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「シスタチンC」の版間の差分

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{{Infobox_gene}}
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'''シスタチンC ''' (cystatin C) は血清[[タンパク質]]のひとつであり、シスタチンスーパーファミリーの2型に属する[[アミノ酸]]120残基の[[ポリペプチド]]である。全身の有核細胞で産生され、[[システイン]][[プロテアーゼ]]インヒビターとして、生体内で働いている。血中のシスタチンCは腎[[糸球体]]で濾過され、[[近位尿細管]]で再吸収される。[[クレアチニン]]が筋肉量の影響を受け、男女差がみられるのに比べ、シスタチンCはそのような性質はなく、[[糸球体濾過量]] (GFR) のマーカーとして優れている。


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'''シスタチンC'''（{{Lang-en-short|cystatin C}}）は血清[[タンパク質]]のひとつであり、シスタチンスーパーファミリーの2型に属する[[アミノ酸]]120残基の[[ポリペプチド]]である。ヒトでは''CST3''[[遺伝子]]にコードされる。全身の有核細胞で産生され、[[システインプロテアーゼ]]インヒビターとして、生体内で働いている。血中のシスタチンCは腎[[糸球体]]で濾過され、[[近位尿細管]]で再吸収される。[[クレアチニン]]が筋肉量の影響を受け、男女差がみられるのに対し、シスタチンCはそのような性質はなく、[[糸球体濾過量]]（GFR） のマーカーとして優れている。こうした腎臓機能の[[バイオマーカー (薬学)|バイオマーカー]]としての役割の他に、[[心血管疾患]]の予測における役割の研究も近年では行われている。また、[[アルツハイマー病]]など、[[アミロイド]]が関係する脳疾患にも関与しているようである。

==医学的役割==

===腎機能===
{{see also|{{仮リンク|腎機能評価|en|Assessment of kidney function}}}}

腎機能の指標となる[[糸球体濾過量]]（GFR）は、[[イヌリン]]などの化合物や、[[クロムの同位体|<sup>51</sup>Cr]]-[[エチレンジアミン四酢酸|EDTA]]、[[ヨウ素の同位体|<sup>125</sup>I]]-{{仮リンク|イオタラム酸|en|Iotalamic acid}}、[[テクネチウム99m|<sup>99ｍ</sup>Tc]]-{{仮リンク|ペンテト酸|en|Pentetic acid|label=DTPA}}などの[[放射性同位体]]標識化合物、[[イオヘキソール]]などの[[造影剤]]を注入することで最も正確に測定することができるが、こうした技術は複雑で費用や時間がかかり、また副作用の可能性もある<ref name="pmid17361076">{{cite journal|year=2007|title=Can cystatin C replace creatinine to estimate glomerular filtration rate? A literature review|url=https://www.karger.com/Article/PDF/000100907|journal=American Journal of Nephrology|volume=27|issue=2|pages=197–205|doi=10.1159/000100907|pmid=17361076|vauthors=Zahran A, El-Husseini A, Shoker A|s2cid=25523216}}</ref><ref name="pmid17316593">{{cite journal|date=March 2007|title=Diagnostic accuracy of cystatin C compared to serum creatinine for the estimation of renal dysfunction in adults and children--a meta-analysis|journal=Clinical Biochemistry|volume=40|issue=5–6|pages=383–91|doi=10.1016/j.clinbiochem.2006.10.026|pmid=17316593|vauthors=Roos JF, Doust J, Tett SE, Kirkpatrick CM}}</ref>。腎機能の[[バイオマーカー (薬学)|バイオマーカー]]として最も広く利用されているのは[[クレアチニン]]である。クレアチニンは軽度の腎機能障害の検出に関しては不正確であり、その濃度は筋肉量によって変動するもののタンパク質摂取の影響は受けない。また同様に腎機能評価に利用される[[尿素]]の濃度は、タンパク質摂取によって変化する可能性がある<ref name="pmid8329667">{{cite journal|date=May 1993|title=Dietary protein and renal function|url=http://jasn.asnjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=8329667|journal=Journal of the American Society of Nephrology|volume=3|issue=11|pages=1723–37|doi=10.1681/ASN.V3111723|pmid=8329667|vauthors=King AJ, Levey AS|doi-access=free}}</ref>。こうした変動を補正するため、Cockcroft-Gault式やMDRD式を用いてGFRの推定が行われる。

シスタチンCは低分子量（約 13.3k）であり、腎臓での糸球体濾過によって血中から除去される。腎機能やGFRが低下した場合には、血中シスタチン濃度が上昇する。[[横断研究]]からは、シスタチンCの血清濃度は血清クレアチニン濃度よりも正確な腎機能の評価法となることが示唆されている<ref name="pmid17316593" /><ref name="pmid12148093">{{cite journal|date=August 2002|title=Serum cystatin C is superior to serum creatinine as a marker of kidney function: a meta-analysis|journal=American Journal of Kidney Diseases|volume=40|issue=2|pages=221–6|doi=10.1053/ajkd.2002.34487|pmid=12148093|vauthors=Dharnidharka VR, Kwon C, Stevens G}}</ref>。[[縦断研究]]（シスタチンC濃度の経時的追跡）は少ないが、一部では有望な結果が得られている<ref name="pmid18319326">{{cite journal|date=May 2008|title=Serial measurements of cystatin C are more accurate than creatinine-based methods in detecting declining renal function in type 1 diabetes|url=http://care.diabetesjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=18319326|journal=Diabetes Care|volume=31|issue=5|pages=971–3|doi=10.2337/dc07-1588|pmid=18319326|vauthors=Premaratne E, MacIsaac RJ, Finch S, Panagiotopoulos S, Ekinci E, Jerums G|doi-access=free}}</ref><ref name="pmid15788478">{{cite journal|date=May 2005|title=Detection of renal function decline in patients with diabetes and normal or elevated GFR by serial measurements of serum cystatin C concentration: results of a 4-year follow-up study|journal=Journal of the American Society of Nephrology|volume=16|issue=5|pages=1404–12|doi=10.1681/ASN.2004100854|pmid=15788478|pmc=2429917|vauthors=Perkins BA, Nelson RG, Ostrander BE, Blouch KL, Krolewski AS, Myers BD, Warram JH}}</ref><ref name="pmid16406933">{{cite journal|date=January 2006|title=Serum cystatin C as a reliable marker of changes in glomerular filtration rate in children with urinary tract malformations|journal=The Journal of Urology|volume=175|issue=1|pages=303–9|doi=10.1016/S0022-5347(05)00015-7|pmid=16406933|vauthors=Corrao AM, Lisi G, Di Pasqua G, Guizzardi M, Marino N, Ballone E, Chiesa PL}}</ref>。研究間で一部の相違はみられるものの、大部分の研究ではシスタチンC濃度はクレアチニンと比較して年齢、性別、民族、食事、筋肉量の影響を受けにくく<ref name="Onopiuk">{{cite journal|date=2015|title=Cystatin C: a kidney function biomarker|journal=Adv Clin Chem|volume=68|pages=57–69|doi=10.1016/bs.acc.2014.11.007|pmid=25858868|vauthors=Onopiuk A, Tokarzewicz A, Gorodkiewicz E}}</ref><ref name="Ferguson2015">{{cite journal|date=May 2015|title=Cystatin C as a biomarker for estimating glomerular filtration rate|journal=Curr Opin Nephrol Hypertens|volume=24|issue=3|pages=295–300|doi=10.1097/MNH.0000000000000115|pmid=26066476|vauthors=Ferguson TW, Komenda P, Tangri N|s2cid=27385|doi-access=free}}</ref>、[[糖尿病]]や[[慢性腎臓病]]（CKD）の患者、[[腎移植]]後の患者などさまざまな患者集団において、その他のバイオマーカーと同等もしくはより優れた指標となることが示されている<ref name="Porto2017">{{cite journal|date=January 1, 2017|title=Cystatin C: a promising biomarker to evaluate renal function|url=http://www.rbac.org.br/artigos/cystatin-c-promising-biomarker-to-evaluate-renal-function/|journal=Revista Brasileira de Analises Clinicas|volume=49|issue=3|accessdate=18 November 2020|doi=10.21877/2448-3877.201600446|vauthors=Porto JR, Gomes KB, Fernandes AP, Domingueti CP}}</ref>。シスタチンCはCKD発症リスクの予測因子となり、症状発現前の腎機能不全状態のシグナルとなることが示唆されている<ref name="pmid16908914">{{cite journal|date=August 2006|title=Cystatin C and prognosis for cardiovascular and kidney outcomes in elderly persons without chronic kidney disease|url=http://www.annals.org/cgi/pmidlookup?view=reprint&pmid=16908914|journal=Annals of Internal Medicine|volume=145|issue=4|pages=237–46|doi=10.7326/0003-4819-145-4-200608150-00003|pmid=16908914|vauthors=Shlipak MG, Katz R, Sarnak MJ, Fried LF, Newman AB, Stehman-Breen C, Seliger SL, Kestenbaum B, Psaty B, Tracy RP, Siscovick DS|s2cid=24679098|display-authors=6}}</ref>。さらに、加齢に伴う血清シスタチン濃度の上昇は、全死因死亡、心血管疾患による死亡、多疾患罹患状態（multimorbidity）、身体・認知機能の低下など、加齢と関連した有害転帰の強力な予測因子となる<ref name="Justice2018">{{cite journal|date=December 2018|title=A framework for selection of blood-based biomarkers for geroscience-guided clinical trials: report from the TAME Biomarkers Workgroup|journal=Geroscience|volume=40|issue=5–6|pages=419–436|doi=10.1007/s11357-018-0042-y|pmid=30151729|pmc=6294728|vauthors=Justice JN, Ferrucci L, Newman AB, Aroda VR, Bahnson JL, Divers J, Espeland MA, Marcovina S, Pollak MN, Kritchevsky SB, Barzilai N, Kuchel GA}}</ref>。[[英国国立医療技術評価機構]]（NICE）によるCKDの評価と管理に関するガイドラインでは、血清シスタチンCを用いたGFRの推定は血清クレアチニンによる推定よりも重要な疾患転帰に関する特異性が高いと結論付けられており、ボーダーライン上の患者に対する過剰診断や、不必要な予約、患者の不安、CKDの全体的な負担の減少につながる可能性があるとされている<ref name="NICECKD">{{cite web |title=Chronic kidney disease in adults: assessment and management |url=https://www.nice.org.uk/guidance/cg182/chapter/implementation-getting-started |website=National Institute for Health and Care Excellence (NICE) |accessdate=18 November 2020}}</ref>。

