質が漏れ出し、血液サンプルで測定することができます。

他の心臓バイオマーカーは、直接的な損傷ではなく、心臓への伸展やストレスに反応します。心臓が過剰に働いたり、効果的に血液を送り出すのに苦労したりすると、血液中で測定可能なホルモンが放出されます。これらは、心不全の診断とモニタリングに役立ちます。

最も一般的に使用されている心臓バイオマーカーは、大きく2つのグループに分類されます。

  • 心筋損傷のマーカー ―トロポニン、クレアチンキナーゼ、CK-MBなど。これらは心筋細胞が損傷すると上昇する。
  • 心臓への負担を示す指標 ―BNPやNT-proBNPなど。これらは心臓のポンプ室が拡張したり、ストレスがかかったりすると上昇する。

医師は、あなたの症状に基づいて検査するバイオマーカーを選択します。突然の胸痛がある場合、通常はトロポニン検査が最も重要な検査となります。心不全の可能性のある息切れがある場合は、通常はBNPまたはNT-proBNP検査が最も重要な検査となります。

心臓バイオマーカー検査はなぜ行われるのですか？

心臓バイオマーカーは、以下のようないくつかの一般的な状況で検査されます。

  • 胸痛。 トロポニン検査は、心臓由来の可能性のある胸痛を訴える患者に対する標準的な検査です。世界中の救急救命室で最初に行われる検査の一つです。
  • 心臓疾患を示唆するその他の症状。 息切れ、突然の激しい疲労感、動悸、めまい、顎、首、肩、腕の痛みなどは、特に高齢者や心臓病のリスク因子を持つ人において、心臓バイオマーカー検査のきっかけとなる可能性がある。
  • 心不全を診断するため。 BNPまたはNT-proBNPは、息切れの原因が心不全によるものか、それとも他の原因によるものかを判断するために最初に行われる検査であることが多い。
  • 心臓発作が確認された後。 バイオマーカー検査を繰り返すことで、心臓の回復状況や、元の損傷がまだ続いているかどうかを追跡できます。
  • 心不全を監視するため。 BNPまたはNT-proBNPを定期的に測定することで、心不全の状態が安定しているか悪化しているかを評価するのに役立ちます。
  • 特定の処置の前後。 心臓バイオマーカーは、大手術、心臓処置、または一部の化学療法薬など心臓に影響を与える可能性のある治療の前後に測定されることがある。

テストはどのように実行されますか?

心臓バイオマーカーは、腕の静脈から採取した少量の血液サンプルで測定されます。絶食や特別な準備は必要ありません。緊急時には、多くの場合1時間以内に結果が得られます。場合によっては、最初のサンプル採取から数時間後に検査を繰り返して変化を確認することがあります。これは、トロポニンにおいて特に重要です。なぜなら、値の上昇または下降のパターンは、単一の測定値と同じくらい重要だからです。

トロポニン

トロポニンは、心臓発作の診断において最も重要な心臓バイオマーカーです。心筋細胞内に存在するタンパク質で、通常は血流中にごく少量しか存在しません。心筋細胞が損傷を受けると、トロポニンが血流中に漏れ出し、血中濃度が上昇します。

現代の病院では、ごくわずかな損傷でも検出できる非常に感度の高いトロポニン検査が用いられています。こうした「高感度」トロポニン検査のおかげで、心臓発作の診断や除外が劇的に迅速化されました。

トロポニンからわかること

トロポニン値は、検査機関によってナノグラム/リットル（ng/L）またはナノグラム/ミリリットル（ng/mL）で報告されます。基準値は検査機関によって大きく異なり、一桁の数値まで検出可能と報告する機関もあれば、より大きな単位を使用する機関もあります。検査結果の数値は、その検査機関の通常のカットオフ値と比較されます。

最も重要なのは、時間の経過に伴うトロポニン値の推移パターンです。

  • 検査室の基準値以下のトロポニン値が数時間にわたって変化しない。 これは、心筋に重大な損傷が生じていないことを強く示唆しています。救急外来では、このパターンは患者が心臓発作を起こしていないことを確認するためによく用いられます。
  • 測定値間で著しく上昇または下降するカットオフ値を超えるトロポニン これは通常、急性心筋障害を示唆します。胸痛や心臓発作を示唆するその他の症状がある患者の場合、この上昇または下降パターンが診断を確定する重要な特徴となります。
  • 一定期間にわたって同じレベルを維持するカットオフ値を超えるトロポニン これは、過去に心筋が損傷を受けたか、心臓が慢性的に負担を受けているものの、新たな急性損傷はないことを示唆しています。このようなパターンは、重度の腎疾患、進行した心不全、または過去に心臓発作を起こした患者に見られることがあります。

