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カルシトリオールはホルモンであり、ビタミンDの活性型で、通常は腎臓で作られます。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 1,25-ジヒドロキシコレカルシフェロールとしても知られています。細胞核内のビタミンD受容体に結合して活性化し、多くの遺伝子の発現を増加させます。 [ 11 ]カルシトリオールは主に腸からのカルシウム吸収を増加させることによって血中カルシウム濃度を上昇させます。[ 7 ]
カルシトリオールは、骨粗鬆症、骨軟化症、家族性低リン血症、副甲状腺機能低下症による低カルシウム血症、および腎疾患による低カルシウム血症と副甲状腺機能亢進症の治療薬として投与できます。[ 7 ] [ 12 ]経口投与または静脈注射で投与できます。[ 7 ]過剰摂取は、脱力感、頭痛、吐き気、便秘、尿路感染症、腹痛を引き起こす可能性があります。 [ 7 ] [ 12 ]重篤な副作用には、高カルシウム血症やアナフィラキシーが含まれる場合があります。[ 7 ]
カルシトリオールは1971年にビタミンDの活性型として同定され、1978年に米国で医療用として承認されました。[ 7 ]ジェネリック医薬品として入手可能です。[ 12 ] 2023年には、米国で249番目に多く処方された医薬品であり、100万件以上の 処方がありました。[ 13 ] [ 14 ]世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されています。[ 15 ]
カルシトリオールは以下の目的で処方されます: [ 16 ]
カルシトリオールは乾癬の治療用軟膏として使用されてきましたが[ 17 ]、ビタミンDアナログであるカルシポトリオール（カルシポトリエン）の方がより一般的に使用されています[ 18 ] 。カルシトリオールは乾癬[ 19 ]および乾癬性関節炎[ 20 ]の治療のために経口投与もされています。カルシトリオールおよびその他のVDRリガンドアナログの非カルシウム血症作用とそれらの治療への応用可能性に関する研究がレビューされています[ 21 ] 。
カルシトリオール療法に関連する主な副作用は高カルシウム血症であり、初期症状には吐き気、嘔吐、便秘、食欲不振、無気力、頭痛、喉の渇き、掻痒、発汗、および/または多尿などがあります。臨床で使用されている他のビタミンD化合物（コレカルシフェロール、エルゴカルシフェロール）と比較すると、カルシトリオールは高カルシウム血症を誘発するリスクが高いです。しかし、半減期が比較的短いため、このようなエピソードはより短く、治療しやすい可能性があります。[ 16 ]
カルシトリオール値の上昇は、サプリメントを服用していない患者においても、様々な疾患状態において見られることがある。高カルシウム血症と高カルシトリオール値を示す患者では、通常、インタクト副甲状腺ホルモン値が低い。
カルシトリオール濃度の上昇による高カルシウム血症の主な病態は、マクロファージで発現する異所性25(OH)D-1-ヒドロキシラーゼ（CYP27B1）により過剰産生が起こるリンパ腫、結核、サルコイドーシスである。[ 22 ] 同様の所見を示すその他の病態には以下が含まれる。
一部の植物には1,25-ジヒドロキシコレカルシフェロールの配糖体が含まれています。放牧動物がこれらの配糖体を摂取すると、ビタミンD中毒を引き起こし、軟組織に過剰なカルシウムが沈着する石灰沈着症につながります。牧草地植物の3種、Cestrum diurnum、Solanum malacoxylon、およびTrisetum flavescensには、これらの配糖体が含まれていることが知られています。これらのうち、米国ではC. diurnumのみが見られ、主にフロリダ州に分布しています。 [ 23 ]
カルシトリオールは血中カルシウム濃度（[ Ca 2+]）を上昇させる]） による：
カルシトリオールは、これら3つの役割すべてにおいて副甲状腺ホルモン（PTH）と協調して作用する。例えば、PTHも間接的に破骨細胞を刺激する。しかし、PTHの主な作用は、 Ca2 +の対イオンである無機リン酸（Pi ）の腎臓からの排泄速度を増加させることである。その結果、血清リン酸が減少し、骨からヒドロキシアパタイト（Ca 5 (PO 4 ) 3 OH）が溶解し、血清カルシウムが増加します。PTHはまた、カルシトリオールの産生を刺激します（下記参照）。[ 25 ]
カルシトリオールの作用の多くは、ビタミンD受容体（VDR）とも呼ばれるカルシトリオール受容体との相互作用によって媒介されます。 [ 26 ]例えば、腸管上皮細胞におけるカルシトリオール受容体の非結合型不活性型は細胞質に存在します。カルシトリオールが受容体に結合すると、リガンド-受容体複合体は細胞核に移行し、そこで転写因子として働き、カルシウム結合タンパク質をコードする遺伝子の発現を促進します。カルシウム結合タンパク質のレベルが上昇することで、細胞はより多くのカルシウム（ Ca2 +）を能動的に輸送できるようになります。腸から腸粘膜を通って血液へ。[ 25 ]代替の非ゲノム経路は、 PDIA3またはVDRを介して媒介される可能性がある。[ 27 ]
