Triiodothyronine

Description

Triiodothyronine の化学構造は C15 H12 I3 NO4 である。 甲状腺は、ヨウ化物を酸化して、ヨウ化物の組織化と甲状腺ホルモンの生合成に不可欠な高い原子価状態にすることができる唯一の組織です。 これはペルオキシダーゼ（thyroperoxidase）と呼ばれる酵素によって媒介され、甲状腺の濾胞細胞の内腔表面で起こる。

Thyroperoxidase は分子量60kDaの4量体タンパク質で、酸化剤として過酸化水素（H2 O2）を必要とする。 H2 O2はチトクロムc還元酵素に似たニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）依存性の酵素によって生成される。 チオ尿素などの抗甲状腺剤はヨウ素の酸化を阻害し、モノヨードチロシン（MIT）およびジヨードチロシン（DIT）への取り込みを抑制する。 一旦ヨウ素化が起こると、ヨウ素は甲状腺から容易に離脱しない。 遊離チロシンはヨウ素化されるが、tRNAがヨウ素化チロシンを認識しないため、タンパク質に取り込まれない。

T4を形成するために2つのDIT分子の結合、またはT3を形成するために1つのDITと1つのMITの結合はサイログロブリン分子内で起こる。 別のカップリング酵素は見つかっておらず、これは酸化的プロセスであるため、ヨードチロシンからのフリーラジカル形成の刺激により、同じチロペルオキシダーゼによって媒介されると考えられている。 こうしてできた甲状腺ホルモンは、サイログロブリンが分解され、ホルモンが循環中に放出されるまで貯蔵される。

デイオジナーゼという酵素が、甲状腺中の不活性なモノヨードサイロニンおよびジヨードサイロニン分子からヨウ素を取り除き、T4とT3の生合成に使われたヨウ素の大部分を回復させるのである。 血流に放出された甲状腺ホルモンから、下垂体、腎臓、肝臓などの標的組織にある末梢性のデイオジナーゼがT4の5’位から選択的にヨウ化物を除去して、より活性の高い分子であるT3を作るのである。

末端臓器では、T3は次の2つの形態で存在する。

• 肝臓内に存在し、T4の脱ヨウ素化の80％を占めるタイプ1

• 下垂体内に存在するタイプ2

このように、T4は肝臓で、T4は下垂体で、T2は下垂体で、T1は下垂体で存在する。 サイログロブリンと同様に、T4もプロホルモンとみなすことができる。違いは、T4が何らかの固有の活性を持つのに対し、T3は末端器官で実際に使用され、ほとんどすべての代謝活性がT3の作用に依存することである。

標的組織に対するT3の作用は、T4の約4倍である。 甲状腺で作られる甲状腺ホルモン全体のうち、T3はわずか20％であるが、T4は80％である。 しかし、ヒトの血漿中のT3の濃度はT4の約1/40である。 これは実際、T4の半減期が約6.5日であるのに対し、T3の半減期は2.5日と短いために観察される。

甲状腺ホルモンT3（およびT4）は、主にタンパク質担体の甲状腺結合タンパク質チロキシン結合グロブリン（TBG）に結合して循環輸送される。 サイロキシン結合プレアルブミンやアルブミンなど、他の結合タンパク質も存在する。 循環中のT3の99％以上はTBGや他のいくつかのマイナーなタンパク質と結合しており、残りのT3は遊離ホルモンとして存在する。 つまり、遊離型トリヨードサイロニンの量は、総トリヨードサイロニンの約1/1000である。 循環血中のT3のうち、タンパク質と結合していない遊離の状態で存在する割合を測定したものである。 甲状腺補充療法の効果を評価し、T3甲状腺中毒症を除外し、蛋白結合異常を検出するのに重要である。

末梢組織では、ホルモンは代謝に関係する体のほとんどすべての主要器官系（例えば、心臓、脳、肝臓、筋肉、皮膚）で甲状腺受容体に結合している。 親油性であるため、T3（およびT4）は標的細胞のリン脂質二重膜を通過する。

