肝機能検査

総ビリルビンの測定には、非抱合型（間接）ビリルビンと抱合型（直接）ビリルビンの両方が含まれます。非抱合型ビリルビンは、ヘム（赤血球中のヘモグロビンの一部）の分解産物です。肝臓は、UDP-グルクロニルトランスフェラーゼと呼ばれる酵素を介して非抱合型ビリルビンを「抱合」（水溶性になるように修飾）することで、血液から非抱合型ビリルビンを除去する役割を担っています。総ビリルビン値が17μmol/Lを超えると、肝疾患を示します。総ビリルビン値が40μmol/Lを超えると、強膜、皮膚、粘膜にビリルビンが沈着し、これらの部位が黄色くなるため、黄疸と呼ばれます。^{[ 6 ]}

主に非抱合型ビリルビンの増加は、過剰産生、非抱合型ビリルビンの肝臓への取り込みの減少、およびビリルビンの抱合の減少によるものです。過剰産生は、血腫の再吸収と、赤血球破壊の増加につながる無効造血による可能性があります。ジルベール症候群とクリグラー・ナジャール症候群は、ビリルビン抱合に影響を与えるUDP-グルクロニルトランスフェラーゼ酵素の欠陥があります。^{[ 6 ]}

抱合型ビリルビンの上昇度は、肝細胞損傷の程度に正比例する。ウイルス性肝炎も抱合型ビリルビンの上昇を引き起こすことがある。肝実質疾患および不完全な肝外閉塞では、抱合型ビリルビンの上昇は、悪性原因による完全な総胆管閉塞よりも小さい。デュビン・ジョンソン症候群では、多剤耐性タンパク質2（MRP2）の変異により抱合型ビリルビンが上昇する。^{[ 6 ]}

急性虫垂炎では、総ビリルビン値は20.52μmol/Lから143μmol/Lまで上昇する可能性がある。妊婦では、総ビリルビン値は妊娠3期すべてにおいて低い。^{[ 6 ]}

新生児のビリルビン値の測定は、肝機能検査（LFT）の代わりにビリルビン計または経皮ビリルビン計を使用して行われます。高リスクの赤ちゃんの場合、生後1週間で総血清ビリルビンが年齢別95パーセンタイルを超えると、新生児高ビリルビン血症（新生児黄疸）と呼ばれ、血液中のビリルビン量を減らすために光線療法 が必要になります。新生児の病的黄疸は、血清ビリルビン値が1日あたり5 mg/dL以上上昇し、血清ビリルビンが生理的範囲を超え、臨床的黄疸が2週間以上続き、抱合型ビリルビン（尿が衣服を黒く染める）が認められる場合に疑われます。溶血性黄疸は、病的黄疸の最も一般的な原因です。 Rh溶血性疾患、母親とのABO不適合、グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ（G-6-PD）欠損症、およびマイナー血液型不適合のある赤ちゃんは、溶血性黄疸を発症するリスクが高くなります。^{[ 9 ]}

ALTは肝臓に高濃度で存在するほか、腎臓、心臓、筋肉にも存在します。トランスアミノ化反応を触媒し、細胞質にのみ存在します。あらゆる種類の肝障害がALTの上昇を引き起こす可能性があります。300 IU/Lまでの上昇は肝臓に特異的なものではなく、腎臓や筋肉などの他の臓器の損傷による場合もあります。ALTが500 IU/Lを超えると、通常は肝臓が原因です。肝炎、虚血性肝障害、肝障害を引き起こす毒素などが原因となる可能性があります。C型肝炎のALT値は、A型肝炎やB型肝炎よりも上昇します。6か月以上持続するALTの上昇は慢性肝炎として知られています。アルコール性肝疾患、非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）、小児肥満時の肝臓への脂肪蓄積、脂肪性肝炎（脂肪性肝疾患の炎症）は、ALTの上昇と関連しています。 ALTの上昇は、インスリン反応の低下、耐糖能の低下、遊離脂肪酸およびトリグリセリドの増加とも関連している。ALTの上昇を伴うブライト肝症候群（超音波検査で脂肪肝を示唆する明るい肝臓）は、メタボリックシンドロームを示唆する。^{[ 6 ]}

