アスベスト関連肺疾患の早期発見に有用な特異的血中マーカー探索

アスベスト関連肺疾患の早期発見に有用な特異的血中
マーカー探索
鳥取大学医学部統合内科医学講座分子制御内科学分野
准教授
鰤岡直人（ http://ww7.enjoy.ne.jp/~nbur ioka/index.html ）
Ⅰ．研究の背景
アスベスト関連疾患には，主に肺疾患と胸膜疾患がある．両者をあわせて
アスベスト関連肺疾患と総称することも多い．非腫瘍性と腫瘍性があり，非
腫瘍性は石綿肺，石綿関連気道疾患，良性石綿胸水，胸膜肥厚斑（胸膜プラ
ーク），びまん性胸膜肥厚に分類される．腫瘍性として石綿肺癌，中皮腫（悪
性中皮腫）が有名である．アスベスト曝露量と曝露開始からの年数によって
ある程度特徴がある．アスベスト工場周辺，一般環境でのアスベスト低濃度
曝露により胸膜プラーク，良性石綿胸水，びまん性胸膜肥厚が生じやすく，
高濃度曝露により，石綿肺を代表とする肺線維化が生じる．中皮腫はアスベ
スト濃度に関係なく発生するが，発生までの年数が 30から 40年と長期なのが
特徴である１）．今後，中皮腫発生数は年度を経る毎に増加し，アスベスト
使用量から推測すると 2030∼ 2040年頃が発症のピークに達すると推測され，
有用な早期診断法の開発が望まれている２）．
Ⅱ．研究の目的
アスベストは重大な健康被害を及ぼす．疾患を発症するまで経過が長いた
め慎重な観察が必要である．しかし各々の疾患に対する血中マーカーは報告
はあるが早期発見のための血中マーカーは明確ではない３）．アスベスト吸
引者において横断的検討の他にコホート研究として長期の縦断的検討も重
要である．アスベスト関連疾患の進展を診断するため，非侵襲的に採取・測
定できる血液から有用なマーカーを探索することを本研究の目的とする．横
断的な解析結果と画像所見を考慮し，統計解析を行い診断に有効な血中マー
カーの組み合わせを抽出する．今後，長期縦断的に発症者の各種マーカー変
動を解析することで長期の縦断的検討の出発点とし，早期発見の一助とする．
Ⅲ．対象者の背景
１．性別，年齢分布，喫煙歴
アスベスト曝露歴が明確である 300人弱において，血液採取の許可が得ら
れ，同時に胸部高分解能 CT検査が施行された 147人を対象者とした．性別は
1
男性 140人，女性 7人で，年齢分布は 66±6歳（ 54∼ 83歳）であった．Br inkman
指数は中央値 450，平均 469（標準偏差 388）だった．
２．アスベスト吸引歴と職業
対象者全員がアスベストに職業性曝露されていた．アスベスト吸引年数の
中央値は 20年であった．アスベスト曝露年数の分布は図 1のようである．明
確ではないが最初の吸引から約 35∼ 40年程度経過している例が多かった．職
業として，アスベスト運搬，アスベストを使用した炉の作製，炉の修繕管理，
水道工事，船舶関連などに従事していた．主に白石綿を吸引したと推測され
た．
（人） 30
25
20
15
10
5
0
0
5
10
15 20 25 30
35
40 45 （年数）
図 1．アスベスト曝露年数の分布
Ⅳ．方法
本研究は実施機関の倫理委員会の許可を得て行われた．
１．画像診断
問診でアスベスト曝露歴が明確である対象者 300人弱に，胸部直接撮影を
行った．胸部直接撮影で何らかの異常が疑われた対象者および希望者，約 240
人に対して，胸部高分解能 CT検査を施行した．
２．アスベスト関連肺疾患血清診断マーカー測定
採血許可が得られた対象者 200人弱のうち，胸部高分解能 CT検査が同時に
施行され，許諾の得られた患者 147人に対して，アスベスト関連肺疾患に対
する血清診断マーカーを探索するため，血清中の特定蛋白質定量を行った．
（１）肺線維化マーカー
石綿肺は塵肺の一種であるが，胸膜下曲線陰影は傍細気管支の線維化として
胸膜から数 cm程度内側に集合像として認められる．肺線維化関連では，肺
線維化により血中に上昇するマーカーである KL-6, SP-Dを測定した．
2
（２）腫瘍関連マーカー
肺癌，中皮腫関連では腫瘍マーカーの CEA, SCC, SLX, pr o-GRPを測定した．
また，血中の癌抑制遺伝子産物抗体 (p53抗体 )を測定し肺癌，中皮腫診断に
おける有用性を検討した．
Ⅴ．対象者に認められたアスベスト関連呼吸器疾患
対象者 147人のうち，胸部高分解能 CT検査でアスベスト関連疾患を認め
た 30人（ 20.4%）の内訳は，石綿肺 6例（ 4.1%），胸膜下曲線陰影 7例（ 4.7%），
胸膜肥厚斑 13例（ 8.8%），肺腺癌 3例（ 2%），中皮腫 1例（ 0.7%）．