また、シスタチンCは投薬量を調整するための腎機能のマーカーとしての研究も行われている<ref name="pmid16778715">{{cite journal|date=June 2006|title=Serum cystatin C for the prediction of glomerular filtration rate with regard to the dose adjustment of amikacin, gentamicin, tobramycin, and vancomycin|journal=Therapeutic Drug Monitoring|volume=28|issue=3|pages=326–31|doi=10.1097/01.ftd.0000211805.89440.3d|pmid=16778715|vauthors=Hermida J, Tutor JC|s2cid=27219789}}</ref><ref name="pmid15180169">{{cite journal|date=February 2004|title=Predicting the glomerular filtration rate from serum creatinine, serum cystatin C and the Cockcroft and Gault formula with regard to drug dosage adjustment|journal=International Journal of Clinical Pharmacology and Therapeutics|volume=42|issue=2|pages=93–7|doi=10.5414/cpp42093|pmid=15180169|vauthors=Schück O, Teplan V, Sibová J, Stollová M}}</ref>。

シスタチンC濃度は、がんの患者<ref name="pmid16337174">{{cite journal|date=February 2006|title=Cystatin C can be affected by nonrenal factors: a preliminary study on leukemia|journal=Clinical Biochemistry|volume=39|issue=2|pages=115–8|doi=10.1016/j.clinbiochem.2005.10.009|pmid=16337174|vauthors=Demirtaş S, Akan O, Can M, Elmali E, Akan H}}</ref><ref name="pmid18317874">{{cite journal|date=April 2008|title=Serum levels of cystatin C in patients with malignancy|journal=Clinical and Experimental Nephrology|volume=12|issue=2|pages=132–139|doi=10.1007/s10157-008-0043-8|pmid=18317874|vauthors=Nakai K, Kikuchi M, Fujimoto K, Kaneko Y, Omori S, Nakai K, Suwabe A|s2cid=19326312}}</ref><ref name="pmid9836733">{{cite journal|date=December 1998|title=Serum cystatin C, a new marker of glomerular filtration rate, is increased during malignant progression|journal=Clinical Chemistry|volume=44|issue=12|pages=2556–7|doi=10.1093/clinchem/44.12.2556|pmid=9836733|vauthors=Kos J, Stabuc B, Cimerman N, Brünner N|doi-access=free}}</ref>、[[甲状腺]]機能不全の患者（軽度の場合でも）<ref name="pmid12675875">{{cite journal|date=May 2003|title=Impact of thyroid dysfunction on serum cystatin C|journal=Kidney International|volume=63|issue=5|pages=1944–7|doi=10.1046/j.1523-1755.2003.00925.x|pmid=12675875|vauthors=Fricker M, Wiesli P, Brändle M, Schwegler B, Schmid C|doi-access=free}}</ref><ref name="pmid15966508">{{cite journal|date=April 2005|title=Thyroid function differently affects serum cystatin C and creatinine concentrations|url=http://www.kurtis.it/abs/index.cfm?id_articolo_numero=3109|journal=Journal of Endocrinological Investigation|volume=28|issue=4|pages=346–9|doi=10.1007/bf03347201|pmid=15966508|vauthors=Manetti L, Pardini E, Genovesi M, Campomori A, Grasso L, Morselli LL, Lupi I, Pellegrini G, Bartalena L, Bogazzi F, Martino E|display-authors=6|s2cid=26777752|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20080608033357/http://www.kurtis.it/abs/index.cfm?id_articolo_numero=3109|archive-date=2008-06-08}}</ref><ref name="pmid14637271">{{cite journal|date=December 2003|title=Serum cystatin C is sensitive to small changes in thyroid function|journal=Clinica Chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry|volume=338|issue=1–2|pages=87–90|doi=10.1016/j.cccn.2003.07.022|pmid=14637271|vauthors=Wiesli P, Schwegler B, Spinas GA, Schmid C}}</ref>、そして全てではないものの[[糖質コルチコイド|グルココルチコイド]]による治療を受けている患者の一部<ref name="pmid11673383">{{cite journal|date=November 2001|title=Effects of glucocorticoid immunosuppression on serum cystatin C concentrations in renal transplant patients|journal=Clinical Chemistry|volume=47|issue=11|pages=2055–9|doi=10.1093/clinchem/47.11.2055|pmid=11673383|vauthors=Risch L, Herklotz R, Blumberg A, Huber AR|doi-access=free}}</ref><ref name="pmid10958865">{{cite journal|date=October 2000|title=Serum cystatin C, a potent inhibitor of cysteine proteinases, is elevated in asthmatic patients|journal=Clinica Chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry|volume=300|issue=1–2|pages=83–95|doi=10.1016/S0009-8981(00)00298-9|pmid=10958865|vauthors=Cimerman N, Brguljan PM, Krasovec M, Suskovic S, Kos J}}</ref><ref name="pmid12089191">{{cite journal|date=July 2002|title=Effect of corticosteroid therapy on serum cystatin C and beta2-microglobulin concentrations|journal=Clinical Chemistry|volume=48|issue=7|pages=1123–6|doi=10.1093/clinchem/48.7.1123|pmid=12089191|vauthors=Bökenkamp A, van Wijk JA, Lentze MJ, Stoffel-Wagner B|doi-access=free}}</ref>で変化が生じることが報告されている。他の報告では、[[喫煙]]や[[C反応性蛋白]]の影響を受けることが示されている<ref name="pmid15086483">{{cite journal|date=April 2004|title=Factors influencing serum cystatin C levels other than renal function and the impact on renal function measurement|journal=Kidney International|volume=65|issue=4|pages=1416–21|doi=10.1111/j.1523-1755.2004.00517.x|pmid=15086483|vauthors=Knight EL, Verhave JC, Spiegelman D, Hillege HL, de Zeeuw D, Curhan GC, de Jong PE|doi-access=free}}</ref>。また[[ヒト免疫不全ウイルス|HIV]]の感染によっても上昇するようであるが、この変動が実際の腎機能不全を反映したものであるかについての結論は得られていない<ref name="pmid17998494">{{cite journal|date=November 2007|title=Cystatin C level as a marker of kidney function in human immunodeficiency virus infection: the FRAM study|url=http://archinte.ama-assn.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17998494|journal=Archives of Internal Medicine|volume=167|issue=20|pages=2213–9|doi=10.1001/archinte.167.20.2213|pmid=17998494|pmc=3189482|vauthors=Odden MC, Scherzer R, Bacchetti P, Szczech LA, Sidney S, Grunfeld C, Shlipak MG|url-status=dead|archive-url=https://archive.today/20080607214011/http://archinte.ama-assn.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17998494|archive-date=2008-06-07}}</ref><ref name="pmid1569212">{{cite journal|year=1992|title=Cystatin C levels in sera of patients with human immunodeficiency virus infection. A new avidin-biotin ELISA assay for its measurement|journal=Journal of Immunoassay|volume=13|issue=1|pages=47–60|doi=10.1080/15321819208019824|pmid=1569212|vauthors=Collé A, Tavera C, Prévot D, Leung-Tack J, Thomas Y, Manuel Y, Benveniste J, Leibowitch J|display-authors=6}}</ref><ref name="pmid16964834">{{cite journal|year=2006|title=Does HAART improve renal function? An association between serum cystatin C concentration, HIV viral load and HAART duration|journal=Antiviral Therapy|volume=11|issue=5|pages=641–5|doi=10.1177/135965350601100502|pmid=16964834|vauthors=Jaroszewicz J, Wiercinska-Drapalo A, Lapinski TW, Prokopowicz D, Rogalska M, Parfieniuk A|s2cid=33722022|doi-access=free}}</ref>。また、妊娠時のGFRのモニタリングのためのシスタチンCの利用に関しては議論がある<ref name="pmid12004930">{{cite journal|year=2002|title=Serum cystatin C for assessment of glomerular filtration rate in pregnant and non-pregnant women. Indications of altered filtration process in pregnancy|journal=Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation|volume=62|issue=2|pages=141–7|doi=10.1080/003655102753611771|pmid=12004930|vauthors=Strevens H, Wide-Swensson D, Torffvit O, Grubb A|s2cid=25382382}}</ref><ref name="pmid15842279">{{cite journal|date=May 2005|title=Cystatin-C and beta trace protein as markers of renal function in pregnancy|journal=BJOG|volume=112|issue=5|pages=575–8|doi=10.1111/j.1471-0528.2004.00492.x|pmid=15842279|vauthors=Akbari A, Lepage N, Keely E, Clark HD, Jaffey J, MacKinnon M, Filler G|s2cid=1851149}}</ref>。クレアチニン同様、GFRの悪化に伴って腎臓以外の経路でのシスタチンCの除去が増加する<ref name="pmid16025834">{{cite journal|year=2005|title=Determination of the production rate and non-renal clearance of cystatin C and estimation of the glomerular filtration rate from the serum concentration of cystatin C in humans|journal=Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation|volume=65|issue=2|pages=111–24|doi=10.1080/00365510510013523|pmid=16025834|vauthors=Sjöström P, Tidman M, Jones I|s2cid=41336736}}</ref>。

