トリプシン阻害剤

トリプシン阻害剤（TI）は、タンパク質であり、タンパク質の活性化と触媒反応を制御することによってトリプシンの生物学的活性を低下させるセリンプロテアーゼ阻害剤（セルピン）の一種です。 ^{[ 1 ]}トリプシンは、主にヒトや単胃動物、若い反芻動物などの他の動物の消化の一部として、さまざまなタンパク質の分解に関与する酵素です。トリプシン阻害剤を含むセルピンは、不可逆的で自殺基質のような阻害剤です。^{[ 2 ] [ 3 ]}

トリプシン阻害剤は、タンパク質と結合して消化プロセスを行うことができなくなるため、トリプシンを破壊的に変化させます。^{[ 4 ]}その結果、消化活性を阻害するプロテアーゼ阻害剤は抗栄養効果を持ちます。したがって、トリプシン阻害剤は抗栄養因子（ANF）とみなされます。^{[ 5 ]}さらに、トリプシン阻害剤はキモトリプシンの機能も部分的に阻害します。

トリプシノーゲンはトリプシンの不活性型であり、その不活性型は膵臓や筋肉などの体内のタンパク質が分解されないようにする。膵臓で生成され、エンテロペプチダーゼによってトリプシンに活性化される^{[ 6 ]。}キモトリプシノーゲンはキモトリプシンの不活性型であり、トリプシンと同様の機能を持つ。

トリプシン阻害剤の存在は、成長の遅延や代謝性疾患、消化器疾患を引き起こすことがわかっています。^{[ 7 ]}さらに、膵臓肥大はトリプシン阻害剤の摂取でよく見られる現象です。^{[ 8 ]}製品にトリプシン阻害剤が存在すると、タンパク質の効率が低下し、その結果、消費者の体がタンパク質を効率的かつ完全に利用できなくなります。^{[ 9 ]}

トリプシン阻害物質は、大豆、穀物、シリアル、その他さまざまな豆類などの食品に含まれています。^{[ 10 ]}これらの食品におけるトリプシン阻害物質の主な機能は、防御機構として機能することです。この有害な成分を持つことで、野生動物はトリプシン阻害物質を含む食品は避けるべき食品であると学習します。トリプシン阻害物質は、植物内の生物学的プロセスにも不可欠な場合があります。

トリプシン阻害剤は、ウシなどの動物の膵臓にも自然に存在することがある。その機能は、トリプシノーゲンやキモトリプシノーゲンの偶発的な活性化から動物を保護することである^{[ 11 ]。}

トリプシン阻害物質は熱に弱いため、これらの食品を加熱するとトリプシン阻害物質が除去され、食品はその後安全に食べられるようになります。^{[ 12 ]}大豆を14分間茹でると阻害物質の約80%が不活性化され、30分間茹でると約90%が不活性化されます。圧力鍋など、より高い温度では、調理時間は短くなります。^{[ 13 ]} ELISAテストを使用して、達成された不活性化の程度を測定できます。

トリプシン阻害剤の最も代表的な用途は家畜飼料です。大豆は家畜飼料の一般的な原料であるため、大豆に含まれるトリプシン阻害剤は懸念事項となります。家畜飼料に使用される大豆の大部分は大豆粕に加工され、その過程で熱処理によりトリプシン阻害剤は除去されます。しかし、活性トリプシン阻害剤を摂取した動物に関する実験では、一貫して体重減少が認められています。

淡水巻貝Pomacea canaliculataの卵から得られたプロテアーゼ阻害剤が、潜在的な捕食者のプロテアーゼとトリプシン阻害剤として相互作用するという研究結果が 2010 年に報告され、動物界におけるこのメカニズムの最初の直接的な証拠となった。^{[ 14 ]}

ペプチド性腫瘍関連トリプシン阻害因子（TATI）は、粘液性卵巣癌、尿路上皮癌、腎細胞癌のマーカーとして用いられてきました。TATIは腎臓で代謝されるため、腎不全患者では濃度が上昇します。膵炎などの非腫瘍性疾患でも濃度が上昇することがあり、このような場合、予後マーカーとして使用できます（70マイクログラム/Lを超える濃度は予後不良と関連しています）。

ステージIの粘液性卵巣癌の50％はTATIの上昇と関連しており、ステージIVの腫瘍のほぼ100％はTATIの上昇を示している。

膵腺癌の85～95％はTATIの上昇と関連している（ただし、膵炎による上昇はこの状況におけるTATIの臨床的有用性を制限する。上記参照）。

胃腺癌の60％はTATI値の上昇を示し、特にびまん性浸潤型／印環細胞型腫瘍で顕著である。したがって、TATIは、胃の腸型腺癌でのみ上昇するCEAを補完する役割を果たす。

尿路上皮癌におけるTATIの発現は病期によって異なり、低病期腫瘍では20%、高病期腫瘍では80%に及ぶ。

腎細胞癌におけるTATIの感度は約70%である。TATIの上昇は、進行期の疾患を有する患者でより多く見られる。

研究されたほぼすべての腫瘍タイプにおいて、TATIは予後不良のマーカーである。^{[ 15 ]}

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• Kunitz and Northrop J. Gen. Physiol., 19, 991 (1936)
• Ｆｒａｅｎｋｅｌ−Ｃｏｎｒａｔら、Ａｒｃｈ．生化学。生物物理学、37、393 (1952)
• Frattali, V.、および Steiner, R.: Biochem., 7, 521 (1968)

• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）におけるトリプシンおよび阻害剤に関する情報