Ⅵ．対象者の関連肺疾患・血清診断マーカー測定結果
１．肺線維化マーカー
対象者 147人中， 141人で血清 KL-6， SP-Dを測定した．
（１）血清 KL-6
血清 KL-6（ピコルミ KL-6，三光純薬，東京）は電気化学発光免疫測定法
で測定した．基準範囲は 500 U/mL以下であり，基準範囲以上の症例は 141例
中， 12例であった（図 2）．血清 KL-6が上昇していた 12例中，石綿肺例は 3
例，胸膜下曲線陰影を認めた例は 1例であった．結果，胸部 CT検査で石綿肺
を認めた 6例中， 3例で，胸膜下曲線陰影を認めた 7例中， 1例で血清 KL-6は
500 U/mL以上に上昇していた．また肺腺癌 1例（ 576 U/mL），中皮腫 1例（ 525
U/mL）でも上昇を認めた．CT画像で，肺線維化を認めない群（ n=128, 298±125
U/mL）と認めた群（ n=13, 441±261 U/mL）の 2群比較において肺線維化を認
めた群が有意に血清 KL-6は高値であった（ p < 0.03, Mann-Whitney U t est ）．
（人）
50
（基準範囲
45
500 U/mL以下）
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
図 2．血清 KL-6の測定結果
3
900
1000
1100
U/mL
1200
（２）血清 SP-D
血清 SP-D（肺サーファクタント D）は EIA法（ SP-Dキット「ヤマサ」EIA，
ヤマサ醤油，東京）で測定した．基準範囲は 110 ng/ mL以下であり，基準範
囲以上の症例は 141例中， 11例であった（図 3）．血清 SP-Dが上昇していた
11例中，石綿肺症例は 3例であった． 3例中， 2例は KL-6が上昇していなか
った．結果，胸部高分解能 CT検査で石綿肺を認めた 6例中， 3例で上昇して
いた（ 151±10 ng/mL）．また肺腺癌 1例でも上昇していた（ 117 ng/mL）．
25
（基準範囲 110 ng/mL以下）
（人）
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
図 3．血清 SP-Dの測定結果
(ng/mL)
２．腫瘍関連マーカー
腫瘍マーカーは，RIA固相法で血清 SLX（ SLXオーツカ，大塚製薬，東京，
基準値， 38 U/mL以下），化学発光酵素免疫法で CEA（ルミパルスプレスト
CEA，富士レビオ，東京，基準値，5.0 ng/mL 以下），RIA固相法で SCC（ SCC・
リアビーズ， SRL，東京，基準値， 1.5 ng/mL以下）は対象者 147人中， 146
人で測定した．血清 pr o-GRP（スフィアライト Pr oGRPⅡ ，三洋化成工業，
基準値，46.0 pg/ mL以下）は対象者 147人中，124人で測定した．SLXは 19.8 ±
7.8 （平均 ± 標準偏差）， CEAは 3.1 ± 1.5， SCCは 1.1 ± 1.3， pr o-GRPは 21.3
± 9.7であった．基準値より大きな値を示した例は SLXは 2例で下咽頭癌術後
（ 41 U/mL），肺腺癌（ 81 U/mL）であった．CEAは肺腺癌（ 146 ng/mL）の 1
例のみであった． SCCは 3例で基準値以上であり，消化管検査の結果，食道
癌 1例（ 16 ng/mL）が発見された． pr o-GRPは基準値以上は 3例あり，食道癌
の 1症例で 51 pg/mLであった．
３．血清 p53抗体
p53遺伝子は最も重要な腫瘍抑制遺伝子の１つである．p53変異が生じると
腫瘍増殖抑制が障害される．p53蛋白に対する抗体は速やかに分解されるが，
4
変異 p53蛋白に対する血清 p53抗体は分解されにくく ELISAで測定可能であ
る． p53に変異が存在すると血清 p53抗体は高値になる．
今回使用した，血清 p53抗体測定用 MESACUP Anti-p53 ELISAキット（ MBL
医学生物学研究所，大阪）の参考基準範囲は 1.30 U/mL以下である．測定で
きた対象者 138人中， 119人が 1.30 U/mL以下であった．また 1.30 U/ml以上の
19人の分布は図 4のようになる．基準範囲以上の 19例において胸部高分解能
CT撮影で明確な異常を認めなかったのは 14 例，胸膜肥厚を認めた例は 2例，
肺癌が 1例，石綿肺が 1例，中皮腫が 1例であった．
（人）
70
（基準範囲 1.30 U/mL以下）