===死と心血管疾患===
腎機能不全は死亡や心血管疾患のリスクを高める<ref name="pmid16738019">{{cite journal|date=July 2006|title=Chronic kidney disease and mortality risk: a systematic review|url=http://jasn.asnjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=16738019|journal=Journal of the American Society of Nephrology|volume=17|issue=7|pages=2034–47|doi=10.1681/ASN.2005101085|pmid=16738019|vauthors=Tonelli M, Wiebe N, Culleton B, House A, Rabbat C, Fok M, McAlister F, Garg AX|display-authors=6|doi-access=free}}</ref><ref name="pmid15385656">{{cite journal|date=September 2004|title=Chronic kidney disease and the risks of death, cardiovascular events, and hospitalization|journal=The New England Journal of Medicine|volume=351|issue=13|pages=1296–305|doi=10.1056/NEJMoa041031|pmid=15385656|vauthors=Go AS, Chertow GM, Fan D, McCulloch CE, Hsu CY|doi-access=free}}</ref>。いくつかの研究では、シスタチンC値の上昇と死亡リスクやいくつかの心血管疾患（[[心筋梗塞]]、[[心臓発作]]、[[心不全]]、{{仮リンク|末梢動脈疾患|en|Peripheral artery disease}}、[[メタボリックシンドローム]]）のリスクとの関係が示されている。一部の研究では、この点でシスタチンC値は血清クレアチニンやクレアチニンベースのGFR換算よりも良い指標となることが示されている<ref name="pmid18480203">{{cite journal|date=May 2008|title=Use of multiple biomarkers to improve the prediction of death from cardiovascular causes|journal=The New England Journal of Medicine|volume=358|issue=20|pages=2107–16|doi=10.1056/NEJMoa0707064|pmid=18480203|vauthors=Zethelius B, Berglund L, Sundström J, Ingelsson E, Basu S, Larsson A, Venge P, Arnlöv J|display-authors=6}}</ref><ref name="pmid15901858">{{cite journal|date=May 2005|title=Cystatin C and the risk of death and cardiovascular events among elderly persons|journal=The New England Journal of Medicine|volume=352|issue=20|pages=2049–60|doi=10.1056/NEJMoa043161|pmid=15901858|vauthors=Shlipak MG, Sarnak MJ, Katz R, Fried LF, Seliger SL, Newman AB, Siscovick DS, Stehman-Breen C|display-authors=6}}</ref><ref name="pmid17190862">{{cite journal|date=January 2007|title=Association of cystatin C with mortality, cardiovascular events, and incident heart failure among persons with coronary heart disease: data from the Heart and Soul Study|url=http://circ.ahajournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17190862|journal=Circulation|volume=115|issue=2|pages=173–9|doi=10.1161/CIRCULATIONAHA.106.644286|pmid=17190862|pmc=2771187|vauthors=Ix JH, Shlipak MG, Chertow GM, Whooley MA}}</ref><ref name="pmid18082491">{{cite journal|date=January 2008|title=Kidney dysfunction and fatal cardiovascular disease--an association independent of atherosclerotic events: results from the Health, Aging, and Body Composition (Health ABC) study|journal=American Heart Journal|volume=155|issue=1|pages=62–8|doi=10.1016/j.ahj.2007.08.012|pmid=18082491|vauthors=Deo R, Fyr CL, Fried LF, Newman AB, Harris TB, Angleman S, Green C, Kritchevsky SB, Chertow GM, Cummings SR, Shlipak MG|display-authors=6}}</ref><ref name="pmid15563478">{{cite journal|date=February 2005|title=Plasma concentrations of cystatin C in patients with coronary heart disease and risk for secondary cardiovascular events: more than simply a marker of glomerular filtration rate|journal=Clinical Chemistry|volume=51|issue=2|pages=321–7|doi=10.1373/clinchem.2004.041889|pmid=15563478|vauthors=Koenig W, Twardella D, Brenner H, Rothenbacher D|doi-access=free}}</ref><ref name="pmid15477399">{{cite journal|date=October 2004|title=Cystatin C: a novel predictor of outcome in suspected or confirmed non-ST-elevation acute coronary syndrome|url=http://circ.ahajournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=15477399|journal=Circulation|volume=110|issue=16|pages=2342–8|doi=10.1161/01.CIR.0000145166.44942.E0|pmid=15477399|vauthors=Jernberg T, Lindahl B, James S, Larsson A, Hansson LO, Wallentin L|doi-access=free}}</ref><ref name="pmid16046222">{{cite journal|date=April 2006|title=Plasma cystatin-C and development of coronary heart disease: The PRIME Study|url=https://pure.qub.ac.uk/ws/files/496612/Plasma%20cystatin-C%20and%20development%20of%20coronary%20heart%20disease%20-%20The%20PRIME%20Study%20-%20Atherosclerosis%202006%20-%20Evans%20AE%20-%20(Yarnell%20JW,%20Kee%20F,%20members).pdf|journal=Atherosclerosis|volume=185|issue=2|pages=375–80|doi=10.1016/j.atherosclerosis.2005.06.017|pmid=16046222|vauthors=Luc G, Bard JM, Lesueur C, Arveiler D, Evans A, Amouyel P, Ferrieres J, Juhan-Vague I, Fruchart JC, Ducimetiere P|display-authors=6|s2cid=40221090}}</ref><ref name="pmid18456039">{{cite journal|date=May 2008|title=Is serum cystatin-C a reliable marker for metabolic syndrome?|journal=The American Journal of Medicine|volume=121|issue=5|pages=426–32|doi=10.1016/j.amjmed.2008.01.040|pmid=18456039|vauthors=Servais A, Giral P, Bernard M, Bruckert E, Deray G, Isnard Bagnis C}}</ref><ref name="pmid17606957">{{cite journal|date=July 2007|title=Cystatin C as a risk factor for outcomes in chronic kidney disease|url=http://www.annals.org/cgi/pmidlookup?view=reprint&pmid=17606957|journal=Annals of Internal Medicine|volume=147|issue=1|pages=19–27|doi=10.7326/0003-4819-147-1-200707030-00004|pmid=17606957|vauthors=Menon V, Shlipak MG, Wang X, Coresh J, Greene T, Stevens L, Kusek JW, Beck GJ, Collins AJ, Levey AS, Sarnak MJ|s2cid=31964826|display-authors=6}}</ref><ref name="pmid18227360">{{cite journal|date=January 2008|title=Cystatin C and aging success|url=http://archinte.ama-assn.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=18227360|journal=Archives of Internal Medicine|volume=168|issue=2|pages=147–53|doi=10.1001/archinternmed.2007.40|pmid=18227360|pmc=2871318|vauthors=Sarnak MJ, Katz R, Fried LF, Siscovick D, Kestenbaum B, Seliger S, Rifkin D, Tracy R, Newman AB, Shlipak MG|display-authors=6|url-status=dead|archive-url=https://archive.today/20080607214016/http://archinte.ama-assn.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=18227360|archive-date=2008-06-07}}</ref><ref name="pmid18082494">{{cite journal|date=January 2008|title=Cystatin C and risk of heart failure in the Physicians' Health Study (PHS)|journal=American Heart Journal|volume=155|issue=1|pages=82–6|doi=10.1016/j.ahj.2007.08.023|pmid=18082494|pmc=2179893|vauthors=Djoussé L, Kurth T, Gaziano JM}}</ref><ref name="pmid16344426">{{cite journal|year=2005|title=Cystatin C and incident peripheral arterial disease events in the elderly: results from the Cardiovascular Health Study|journal=Archives of Internal Medicine|volume=165|issue=22|pages=2666–70|doi=10.1001/archinte.165.22.2666|pmid=16344426|vauthors=O'Hare AM, Newman AB, Katz R, Fried LF, Stehman-Breen CO, Seliger SL, Siscovick DS, Shlipak MG|display-authors=6|doi-access=free}}</ref>。シスタチンCと長期転帰との関連はGFRから予測されるよりも強いものであるため、シスタチンCは腎機能とは無関係に死亡率と関連しているという仮説が立てられている<ref name="pmid15901867">{{cite journal|date=May 2005|title=Chronic kidney disease in the elderly--how to assess risk|journal=The New England Journal of Medicine|volume=352|issue=20|pages=2122–4|doi=10.1056/NEJMe058035|pmid=15901867|vauthors=Stevens LA, Levey AS}}</ref>。シスタチンCは[[基礎代謝]]の影響を受けている可能性が示唆されている<ref name="pmid18283218">{{cite journal|date=February 2008|title=Cystatin C, renal function, and cardiovascular risk|url=http://orbi.ulg.ac.be/handle/2268/4787|journal=Annals of Internal Medicine|volume=148|issue=4|pages=323|doi=10.7326/0003-4819-148-4-200802190-00023|pmid=18283218|vauthors=Delanaye P, Cavalier E, Krzesinski JM|hdl=2268/4787}}</ref>。