電気的中性の維持にはCa2 +の輸送が必要である。腸管上皮細胞によって触媒されるイオンには、主に無機リン酸などの対イオンが伴う。したがって、カルシトリオールはリン酸の腸管吸収も促進する。[ 25 ]
カルシトリオールが骨からのカルシウム放出を刺激するという観察は、血清カルシトリオールが十分なレベルであれば一般的に骨からのカルシウムの全体的な損失を防ぐことを考えると矛盾しているように思われる。カルシトリオール刺激による腸管吸収によって血清カルシウムレベルが上昇すると、骨は破骨細胞のホルモン刺激によって失われるよりも多くのカルシウムを取り込むようになると考えられている。[ 25 ]食事性カルシウム欠乏症や腸管輸送の欠陥など、血清カルシウムの減少をもたらす条件がある場合にのみ、骨からのカルシウムの全体的な損失が発生する。
カルシトリオールはカルシトニンの放出も阻害する[ 28 ]。カルシトニンは主に骨からのカルシウム放出を阻害することによって血中カルシウムを減少させるホルモンである[ 25 ] 。
カルシトリオールは、腎臓のネフロンの近位尿細管の細胞で、ミトコンドリアのオキシゲナーゼであり、25-ヒドロキシコレカルシフェロール（カルシフェジオール）の1-α位の水酸化を触媒する酵素である25-ヒドロキシビタミンD3 1 -α-ヒドロキシラーゼの作用によって生成されます。
この酵素の活性はPTHによって刺激されます。これはCa2 +ホメオスタシスの重要な制御点です。[ 25 ]カルシトリオールの産生に対するその他の影響としては、乳腺での乳汁形成（乳腺における乳汁の生成）を刺激するホルモンであるプロラクチンの増加が挙げられます。このプロセスには大量のカルシウムが必要です。[ 29 ]また、血清リン酸濃度が高い場合や、骨の骨細胞によるホルモンFGF23の産生が増加すると、活性は低下します。[ 30 ]
カルシトリオールは、胎盤や活性化マクロファージなど、腎臓以外の多くの組織でも少量産生される。[ 31 ]
アルファカルシドールという薬剤を使用すると、肝臓での25-水酸化により活性代謝物としてカルシトリオールが生成されます。これは、腎臓の1-α-ヒドロキシラーゼが欠損している腎疾患患者において、他のビタミンD前駆体よりも大きな効果をもたらします。[ 32 ]
体内のカルシトリオールの半減期は3.5時間[ 33 ]から12～21時間[ 34 ]と報告されており、これはその前駆体であるカルシフェジオールの半減期よりもはるかに短い。カルシフェジオールの半減期は、約15日[ 35 ]および21日[ 36 ]から最大149日および199日[ 37 ]までと推定されている。カルシトリオールは、さらに水酸化されて1,24,25-トリヒドロキシビタミンDであるカルシトロ酸に不活性化される。これはCYP24A1 24-ヒドロキシラーゼの作用によって起こる[ 38 ]。カルシトロ酸は水に溶けやすく、胆汁および尿中に排泄される。
カルシトリオールは、1971年にヘクター・デルーカの研究室で働いていたマイケル・F・ホリックによって初めて同定され、[ 39 ] [ 40 ]またトニー・ノーマンとその同僚によっても同定された。[ 41 ]
カルシトリオールは1978年に米国で医療用途として承認された。[ 7 ]
カルシトリオールは、特に1,25-ジヒドロキシコレカルシフェロールを指します。コレカルシフェロールにはすでに1つのヒドロキシル基があるため、この命名法ではさらに2つ（1,25）だけが指定されていますが、実際にはカルシトリオールという名前が示すように3つ（1,3,25-トリオール）あります。1-ヒドロキシル基はα位にあり、これは名前で指定される場合があり、たとえば1α,25-(OH) 2 D 3という略語で表されます。[ 6 ]
カルシトリオールは厳密には、コレカルシフェロール（ビタミンD3）由来のカルシフェジオール（25-OHビタミンD3 ）の1-ヒドロキシル化生成物であり、エルゴカルシフェロール（ビタミンD2 ）のヒドロキシル化生成物ではない。[ 6 ]ビタミンD2生成物には1α,25-ジヒドロキシエルゴカルシフェロール（エルカルシトリオール）を使用すべきである。[ 6 ]しかし、1,25-ジヒドロキシビタミンD、または1,25(OH) 2Dという用語は、ビタミンDの活性型の両方の形態を指すためによく使用される。実際、両方ともビタミンD受容体に結合し、生物学的効果を生み出す。[ 42 ]臨床使用においては、これらの違いは大きな重要性を持たないと考えられる。[ 32 ]
カルシトリオールは、ロカルトロール（ロシュ）、カルシジェックス（アボット）、デコストリオール（ミベ、ジェサリス）、ベクティカル（ガルデルマ）、ロルシカル（サンファーマ）など、さまざまなブランド名で医療用医薬品として販売されています。
