ガレクチン-3(Gal-3)血清濃度
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概要
ガレクチン-3(Galectin-3, Gal-3)はβ-ガラクトシド結合性レクチンに属する糖結合タンパク質で、免疫、線維化、細胞接着、アポトーシス調節など多彩な生物学的機能を担います。血清・血漿中にも検出され、炎症や線維化の進行、心不全や腎機能低下など多くの病態で上昇しうるため、臨床では主に心不全のリスク層別化や予後評価に用いられてきました。濃度は測定法(ELISAや化学発光イムノアッセイなど)や検体種(血清と血漿)により異なり、検査室ごとの基準値設定が重要です。
Gal-3はマクロファージや線維芽細胞、上皮細胞など複数の細胞で発現し、細胞外に分泌されて細胞外マトリックスや受容体と相互作用します。心臓では線維化の促進、腎臓では間質線維化や腎機能低下との関連が報告され、肝や肺の線維化、腫瘍の進展にも関与します。このためGal-3は「線維化−炎症」の共通経路の指標として注目されています。
測定にあたっては、腎機能(eGFR)や炎症の有無、体液貯留、年齢などがGal-3値に影響することが知られています。また、LGALS3遺伝子のミスセンス多型(例:rs4644、rs4652)は、一部の抗体を用いるアッセイでエピトープ依存的な測定値差を生み得るため、結果の解釈や研究結果の比較には注意が必要です。
臨床的には、ナトリウム利尿ペプチド(BNP/NT-proBNP)などと併用して心不全患者の予後推定に資する可能性がある一方、疾患特異性は限定的であり、単独で診断確定に用いるのではなく、病歴・身体所見・画像検査と総合的に判断することが推奨されます。
参考文献
- Galectin-3 and heart failure: biomarker and potential therapeutic target (Review)
- Liu FT, Rabinovich GA. Galectins: roles in innate immunity
- Henderson NC et al. Galectin-3 regulates myofibroblast activation and hepatic fibrosis
遺伝・環境要因
Gal-3血中濃度の個体差には、遺伝的要因と環境・病態要因の双方が寄与します。LGALS3(Gal-3遺伝子)のコーディング多型は循環Gal-3濃度のばらつきに影響し、さらに一部の市販ELISAでエピトープ認識の違いを通じて測定値そのものに差をもたらすことが報告されています。このため、遺伝要因は「生体内真の濃度差」と「アッセイ特異的な見かけの差」の双方に関与し得ます。
環境・病態要因としては、慢性心不全や急性増悪、慢性腎臓病(特にeGFR低下)、肝・肺の線維化、全身性炎症、甲状腺・消化器・乳腺などの腫瘍性病変、加齢、女性の妊娠などがGal-3濃度に影響します。喫煙や肥満、代謝異常も慢性炎症を介して間接的にGal-3を押し上げる可能性があります。
プロテオームの大規模ゲノム関連解析(pQTL研究)は、多数の循環タンパク質で遺伝子多型が濃度に及ぼす影響を持つことを示しました。Gal-3も対象に含まれるプラットフォームでは、LGALS3近傍のバリアントが有意に関連することが再現されています。これらは、Gal-3濃度の遺伝学的規定性が無視できないことを支持します。
ただし、実地臨床では腎機能や炎症・線維化の進行など環境・病態側の影響がしばしば支配的です。従って、臨床解釈においては遺伝要因の存在を念頭に置きつつも、まずは併存疾患と病勢の評価、検査法の特性確認が優先されます。
参考文献
- A genomic atlas of the human plasma proteome (Sun et al., Nature 2018)
- Emilsson et al. Co-regulatory networks of human serum proteins
- Assay-specific effects of LGALS3 variants on galectin-3 measurement (methodological note)
測定意義
Gal-3の測定は、特に慢性心不全患者のリスク層別化や長期予後(死亡・再入院)の推定に役立つ可能性があります。Gal-3は線維化・リモデリングの生物学的プロセスを反映するため、心筋ストレスを反映するBNP/NT-proBNPとは相補的な情報を提供します。複数の研究で高値ほど予後不良と関連しました。
腎臓病領域では、Gal-3高値が腎機能低下や末期腎不全への進展、心腎連関の悪化と関連し得ることが示唆されています。さらに、肝線維化や肺線維症、腫瘍の進展など、線維化・炎症が病態の中心となる疾患群で、病勢評価の補助的指標として検討が進められています。
一方で、Gal-3は疾患特異性が低く、単独では診断確定に十分ではありません。臨床では、病歴・診察・画像検査・他のバイオマーカーを統合し、継時的な変化(トレンド)と併せて解釈することが重要です。
ガイドラインでは、特に心不全のフォローアップやリスク層別化における補助的生体指標として位置づけられていますが、治療方針を単独で決める根拠とするには限界があることが明記されています。
参考文献
- 2013 ACCF/AHA Guideline for the Management of Heart Failure
- Prognostic value of galectin-3 in heart failure (Lok et al., Eur J Heart Fail 2010)
- Galectin-3 and kidney disease
測定・理論
Gal-3の定量には、サンドイッチELISAや化学発光イムノアッセイ(CLIA)などの免疫測定法が用いられます。サンドイッチ法では、捕捉抗体でGal-3を固相に結合させ、別の検出抗体で標識し、基質反応による発色または発光量を標準曲線に照合して濃度を定量します。
測定の精度には、抗体のエピトープ特異性、標準品のトレーサビリティ、検体マトリクス(血清/血漿/抗凝固薬)、前処理条件、凍結融解回数が影響します。LGALS3のミスセンス多型は一部の抗体の結合親和性に影響し、アッセイ間差の原因になり得ます。
CLIAは化学発光ラベル(アクリジニウムエステルなど)を用いることで、ELISAより広いダイナミックレンジと高感度を得られる利点があります。外部精度管理やキャリブレータのロット差管理が重要で、施設間比較には標準化の取り組みが不可欠です。
報告単位はng/mLが一般的で、同一患者のフォローでは同一法・同一検体種での継続測定が望まれます。カットオフや基準範囲は用いるキットによって異なるため、各検査室の検証データに従う必要があります。
参考文献
生物学的役割・臨床解釈
Gal-3は細胞外マトリックスや各種受容体の糖鎖と相互作用し、マクロファージの極性化、線維芽細胞の活性化、TGF-βシグナルの増強などを通じて線維化を促進します。肝や肺、心臓、腎臓での実験研究は、Gal-3阻害により線維化が軽減する可能性を示しており、治療標的としての関心も高まっています。
心不全では、Gal-3高値が左室リモデリングや線維化の進展と関連し、死亡・再入院リスク上昇と結びつくことが複数のコホートで示されました。腎では間質線維化と関連し、eGFR低下と相関することが報告されています。
臨床解釈では、まず腎機能と炎症の評価が重要です。同じ患者での経時的上昇は病勢進行の手がかりになりますが、急性炎症や感染、脱水・体液貯留、検体取り扱いの違いでも変動し得ます。固定的な単一カットオフのみで判断するのではなく、臨床状況に即した総合評価が求められます。
将来的には、Gal-3を含む多バイオマーカーパネルや、遺伝情報・画像・ウェアラブルデータと組み合わせた予測モデルの構築が進むと期待されます。標準化と外部妥当化が鍵です。
参考文献

