血中アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ活性
目次
基礎概念と臨床的意義
アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（AST, 旧GOT）は、アミノ酸とα-ケト酸の間でアミノ基を転移する酵素で、肝臓、骨格筋、心筋、赤血球など多くの組織に分布します。血中AST活性は細胞傷害で逸脱して上昇するため、臨床では「組織障害の指標」として用いられます。ただし臓器特異性は低く、単独解釈は禁物です。
ASTには細胞質型（GOT1）とミトコンドリア型（GOT2）のアイソフォームがあり、肝細胞壊死では後者の寄与が相対的に増します。アルコール性肝障害や重症の虚血性肝障害などでは著増し、急性心筋梗塞や筋障害でも上昇し得ます。
現在は肝疾患評価でALTと合わせて用いられ、AST/ALT比が鑑別に役立ちます。比が2を超えるとアルコール性肝障害が疑われ、1未満はNAFLDやウイルス性肝炎に多いとされます。程度（正常上限の何倍か）や併用検査（ALP, GGT, ビリルビン, CK）との組合せが重要です。
ASTは過去、心筋梗塞の診断にも使われましたが、現在は心筋トロポニンに置き換わりました。にもかかわらず、筋障害や薬剤性肝障害のスクリーニング、治療経過のモニタリングなど、一次診療から専門診療まで広く有用です。
参考文献
- MedlinePlus: AST (Aspartate Aminotransferase) Blood Test
- MSD Manual Professional: Liver Test Panels
- Lab Tests Online: Aspartate Aminotransferase (AST)
測定法と原理
臨床検査でのAST定量はIFCC推奨の速度法が主流で、AST反応で生じたオキサロ酢酸をリンゴ酸脱水素酵素（MDH）でリンゴ酸に還元し、その際消費されるNADHの340nm吸光度減少を追跡します。吸光度の減少速度が酵素活性に比例します。
反応式は、L-アスパラギン酸＋2-オキソグルタル酸⇄オキサロ酢酸＋L-グルタミン酸（AST）、続いてオキサロ酢酸＋NADH＋H⁺→L-リンゴ酸＋NAD⁺（MDH）です。測定単位はU/L（37℃）で、1Uは分子基質1μmol/分の変換活性に相当します。
溶血はASTを偽高値化し得ます。赤血球内にもASTが多いためで、前処理や採血手技が重要です。強い運動や筋注、薬剤（例：スタチン、抗結核薬、アセトアミノフェン過量）も影響します。
旧来のカルメン法（DNPH法）などもありますが、特異性・標準化の観点からIFCC法が国際的に推奨されています。検査室間差を抑えるため、キャリブレーションと品質管理が欠かせません。
参考文献
- Wikipedia: Aspartate transaminase (assay principle)
- IFCC reference procedures for catalytic concentration of enzymes (overview)
- Westgard: Hemolysis interference and indices
結果の解釈と鑑別
ASTの上昇は肝細胞障害のほか、筋障害や溶血など多因子で起こり得ます。ALT、ALP、GGT、ビリルビン、CKなどと併せてパターン認識するのが基本です。例えば、ASTとALTが主体でALPが正常なら肝細胞障害型、ALP優位なら胆汁うっ滞型を疑います。
AST/ALT比は有用な指標です。2以上はアルコール性肝障害を示唆し、1未満は非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）やウイルス性肝炎で典型的です。ただし進行肝硬変ではALTが低下し比が高くなり得るため、総合判断が必要です。
著増（>10倍上限）は虚血性肝障害、急性薬剤性肝障害、重症ウイルス性肝炎で見られます。一方、軽〜中等度上昇（<5倍）はNAFLD、アルコール、薬剤、代謝症候群関連が多い傾向です。
筋障害が疑われる場合はCKやミオグロビンを確認し、心筋障害はトロポニンで評価します。持続的な単独AST高値では稀なマクロASTも鑑別に挙がります。
参考文献
- British Society of Gastroenterology guideline: Abnormal liver blood tests
- NIDDK: Liver Blood Tests
- MedlinePlus: AST test interpretation
遺伝と環境の寄与
AST活性の個人差には遺伝と環境の双方が関与します。双生児研究では、ASTの遺伝率は概ね20〜40%と推定され、残りが共有・非共有環境によると報告されています。
肥満、インスリン抵抗性、飲酒、薬剤、身体活動といった生活要因は環境寄与の主要因です。一方、PNPLA3など肝脂肪化関連の遺伝子多型はALTだけでなくASTにも影響し得ます。
遺伝率は集団や年齢、性別、飲酒量により変動します。そのため固定的小数ではなく「幅」をもって理解するのが現実的です。
臨床では、家族歴やライフスタイル情報を併せて評価し、可変な環境因子を是正することが第一選択になります。
参考文献
- PubMed search: twin studies heritability of AST
- Twin Research Hum Genet: Heritability of liver enzymes (general)
- Nature Education: Genetics of complex traits (heritability basics)
生物学的役割と関連経路
ASTはアスパラギン酸とオキサロ酢酸の相互変換を触媒し、アミノ酸代謝、糖新生、尿素回路の窒素転送に関与します。細胞質型とミトコンドリア型は代謝経路の橋渡し役でもあります。
特に「リンゴ酸-アスパラギン酸シャトル」は、細胞質のNADH還元力をミトコンドリアへ運ぶ主要経路で、酸化的リン酸化の効率に直結します。ASTはこのシャトルの要です。
GOT2（ミトコンドリア型）遺伝子は胚発生や神経機能で必須であり、モデル生物では欠損が致死的となることが報告されています。
こうした基礎代謝上の重要性が、組織障害時にASTが血中へ逸脱した際、全身状態の手がかりとして有用である理由の一端です。
参考文献