===Shrunken pore症候群===
10–30 kDaの血漿タンパク質に対するヒトの腎臓の糸球体ふるい係数（glomerular sieving coefficient、GSC）は比較的高く、0.9から0.07の間である<ref name=":0"> {{cite journal|date=November 2001|title=Glomerular protein sieving and implications for renal failure in Fanconi syndrome|journal=Kidney International|volume=60|issue=5|pages=1885–92|doi=10.1046/j.1523-1755.2001.00016.x|pmid=11703607|vauthors=Norden AG, Lapsley M, Lee PJ, Pusey CD, Scheinman SJ, Tam FW, Thakker RV, Unwin RJ, Wrong O|display-authors=6|doi-access=free}}</ref>。こうした比較的高いGSCや、健康な状態では濾過液が盛んに産生されていることは、血漿中の30 kDa以下のタンパク質は主に腎臓でクリアランスされていることを意味し、シスタチンCも少なくとも85%は腎臓でクリアランスされている<ref name=":1"> {{cite journal|date=August 1996|title=Renal handling of radiolabelled human cystatin C in the rat|journal=Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation|volume=56|issue=5|pages=409–14|doi=10.3109/00365519609088795|pmid=8869663|vauthors=Tenstad O, Roald AB, Grubb A, Aukland K}}</ref>。糸球体膜の細孔が収縮した場合には、シスタチンCのような大きな分子の濾過が低下する一方で、水やクレアチニンなどの低分子の濾過は比較的影響を受けないと考えられる。こうしたケースでは、シスタチンCを基に推定されたGFR（eGFR<sub>cystatin C</sub>）はクレアチニンを基に推定されたGFR（eGFR<sub>creatinine</sub>）よりも低くなる。こうした状態は{{仮リンク|shrunken pore症候群|en|Shrunken pore syndrome}}と命名されており、eGFR<sub>cystatin C</sub>/eGFR<sub>creatinine</sub>比の低さによって特定される<ref name=":2"> {{cite journal|date=July 2015|title=Reduction in glomerular pore size is not restricted to pregnant women. Evidence for a new syndrome: 'Shrunken pore syndrome'|journal=Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation|volume=75|issue=4|pages=333–40|doi=10.3109/00365513.2015.1025427|pmid=25919022|pmc=4487590|vauthors=Grubb A, Lindström V, Jonsson M, Bäck SE, Åhlund T, Rippe B, Christensson A}}</ref>。この症候群は死亡率の大幅な増加と関係している<ref name="Grubb2020">{{cite journal|date=June 2020|title=Shrunken pore syndrome - a common kidney disorder with high mortality. Diagnosis, prevalence, pathophysiology and treatment options|journal=Clinical Biochemistry|volume=Online ahead of print|pages=12–20|doi=10.1016/j.clinbiochem.2020.06.002|pmid=32544475|vauthors=Grubb A|doi-access=free}}</ref>。

===神経疾患===
''CST3''遺伝子の変異はアイスランド型の[[脳アミロイドアンギオパチー]]の原因となる。この疾患は、[[脳内出血]]、[[脳卒中]]、[[認知症]]の素因となる<ref name="pmid2541223">{{cite journal|date=May 1989|title=Stroke in Icelandic patients with hereditary amyloid angiopathy is related to a mutation in the cystatin C gene, an inhibitor of cysteine proteases|journal=The Journal of Experimental Medicine|volume=169|issue=5|pages=1771–8|doi=10.1084/jem.169.5.1771|pmid=2541223|pmc=2189307|vauthors=Levy E, Lopez-Otin C, Ghiso J, Geltner D, Frangione B}}</ref><ref name="pmid16612983">{{cite journal|date=January 2006|title=The role of cystatin C in cerebral amyloid angiopathy and stroke: cell biology and animal models|journal=Brain Pathology|volume=16|issue=1|pages=60–70|doi=10.1111/j.1750-3639.2006.tb00562.x|pmid=16612983|pmc=8095742|vauthors=Levy E, Jaskolski M, Grubb A|s2cid=21279341}}</ref>。アイスランド型の脳アミロイドアンギオパチーは、[[優性]]遺伝する疾患である。単量体型シスタチンCはドメインスワッピングによって二量体やオリゴマーを形成し<ref name=":3">{{cite journal|date=April 2001|title=Human cystatin C, an amyloidogenic protein, dimerizes through three-dimensional domain swapping|url=https://lup.lub.lu.se/record/131360|journal=Nature Structural Biology|volume=8|issue=4|pages=316–320|doi=10.1038/86188|pmid=11276250|vauthors=Janowski R, Kozak M, Janowska E, Grzonka Z, Grubb A, Abrahamson M, Jaskolski M|display-authors=6|s2cid=28916747}}</ref>、二量体<ref name=":4">{{cite journal|date=Nov 2005|title=Glomerular protein sieving and implications for renal failure in Fanconi syndrome|journal=Proteins|volume=61|issue=3|pages=570–578–92|doi=10.1002/prot.20633|pmid=16170782|vauthors=Janowski R, Kozak M, Abrahamson M, Grubb A, Jaskolski M|s2cid=633348}}</ref>とオリゴマー<ref name=":5">{{cite journal|date=Aug 2020|title=Structural characterization of covalently stabilized human cystatin C oligomers|journal=International Journal of Molecular Sciences|volume=21|issue=5860|page=5860|doi=10.3390/ijms21165860|pmid=32824145|pmc=7461555|vauthors=Chrabaszczewska M, Sieradzan AK, Rodziewicz-Motowidło S, Grubb A, Dobson CM, Kunita JR, Kozak M|doi-access=free}}</ref>の双方の構造が決定されている。

シスタチンCは[[アミロイドβ]]にも結合し、その凝集と沈着を減少させるため、[[アルツハイマー病]]における治療標的としての可能性がある<ref name="pmid18026100">{{cite journal|date=December 2007|title=Cystatin C inhibits amyloid-beta deposition in Alzheimer's disease mouse models|journal=Nature Genetics|volume=39|issue=12|pages=1440–2|doi=10.1038/ng.2007.29|pmid=18026100|vauthors=Mi W, Pawlik M, Sastre M, Jung SS, Radvinsky DS, Klein AM, Sommer J, Schmidt SD, Nixon RA, Mathews PM, Levy E|s2cid=21332698|display-authors=6}}</ref><ref name="pmid18026102">{{cite journal|date=December 2007|title=Cystatin C modulates cerebral beta-amyloidosis|journal=Nature Genetics|volume=39|issue=12|pages=1437–9|doi=10.1038/ng.2007.23|pmid=18026102|vauthors=Kaeser SA, Herzig MC, Coomaraswamy J, Kilger E, Selenica ML, Winkler DT, Staufenbiel M, Levy E, Grubb A, Jucker M|s2cid=7001526|display-authors=6}}</ref>。全ての研究で確認されているわけではないものの、全体的なエビデンスとしては''CST3''がアルツハイマー病感受性遺伝子であることが支持されている<ref name="pmid17192785">{{cite journal|date=January 2007|title=Systematic meta-analyses of Alzheimer disease genetic association studies: the AlzGene database|journal=Nature Genetics|volume=39|issue=1|pages=17–23|doi=10.1038/ng1934|pmid=17192785|vauthors=Bertram L, McQueen MB, Mullin K, Blacker D, Tanzi RE|s2cid=452851}}</ref>。アルツハイマー病患者では、シスタチンC値が上昇していることが報告されている<ref name="pmid17310123">{{cite journal|year=2007|title=Genotype and plasma concentration of cystatin C in patients with late-onset Alzheimer disease|url=https://www.karger.com/Article/PDF/000100021|journal=Dementia and Geriatric Cognitive Disorders|volume=23|issue=4|pages=251–7|doi=10.1159/000100021|pmid=17310123|vauthors=Chuo LJ, Sheu WH, Pai MC, Kuo YM|s2cid=29689590}}</ref>。

[[多発性硬化症]]やその他の[[脱髄疾患]]（[[ミエリン鞘]]の喪失によって特徴づけられる）におけるシスタチンCの役割に関しては、いまだ議論がある<ref name="pmid17006926">{{cite journal|date=August 2007|title=Cleavage of cystatin C is not associated with multiple sclerosis|journal=Annals of Neurology|volume=62|issue=2|pages=201–4; discussion 205|doi=10.1002/ana.20968|pmid=17006926|vauthors=Del Boccio P, Pieragostino D, Lugaresi A, Di Ioia M, Pavone B, Travaglini D, D'Aguanno S, Bernardini S, Sacchetta P, Federici G, Di Ilio C, Gambi D, Urbani A|display-authors=6|s2cid=10687960}}</ref>。

===その他の役割===
[[アテローム性動脈硬化]]や[[動脈瘤]]病変では、シスタチンC濃度が低下する<ref name="pmid10545518">{{cite journal|date=November 1999|title=Cystatin C deficiency in human atherosclerosis and aortic aneurysms|url=https://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/13506934/Cystatin%20C%20deficiency%20in%20human%20atherosclerosis.pdf?sequence=1|journal=The Journal of Clinical Investigation|volume=104|issue=9|pages=1191–7|doi=10.1172/JCI7709|pmid=10545518|pmc=409823|vauthors=Shi GP, Sukhova GK, Grubb A, Ducharme A, Rhode LH, Lee RT, Ridker PM, Libby P, Chapman HA|display-authors=6}}</ref><ref name="pmid18155003">{{cite journal|date=December 2007|title=Cysteine protease activity in the wall of abdominal aortic aneurysms|journal=Journal of Vascular Surgery|volume=46|issue=6|pages=1260–6|doi=10.1016/j.jvs.2007.08.015|pmid=18155003|vauthors=Abisi S, Burnand KG, Waltham M, Humphries J, Taylor PR, Smith A|doi-access=free}}</ref><ref name="pmid17322367">{{cite journal|date=March 2007|title=Collagen degradation in the abdominal aneurysm: a conspiracy of matrix metalloproteinase and cysteine collagenases|url=http://ajp.amjpathol.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17322367|journal=The American Journal of Pathology|volume=170|issue=3|pages=809–17|doi=10.2353/ajpath.2007.060522|pmid=17322367|pmc=1864891|vauthors=Abdul-Hussien H, Soekhoe RG, Weber E, von der Thüsen JH, Kleemann R, Mulder A, van Bockel JH, Hanemaaijer R, Lindeman JH|display-authors=6}} {{dead link|date=April 2009}}</ref><ref name="pmid10481531">{{cite journal|year=1999|title=Distribution, activity and concentration of cathepsin B and cystatin C in the wall of aortic aneurysm|journal=Polish Journal of Pathology|volume=50|issue=2|pages=83–6|pmid=10481531|vauthors=Gacko M, Chyczewski L, Chrostek L}}</ref>。遺伝的研究や予後研究においても、シスタチンCの役割が示唆されている<ref name="pmid14716800">{{cite journal|date=January 2004|title=Genetic approach to the role of cysteine proteases in the expansion of abdominal aortic aneurysms|journal=The British Journal of Surgery|volume=91|issue=1|pages=86–9|doi=10.1002/bjs.4364|pmid=14716800|vauthors=Eriksson P, Jones KG, Brown LC, Greenhalgh RM, Hamsten A, Powell JT|s2cid=45363107}}</ref><ref name="pmid11683743">{{cite journal|date=November 2001|title=Cystatin C deficiency is associated with the progression of small abdominal aortic aneurysms|journal=The British Journal of Surgery|volume=88|issue=11|pages=1472–5|doi=10.1046/j.0007-1323.2001.01911.x|pmid=11683743|vauthors=Lindholt JS, Erlandsen EJ, Henneberg EW|s2cid=42364814}}</ref>。これらの疾患でみられる一部の血管の破壊は、[[プロテアーゼ|プロテイナーゼ]]（[[システインプロテアーゼ]]や[[マトリックスメタロプロテアーゼ|マトリックスメタロプロテイナーゼ]]の増加）とその阻害因子（シスタチンCなどの減少）との不均衡によるものであると考えられている。

