Biochemistry · 2/7

診断ツールとしての酵素；クレアチンキナーゼ活性の測定

Enzymes as diagnostic tools; determination of creatine kinase activity — P II

検査値: クレアチンキナーゼクレアチンキナーゼMB分画

🧠 「傷んだ組織から漏れ出た酵素を血中で測る」のが酵素診断、そのモデルがクレアチンキナーゼcreatine kinase (CK)クレアチンキナーゼ（creatine kinase (CK)）creatine kinase (CK)（クレアチンキナーゼ）（CK）、と読む。組織が障害されると細胞内酵素が血清に漏出する。CKはそのアイソザイムisoenzymeアイソザイム（isoenzyme）isoenzyme（アイソザイム）（CK-MM/MB/BB）の組織特異性ゆえ、心筋梗塞の診断に使われる。測定は共役酵素反応coupled enzyme reaction共役酵素反応（coupled enzyme reaction）coupled enzyme reaction（共役酵素反応）でNADPHの生成を分光光度計spectrophotometer分光光度計（spectrophotometer）spectrophotometer（分光光度計）で追う。

診断ツールとしての酵素

細胞内の酵素は、組織が障害されると血清に漏れ出る。血清酵素活性の上昇パターンから、障害臓器と時間経過time course時間経過（time course）time course（時間経過）を推定できる。アイソザイムisoenzymeアイソザイム（isoenzyme）isoenzyme（アイソザイム）の組織特異性が診断精度を高める。

クレアチンキナーゼ

CK（creatine kinase, EC 2.7.3.2）は、高エネルギーリン酸の緩衝に働く酵素。

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分子量約80,000、2つのサブユニットからなる二量体。
サブユニットは M（muscle） と B（brain）。

アイソザイムisoenzymeアイソザイム（isoenzyme）isoenzyme（アイソザイム）	構成	主な分布
CK-MM	M₂	骨格筋
CK-MB	MB	心筋に特徴的
CK-BB	B₂	脳

高いCK活性は筋・心・脳に検出される。

臨床的意義

⭐ CK-MBは心筋梗塞のマーカーとして歴史的に用いられてきた。 血清総CKとCK-MBの上昇は、運動後や心筋梗塞で見られる。血清総CKの 6〜25%がCK-MB由来なら心筋梗塞の可能性が高いとされ、CK・LDH（特にLDH-1）・AST（ASAT/SGOT）の組み合わせが酵素診断の古典的な枠組みを作った。

⚠️ 現行の心筋梗塞の診断では、バイオマーカーBiomarkersバイオマーカー（Biomarkers）Biomarkers（バイオマーカー）は心筋トロポニンcardiac troponin心筋トロポニン（cardiac troponin）cardiac troponin（心筋トロポニン）（できれば高感度法）が正本である。心筋梗塞の普遍的定義（第4版、2018年）は心筋トロポニンcardiac troponin心筋トロポニン（cardiac troponin）cardiac troponin（心筋トロポニン）の上昇・下降を必須要件に据えており、CK-MBは心筋トロポニンcardiac troponin心筋トロポニン（cardiac troponin）cardiac troponin（心筋トロポニン）が測定できない場合の代替にとどまる。LDH・ASTを心筋梗塞の診断目的で測ることも、もはや推奨されない。この節は、酵素活性の測定という測定原理を学ぶための題材として読む。

時間経過

心筋梗塞では血清CKが急速かつ有意に上昇する。

時点	所見
発症〜約5時間	上昇開始
約10–12時間	最大活性
採血の推奨	0・6・12・24時間

正常血清の CK-MM は 0–90、CK-MB はほぼ0。心筋梗塞では CK-MM 50–1000、CK-MB 2–250（IU/L）に上昇する。

測定法：共役酵素反応

CK活性は、生成物ATPを次の酵素反応につなげ、最終的にNADPHの生成として検出する（共役酵素反応coupled enzyme reaction共役酵素反応（coupled enzyme reaction）coupled enzyme reaction（共役酵素反応））。

flowchart TD
  A["Creatine phosphate + ADP"]
  A --> B["CK（測定対象）→ Creatine + ATP"]
  B --> C["ATP + Glucose"]
  C --> D["hexokinase → Glucose-6-P + ADP"]
  D --> E["Glucose-6-P + NADP⁺"]
  E --> F["G6P脱水素酵素 → 6-P-gluconolactone + NADPH"]
  F --> G["NADPH を 340 nm で検出"]

段階	酵素	意味
①	クレアチンキナーゼcreatine kinase (CK)クレアチンキナーゼ（creatine kinase (CK)）creatine kinase (CK)（クレアチンキナーゼ）（CK）	ATPを生成（測定対象）
②	ヘキソキナーゼhexokinaseヘキソキナーゼ（hexokinase）hexokinase（ヘキソキナーゼ）	ATPを使いglucose-6-Pを生成
③	グルコース-6-リン酸脱水素酵素glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD)グルコース-6-リン酸脱水素酵素（glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD)）glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD)（グルコース-6-リン酸脱水素酵素）（G6PD）	NADP⁺→NADPH

💡 NADPHは340 nmに吸収極大absorption maximum吸収極大（absorption maximum）absorption maximum（吸収極大）をもつ。 CK活性が高いほどATP→G6P→NADPHが多く生成し、340 nmの吸光度absorbance吸光度（absorbance）absorbance（吸光度）上昇が速い。吸光度absorbance吸光度（absorbance）absorbance（吸光度）増加速度acceleration加速度（acceleration）acceleration（加速度）がCK活性に比例する。血清活性（IU/L）は吸光度absorbance吸光度（absorbance）absorbance（吸光度）変化/分に係数（0.1 mL血清→1 Lへの換算 ×10,400、NADPHの吸光係数extinction coefficient / molar absorptivity吸光係数（extinction coefficient / molar absorptivity）extinction coefficient / molar absorptivity（吸光係数）6.22）を掛けて算出する。

まとめ

障害組織から漏れた酵素を血中で測るのが酵素診断。アイソザイムisoenzymeアイソザイム（isoenzyme）isoenzyme（アイソザイム）の組織特異性が鍵。
CKはM（筋）・B（脳）サブユニットの二量体で、CK-MM/MB/BBの3型。CK-MBは心筋に特徴的。
心筋梗塞でCK・CK-MBが上昇（発症5h後上昇、10–12hでピーク）。総CKの6–25%がMBなら梗塞を強く示唆——ただしこれは酵素診断の古典的な枠組みで、現行の診断バイオマーカーBiomarkersバイオマーカー（Biomarkers）Biomarkers（バイオマーカー）は心筋トロポニンcardiac troponin心筋トロポニン（cardiac troponin）cardiac troponin（心筋トロポニン）である。
測定はCK→hexokinase→G6P脱水素酵素の共役反応で、NADPHの340 nm吸光度absorbance吸光度（absorbance）absorbance（吸光度）増加を追う。