β-D-グルカン

🧠 全体像：β-D-グルカン beta-D-glucan β-D-グルカン（beta-D-glucan） beta-D-glucan（β-D-グルカン） （より正確には(1→3)-β-D-グルカン beta-D-glucanβ-D-グルカン（beta-D-glucan） beta-D-glucan（β-D-グルカン））は、多くの真菌の細胞壁を構成する主要な多糖類 polysaccharide多糖類（polysaccharide） polysaccharide（多糖類）であり、血中への遊離を測定することで深在性真菌症 deep mycosis 深在性真菌症（deep mycosis） deep mycosis（深在性真菌症） を迅速かつ非侵襲的に拾い上げるスクリーニングマーカーである¹²。血液培養では陽性化が遅い・検出率が低い侵襲性カンジダ症 invasive candidiasis 侵襲性カンジダ症（invasive candidiasis） invasive candidiasis（侵襲性カンジダ症） や、培養不能なニューモシスチス肺炎Pneumocystis pneumoniaニューモシスチス肺炎（Pneumocystis pneumonia）Pneumocystis pneumonia（ニューモシスチス肺炎）、侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis 侵襲性アスペルギルス症（invasive aspergillosis）invasive aspergillosis（侵襲性アスペルギルス症） で鋭敏に陽性化する²。⭐ 検査解釈の最大の要点は「測定できる真菌とできない真菌のスペクトラムの境界」と「多彩な医療材料・薬剤・手技による偽陽性の鑑別」にある¹³。クリプトコッカスCryptococcus クリプトコッカス（Cryptococcus）Cryptococcus（クリプトコッカス） やムーコル Mucorales ムーコル（Mucorales） Mucorales（ムーコル） （接合菌Zygomycetes接合菌（Zygomycetes）Zygomycetes（接合菌））は細胞壁に本物質をほとんど含まないため高値にならず、血液透析hemodialysis, HD 血液透析（hemodialysis, HD）hemodialysis, HD（血液透析） や特定の抗菌薬・血液製剤blood components 血液製剤（blood components）blood components（血液製剤） 投与では偽陽性を生じる¹³。

何を測っているか

真菌細胞壁fungal cell wall 真菌細胞壁（fungal cell wall）fungal cell wall（真菌細胞壁） は内側のキチン層、中間のβ-グルカン glucan グルカン（glucan） glucan（グルカン） 層、外側のマンノプロテイン層からなる多層構造をとる。

• (1→3)-β-D-グルカン beta-D-glucan β-D-グルカン（beta-D-glucan） beta-D-glucan（β-D-グルカン） の生化学：グルコースがβ-1,3結合で直鎖状に重合し、所々にβ-1,6結合の分岐を持った高分子多糖体である。真菌が組織へ侵襲増殖する際や、宿主免疫host immunity 宿主免疫（host immunity）host immunity（宿主免疫） 系（マクロファージ等）の攻撃・抗真菌薬（エキノキャンディン系Echinocandins エキノキャンディン系（Echinocandins）Echinocandins（エキノキャンディン系） など）の作用で細胞壁が破壊・リモデリングされる際に、微量のフラグメントが血流中へ遊離する。
• ヒト細胞との違い：ヒトなどの哺乳類 mammal 哺乳類（mammal） mammal（哺乳類） 細胞には細胞壁が存在せず、(1→3)-β-D-グルカン beta-D-glucan β-D-グルカン（beta-D-glucan） beta-D-glucan（β-D-グルカン） を合成する酵素系も持たない。したがって、本来健常人の血中には存在しないか極微量しか検出されない。

基準値と測定法

日本国内と欧米では承認されている試薬キットおよび測定原理が異なり、測定キットごとにカットオフ値 cutoff (value) カットオフ値（cutoff (value)） cutoff (value)（カットオフ値） （基準値baseline / reference value基準値（baseline / reference value）baseline / reference value（基準値））が大きく異なるため、数値を直接比較してはならない。

• カブトガニ血球抽出液horseshoe crab amebocyte lysate カブトガニ血球抽出液（horseshoe crab amebocyte lysate）horseshoe crab amebocyte lysate（カブトガニ血球抽出液） （LAL）試薬の原理：カブトガニ horseshoe crab カブトガニ（horseshoe crab） horseshoe crab（カブトガニ） の血球抽出液には、グラム陰性菌内毒素（エンドトキシンendotoxinエンドトキシン（endotoxin）endotoxin（エンドトキシン））に反応するC因子系と、真菌(1→3)-β-D-グルカン beta-D-glucan β-D-グルカン（beta-D-glucan） beta-D-glucan（β-D-グルカン） に特異的に反応するG因子系の2つの凝固カスケード coagulation cascade 凝固カスケード（coagulation cascade） coagulation cascade（凝固カスケード） が存在する。臨床試薬ではC因子系を除去または阻害し、G因子系のみを選択的に活性化させてゲル化・濁度turbidity 濁度（turbidity）turbidity（濁度） 変化・合成発色基質の吸光度 absorbance 吸光度（absorbance） absorbance（吸光度） 変化を速度論 kinetics 速度論（kinetics） kinetics（速度論） 的に測定する。

