StudyMed医師国家試験

緑の色素はなぜ黄疸に弱いのか―ICG試験の結果を左右する「取り込みの競合」

第99回医師国家試験 I問題 第27問(連問)

国試問題にチャレンジ

第99回 I問題 第27問

連問の共通文

次の文を読み,25~27の問いに答えよ。 78歳の男性。急にぼんやりしたり,うとうとするようになり妻と一緒に来院した。 現病歴:これまで比較的元気で身のまわりのことは,ほとんど自分で行っていた。2日前から急にぼんやりしたり,うとうとすることが多くなった。日常の行動や着衣の状態がだらしなくなり,呼びかけには応じるが反応が鈍くなった。今朝,下着に黒色の便が付着しているのに妻が気付いた。2,3日前から胃の調子が悪いと言っていた。食欲はなく,2日前までは焼酎を毎日1合飲んでいた。排便の状態は不明である。数年前から外出時にころぶことがあった。 既往歴:40歳代からアルコール性肝障害を指摘されている。約5年前に十二指腸潰瘍に罹患した。 現症:意識は傾眠傾向で,表情に乏しく動作は緩慢である。起立・歩行はできる。身長164cm,体重62kg。体温36.4℃。呼吸数14/分。脈拍84/分,整。血圧122/74mmHg。瞳孔は左右同大,対光反射は正常。前頭部に打撲痕がある。項部硬直はない。胸部に心雑音なく,ラ音を聴取しない。腹部は平坦で,腸雑音が減弱している。圧痛と抵抗とを認めない。肝を心窩部に2cm触知する。下肢に浮腫を認めない。両手指に振戦がある。上下肢の腱反射はやや減弱しているが病的反射はない。直腸指診で指先に黒色便の付着を認める。 検査所見:尿所見:蛋白(-),糖(-)。血液所見:赤血球379万,Hb 9.8g/dL,Ht 31%,白血球4,200,血小板9万,プロトロンビン時間54%(基準80~120)。血液生化学所見:総蛋白6.0g/dL,アルブミン3.2g/dL,γ-グロブリン24.7%,尿素窒素35mg/dL,クレアチニン1.2mg/dL,総コレステロール166mg/dL,トリグリセリド80mg/dL,総ビリルビン2.3mg/dL,AST 74U/L,ALT 62U/L,γ-GTP 96U/L(基準8~50),Na 141mEq/L,K 4.5mEq/L。免疫学所見:HBs抗原陰性,HCV抗体陰性。