いくつかの研究では、[[加齢黄斑変性]]におけるシスタチンCや''CST3''遺伝子の役割が調べられている<ref name="pmid11815350">{{cite journal|date=February 2002|title=CST3 genotype associated with exudative age related macular degeneration|journal=The British Journal of Ophthalmology|volume=86|issue=2|pages=214–9|doi=10.1136/bjo.86.2.214|pmid=11815350|pmc=1771004|vauthors=Zurdel J, Finckh U, Menzer G, Nitsch RM, Richard G}}</ref><ref name="pmid16893541">{{cite journal|date=March 2007|title=The role of cathepsins in ocular physiology and pathology|journal=Experimental Eye Research|volume=84|issue=3|pages=383–8|doi=10.1016/j.exer.2006.05.017|pmid=16893541|vauthors=Im E, Kazlauskas A}}</ref>。シスタチンCはいくつかのがんにおける予後マーカーとしての研究も行われている<ref name="pmid15138478">{{cite journal|date=May 2004|title=Cysteine proteinase inhibitor cystatin C in squamous cell carcinoma of the head and neck: relation to prognosis|journal=British Journal of Cancer|volume=90|issue=10|pages=1961–8|doi=10.1038/sj.bjc.6601830|pmid=15138478|pmc=2409457|vauthors=Strojan P, Oblak I, Svetic B, Smid L, Kos J}}</ref><ref name="pmid10690531">{{cite journal|date=February 2000|title=Cysteine proteinase inhibitors stefin A, stefin B, and cystatin C in sera from patients with colorectal cancer: relation to prognosis|url=http://clincancerres.aacrjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=10690531|journal=Clinical Cancer Research|volume=6|issue=2|pages=505–11|pmid=10690531|vauthors=Kos J, Krasovec M, Cimerman N, Nielsen HJ, Christensen IJ, Brünner N}}</ref>。[[子癇前症|妊娠高血圧腎症]]におけるシスタチンCの役割は確定的ではない<ref name="pmid14511964">{{cite journal|date=September 2003|title=Serum cystatin C reflects glomerular endotheliosis in normal, hypertensive and pre-eclamptic pregnancies|journal=BJOG|volume=110|issue=9|pages=825–30|doi=10.1111/j.1471-0528.2003.02051.x|pmid=14511964|vauthors=Strevens H, Wide-Swensson D, Grubb A, Hansen A, Horn T, Ingemarsson I, Larsen S, Nyengaard JR, Torffvit O, Willner J, Olsen S|display-authors=6|s2cid=26686328|doi-access=free}}</ref><ref name="pmid18197549">{{cite journal|year=2008|title=Cystatin C and preeclampsia: a case control study|journal=Renal Failure|volume=30|issue=1|pages=89–95|doi=10.1080/08860220701742229|pmid=18197549|vauthors=Franceschini N, Qiu C, Barrow DA, Williams MA|s2cid=205592849}}</ref><ref name="pmid17653875">{{cite journal|year=2007|title=Cystatin C, beta-2-microglobulin and beta-trace protein in pre-eclampsia|journal=Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica|volume=86|issue=8|pages=921–6|doi=10.1080/00016340701318133|pmid=17653875|vauthors=Kristensen K, Wide-Swensson D, Schmidt C, Blirup-Jensen S, Lindström V, Strevens H, Grubb A|s2cid=45055267}}</ref><ref name="pmid17227816">{{cite journal|date=March 2007|title=Increased cystatin C expression in the pre-eclamptic placenta|journal=Molecular Human Reproduction|volume=13|issue=3|pages=189–95|doi=10.1093/molehr/gal111|pmid=17227816|vauthors=Kristensen K, Larsson I, Hansson SR|doi-access=free}}</ref>。

== 測定 ==
[[血清]]（[[血液]]から[[赤血球]]や[[凝固因子]]を除去した液体）中のシスタチンCは、[[比濁計|比濁法]]やPETIA（particle enhanced turbidimetric immunoassay）法などの[[免疫学的検定]]を用いて測定することができる<ref name="pmid17624320">{{cite journal|date=September 2007|title=Adult cystatin C reference intervals determined by nephelometric immunoassay|journal=Clinical Biochemistry|volume=40|issue=13–14|pages=1084–7|doi=10.1016/j.clinbiochem.2007.05.011|pmid=17624320|vauthors=Croda-Todd MT, Soto-Montano XJ, Hernández-Cancino PA, Juárez-Aguilar E}}</ref>。その費用は2–3ドルであり、{{仮リンク|ヤッフェ法|en|Jaffe reaction}}を用いて測定することができる血清クレアチニン（0.02–0.15ドル）よりは高額である<ref name="pmid14687406">{{cite journal|date=November 2003|title=Serum cystatin C may be a better marker of renal impairment than creatinine|journal=Journal of the American Geriatrics Society|volume=51|issue=11|pages=1674; author reply 1674-5|doi=10.1046/j.1532-5415.2003.515244.x|pmid=14687406|vauthors=Lamb EJ, O'Riordan SE, Webb MC, Newman DJ|s2cid=34235014}}</ref><ref name="pmid17581641">{{cite journal|date=November 2006|title=Measurement of serum creatinine--current status and future goals|journal=The Clinical Biochemist. Reviews|volume=27|issue=4|pages=173–84|pmid=17581641|pmc=1784008|vauthors=Peake M, Whiting M}}</ref><ref name="pmid16332993">{{cite journal|date=January 2006|title=Recommendations for improving serum creatinine measurement: a report from the Laboratory Working Group of the National Kidney Disease Education Program|journal=Clinical Chemistry|volume=52|issue=1|pages=5–18|doi=10.1373/clinchem.2005.0525144|pmid=16332993|vauthors=Myers GL, Miller WG, Coresh J, Fleming J, Greenberg N, Greene T, Hostetter T, Levey AS, Panteghini M, Welch M, Eckfeldt JH|display-authors=6|doi-access=free}}</ref>。

基準値は集団や性別、年齢によって異なる。さまざまな研究間で平均的な基準範囲（定義は5–95パーセンタイル）は、0.52–0.98&nbsp;mg/Lである。女性の場合は基準範囲は0.52–0.90&nbsp;mg/L、平均値は0.71&nbsp;mg/L、男性の場合は基準範囲は0.56–0.98&nbsp;mg/L、平均値は0.77&nbsp;mg/Lである<ref name="pmid17624320" />。正常値は出生後1年までは低下し、その後は50歳を過ぎてから再び上昇し始めるまでは比較的一定である<ref name="NHNES">{{cite journal|date=March 2008|title=Serum cystatin C in the United States: the Third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES III)|journal=American Journal of Kidney Diseases|volume=51|issue=3|pages=385–94|doi=10.1053/j.ajkd.2007.11.019|pmid=18295054|vauthors=Köttgen A, Selvin E, Stevens LA, Levey AS, Van Lente F, Coresh J}}</ref><ref name="ADC">{{cite journal|date=January 2000|title=Reference ranges for plasma cystatin C and creatinine measurements in premature infants, neonates, and older children|journal=Archives of Disease in Childhood|volume=82|issue=1|pages=71–5|doi=10.1136/adc.82.1.71|pmid=10630919|pmc=1718178|vauthors=Finney H, Newman DJ, Thakkar H, Fell JM, Price CP}}</ref><ref name="pmid16730690">{{cite journal|date=June 2006|title=Cystatin C reference values and aging|journal=Clinical Biochemistry|volume=39|issue=6|pages=658–61|doi=10.1016/j.clinbiochem.2006.03.017|pmid=16730690|vauthors=Ognibene A, Mannucci E, Caldini A, Terreni A, Brogi M, Bardini G, Sposato I, Mosconi V, Salvadori B, Rotella CM, Messeri G|display-authors=6}}</ref>。一方クレアチニン濃度は思春期まで上昇を続け、その後は性別によって異なる値となるため、小児患者の測定値の解釈の際に問題となる<ref name="ADC" /><ref name="Expertmeeting">{{cite journal|date=January 2005|title=Cystatin C as a marker of GFR--history, indications, and future research|journal=Clinical Biochemistry|volume=38|issue=1|pages=1–8|doi=10.1016/j.clinbiochem.2004.09.025|pmid=15607309|vauthors=Filler G, Bökenkamp A, Hofmann W, Le Bricon T, Martínez-Brú C, Grubb A}}</ref>。