細胞レベルでは、T3はNa+/K+ -ATPaseの生成によって基礎代謝率を高め、したがって、身体の酸素およびエネルギー消費を増大させる。 T3は、RNAポリメラーゼIおよびIIの産生を刺激するため、タンパク質の合成速度およびその分解を増加させる。 したがって、T3レベルが増加すると、タンパク質の分解速度が合成速度を上回り、体重が減少します。 グリコーゲンの分解とグルコース合成の速度を増加させ、グルコネーシスとなります。 また、コレステロールの分解を刺激し、低密度リポタンパク質（LDL）受容体の数を増加させ、それによって脂肪分解の速度を増加させる。

標的臓器（例えば、心臓）において、T3は心拍数と収縮の力を増加させ、心筋におけるβアドレナリンの受容体レベルを増加させることによって心拍出量を増加させる。 この結果、収縮期血圧が上昇し、拡張期血圧が低下する。 T3は、胎児や新生児の肺や神経系の発達、乳児期や小児期にかけての成長に不可欠です。 また、筋骨格系の発達にも重要である。

甲状腺ホルモンのレベルが狂うと、甲状腺機能亢進症または甲状腺機能低下症の症状や兆候が明らかになり、これらのホルモン、特に下垂体によって生産・分泌されるTSHの血中濃度に反映されることがある。 実際、甲状腺からの甲状腺ホルモンの生産と放出は、負のフィードバックの原理で機能する下垂体-視床下部軸に依存しているため、正常（甲状腺機能亢進症）、機能亢進症（甲状腺機能低下症）、機能低下症（甲状腺機能低下症）のいずれであっても、TSHレベルは一般に、甲状腺状態を判定する際の最初の検査ラインとして測定される。

つまり、血液中に正常量の甲状腺ホルモンが存在すると、TSHの放出は抑制され、ホルモンレベルが低いと上昇し、ホルモンレベルが高いと抑制されるのです。 TSHの放出は、視床下部から分泌されるサイロトロピン放出ホルモン（TRH）によってさらに制御されるが、これも負のフィードバックによるものである。

原発性甲状腺機能障害（すなわち甲状腺機能亢進症または甲状腺機能低下症）は、処理酵素の不足または欠如、あるいはこれらの酵素または腺の細胞構造を攻撃する自己免疫過程のいずれかによって起こる甲状腺自体の疾患によってもたらされるものである。 また、甲状腺ホルモンの摂取不足（例えば、風土病性甲状腺腫）、または薬剤によるヨードの取り込みと処理の障害によっても生じる。

二次性甲状腺機能亢進症または甲状腺機能低下症は、下垂体または視床下部の病気および/または機能障害によって生じ、甲状腺に異常な刺激を与えることになる。 甲状腺腫、または甲状腺腫大(つまり甲状腺の拡大)は、甲状腺機能亢進症または甲状腺機能低下症で起こる場合と起こらない場合がある。 甲状腺が正常より小さくなることはない。

一般に、橋本甲状腺炎では甲状腺機能低下症によるTSH刺激で、甲状腺腫大、つまり甲状腺拡大が見られる。 しかし、いわゆるOrd橋本甲状腺炎では、腺の萎縮が報告されている。 さらに、バセドウ病の変種で原発性粘液水腫や萎縮性甲状腺炎と呼ばれるものでは、TSH受容体遮断抗体が原因で、甲状腺が縮小したり萎縮したりして、重度の甲状腺機能低下症を引き起こすだけでなく、臨床検査で見えなくなったり画像で検出されなくなったりすることがあるのだそうです。

甲状腺機能亢進症はT3とT4の両方、T3のみ（T3中毒）、またはT4のみ（T4中毒）のレベルの上昇によって起こることがある。 T3中毒症は中毒性結節によって引き起こされることがあり、一般に高齢者に見られる。 これらの患者では、単独で測定した場合、T4値が正常値以下であると甲状腺機能低下症と誤解されることがある。 T3またはT4中毒では、T4からT3への末梢変換は影響を受けない。

甲状腺機能亢進症の症状および兆候には、不眠、体重減少、発汗増加、疲労、緩い動き、月経困難症、震え、動悸、暑さや光への不耐性、不安、頻脈、目の変化、不妊、骨粗鬆症が含まれる。 これらの特徴のすべて、またはいくつかが同一患者に存在することもある。 高齢者では、加齢の影響でこれらの変化が見逃されることがあり、これを「無気力性甲状腺機能亢進症」と呼んでいます。 甲状腺機能低下症の症状や徴候は、上記とは逆に、粘液水腫、粘膜肥厚による声がれ、乾燥毛や脱毛、精神運動遅滞のようなものがある。 キットの内容物の詳細な説明、使用方法、結果の解釈はキットに概説されているので、ここでは詳しく述べない。

