StudyMed医師国家試験

鉄が「ない」のか「出てこない」のか―フェリチンとTIBCで見抜く2つの貧血

第112回医師国家試験 F問題 第36問

国試問題にチャレンジ

第112回 F問題 第36問

鉄欠乏性貧血と慢性疾患に伴う貧血との鑑別に有用なのはどれか。2つ選べ。

  1. a.血清鉄
  2. b.網赤血球数
  3. c.血清フェリチン
  4. d.総鉄結合能〈TIBC〉
  5. e.平均赤血球容積〈MCV〉

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、鉄欠乏性貧血と慢性疾患に伴う貧血をどう見分けるかという問題だ。どちらも赤血球をつくるための鉄が足りなくなる貧血だけど、その理由がまったく違う。この「理由の違い」がどの検査値に表れるかを考えるのが着眼点だよ。
医学生医学生
どちらも鉄が足りないなら、血清鉄を測れば区別できそうに思うのですが。
ドクタードクター
多くの人がそう考えるんだけど、実は血清鉄は両方で低下するんだ。鉄欠乏性貧血では出血や需要増大、吸収不足で体内の鉄そのものが枯渇している。一方、慢性疾患に伴う貧血では、鉄は体内に十分あるのに骨髄へ届かない。
医学生医学生
鉄があるのに届かない、というのはどういう仕組みですか。
ドクタードクター
カギはヘプシジンというホルモンだ。感染症や膠原病、悪性腫瘍などの慢性炎症でIL-6が増えると、肝臓でヘプシジンの産生が高まる。ヘプシジンは鉄を細胞の外へ出す輸送体フェロポルチンを分解させるので、マクロファージに鉄が閉じ込められ、腸からの吸収も抑えられる。だから血中の鉄は減ってしまうんだ。
医学生医学生
生化学の講義でヘプシジンが出てきたとき、何の役に立つのかピンときていなかったのですが、ここにつながるんですね。
ドクタードクター
そうなんだ。体内の鉄の大部分は老化赤血球から取り出した鉄の再利用でまかなわれているから、その放出が止まると骨髄への供給は大きく落ちる。では、両者で逆向きに動く指標は何だと思う?まず貯蔵鉄の量を考えてみよう。
医学生医学生
貯蔵鉄ならフェリチンです。鉄欠乏性貧血では減って、慢性疾患に伴う貧血では鉄がため込まれているから減らない、ということでしょうか。
ドクタードクター
正解。フェリチンは貯蔵鉄をよく反映し、鉄欠乏性貧血では貧血が出る前の潜在性鉄欠乏の段階から低下する最も鋭敏な指標だ。慢性疾患に伴う貧血ではマクロファージ内に鉄が蓄積しているうえ、フェリチン自体が急性期蛋白として炎症で増えるので、正常から高値になる。もう一つは鉄を運ぶトランスフェリンの量だ。
医学生医学生
トランスフェリンの量を反映するのが総鉄結合能、TIBCでしたよね。
ドクタードクター
その通り。鉄が枯渇すると、肝臓は少しでも多く鉄を運ぼうとトランスフェリンを増やすのでTIBCは上昇する。一方、トランスフェリンは炎症で減る陰性急性期蛋白だから、慢性疾患に伴う貧血ではTIBCは正常から低下する。フェリチンとTIBC、この2つが逆方向に動くから鑑別に役立つんだ。
医学生医学生
網赤血球数はどうですか。臨床実習の血液内科で、貧血を見たらまず網赤血球を見ろと言われました。
ドクタードクター
それは大切な教えだね。網赤血球は骨髄の産生能を反映するから、溶血や急性出血のように増えるタイプと、産生低下タイプを分けるのに役立つ。でも今回の2つはどちらも産生低下型で、網赤血球は増えない。だからこの2つの鑑別には使えないんだ。ちなみに鉄欠乏性貧血に鉄剤を投与すると、1週間前後で網赤血球が一過性に増えるので、治療反応の確認に使えるよ。
医学生医学生
MCVは、鉄欠乏性貧血なら小球性なので区別に使えそうな気がします。
ドクタードクター
鉄欠乏性貧血は確かに小球性だけど、慢性疾患に伴う貧血も正球性が多い一方で、長引くと軽度の小球性になることがある。値が重なるので、MCVだけでは区別できない。どちらも小球性貧血の鑑別に名前が挙がる疾患だと覚えておこう。
医学生医学生
血清鉄、網赤血球、MCVは両者で同じ方向、フェリチンとTIBCは逆方向、ということですね。
ドクタードクター
その整理で完璧だ。臨床で特に注意したいのは、血清鉄が低いというだけで鉄剤を始めないこと。フェリチンが十分ある慢性疾患に伴う貧血では鉄剤の効果は期待しにくく、原疾患の治療が基本になる。逆に、炎症や肝障害、悪性腫瘍があるとフェリチンは貯蔵鉄と関係なく高めに出るから、両者が合併しているときの解釈には注意が要る。
医学生医学生
成人の鉄欠乏性貧血を見つけたら、原因検索も必要ですよね。
ドクタードクター
そう、ここが一番大事かもしれない。成人では胃癌や大腸癌などによる消化管出血、子宮筋腫などの婦人科疾患による出血を必ず考える。補助的には、鉄欠乏性貧血では赤血球の大小不同を表すRDWが上昇しやすいことも鑑別の手がかりになるよ。