米国全国健康栄養調査（National Health and Nutrition Examination Survey、NHANES）による大規模研究では、基準範囲（定義は1–99パーセンタイル）は0.57–1.12&nbsp;mg/Lである。女性では0.55–1.18&nbsp;mg/L、男性では0.60–1.11&nbsp;mg/Lとなる。黒人やメキシコ系アメリカ人は正常なシスタチン濃度が低いことが観察されている<ref name="NHNES" />。他の研究では、腎機能不全の患者でGFRが同等となるシスタチンC濃度は女性では低く、黒人では高くなることが示されている<ref name="Stevens2008">{{cite journal|date=March 2008|title=Estimating GFR using serum cystatin C alone and in combination with serum creatinine: a pooled analysis of 3,418 individuals with CKD|journal=American Journal of Kidney Diseases|volume=51|issue=3|pages=395–406|doi=10.1053/j.ajkd.2007.11.018|pmid=18295055|pmc=2390827|vauthors=Stevens LA, Coresh J, Schmid CH, Feldman HI, Froissart M, Kusek J, Rossert J, Van Lente F, Bruce RD, Zhang YL, Greene T, Levey AS|display-authors=6}}</ref>。一例として、CKDの診断の際のカットオフ値は60歳白人女性の場合は1.12&nbsp;mg/Lであるのに対し、黒人男性は1.27&nbsp;mg/L（13%の増大）である。MDRD式で補正した血清クレアチニン濃度の場合には、値はそれぞれ0.95&nbsp;mg/dL、1.46&nbsp;mg/dL（54%の増大）となる<ref name="pmid18295049">{{cite journal|date=March 2008|title=Cystatin C: research priorities targeted to clinical decision making|journal=American Journal of Kidney Diseases|volume=51|issue=3|pages=358–61|doi=10.1053/j.ajkd.2008.01.002|pmid=18295049|vauthors=Shlipak MG}}</ref>。

[[高血圧]]、糖尿病、{{仮リンク|微量アルブミン尿|en|Microalbuminuria}}や顕性{{仮リンク|アルブミン尿|en|Albuminuria}}、ステージ3以上の慢性腎臓病の持病を持たない20–39歳集団の99パーセンタイル値である1.09&nbsp;mg/Lを閾値とすると、正常体重のアメリカ人でシスタチンC濃度が高い割合は9.6%であり、過体重や糖尿病患者で割合はより高くなる<ref name="pmid18374694">{{cite journal|date=April 2008|title=Overweight, obesity, and elevated serum cystatin C levels in adults in the United States|journal=The American Journal of Medicine|volume=121|issue=4|pages=341–8|doi=10.1016/j.amjmed.2008.01.003|pmid=18374694|pmc=3049932|vauthors=Muntner P, Winston J, Uribarri J, Mann D, Fox CS}}</ref>。アメリカ人では、60–80歳の41%、80歳以上では50%以上にシスタチン値の上昇がみられる<ref name="NHNES" />。

=== 換算式 ===
血清シスタチンC値のeGFRへの換算式は、次のとおり
血清シスタチンC値のeGFRへの換算式は、次のとおり
:体表面積での調整なし<ref>Larsson A, Malm J, Grubb A, Hansson L-O (2004). “Calculation of glomerular filtration rate expressed in mL/min from plasma cystatin C values in mg/L”. ''Scand J Clin Lab Invest.'' '''64''': 25-30.</ref> GFR(mL/min)＝77.24 × (Cys C)<sup>−1.2623</sup>
:体表面積での調整なし<ref>Larsson A, Malm J, Grubb A, Hansson L-O (2004). “Calculation of glomerular filtration rate expressed in mL/min from plasma cystatin C values in mg/L”. ''Scand J Clin Lab Invest.'' '''64''': 25-30.</ref> GFR(mL/min)＝77.24 × (Cys C)<sup>−1.2623</sup>
7行目: 50行目:
:年齢を考慮した式(女性) eGFRcys(mL/min/1.73m<sup>2</sup> = (104 X Cys-C<sup>-1.019</sup> X 0.996<sup>年齢</sup> X0.929) - 8
:年齢を考慮した式(女性) eGFRcys(mL/min/1.73m<sup>2</sup> = (104 X Cys-C<sup>-1.019</sup> X 0.996<sup>年齢</sup> X0.929) - 8


== 分子生物学 ==
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シスタチンスーパーファミリーは、シスタチン様ドメインを含むタンパク質の総称である。その中の一部は活性型システインプロテアーゼインヒビターとしての性質を持つが、他のものはインヒビターとしての活性を喪失したか、もしくはもともと持っていなかったものである。シスタチンスーパーファミリーには3つのファミリーが含まれ、それぞれ1型シスタチン（ステフィンファミリー）、2型シスタチン（{{仮リンク|シスタチン|en|Cystatin}}ファミリー）および3型シスタチン（[[キニノゲン]]ファミリー）と呼ばれる。2型シスタチンには、ヒトの体液や分泌液中に存在するさまざまなシステインプロテアーゼインヒビターが含まれ、保護機能を持っていると考えられている。シスタチン遺伝子座は{{仮リンク|20番染色体|en|Chromosome 20}}短腕に位置し、ここには多くの2型シスタチンの遺伝子および[[偽遺伝子]]が含まれている。

シスタチンCをコードする''CST3''遺伝子もこのシスタチン遺伝子座に位置し、3つの[[エクソン]]からなる長さ4.3 kbの遺伝子である。シスタチンCは最も豊富に存在する細胞外システインプロテアーゼインヒビターである。生体内の体液中に高濃度で存在し、ほぼすべての器官で発現している。[[精液]]中に最も高濃度で存在し、[[乳汁]]、[[涙|涙液]]、[[唾液]]が続く。疎水的なリーダー配列の存在は、このタンパク質が分泌されるものであることを示している。遺伝子の[[プロモーター]]領域には3つの[[多型]]がみられ、その結果2種類のバリアントが広く産生される<ref name=":6">{{cite web |title=Entrez Gene: CST3 cystatin C (amyloid angiopathy and cerebral hemorrhage) |url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=1471 |accessdate=2008年4月25日}}</ref>。いくつかの[[一塩基多型]]がシスタチンC濃度の変化と関係していることが知られている<ref name="pmid17903292">{{cite journal|date=September 2007|title=A genome-wide association for kidney function and endocrine-related traits in the NHLBI's Framingham Heart Study|journal=BMC Medical Genetics|volume=8 Suppl 1|issue=Suppl 1|pages=S10|doi=10.1186/1471-2350-8-S1-S10|pmid=17903292|pmc=1995611|vauthors=Hwang SJ, Yang Q, Meigs JB, Pearce EN, Fox CS}}</ref>。この遺伝子の変異はアミロイドアンギオパチーと関連している。また血管[[平滑筋]]でのこのタンパク質の発現は、[[動脈硬化]]性病変や[[動脈瘤]]性病変で著しく減少しており、血管性疾患における役割がわかっている。この遺伝子の変異はアイスランド型遺伝性[[脳アミロイドアンギオパチー]]の原因でもあり、[[脳内出血]]の素因となっている<ref name=":6" />。


シスタチンCは[[グリコシル化|糖鎖修飾]]を受けていない塩基性（[[等電点|pI]] = 9.3）のタンパク質である。シスタチンCの構造は、短い[[Αヘリックス|αヘリックスと]]、5本のストランドからなる大きな逆平行[[βシート]]の上にまたがる長いαヘリックスによって特徴づけられる。他の2型シスタチンと同様、2つの[[ジスルフィド結合]]が存在する。分子の約50%には[[ヒドロキシプロリン]]が存在する。シスタチンCはサブドメインを交換することで二量体（分子対）を形成する。分子対を形成した状態では、一方の分子に由来する長いαヘリックスと1本のβストランド、他方の分子に由来する4本のβストランドによって各ユニットが形成される<ref name="pmid11276250">{{cite journal|date=April 2001|title=Human cystatin C, an amyloidogenic protein, dimerizes through three-dimensional domain swapping|url=http://portal.research.lu.se/ws/files/4833049/624200.pdf|journal=Nature Structural Biology|volume=8|issue=4|pages=316–20|doi=10.1038/86188|pmid=11276250|vauthors=Janowski R, Kozak M, Jankowska E, Grzonka Z, Grubb A, Abrahamson M, Jaskolski M|s2cid=28916747}}</ref>。
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シスタチンスーパーファミリーは、シスタチン様ドメインを複数含んだタンパク質の総称である。その中には活性化システインプロテアーゼインヒビターの性質を持つものもあり、またインヒビターの活性を失ったり獲得したことのないものもある。シスタチンスーパーファミリーの中には3つのインヒビターファミリーがあり、それぞれ1型シスタチン（ステフィンファミリー）、2型シスタチン（シスタチンファミリー）および3型シスタチン（キニノゲンファミリー）と呼ばれる。2型シスタチンタンパクは、ヒトの体液や分泌液中から見つかるシステインプロテアーゼインヒビターのひとつで、保護作用を持っていると考えられている。シスタチン遺伝子は第20[[染色体]]上にあり、ここには多くの2型シスタチン遺伝子および偽遺伝子が存在する。この遺伝子は最も多くのシステインプロテアーゼインヒビターをエンコードしており、生体内の体液中に高濃度に存在し、ほぼすべての器官に発現している。この遺伝子の変異はアミロイドアンギオパチーと関連している。また血管[[平滑筋]]でのこのタンパク質の発現は、[[動脈硬化]]性病変や[[動脈瘤]]性病変で著しく減少しており、血管性疾患における役割がわかっている<ref>{{cite web | title = Entrez Gene: CST3 cystatin C (amyloid angiopathy and cerebral hemorrhage)| url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=1471| accessdate =2008年4月25日 }}</ref>。