妊娠中は、ALT値は妊娠第2期に上昇します。ある研究では、妊娠悪阻などの妊娠関連疾患におけるALT値は103.5 IU/L、妊娠高血圧症候群では115、HELLP症候群では149でした。ALT値は出産後3日で50%以上低下します。別の研究では、カフェイン摂取は、アルコールを摂取する人、肥満の人、糖代謝異常のある人、ウイルス性肝炎の人におけるALT上昇のリスクを軽減できることも示されています。^{[ 6 ]}

ASTには、ミトコンドリア型と細胞質型の2つのアイソザイムが存在します。ASTは肝臓に最も多く存在し、次いで心臓、筋肉、腎臓、脳、膵臓、肺に存在します。^{[ 10 ]}このようにASTを含む臓器の範囲が広いため、ALTと比較すると、肝障害の指標としては比較的特異性が低いと言えます。血液中のミトコンドリアASTの増加は、心筋梗塞や慢性肝疾患における組織壊死を強く示唆します。肝臓のAST活性の80%以上はミトコンドリア型のアイソザイムによるものであり、血液中の循環ASTは細胞質型のASTによるものです。ASTは肝硬変患者で特に著しく上昇します。^{[ 6 ]} ASTは他のさまざまな組織からも放出される可能性があり、上昇が正常ASTの2倍未満であれば、患者が手術を受ける場合はそれ以上の検査を行う必要はありません。

妊娠悪阻などの特定の妊娠関連疾患ではASTが73 IU/L、妊娠高血圧症候群では66 IU/L、HELLP症候群では81 IU/Lまで上昇することがあります。^{[ 6 ]}

AST/ALT比は肝機能障害で上昇します。アルコール性肝疾患では平均比は1.45、壊死後肝硬変では平均比は1.33です。ウイルス性肝硬変では1.17以上、アルコール性肝炎では2.0以上、非アルコール性肝炎では0.9です。ウィルソン病または甲状腺機能亢進症では4.5以上です。^{[ 6 ]}

アルカリホスファターゼ（ALP）は、肝臓の胆管を覆う細胞に存在する酵素です。ALPの上昇は胆道疾患を示唆することが多く、超音波検査による精査が必要です。 ^{[ 11 ]}また、小腸の粘膜上皮、腎臓の近位尿細管、骨、肝臓、胎盤にも存在します。小腸における脂質の転流や骨の石灰化において重要な役割を果たします。血液中の血清ALP活性の50%は骨に由来します。急性ウイルス性肝炎では、通常ALPは正常または上昇しています。例えば、A型肝炎では、胆汁うっ滞（胆汁形成障害または胆汁流閉塞）によりALPが上昇し、持続的なかゆみが特徴となります。その他の原因としては、浸潤性肝疾患、肉芽腫性肝疾患、膿瘍、肝アミロイドーシス、末梢動脈疾患などがあります。軽度のALP上昇は、肝硬変、肝炎、うっ血性心不全で見られる。一過性高リン血症は乳児では良性の状態であり、4か月で正常値に戻る。対照的に、ALP低値は甲状腺機能低下症、悪性貧血、亜鉛欠乏症、低リン血症で見られる。^{[ 6 ]}

妊娠後期にはALP活性が著しく上昇します。^{[ 12 ]}これは胎盤からの合成増加と、大量のエストロゲンによって誘発される肝臓での合成増加によるものです。 ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}妊娠後期のALP値は、非妊娠女性の2倍にもなることがあります。^{[ 12 ]}そのため、ALPは妊婦の肝機能の信頼できる指標ではありません。^{[ 12] ALPとは対照的に、ALT、AST、GGT、乳酸脱水素酵素の値は妊娠中にわずかに変化するか、ほとんど変化しません。[12 ]}ビリルビン値は^妊娠中に著しく低下します。^{[ 12 ]}

妊娠悪阻などの妊娠状態ではALP値は215 IU/Lに達することがありますが、妊娠高血圧症候群ではALP値は14 IU/Lに達し、HELLP症候群ではALP値は15 IU/Lに達することがあります。^{[ 6 ]}

GGTは肝細胞、胆管上皮細胞、腎尿細管、膵臓、腸に存在するミクロソーム酵素です。細胞膜を介してペプチドを輸送することでグルタチオン代謝を助けます。ALPと同様に、胆汁うっ滞が存在する場合、GGT値は通常上昇します。 ^{[ 10 ]}急性ウイルス性肝炎では、GGT値は発症後2週目と3週目にピークに達し、発症後6週目まで上昇したままになります。GGTはC型肝炎患者の30%でも上昇します。アルコール中毒ではGGTが10倍に増加することがあります。非アルコール性肝疾患患者の50%ではGGTが2～3倍に増加することがあります。GGT値が上昇すると、トリグリセリド値も上昇します。インスリン治療により、GGT値は低下します。 GGT上昇の他の原因としては、糖尿病、急性膵炎、心筋梗塞、神経性食欲不振症、ギラン・バレー症候群、甲状腺機能亢進症、肥満、筋強直性ジストロフィーなどが挙げられる。^{[ 6 ]}