トロポニン上昇のその他の原因

トロポニン値の上昇は必ず心筋損傷を意味しますが、すべての上昇が心臓発作によるものではありません。トロポニン値を上昇させる可能性のあるその他の状況には、以下のようなものがあります。

  • 重度の心不全
  • 心筋炎（心筋の炎症）
  • 肺塞栓症（肺に血栓ができ、心臓に負担がかかる状態）
  • 重度の高血圧
  • 敗血症または重度の感染症
  • 重度の慢性腎臓病（血液からのトロポニン除去を遅らせる疾患）
  • マラソンなどの激しい長時間の運動
  • 心臓に損傷を与える可能性のある化学療法薬
  • 心臓手術およびアブレーションを含む心臓処置

医師は、トロポニン値の上昇の原因を特定するために、症状、心電図、その他の所見と併せてトロポニン値のパターンを検討します。

BNP と NT-proBNP

B型ナトリウム利尿ペプチド（BNP）とN末端プロBNP（NT-proBNP）は、心臓のポンプ室が拡張した際に放出されるホルモンです。心臓への負担が大きいほど、これらのホルモンの放出量も多くなります。

BNPとNT-proBNPは基本的に同じものを測定しますが、絶対値と基準範囲は大きく異なります。そのため、検査機関は通常、どちらか一方の値を報告します。

BNP

心不全のない成人におけるBNPの一般的な基準値は100 pg/mL未満です。これより高い値は心不全を強く示唆し、400 pg/mLを超える値は通常、中等度から重度の心不全を示します。

NT-proBNP

NT-proBNP値は、BNP値よりも血流中に長く留まるため、通常はBNP値よりも高くなります。一般的な基準値は年齢によって大きく異なります。

  • 50歳未満の成人では、NT-proBNP値が450 pg/mL未満であれば、一般的に正常とみなされます。
  • 50歳から75歳の成人の場合、カットオフ値は通常900 pg/mL未満です。
  • 75歳以上の成人の場合、カットオフ値は通常1800 pg/mL未満です。

数値が高いほど、心不全のリスクが高まります。

BNPまたはNT-proBNPからわかること

  • 非常に低い値 心不全の可能性は低い。息切れのある患者のBNPまたはNT-proBNP値が正常であれば、呼吸困難の原因は心不全ではない可能性が高く、医師は肺疾患などの他の原因を探すだろう。
  • 高い値 特に症状や画像検査の結果も心不全を示唆している場合、心不全の診断を支持する。
  • 時間の経過に伴う傾向 心不全が改善しているか悪化しているかを追跡するのに役立ちます。心不全の治療を受けている患者において、BNPまたはNT-proBNP値が低下している場合は、通常、治療が効果を発揮していることを示します。

BNPおよびNT-proBNPに影響を与えるその他の要因

  • 年齢。 BNPとNT-proBNPは加齢とともに自然に上昇する。
  • 腎臓病。 どちらのマーカーも腎臓によって除去されるため、腎機能障害は心不全とは無関係にこれらのマーカーのレベルを上昇させる。
  • 肥満。 BNPとNT-proBNPの値は、体重が重い人ほど低くなる傾向があり、そのためこれらの検査は心不全の検出感度が低下する可能性がある。
  • 心房細動 心不全がない場合でも、両方のマーカー値を上昇させる可能性がある。
  • サクビトリル/バルサルタンと呼ばれる薬 （心不全の治療薬として用いられる）この薬はBNP値を上昇させますが、NT-proBNP値を低下させます。この薬を服用している場合は、一般的にNT-proBNP検査の方がより有用な検査となります。

クレアチンキナーゼ（CK）およびCK-MB

クレアチンキナーゼは、心筋、骨格筋、脳に存在する酵素です。クレアチンキナーゼにはいくつかの形態があり、それぞれアイソザイムと呼ばれています。心臓に最も特異的な形態はCK-MBと呼ばれます。

トロポニン検査が広く普及する以前は、CKとCK-MBが心臓発作の診断に用いられる主要な血液検査でした。現在では、トロポニンは心筋損傷に対してはるかに特異性が高いため、これらの検査にほぼ取って代わっています。しかし、CKとCK-MBは、特定の状況下では依然として測定されています。

  • 最近心臓発作を起こしたことが分かっている患者において、心筋損傷の再発をモニタリングする場合、CK-MBは心臓発作直後の数日間において、トロポニンよりも新たな事象をより明確に検出できることがある。
  • 筋肉損傷を評価する際、総CK値は激しい運動、外傷、スタチンなどの特定の薬剤、重度の筋肉疾患など、あらゆる原因による筋肉損傷で著しく上昇します。
  • 一部の研究および専門心臓病学の現場では