まとめ

鉄欠乏性貧血は体内の鉄そのものが枯渇した状態、慢性疾患に伴う貧血は炎症によるIL-6→ヘプシジン増加→フェロポルチン分解を介して鉄が骨髄へ供給されない「鉄の利用障害」の状態です。血清鉄は両者で低下し、網赤血球は両者で増加せず、MCVも小球性〜正球性で重なるため、鑑別には役立ちません。鑑別に有用なのは逆方向に動く指標で、血清フェリチンは鉄欠乏性貧血で低下・慢性疾患に伴う貧血で正常〜上昇、TIBCは鉄欠乏性貧血で上昇・慢性疾患に伴う貧血で正常〜低下します。血清鉄低値だけで鉄剤を始めず、フェリチンとTIBCで病態を見極めること、成人の鉄欠乏性貧血では出血源を検索することが臨床上の要点です。鉄代謝の仕組みから検査値の動きを理解しておくことは、小球性貧血全般の鑑別と適切な治療選択の土台になります。

解答・解説

正解はc, dです

鉄欠乏性貧血(iron deficiency anemia:IDA)と慢性疾患に伴う貧血(anemia of chronic disease:ACD、慢性炎症に伴う貧血とも呼ばれる)は、どちらも「赤血球をつくるための鉄が足りない」状態から生じる貧血である。ただし鉄が足りない理由が根本的に異なる。 【IDA】出血(月経過多、消化管出血など)・需要増大(妊娠、成長期)・摂取や吸収の不足により、体内の鉄そのものが枯渇している。貯蔵鉄が先に減り、次いで血清鉄が減り、最後に貧血が現れる。 【ACD】感染症、膠原病、悪性腫瘍などの慢性炎症で、インターロイキン6(IL-6)などのサイトカインが肝臓のヘプシジン産生を増やす。ヘプシジンは鉄の細胞外排出路であるフェロポルチンを分解させるため、マクロファージからの鉄の放出と腸管からの鉄吸収が抑えられる。体内に鉄は十分あるのに、それが骨髄へ届かない「鉄の利用障害」の状態である。 この違いを検査値で読み分けるには、次の2点に着目する。 (1) 貯蔵鉄がどれだけあるか → 血清フェリチンに反映される。IDAでは低下、ACDでは正常〜上昇する。 (2) 鉄の運搬蛋白トランスフェリンの量 → 総鉄結合能(TIBC)に反映される。鉄が枯渇したIDAでは肝臓でのトランスフェリン合成が増えてTIBCは上昇し、ACDでは炎症によりトランスフェリン合成が抑えられ(陰性急性期蛋白)、TIBCは正常〜低下する。 一方、血清鉄は両者とも低下し、網赤血球も両者で増加しない(骨髄での産生が足りない貧血であるため)。MCVもIDAでは小球性、ACDでは正球性〜軽度小球性で、重なりが大きい。したがって、両者で逆方向に動く血清フェリチンとTIBCが鑑別に役立つ。

選択肢考察

  1. ×a.  血清鉄

    血清鉄はトランスフェリンに結合して血中を流れている鉄の量である。IDAでは体内の鉄が枯渇しているため低下し、ACDではヘプシジンの作用でマクロファージに鉄が閉じ込められ血中へ出てこないため、やはり低下する。両者で同じ方向に動くので、血清鉄だけでは区別できない。逆に、血清鉄低値だけを根拠に鉄剤を始めるとACDを見逃すおそれがある。

  2. ×b.  網赤血球数

    網赤血球は骨髄から出たばかりの若い赤血球で、骨髄の赤血球産生能を反映する。IDAもACDもヘモグロビン合成に使える鉄が不足して産生が低下する貧血であり、網赤血球はいずれも増加しない(相対的に低値)。網赤血球数は、溶血や急性出血(増加する)と産生低下型の貧血を分けるのには役立つが、本問の2疾患の鑑別には使えない。なお、IDAに鉄剤を投与すると数日〜1週間ほどで網赤血球が一過性に増加し、治療反応の指標になる。