==歴史==
3型シスタチン遺伝子の変異はアイスランド型遺伝性[[脳アミロイドアンギオパチー]]の原因であり、[[脳内出血]]の素因となっている。
シスタチンCは1961年に、腎不全患者の[[脳脊髄液]]や[[尿]]中の微量タンパク質'γ-trace'として、他の分子（β-traceなど）とともに初めて記載された<ref name="pmid6283552">{{cite journal|date=May 1982|title=Human gamma-trace, a basic microprotein: amino acid sequence and presence in the adenohypophysis|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=79|issue=9|pages=3024–7|bibcode=1982PNAS...79.3024G|doi=10.1073/pnas.79.9.3024|pmid=6283552|pmc=346341|vauthors=Grubb A, Löfberg H|doi-access=free}}</ref>。GrubbとLöfbergによってそのアミノ酸配列が初めて報告され<ref name="pmid6283552" />、進行した腎不全の患者で増加していることが発見された<ref name="pmid119302">{{cite journal|date=November 1979|title=Quantitation of gamma-trace in human biological fluids: indications for production in the central nervous system|journal=Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation|volume=39|issue=7|pages=619–26|doi=10.3109/00365517909108866|pmid=119302|vauthors=Löfberg H, Grubb AO}}</ref>。GFRの指標としての利用は、1985年にGrubbらによって提唱された<ref name="pmid3911736">{{cite journal|year=1985|title=Serum concentration of cystatin C, factor D and beta 2-microglobulin as a measure of glomerular filtration rate|journal=Acta Medica Scandinavica|volume=218|issue=5|pages=499–503|doi=10.1111/j.0954-6820.1985.tb08880.x|pmid=3911736|vauthors=Grubb A, Simonsen O, Sturfelt G, Truedsson L, Thysell H}}</ref><ref name="pmid3923607">{{cite journal|date=April 1985|title=The blood serum concentration of cystatin C (gamma-trace) as a measure of the glomerular filtration rate|journal=Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation|volume=45|issue=2|pages=97–101|doi=10.3109/00365518509160980|pmid=3923607|vauthors=Simonsen O, Grubb A, Thysell H}}</ref>。血清クレアチニンやシスタチンC値がGFRを正確に反映する、非常に有効性の高いものであることが2012年に[[ニューイングランド・ジャーナル・オブ・メディシン|NEJM]]誌で報告された<ref name="pmid24004120">{{cite journal|date=September 2013|title=Cystatin C versus creatinine in determining risk based on kidney function|journal=The New England Journal of Medicine|volume=369|issue=10|pages=932–43|doi=10.1056/NEJMoa1214234|pmid=24004120|pmc=3993094|vauthors=Shlipak MG, Matsushita K, Ärnlöv J, Inker LA, Katz R, Polkinghorne KR, Rothenbacher D, Sarnak MJ, Astor BC, Coresh J, Levey AS, Gansevoort RT|display-authors=6}}</ref>。


== 脚注 ==
== 出典 ==
{{reflist}}
<div class="references-small" lang="en" xml:lang="en"><references /></div>


== 参考文献 ==
== 関連文献 ==
<div class="references-small" lang="en" xml:lang="en">
<div class="references-small" lang="en" xml:lang="en">
*{{cite journal | author=Jensson O, Palsdottir A, Thorsteinsson L, Arnason A |title=The saga of cystatin C gene mutation causing amyloid angiopathy and brain hemorrhage--clinical genetics in Iceland. |journal=Clin. Genet. |volume=36 |issue= 5 |pages= 368-77 |year= 1990 |pmid= 2689007 |doi= }}
*{{cite journal | author=Jensson O, Palsdottir A, Thorsteinsson L, Arnason A |title=The saga of cystatin C gene mutation causing amyloid angiopathy and brain hemorrhage--clinical genetics in Iceland. |journal=Clin. Genet. |volume=36 |issue= 5 |pages= 368-77 |year= 1990 |pmid= 2689007 |doi= }}
38行目: 86行目:
</div>
</div>


== 関連事項 ==
== 関連項目 ==
* [[イヌリンクリアランス]]
* [[イヌリンクリアランス]]
* [[クレアチニンクリアランス]]
* [[クレアチニンクリアランス]]
47行目: 95行目:
* [http://www.ikagaku.co.jp/rdt/cys_c.html 尿中シスタチンC]
* [http://www.ikagaku.co.jp/rdt/cys_c.html 尿中シスタチンC]
* [http://www.medterms.com/script/main/art.asp?articlekey=39781 シスタチンCの定義（英文）]
* [http://www.medterms.com/script/main/art.asp?articlekey=39781 シスタチンCの定義（英文）]
* [http://www.hdtool.net/ CKD・透析 計算ツール]:eGFR計算（血清クレアチニン ・ シスタチンC）や24時間蓄尿データの自動計算フォームがあります．
* [http://www.hdtool.net/ CKD・透析 計算ツール]:eGFR計算（血清クレアチニン ・ シスタチンC）や24時間蓄尿データの自動計算フォームがあります。
* ペプチダーゼとその阻害因子に関する[[MEROPS]]オンラインデータベース: [http://merops.sanger.ac.uk/cgi-bin/merops.cgi?id=I25.004 I25.004]
* {{PDBe-KB2|P01034|Cystatin-C}}


{{Medical-stub}}
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{{DEFAULTSORT:しすたちんC}}
[[Category:腎臓学]]
[[Category:腎臓学]]

2023年5月18日 (木) 21:29時点における版

CST3
PDBに登録されている構造
PDBオルソログ検索: RCSB PDBe PDBj
PDBのIDコード一覧

1G96, 1R4C, 1TIJ, 3GAX, 3NX0, 3PS8, 3QRD, 3S67, 3SVA

識別子
記号CST3, ARMD11, HEL-S-2, cystatin C
外部IDOMIM: 604312 MGI: 102519 HomoloGene: 78 GeneCards: CST3
遺伝子の位置 (ヒト)
20番染色体 (ヒト)
染色体20番染色体 (ヒト)[1]
20番染色体 (ヒト)
CST3遺伝子の位置
CST3遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点23,626,706 bp[1]
終点23,638,473 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
2番染色体 (マウス)
染色体2番染色体 (マウス)[2]
2番染色体 (マウス)
CST3遺伝子の位置
CST3遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点148,713,642 bp[2]
終点148,717,612 bp[2]
RNA発現パターン
さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー
分子機能• peptidase inhibitor activity
• cysteine-type endopeptidase inhibitor activity
• アミロイドβ結合
• 血漿タンパク結合
• identical protein binding
• endopeptidase inhibitor activity
• protease binding
細胞の構成要素• 細胞外領域
• エキソソーム
• tertiary granule lumen
• ficolin-1-rich granule lumen
• 基底膜
• 細胞外空間
• 細胞質
• リソソーム
• multivesicular body
• 小胞体
• endoplasmic reticulum lumen
• 神経繊維
• 核膜
• 小胞
• cell projection
• soma
• contractile fiber
• perinuclear region of cytoplasm
• ゴルジ体
• 細胞膜
生物学的プロセス• negative regulation of proteolysis
• 防衛反応
• negative regulation of peptidase activity
• negative regulation of extracellular matrix disassembly
• regulation of tissue remodeling
• negative regulation of blood vessel remodeling
• negative regulation of elastin catabolic process
• negative regulation of collagen catabolic process
• 好中球脱顆粒
• supramolecular fiber organization
• eye development
• 低酸素症への反応
• cell activation
• アポトーシス
• 酸化ストレスへの反応
• 脳発生
• 唾液腺発生
• embryo implantation
• positive regulation of cell population proliferation
• 男性生殖腺発生
• 毒性物質への反応
• 炭水化物への反応
• 無機物への反応
• 有機環状化合物への反応
• response to nutrient levels
• エストラジオールへの反応
• cellular response to oxidative stress
• circadian sleep/wake cycle, REM sleep
• regulation of programmed cell death
• 翻訳後修飾
• positive regulation of DNA replication
• response to axon injury
• Sertoli cell development
• negative regulation of cell death
• cellular response to hydrogen peroxide
• negative regulation of cysteine-type endopeptidase activity
• negative regulation of endopeptidase activity
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種ヒトマウス
Entrez

1471

13010

Ensembl

ENSG00000101439

ENSMUSG00000027447

UniProt

P01034

P21460

RefSeq
(mRNA)

NM_001288614
NM_000099

NM_009976

RefSeq
(タンパク質)

NP_000090
NP_001275543

NP_034106

場所
(UCSC)		Chr 20: 23.63 – 23.64 MbChr 20: 148.71 – 148.72 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

シスタチンC（英: cystatin C）は血清タンパク質のひとつであり、シスタチンスーパーファミリーの2型に属するアミノ酸120残基のポリペプチドである。ヒトではCST3遺伝子にコードされる。全身の有核細胞で産生され、システインプロテアーゼインヒビターとして、生体内で働いている。血中のシスタチンCは腎糸球体で濾過され、近位尿細管で再吸収される。クレアチニンが筋肉量の影響を受け、男女差がみられるのに対し、シスタチンCはそのような性質はなく、糸球体濾過量（GFR） のマーカーとして優れている。こうした腎臓機能のバイオマーカーとしての役割の他に、心血管疾患の予測における役割の研究も近年では行われている。また、アルツハイマー病など、アミロイドが関係する脳疾患にも関与しているようである。

医学的役割

腎機能

→「腎機能評価（英語版）」も参照

腎機能の指標となる糸球体濾過量（GFR）は、イヌリンなどの化合物や、51Cr-EDTA、125I-イオタラム酸、99ｍTc-DTPA（英語版）などの放射性同位体標識化合物、イオヘキソールなどの造影剤を注入することで最も正確に測定することができるが、こうした技術は複雑で費用や時間がかかり、また副作用の可能性もある[5][6]。腎機能のバイオマーカーとして最も広く利用されているのはクレアチニンである。クレアチニンは軽度の腎機能障害の検出に関しては不正確であり、その濃度は筋肉量によって変動するもののタンパク質摂取の影響は受けない。また同様に腎機能評価に利用される尿素の濃度は、タンパク質摂取によって変化する可能性がある[7]。こうした変動を補正するため、Cockcroft-Gault式やMDRD式を用いてGFRの推定が行われる。