高値の意味と低値（陰性）の解釈

1. 検出できる真菌症（高値となる疾患）

侵襲性真菌症invasive fungal disease 侵襲性真菌症（invasive fungal disease）invasive fungal disease（侵襲性真菌症） のスクリーニングとして極めて有用であり、EORTC/MSGERCの診断基準 diagnostic criteria 診断基準（diagnostic criteria） diagnostic criteria（診断基準） でも真菌学的根拠 probable IFD 真菌学的根拠（probable IFD） probable IFD（真菌学的根拠） に採用されている¹。

2. 検出できない真菌症（陰性でも除外できない疾患）

以下の真菌症では細胞壁に(1→3)-β-D-グルカン beta-D-glucan β-D-グルカン（beta-D-glucan） beta-D-glucan（β-D-グルカン） がほとんど含まれないか、厚い莢膜・特殊な細胞壁構造により血中へ遊離しないため、陰性であっても絶対に除外できない¹。

⚠️ 測定上の注意と偽陽性要因

β-D-グルカンbeta-D-glucan β-D-グルカン（beta-D-glucan）beta-D-glucan（β-D-グルカン） 検査は感度・陰性的中率negative predictive value, NPV 陰性的中率（negative predictive value, NPV）negative predictive value, NPV（陰性的中率） に優れる反面、多種多様な臨床手技や医療材料によって偽陽性を生じやすい³。単回の軽度高値を鵜呑みにして抗真菌薬を開始する前に、以下の要因を除外する必要がある。

flowchart TD
    A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='beta-D-glucan'>β-D-グルカン</span>高値の検知"] --> B{"偽陽性要因のスクリーニング"}
    B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cellulose'>セルロース</span>膜を用いた<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hemodialysis, HD'>血液透析</span>・濾過・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='therapeutic plasma exchange, TPE'>血漿交換</span>"]
    B --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cellulose'>セルロース</span>含有<span class='jp-term jp-term-diagram' title='surgical gauze'>外科用ガーゼ</span>・ドレープの使用"]
    B --> E["アルブミン製剤・免疫グロブリン・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='coagulation factor concentrates'>凝固因子製剤</span>の投与"]
    B --> F["特定の抗菌薬（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='tazobactam'>タゾバクタム</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='piperacillin'>ピペラシリン</span>等）の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='intravenous drip infusion (IV infusion)'>点滴</span>"]
    B --> G["緑膿菌など重症グラム陰性桿菌敗血症"]
    B --> H["環境中の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dust'>粉塵</span>・採血管の汚染"]
    C --> I["偽陽性の可能性を考慮<br>ロット・手技確認と再検"]
    D --> I
    E --> I
    F --> I
    G --> I
    H --> I
    B -->|"該当因子なし・臨床像合致"| J["真の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='invasive fungal disease'>侵襲性真菌症</span>を強く疑う<br>連続測定・画像評価・標的抗真菌薬の検討"]

1. 透析・血液浄化器blood purifier血液浄化器（blood purifier）blood purifier（血液浄化器）：
   • セルロースcellulose セルロース（cellulose）cellulose（セルロース） 膜（再生セルロース cellulose セルロース（cellulose） cellulose（セルロース） 膜、キュプロファン膜cuprophan membrane キュプロファン膜（cuprophan membrane）cuprophan membrane（キュプロファン膜） など）から微量のグルカン glucan グルカン（glucan） glucan（グルカン） が溶出するため、透析中・透析直後は著明な偽陽性を呈する。合成高分子膜（PS膜、PEPA膜など）では生じにくいが、膜の種類を必ず確認する。
2. 血液製剤blood components血液製剤（blood components）blood components（血液製剤）・生物学的製剤：
   • 人血清アルブミン製剤、乾燥濃縮人血液凝固 blood coagulation 血液凝固（blood coagulation） blood coagulation（血液凝固） 第VIII因子製剤、静注用人免疫グロブリン製剤 immunoglobulin preparation 免疫グロブリン製剤（immunoglobulin preparation） immunoglobulin preparation（免疫グロブリン製剤） の製造工程 manufacturing process 製造工程（manufacturing process） manufacturing process（製造工程） （セルロースcellulose セルロース（cellulose）cellulose（セルロース） フィルター filter フィルター（filter） filter（フィルター） による濾過滅菌 sterilization滅菌（sterilization） sterilization（滅菌））でグルカン glucan グルカン（glucan） glucan（グルカン） が混入し、投与後に一過性の偽陽性を起こす³。
3. 外科用ガーゼsurgical gauze外科用ガーゼ（surgical gauze）surgical gauze（外科用ガーゼ）・医療用綿球：
   • 腹腔内手術や開心術 open-heart surgery 開心術（open-heart surgery） open-heart surgery（開心術） などで大量のガーゼを創部に使用・充填した場合、浸出液を介して血中に吸収され高値となる。
4. β-ラクタム系抗菌薬 beta-lactam antibioticsラクタム系抗菌薬（beta-lactam antibiotics） beta-lactam antibiotics（ラクタム系抗菌薬）：
   • アンピシリン・スルバクタムampicillin-sulbactam アンピシリン・スルバクタム（ampicillin-sulbactam）ampicillin-sulbactam（アンピシリン・スルバクタム） やタゾバクタム tazobactamタゾバクタム（tazobactam） tazobactam（タゾバクタム）・ピペラシリンpiperacillin ピペラシリン（piperacillin）piperacillin（ピペラシリン） などの一部の製剤ロットで、製造時の濾過膜や真菌発酵抽出過程に由来するグルカン glucan グルカン（glucan） glucan（グルカン） が混入し、投与中に陽性化することがある³。
5. グラム陰性菌敗血症：
   • 重症の緑膿菌感染症や腸内細菌目細菌 Enterobacterales 腸内細菌目細菌（Enterobacterales） Enterobacterales（腸内細菌目細菌） による菌血症において、内毒素や交差反応 cross-reactivity 交差反応（cross-reactivity） cross-reactivity（交差反応） 物質、あるいは腸管粘膜 intestinal mucosa 腸管粘膜（intestinal mucosa） intestinal mucosa（腸管粘膜） バリア破綻による微小移行により、真菌症が存在しなくても弱陽性〜陽性を示すことがある³。