  3. ○c.  血清フェリチン

    フェリチンは細胞内で鉄を蓄える蛋白で、血中濃度は体内の貯蔵鉄量をよく反映する。IDAでは貯蔵鉄が最初に失われるため明らかに低下し(一般に12 ng/mL未満が鉄欠乏の目安とされる)、貧血が出る前の潜在性鉄欠乏の段階から低下するので最も鋭敏な指標である。ACDでは鉄がマクロファージ内に蓄積しており、さらにフェリチン自体が急性期蛋白として炎症で増えるため、正常〜高値となる。両者で逆方向に動くため、鑑別に有用である。ただし炎症・肝障害・悪性腫瘍があると貯蔵鉄に関係なく高めに出るため、IDAとACDが合併している場合は解釈に注意が要る。

  4. ○d.  総鉄結合能〈TIBC〉

    TIBC(total iron binding capacity)は、血中トランスフェリンが結合できる鉄の総量であり、実質的にトランスフェリン量を表す。IDAでは鉄を少しでも多く運ぼうと肝臓でトランスフェリンの合成が増えるため上昇する。ACDでは炎症によってトランスフェリン合成が抑えられ(トランスフェリンは炎症で減る陰性急性期蛋白)、また慢性疾患による低栄養・低蛋白も加わり、正常〜低下する。両者で逆方向に動くため、鑑別に有用である。TIBCから血清鉄を引いたものが不飽和鉄結合能(UIBC)であり、トランスフェリン飽和度(血清鉄/TIBC)は両者とも低下する。

  5. ×e.  平均赤血球容積〈MCV〉

    MCV(mean corpuscular volume)は赤血球1個の平均の大きさで、ヘマトクリット(%)÷赤血球数(10^6/μL)×10で求める。IDAではヘモグロビン合成が不十分なため小球性(MCV<80 fL)となる。ACDは正球性のことが多いが、長期化すると軽度の小球性を示すこともあり、IDAと値が重なる。どちらも小球性貧血の鑑別候補に挙がる疾患であり、MCVでは両者を区別できない。

貧血の鑑別の進め方

1. 赤血球系だけが減っているのか、白血球・血小板も変化しているのかをみる(汎血球減少なら骨髄の病気などを考える)。 2. 網赤血球数をみる。増加していれば、骨髄は頑張って赤血球をつくっており、溶血や急性出血による「末梢での喪失」を考える。増加していなければ「産生の低下」を考える。 3. MCVで分類する。小球性(<80 fL)、正球性(80〜100 fL)、大球性(>100 fL)。

小球性貧血の主な原因

鉄欠乏性貧血、慢性疾患に伴う貧血、サラセミア、鉄芽球性貧血(骨髄異形成症候群の一部を含む)、異常ヘモグロビン症など。いずれもヘモグロビン合成(ヘム合成またはグロビン合成)の障害による。

鉄代謝指標の比較(IDA/ACD)

血清鉄:低下/低下 血清フェリチン:低下/正常〜上昇 TIBC:上昇/正常〜低下 UIBC:上昇/正常〜低下 トランスフェリン飽和度:低下/低下(〜正常) MCV:小球性/正球性〜軽度小球性 RDW(赤血球容積分布幅):上昇(大小不同が強い)/正常のことが多い 骨髄の鉄染色:貯蔵鉄消失/マクロファージ内の貯蔵鉄は保たれる〜増加

ヘプシジンの役割

ヘプシジンは肝臓で産生される鉄調節ホルモンで、フェロポルチン(腸上皮細胞・マクロファージから鉄を細胞外へ出す唯一の輸送体)を分解させて、鉄の吸収と再利用を止める。生体の鉄の大部分は老化赤血球を脾臓などのマクロファージが処理して取り出した鉄の再利用でまかなわれているため、ヘプシジンが増えると骨髄への鉄供給が大きく落ちる。炎症時にIL-6がヘプシジン産生を高めることがACDの中心的機序である。逆に鉄欠乏ではヘプシジンが低下し、吸収が促進される。

治療上の意義

IDAは鉄剤で改善するが、フェリチンが十分あるACDでは鉄剤の効果は期待しにくく、原疾患の治療が基本となる。血清鉄が低いというだけで鉄剤を始めず、フェリチンやTIBCも確認して判断することが大切である。また成人のIDAでは、消化管出血(胃癌、大腸癌など)や婦人科疾患(子宮筋腫など)といった出血源の検索を忘れてはならない。

POINT

・IDAとACDはどちらも血清鉄低下、網赤血球非増加、MCV低下〜正常で重なる。 ・鑑別の鍵は貯蔵鉄とトランスフェリン量。血清フェリチン:IDAで低下、ACDで正常〜上昇。TIBC:IDAで上昇、ACDで正常〜低下。 ・ACDの機序はIL-6→ヘプシジン増加→フェロポルチン分解→鉄の放出・吸収抑制(鉄の利用障害)。 ・血清フェリチンは貯蔵鉄の最も鋭敏な指標だが、炎症・肝障害・悪性腫瘍では見かけ上高くなる。 ・RDWもIDAで上昇し、鑑別の補助になる。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。