ヒトT3 ELISAキットは、モノクローナル抗T3およびT3-西洋わさびペルオキシダーゼ（HRP）結合体を用いて、少量の血清（1回につき50μL）中の非常に低濃度のT3測定に使用可能である。 抗 T3 抗体固相化プレートと一緒に緩衝液と検体を 1 時間インキュベートし、洗浄します。 その後、希釈した T3-HRP 結合体を各ウェルに添加し、インキュベートする。 インキュベーション終了後、T3 ELISA キットのウェルをデカンテーションし、3 回洗浄します。 その後、酵素の基質と反応させ、青色を呈する複合体を形成させます。 下図はELISA洗浄器のイメージです。

450nmで分光測光し、色の濃さを測定します（下図参照）。 試料中のT3はT3-HRPコンジュゲートと抗T3抗体結合部位で競合するため、発色強度はT3濃度に反比例します。

T3濃度既知の標準試料を測定試料と同時に処理し、色強度（光学濃度）をT3濃度に関連付ける標準曲線をプロットします。

適応症

T3値は、患者が典型的な症状を持っているか、TSH値が正常より低い場合に、甲状腺機能亢進症の疑いがあるケースで取得される。 軽度の、あるいは潜在性甲状腺機能亢進症は、TSHレベルが低くてもT4とT3レベルが正常である場合に起こる。

明らかな甲状腺機能亢進症の徴候と症状は、TSHが低くT4とT3レベルが高いか正常より上位にある場合に存在する。 TSHレベルが高いとともにT3またはT4レベルが正常または低い場合は、それぞれ軽度または潜在性甲状腺機能低下症と顕性甲状腺機能低下症を示唆し、低いTSHレベルとともにT3およびT4レベルが正常から低い場合は、非甲状腺機能低下症と下垂体または二次性甲状腺機能低下症を示唆している。

低T3症候群と心筋症を併発している患者ではT3の合成調剤が置換治療として使用できることがある。

考慮事項

FT3の推定を妨げる要因としては、最近投与された放射性同位元素、高地、特定の薬剤が挙げられる。

値の上昇や偽陽性を引き起こす薬剤としてはアミオダロン、アスピリン、カルバマゼピン、フェノプロフェン、フェニトイン、ラニチジン、チロキシン、レボチロキシン等がある。

値の減少または偽陰性を引き起こす薬物には、コルチコステロイド、メチマゾール、プロプラノロール、ソマトスタチン、およびX線撮影装置がある。

フリーT3の推定値に影響する薬物に加えて、エストロゲン、特定のタイプの経口避妊薬、クロフィブレート、アヘンなどの薬は、結合蛋白が増加するので値を増やすことによって総T3（および総T4）推定値に影響する。 同様に、総T3（およびT4）値は、リチウム、ドーパミン、サリチル酸塩、抗痙攣薬、アンドロゲン、および副腎皮質ホルモンによって低下する。

妊娠中のようにホルモンの状態が変化すると、真の甲状腺機能亢進症でなくても総T3レベルが上昇する。 したがって、総T3ではなく遊離T3の推定は、甲状腺の状態を評価するための信頼できるパラメーターである。 総ホルモン値を測定する場合、推定を妨害することが知られている薬剤は、検査の1週間以上前から中止しなければならない。 しかし、これは望ましくないことが多いので、最近では一般的にフリーホルモン値を注文する。

T3 樹脂摂取量(T3RU)として知られている甲状腺摂取量検査は、患者の血清中のT3とT4のレベルに基づいて、循環中の甲状腺ホルモン結合蛋白の量を計算するために使われるものである。 しかし、遊離ホルモン値を測定することができ、治療計画により有用であるため、現在では行われていない。

リバースT3（RT3またはREVT3）は、T4がT3に変換されるときに少量形成される、生物学的には不活性な形態のT3である。 ストレス時や重度の急性・慢性疾患時には、甲状腺機能亢進症がなくてもRT3濃度が上昇する。 これは、甲状腺機能低下症（euthyroid sick syndrome）として知られています。 したがって、病気の患者や他の理由で入院している患者に甲状腺の状態を検査するのは得策ではありません

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