経時変化とモニタリング

• 血中半減期plasma half-life 血中半減期（plasma half-life）plasma half-life（血中半減期） の長さ：β-D-グルカン beta-D-glucan β-D-グルカン（beta-D-glucan） beta-D-glucan（β-D-グルカン） は宿主の細網内皮系 reticuloendothelial system (RES) 細網内皮系（reticuloendothelial system (RES)） reticuloendothelial system (RES)（細網内皮系） （肝・脾マクロファージ）によって貪食・代謝されるが、血中消失半減期 elimination half-life 消失半減期（elimination half-life） elimination half-life（消失半減期） は数日から数週間と非常に長い。
• 治療効果判定での注意：抗真菌薬投与が奏効 (treatment) response 奏効（(treatment) response） (treatment) response（奏効） し、発熱や画像所見が劇的に改善していても、破壊された菌体から放出されたβ-D-グルカン beta-D-glucan β-D-グルカン（beta-D-glucan） beta-D-glucan（β-D-グルカン） が血中に残存するため、数週間にわたって高値が持続することがある。単回の数値が下がらないことのみを理由に治療失敗 treatment failure 治療失敗（treatment failure） treatment failure（治療失敗） と判断して抗真菌薬を変更してはならない。
• 連続測定の原則：EORTC/MSGERCのコンセンサスでは、偶発的な偽陽性を排除し侵襲性真菌症 invasive fungal disease 侵襲性真菌症（invasive fungal disease） invasive fungal disease（侵襲性真菌症） の確度を高めるため、異なる時点で採取された検体での2回連続陽性を菌学的基準 probable IFD 菌学的基準（probable IFD） probable IFD（菌学的基準） の要件としている¹。

まとめ

• β-D-グルカンbeta-D-glucan β-D-グルカン（beta-D-glucan）beta-D-glucan（β-D-グルカン） は真菌細胞壁 fungal cell wall 真菌細胞壁（fungal cell wall） fungal cell wall（真菌細胞壁） の主要多糖を測定する血清マーカー serologic marker 血清マーカー（serologic marker） serologic marker（血清マーカー） であり、侵襲性カンジダ症invasive candidiasis侵襲性カンジダ症（invasive candidiasis）invasive candidiasis（侵襲性カンジダ症）、侵襲性アスペルギルス症invasive aspergillosis侵襲性アスペルギルス症（invasive aspergillosis）invasive aspergillosis（侵襲性アスペルギルス症）、ニューモシスチス肺炎Pneumocystis pneumonia ニューモシスチス肺炎（Pneumocystis pneumonia）Pneumocystis pneumonia（ニューモシスチス肺炎） のスクリーニングに優れた感度を持つ。
• クリプトコッカス症cryptococcosis クリプトコッカス症（cryptococcosis）cryptococcosis（クリプトコッカス症） （莢膜多糖capsular polysaccharide莢膜多糖（capsular polysaccharide）capsular polysaccharide（莢膜多糖））やムーコル症 mucormycosis ムーコル症（mucormycosis） mucormycosis（ムーコル症） （接合菌Zygomycetes接合菌（Zygomycetes）Zygomycetes（接合菌））では細胞壁に本物質を欠くため、陰性であっても除外できない。
• セルロースcellulose セルロース（cellulose）cellulose（セルロース） 透析膜、アルブミンやグロブリン製剤、一部の抗菌薬、外科用ガーゼsurgical gauze 外科用ガーゼ（surgical gauze）surgical gauze（外科用ガーゼ） による偽陽性要因を熟知し、臨床像や画像、培養所見と統合した解釈が不可欠である。