この患者にICG試験を行う予定である。 ICG(15分値)の結果に影響を及ぼすのはどれか。

  1. a.ヘモグロビン
  2. b.総蛋白
  3. c.γ-グロブリン
  4. d.総ビリルビン
  5. e.γ-GTP

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、長年の飲酒歴があり肝硬変が疑われる患者さんで、肝予備能を評価するICG試験の解釈を問う問題だ。ポイントはICGが体の中でどう運ばれ、どこで処理されるか。その経路を理解していれば、何が結果に影響するかは自然に見えてくるよ。まず、ICG試験がそもそも何を測る検査か説明できるかな。
医学生医学生
肝臓の予備能を見る検査で、15分後に血中にどれだけ残っているかを測るんでしたよね。消化器内科の講義で基準値は10%以下と習いました。
ドクタードクター
その通り。ICGはインドシアニングリーンという緑色の色素で、静注すると血中でアルブミンやリポ蛋白と結合して運ばれ、ほぼ肝細胞だけに取り込まれる。そして肝細胞の中で代謝も抱合もされず、そのまま胆汁へ排泄され、腸肝循環もしない。だから血中から消えるスピードが、肝血流量と、きちんと働いている肝細胞の量をそのまま反映するんだ。
医学生医学生
シンプルな経路だからこそ、肝臓の実力がそのまま数字に出るわけですね。
ドクタードクター
そう。肝切除の術前に、どれだけ切っても大丈夫かを決める指標としても使われる。では本題。選択肢の中で15分値に影響を与えるものはどれだと思う?
医学生医学生
ICGはアルブミンと結合して運ばれるので、総蛋白が低いと結果が変わりそうな気がしました。
ドクタードクター
鋭い発想だけど、そこが引っかけなんだ。確かにICGは蛋白に結合して運ばれるけれど、通常みられる範囲の総蛋白やアルブミンの増減が、肝への取り込み速度を左右することはなく、ICG値の補正因子にもされていない。この患者さんの低蛋白は合成能低下を示す肝硬変の所見そのものではあるけれど、検査に干渉するものではないんだ。
医学生医学生
なるほど。では正解は総ビリルビンでしょうか。ビリルビンも肝臓に取り込まれて胆汁に出ますよね。
ドクタードクター
正解。ICGとビリルビンはどちらも有機アニオンで、肝細胞膜にあるトランスポーター、OATP1B3などを介して取り込まれる。同じ入口を奪い合うから、血中ビリルビンが高いとICGの取り込みが競合的に邪魔され、肝予備能とは別に停滞率が高く出てしまう。
医学生医学生
本当の肝機能より悪く見えてしまうということですね。この患者さんもビリルビンが少し高いので、結果を読むときに割り引いて考える必要がある、と。
ドクタードクター
その理解でいい。黄疸の強い患者さん、たとえば閉塞性黄疸ではICG試験の信頼性が下がると覚えておこう。残りの選択肢も確認しておこうか。ヘモグロビンはどうだろう。
医学生医学生
消化管出血で貧血になっていますが、ICGは血清を測るので、赤血球の量は関係なさそうです。
ドクタードクター
その通り。ICG濃度は血清を分光光度計で測るし、ヘモグロビンは取り込みや排泄の経路にも関与しない。γ-グロブリンはどうかな。
医学生医学生
病理の講義で、肝硬変では門脈と大循環の短絡で腸管由来の抗原が全身に回って、γ-グロブリンが増えると習いました。でもICGの通り道とは関係ないですね。
ドクタードクター
よく覚えているね。上昇は肝硬変を支持する所見だけれど、ICGの処理には関わらない。γ-GTPも同じで、飲酒や胆汁うっ滞で誘導される酵素マーカーにすぎず、ICGの取り込みや排泄には影響しない。
医学生医学生
肝機能を反映する検査値と、ICGの経路に割り込む物質は、別物として考えないといけないんですね。
ドクタードクター
まさにそこが本問の核心だ。発展として、ほかにICG停滞率を上げる要因も押さえておこう。心不全やショック、門脈-大循環シャントのように肝血流が減る状態では、取り込みが減って停滞率が上がる。それから体質性ICG排泄異常症といって、ほかの肝機能は正常なのにICGだけ著しく停滞する体質の人もいる。
医学生医学生
術前検査でICGだけ極端に悪かったら、その可能性も考えるべきですね。ヨードを含むので、ヨード過敏症の確認も必要だったと思います。
ドクタードクター
そう、ヨード過敏症の既往がある人には原則使わないし、まれにショックも起こりうる。肝予備能はICGだけでなく、ビリルビン、アルブミン、PT、腹水、肝性脳症の5項目で点数化するChild-Pugh分類とあわせて総合的に評価する。この患者さんは消化管出血を契機とした肝性脳症が疑われる状況で、Child-Pugh分類でもBあたりと見積もられるから、慎重な管理が必要だね。
医学生医学生
検査の原理を理解しておくと、数値の落とし穴にも気付けるとよく分かりました。

まとめ

ICG試験は、静注したインドシアニングリーンが肝細胞に取り込まれ、代謝されずに胆汁へ排泄される性質を利用し、肝血流量と機能的肝細胞量を反映する肝予備能検査で、15分停滞率の基準値は10%以下です。ICGはビリルビンと同じ有機アニオントランスポーターを介して肝細胞に取り込まれるため、高ビリルビン血症では取り込みが競合的に阻害され、実際の肝予備能より停滞率が高く出ます。一方、ヘモグロビン、総蛋白、γ-グロブリン、γ-GTPはICGの取り込み・排泄経路に関与せず、結果には影響しません。ほかに肝血流低下や体質性ICG排泄異常症も停滞率上昇の原因となり、ヨード過敏症には原則禁忌です。検査の原理と干渉因子を理解しておくことは、肝切除術前評価やChild-Pugh分類と組み合わせた肝予備能の正確な判断につながります。

解答・解説

正解はdです

症例の背景

本例は長期飲酒歴のある78歳男性で、低アルブミン血症、PT延長(54%)、血小板減少、γ-グロブリン上昇、総ビリルビン2.3mg/dLの上昇があり、ウイルスマーカーは陰性であることからアルコール性肝硬変と考えられる。黒色便を伴う上部消化管出血を誘因とした肝性脳症が疑われ、慢性硬膜下血腫の除外も必要な状況である。このような患者で肝予備能(肝臓に残された代謝・解毒能力)を評価する目的で、ICG試験が予定されている。

ICG試験の原理

ICG(インドシアニングリーン)は緑色の色素で、静脈内に投与すると血漿中でアルブミンやリポ蛋白と結合して運ばれ、ほぼ肝細胞だけに取り込まれる。肝細胞内で代謝や抱合を受けることなく、そのままの形で胆汁中へ排泄され、腸肝循環もしない。このため、血中からの消失速度は、肝血流量と肝細胞の取り込み・排泄能力(有効に機能している肝細胞量)を反映する。 一般には体重1kgあたり0.5mgを静注し、15分後に採血して血中に残っている割合(15分停滞率、ICG R15)を求める。基準値は10%以下で、慢性肝炎・肝硬変と肝機能障害が進むほど高値となる。肝切除術の術前に、切除可能な範囲を決める指標としても用いられる。