妊娠中は、第2期および第3期にGGT活性が低下します。妊娠悪阻ではGGT値は45 IU/L、妊娠高血圧症候群では17 IU/L、HELPP症候群では35 IU/Lに達することがあります。^{[ 6 ]}

アルブミンは肝臓で特異的に作られるタンパク質で、安価かつ容易に測定できます。総タンパク質の主要成分です（残りの成分は主にグロブリンです）。アルブミン値は、肝硬変などの慢性肝疾患で低下します。また、尿中に失われるネフローゼ症候群でも低下します。アルブミン値が低いと、血管内浸透圧が血管外空間よりも低くなるため、浮腫が生じる可能性があります。アルブミン測定の代替としてプレアルブミンがあり、急性変化の検出に適しています（アルブミンとプレアルブミンの半減期はそれぞれ約2週間と約2日です）。^{[ 15 ] [ 16 ]}

5'ヌクレオチダーゼ（5NT）は、全身の細胞質膜に存在する糖タンパク質で、ヌクレオシド-5-リン酸から無機リン酸への変換を触媒します。閉塞性黄疸、肝実質疾患、肝転移、骨疾患などの病態では、そのレベルが上昇します。^{[ 6 ]}

血清NT値は妊娠第2期および第3期に高くなります。^{[ 6 ]}

セルロプラスミンは肝臓で合成される急性期タンパク質です。銅イオンのキャリアーです。感染症、関節リウマチ、妊娠、非ウィルソン肝疾患、閉塞性黄疸ではそのレベルが上昇します。ウィルソン病では、セルロプラスミンのレベルが低下し、体組織に銅が蓄積します。^{[ 6 ]}

アルファフェトプロテイン（AFP）は胎児肝臓で顕著に発現する。しかし、成人でAFP合成が抑制されるメカニズムは完全には解明されていない。肝臓が発がん物質に曝露されたり、小児期に肝臓の成熟が停止したりすると、AFPが上昇する可能性がある。肝細胞癌ではAFPが400～500μg/Lに達することがある。AFP濃度が400μg/Lを超えると、腫瘍サイズが大きく、肝臓の両葉に浸潤し、門脈に浸潤し、生存期間中央値が低くなる。^{[ 6 ]}

肝臓は、凝固因子の大部分の産生を担っています。肝疾患患者では、国際標準化比（INR）は肝臓の合成機能の指標として使用できます。これは、 INRで測定されるすべての凝固因子の中で半減期が最も短い（2～6時間）第VII因子が含まれているためです。しかし、肝疾患患者でINRが上昇しているからといって、必ずしも出血傾向が高いとは限りません。INRは凝固促進因子のみを測定し、抗凝固因子は測定しないためです。肝疾患では、両方の合成が低下しており、INRが上昇しているにもかかわらず、過凝固状態（凝固傾向の増加）を示す患者もいます。肝疾患患者における凝固能は、血栓弾性測定法（TEG）や血栓弾性測定法（ROTEM）などのより新しい検査によってより正確に評価できます。

プロトロンビン時間（PT）およびそこから派生したプロトロンビン比（PR）とINRは、凝固の外因系経路の指標です。この検査は「ProTime INR」および「INR PT」とも呼ばれます。これらは、血液の凝固傾向、ワルファリン投与量の測定、肝障害、ビタミンKの状態の判定に使用されます。^{[ 17 ]}

血清グルコース検査は、「BG」または「Glu」と略され、肝臓のグルコース産生能力（糖新生）を測定するものであり、劇症肝不全の状況下では通常最後に失われる機能である。^{[ 18 ]}

乳酸脱水素酵素（LDH）は、肝臓を含む多くの体組織に存在します。LDH値の上昇は、肝臓の損傷を示す可能性があります。^{[ 19 ]} LDHアイソタイプ1（または心臓型）は心臓組織の損傷を評価するために使用されますが、トロポニンおよびクレアチンキナーゼ検査の方が好ましいです。^{[ 20 ]}