60
50
40
30
20
10
0
0
0.65
1.3
1.95
2.6
3.25
3.9
4.55
5.2
5.85
図 4．血清 p53抗体測定の結果
6.5
7.15
7.8
15以上
U/mL
Ⅶ．考察
アスベストは加工しやすく，安価で優れた特性があり広く工業製品として
利用されていたが，アスベスト吸入により重篤なアスベスト関連肺疾患が生
じることが報告され，先進国でアスベスト全面禁止が順次実施された．一方，
日本では 1975年に吹き付け石綿が原則禁止になった後も，建築建材，セメン
ト板および 5％未満のアスベスト含有吹きつけ剤などが引き続き多量に使用
された． 2006年に全面禁止に至る期間，アスベスト産業従事者のみならず，
従事者の家族，さらに工場周辺の一般住民も長期間のアスベスト曝露を受け
た．特にアスベスト吹きつけ作業は従事期間が短くても高濃度曝露が生じた
と推測されている．また一見，アスベストと関連がない産業の従事者でも工
業製品，建築建材などに広く使用されてきたことから，高濃度曝露が生じた
可能性が指摘されている．
アスベスト関連疾患の発生機序は明確でないが，経気道的に吸引されたア
スベストが肺マクロファージに貪食され活性化すると活性酸素の産生によ
る細胞障害および TGF-b ，PDGF, TNF-aなどにより肺線維化促進が生じる 2) ．
さらに，繊維が長いアスベストは長期間肺内に留まり，発癌に関与する．青
5
石綿，茶石綿は発癌性が高い．アスベスト繊維が臓側胸膜を穿通したり胸膜
間質を通過して中皮細胞を刺激し中皮腫を発生すると考えられている 1) ．
本研究の対象者において石綿肺，胸膜下曲線陰影の肺線維化病変を 8.8％
(13/147)に認めた．血清肺線維化マーカーで，血清 KL-6または SP-Dどちらか
が上昇していた例を考えると，石綿肺，胸膜下曲線陰影を画像的に認めた 13
例中，8例であり，血清 SP-Dと血清 KL-6を組み合わせると肺線維化をより明
確に診断できる．すなわち肺線維化マーカーとして血清 SP-D追加の有益性
を認めた．アスベストによる肺線維化の評価に KL-6，SP-Dは有用であった．
腫瘍性疾患として肺癌，中皮腫を 2.7％ (4/147)に認めた．腫瘍マーカーは，
肺癌であっても上昇を認めない場合があり，早期診断には適さないと思われ
た．しかし，腫瘍マーカーが基準値以上であるが，消化管検査などの結果，
悪性疾患を発見できなかった症例は，今後とも厳重に経過観察する予定であ
る．新しい腫瘍性疾患の血中マーカーとして血清 p53抗体が最近注目されて
いる 4 ) ．胸部高分解能 CT 撮影で明確な異常がなく，血清 p53抗体高値の例は
呼吸器系以外に悪性疾患が潜在している可能性もある．特に今回，中皮腫を
認めた症例は血清 p53抗体が 15 U/ml以上と異常高値であった．中皮腫は，胸
膜に p53変異が高率に生じると報告されている 5 ) ．症例を増やし，基準範囲を
検討し直すことで中皮腫に対する早期診断の血中マーカーになる可能性も
ある．今後，今回の対象者に対して経時的に各種血液指標の変動を解析する
ことで長期縦断的検討の出発点とし，アスベスト関連疾患を早期発見するた
めに有用な血中マーカーを探索する予定である．
Ⅷ．参考文献
1. アスベスト関連疾患日常診療ガイド．独立行政法人労働者健康福祉機編．
労働調査会，東京， pp. 12-23, 2006.
2. 中野孝司．アスベスト肺疾患．呼と循， 54(5), 519-525, 2006．
3. Scherper eel A, Lee YCG. Biomar kers for methothelioma. Curr Opin Pulm Med
13: 339-43, 2007.
4. Schneider J et al. p53 pr otein, EGF r eceptor, and anti-p53 antibodies in serum
fr om patients with occupationally der ived lung cancer. Br J Cancer. 80:1987-94,
1999.
5. Robinson BW, et al. Malignant mesothelioma. Lancet. 366:397-408, 2005.
謝辞
本研究は，財団法人大和証券ヘルス財団第 33 回調査研究費により実施さ
れた．関係各位の皆様に厚く御礼申し上げます．
6

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