成人の一般的な基準値はおおよそ以下のとおりです。

  • 合計CK: 30～200 U/L（性別、年齢、筋肉量、活動レベルによって大きく変動する）
  • CK-MB: 総CK値の3～5％

総CK値が高く、CK-MB値が正常または軽度上昇にとどまる場合は、心筋損傷よりも骨格筋損傷を示唆することが多い。一方、CK-MB値が時間とともに適切なパターンで上昇する場合は、心筋損傷を示唆する可能性がある。

その他の心臓関連の血液検査

状況によっては、他のいくつかの血液検査も「心臓検査」とみなされることがある。

  • D二量体。 肺塞栓症（肺の血栓）や大動脈解離を除外するために使用されます。Dダイマー値が正常であれば、これらの疾患の可能性は低いと考えられます。詳細については、当社の 凝固パネル 記事。
  • 脂質パネル。 総コレステロール、LDL、HDL、トリグリセリドは直接的な心臓バイオマーカーではありませんが、長期的な心血管リスクを推定する上で中心的な役割を果たします。詳しくは、当社の 脂質パネル 記事。
  • 高感度C反応性タンパク質（hs-CRP）。 心血管リスクを推定する際の要因の一つとして用いられることもある、低レベルの炎症の指標。 炎症マーカー 記事。
  • リポタンパク質(a) — Lp(a)。 遺伝的に受け継がれる特定の種類のコレステロール粒子で、LDLコレステロールとは独立して心血管疾患のリスクを高める。早期心疾患の家族歴が強い患者において、測定される頻度が増加している。
  • ホモシステイン。 心血管疾患のリスクとの関連が指摘されているアミノ酸だが、現在ではこの検査の臨床的役割は限定的であると考えられている。

心臓バイオマーカー検査の後はどうなるのでしょうか？

今後の対応は、検査結果と検査を実施した理由に大きく左右される。

  • 胸痛のある患者でトロポニン値が陰性かつ安定している場合： 心臓発作の可能性は非常に低いでしょう。医師は、胃酸逆流、筋肉痛や胸壁痛、不安、肺疾患、その他の心臓以外の原因など、症状の他の原因を探します。全体的なリスクに応じて、外来で負荷試験や画像検査などの追加検査が推奨される場合もあります。
  • 胸痛や心電図変化のある患者でトロポニン値が上昇している場合： 心臓発作が最も可能性の高い原因です。治療には、血液をサラサラにし血管を弛緩させる薬の投与に加え、心臓カテーテル検査と呼ばれる緊急処置が行われる場合が多くあります。心臓カテーテル検査では、細い管を心臓の血管に挿入し、閉塞箇所を見つけて開通させます。
  • 典型的な心臓発作の症状がないにもかかわらず、トロポニン値が上昇している場合： 心筋損傷の他の原因としては、他の疾患による重度の心臓負荷、心筋炎、慢性疾患などが考えられます。必要に応じて、心エコー検査や心臓MRIなどの追加検査が行われる場合があります。
  • 息切れのある人におけるBNPまたはNT-proBNPの正常値： 心不全の可能性は低く、肺疾患、喘息、不安症などの他の原因の方が可能性が高い。
  • BNPまたはNT-proBNPの上昇： 心不全の可能性が高いため、診断を確定し、どのような種類の心不全であるかを特定するために、通常は心エコー検査などの追加検査が行われます。
  • 追跡検査。 心不全と診断された患者、または心臓発作から回復中の患者は、通常、再検査と心臓専門医による経過観察を受けます。多くの場合、心臓を保護し、将来の心血管疾患を予防するための特定の薬剤の投与が開始されます。

医師に尋ねるべき質問

  • 私のトロポニン値は正常でしたか、それとも上昇していましたか？
  • トロポニン値が上昇していた場合、心臓発作を起こしたと考えられますか？それとも他に原因があるのでしょうか？
  • 私の検査結果は、検査機関が定める正常値の基準値と比べてどうですか？
  • 1回目の採血と2回目の採血で、トロポニン値は変化しましたか？
  • BNPまたはNT-proBNPの値が高い場合、心不全の可能性がありますか？
  • 心エコー検査、負荷試験、または心臓カテーテル検査が必要になりますか？
  • 服用中の薬、最近の活動、またはその他の要因で、検査結果に影響が出ている可能性はありますか？
  • 私の検査結果に基づいて、どのような治療法をお勧めしますか？
  • 心臓専門医に診てもらうべきでしょうか？
  • 今後数週間から数ヶ月の間に、どのような追加検査が必要になりますか？

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