設問の考え方

ICGの肝細胞への取り込みは、有機アニオントランスポーター(OATP1B3など)を介して行われ、同じ経路を使う物質が血中に多いと取り込みが競合的に阻害される。その代表がビリルビンである。したがって、高ビリルビン血症(黄疸)があると、肝予備能と無関係にICGの停滞率が高く出てしまい、結果の解釈に注意が必要となる。本例も総ビリルビンが2.3mg/dLと上昇しており、この影響を考慮する必要がある。選択肢のうち、ICG15分値に影響を及ぼすのは総ビリルビンである。

選択肢考察

  1. ×a.  ヘモグロビン

    ヘモグロビンは赤血球内で酸素を運ぶ蛋白であり、ICGの肝細胞への取り込みや胆汁への排泄の経路には関与しない。ICG濃度は血清(血漿)を分光光度計で測定するため、貧血の有無は測定値に影響しない。本例のHb 9.8g/dLの貧血は消化管出血によるものと考えられるが、ICG15分値の解釈を変えるものではない。

  2. ×b.  総蛋白

    ICGは血中でアルブミンやリポ蛋白と結合して輸送されるが、通常の範囲の総蛋白やアルブミンの増減がICGの肝への取り込み速度を左右することはなく、ICG15分値を補正する因子とはされていない。本例の総蛋白6.0g/dLの低値は肝の蛋白合成能低下を反映した所見で、それ自体が肝予備能低下の指標となるが、ICG試験の結果に干渉するものではない。

  3. ×c.  γ-グロブリン

    γ-グロブリンは主に免疫グロブリンからなり、肝硬変では門脈-大循環短絡により腸管由来の抗原が肝で処理されずに全身へ回るため、形質細胞の産生が増えて上昇する。本例の24.7%という高値も肝硬変を支持する所見である。ただし、γ-グロブリンはICGの肝細胞への取り込みや排泄の経路に関与しないため、ICG15分値には影響しない。

  4. ○d.  総ビリルビン

    ICGとビリルビンは、ともに有機アニオンとして肝細胞膜のトランスポーター(OATP1B3など)を介して肝細胞に取り込まれる。そのため血中ビリルビン濃度が高いと、ICGの取り込みが競合的に阻害され、肝予備能とは別にICGの血中停滞率が上昇する。つまり、黄疸のある患者ではICG15分値が実際の肝機能以上に悪く見える可能性があり、結果の解釈に注意が必要である。本例の総ビリルビン2.3mg/dLも評価時に考慮すべき因子である。

  5. ×e.  γ-GTP

    γ-GTP(γ-グルタミルトランスペプチダーゼ)は肝・胆道系の細胞膜にある酵素で、アルコール摂取や胆汁うっ滞、薬剤により誘導され血中で上昇する。本例の96U/Lの上昇は飲酒の影響を反映すると考えられる。γ-GTPは逸脱・誘導の程度をみる酵素マーカーであり、ICGの取り込みや排泄の過程とは関係しないため、ICG15分値には影響しない。

ICG試験の要点

・方法:ICG 0.5mg/kgを静注し、15分後の血中停滞率(R15)を測定する。より詳しくは5・10・15分に採血して血漿消失率(K値、基準はおよそ0.16~0.18以上)を求める方法もある。 ・基準値:15分停滞率10%以下。 ・反映するもの:肝血流量と、肝細胞の色素取り込み・排泄能(機能的肝細胞量)。 ・臨床での用途:慢性肝疾患の重症度評価、肝切除術前の切除範囲の決定(R15の値に応じて安全な切除量の目安を決める)。

ICG試験の結果に影響する因子

・高ビリルビン血症:トランスポーターでの競合により停滞率が上昇する。閉塞性黄疸など黄疸が強い場合は、肝予備能の評価として信頼性が低下する。 ・肝血流量の低下:心不全、ショック、門脈-大循環シャントなどでは取り込みが減り停滞率が上昇する。 ・体質性ICG排泄異常症:ICGの取り込みが先天的に障害されており、他の肝機能が正常でもICG停滞率が著しく高値を示す。 ・乳び血清などは測定(比色)に干渉しうる。

ICG試験の注意点

ヨードを含む製剤であるため、ヨード過敏症の既往がある患者には原則として用いない。まれにショックなどの過敏反応が起こりうる。

肝予備能の評価法

Child-Pugh分類(血清ビリルビン、アルブミン、PT、腹水、肝性脳症の5項目で点数化しA~Cに分類)、ICG15分停滞率、肝障害度分類(原発性肝癌取扱い規約)などがある。本例は肝性脳症があり、ビリルビン2.3mg/dL、アルブミン3.2g/dL、PT 54%からChild-Pugh分類でB程度と考えられる(腹水の有無の評価による)。

POINT

・ICG試験は肝血流量と肝細胞の取り込み・排泄能を反映する肝予備能検査で、15分停滞率の基準値は10%以下。 ・ICGは肝で代謝されず胆汁へそのまま排泄され、腸肝循環しない。 ・ビリルビンはICGと肝細胞への取り込みで競合するため、高ビリルビン血症ではICG停滞率が高く出る。 ・肝血流の低下や体質性ICG排泄異常症も停滞率上昇の原因となる。

※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。