シスタチンCは低分子量（約 13.3k）であり、腎臓での糸球体濾過によって血中から除去される。腎機能やGFRが低下した場合には、血中シスタチン濃度が上昇する。横断研究からは、シスタチンCの血清濃度は血清クレアチニン濃度よりも正確な腎機能の評価法となることが示唆されている[6][8]。縦断研究（シスタチンC濃度の経時的追跡）は少ないが、一部では有望な結果が得られている[9][10][11]。研究間で一部の相違はみられるものの、大部分の研究ではシスタチンC濃度はクレアチニンと比較して年齢、性別、民族、食事、筋肉量の影響を受けにくく[12][13]、糖尿病や慢性腎臓病（CKD）の患者、腎移植後の患者などさまざまな患者集団において、その他のバイオマーカーと同等もしくはより優れた指標となることが示されている[14]。シスタチンCはCKD発症リスクの予測因子となり、症状発現前の腎機能不全状態のシグナルとなることが示唆されている[15]。さらに、加齢に伴う血清シスタチン濃度の上昇は、全死因死亡、心血管疾患による死亡、多疾患罹患状態（multimorbidity）、身体・認知機能の低下など、加齢と関連した有害転帰の強力な予測因子となる[16]。英国国立医療技術評価機構（NICE）によるCKDの評価と管理に関するガイドラインでは、血清シスタチンCを用いたGFRの推定は血清クレアチニンによる推定よりも重要な疾患転帰に関する特異性が高いと結論付けられており、ボーダーライン上の患者に対する過剰診断や、不必要な予約、患者の不安、CKDの全体的な負担の減少につながる可能性があるとされている[17]。

また、シスタチンCは投薬量を調整するための腎機能のマーカーとしての研究も行われている[18][19]。

シスタチンC濃度は、がんの患者[20][21][22]、甲状腺機能不全の患者（軽度の場合でも）[23][24][25]、そして全てではないもののグルココルチコイドによる治療を受けている患者の一部[26][27][28]で変化が生じることが報告されている。他の報告では、喫煙やC反応性蛋白の影響を受けることが示されている[29]。またHIVの感染によっても上昇するようであるが、この変動が実際の腎機能不全を反映したものであるかについての結論は得られていない[30][31][32]。また、妊娠時のGFRのモニタリングのためのシスタチンCの利用に関しては議論がある[33][34]。クレアチニン同様、GFRの悪化に伴って腎臓以外の経路でのシスタチンCの除去が増加する[35]。

死と心血管疾患

腎機能不全は死亡や心血管疾患のリスクを高める[36][37]。いくつかの研究では、シスタチンC値の上昇と死亡リスクやいくつかの心血管疾患（心筋梗塞、心臓発作、心不全、末梢動脈疾患、メタボリックシンドローム）のリスクとの関係が示されている。一部の研究では、この点でシスタチンC値は血清クレアチニンやクレアチニンベースのGFR換算よりも良い指標となることが示されている[38][39][40][41][42][43][44][45][46][47][48][49]。シスタチンCと長期転帰との関連はGFRから予測されるよりも強いものであるため、シスタチンCは腎機能とは無関係に死亡率と関連しているという仮説が立てられている[50]。シスタチンCは基礎代謝の影響を受けている可能性が示唆されている[51]。

Shrunken pore症候群

10–30 kDaの血漿タンパク質に対するヒトの腎臓の糸球体ふるい係数（glomerular sieving coefficient、GSC）は比較的高く、0.9から0.07の間である[52]。こうした比較的高いGSCや、健康な状態では濾過液が盛んに産生されていることは、血漿中の30 kDa以下のタンパク質は主に腎臓でクリアランスされていることを意味し、シスタチンCも少なくとも85%は腎臓でクリアランスされている[53]。糸球体膜の細孔が収縮した場合には、シスタチンCのような大きな分子の濾過が低下する一方で、水やクレアチニンなどの低分子の濾過は比較的影響を受けないと考えられる。こうしたケースでは、シスタチンCを基に推定されたGFR（eGFRcystatin C）はクレアチニンを基に推定されたGFR（eGFRcreatinine）よりも低くなる。こうした状態はshrunken pore症候群（英語版）と命名されており、eGFRcystatin C/eGFRcreatinine比の低さによって特定される[54]。この症候群は死亡率の大幅な増加と関係している[55]。

神経疾患

CST3遺伝子の変異はアイスランド型の脳アミロイドアンギオパチーの原因となる。この疾患は、脳内出血、脳卒中、認知症の素因となる[56][57]。アイスランド型の脳アミロイドアンギオパチーは、優性遺伝する疾患である。単量体型シスタチンCはドメインスワッピングによって二量体やオリゴマーを形成し[58]、二量体[59]とオリゴマー[60]の双方の構造が決定されている。

シスタチンCはアミロイドβにも結合し、その凝集と沈着を減少させるため、アルツハイマー病における治療標的としての可能性がある[61][62]。全ての研究で確認されているわけではないものの、全体的なエビデンスとしてはCST3がアルツハイマー病感受性遺伝子であることが支持されている[63]。アルツハイマー病患者では、シスタチンC値が上昇していることが報告されている[64]。

多発性硬化症やその他の脱髄疾患（ミエリン鞘の喪失によって特徴づけられる）におけるシスタチンCの役割に関しては、いまだ議論がある[65]。

その他の役割

アテローム性動脈硬化や動脈瘤病変では、シスタチンC濃度が低下する[66][67][68][69]。遺伝的研究や予後研究においても、シスタチンCの役割が示唆されている[70][71]。これらの疾患でみられる一部の血管の破壊は、プロテイナーゼ（システインプロテアーゼやマトリックスメタロプロテイナーゼの増加）とその阻害因子（シスタチンCなどの減少）との不均衡によるものであると考えられている。

いくつかの研究では、加齢黄斑変性におけるシスタチンCやCST3遺伝子の役割が調べられている[72][73]。シスタチンCはいくつかのがんにおける予後マーカーとしての研究も行われている[74][75]。妊娠高血圧腎症におけるシスタチンCの役割は確定的ではない[76][77][78][79]。

測定

血清（血液から赤血球や凝固因子を除去した液体）中のシスタチンCは、比濁法やPETIA（particle enhanced turbidimetric immunoassay）法などの免疫学的検定を用いて測定することができる[80]。その費用は2–3ドルであり、ヤッフェ法（英語版）を用いて測定することができる血清クレアチニン（0.02–0.15ドル）よりは高額である[81][82][83]。

基準値は集団や性別、年齢によって異なる。さまざまな研究間で平均的な基準範囲（定義は5–95パーセンタイル）は、0.52–0.98 mg/Lである。女性の場合は基準範囲は0.52–0.90 mg/L、平均値は0.71 mg/L、男性の場合は基準範囲は0.56–0.98 mg/L、平均値は0.77 mg/Lである[80]。正常値は出生後1年までは低下し、その後は50歳を過ぎてから再び上昇し始めるまでは比較的一定である[84][85][86]。一方クレアチニン濃度は思春期まで上昇を続け、その後は性別によって異なる値となるため、小児患者の測定値の解釈の際に問題となる[85][87]。

米国全国健康栄養調査（National Health and Nutrition Examination Survey、NHANES）による大規模研究では、基準範囲（定義は1–99パーセンタイル）は0.57–1.12 mg/Lである。女性では0.55–1.18 mg/L、男性では0.60–1.11 mg/Lとなる。黒人やメキシコ系アメリカ人は正常なシスタチン濃度が低いことが観察されている[84]。他の研究では、腎機能不全の患者でGFRが同等となるシスタチンC濃度は女性では低く、黒人では高くなることが示されている[88]。一例として、CKDの診断の際のカットオフ値は60歳白人女性の場合は1.12 mg/Lであるのに対し、黒人男性は1.27 mg/L（13%の増大）である。MDRD式で補正した血清クレアチニン濃度の場合には、値はそれぞれ0.95 mg/dL、1.46 mg/dL（54%の増大）となる[89]。

高血圧、糖尿病、微量アルブミン尿（英語版）や顕性アルブミン尿（英語版）、ステージ3以上の慢性腎臓病の持病を持たない20–39歳集団の99パーセンタイル値である1.09 mg/Lを閾値とすると、正常体重のアメリカ人でシスタチンC濃度が高い割合は9.6%であり、過体重や糖尿病患者で割合はより高くなる[90]。アメリカ人では、60–80歳の41%、80歳以上では50%以上にシスタチン値の上昇がみられる[84]。

換算式

血清シスタチンC値のeGFRへの換算式は、次のとおり

体表面積での調整なし[91] GFR(mL/min)＝77.24 × (Cys C)−1.2623
体表面積で調整した式[92] GFR(mL/min/1.73m2) = −4.32 + 80.35/(Cys C)
年齢を考慮した式[93](男性) eGFRcys(mL/min/1.73m2 = (104 X Cys-C-1.019 X 0.996年齢) - 8
年齢を考慮した式(女性) eGFRcys(mL/min/1.73m2 = (104 X Cys-C-1.019 X 0.996年齢 X0.929) - 8

分子生物学

シスタチンスーパーファミリーは、シスタチン様ドメインを含むタンパク質の総称である。その中の一部は活性型システインプロテアーゼインヒビターとしての性質を持つが、他のものはインヒビターとしての活性を喪失したか、もしくはもともと持っていなかったものである。シスタチンスーパーファミリーには3つのファミリーが含まれ、それぞれ1型シスタチン（ステフィンファミリー）、2型シスタチン（シスタチン（英語版）ファミリー）および3型シスタチン（キニノゲンファミリー）と呼ばれる。2型シスタチンには、ヒトの体液や分泌液中に存在するさまざまなシステインプロテアーゼインヒビターが含まれ、保護機能を持っていると考えられている。シスタチン遺伝子座は20番染色体（英語版）短腕に位置し、ここには多くの2型シスタチンの遺伝子および偽遺伝子が含まれている。

シスタチンCをコードするCST3遺伝子もこのシスタチン遺伝子座に位置し、3つのエクソンからなる長さ4.3 kbの遺伝子である。シスタチンCは最も豊富に存在する細胞外システインプロテアーゼインヒビターである。生体内の体液中に高濃度で存在し、ほぼすべての器官で発現している。精液中に最も高濃度で存在し、乳汁、涙液、唾液が続く。疎水的なリーダー配列の存在は、このタンパク質が分泌されるものであることを示している。遺伝子のプロモーター領域には3つの多型がみられ、その結果2種類のバリアントが広く産生される[94]。いくつかの一塩基多型がシスタチンC濃度の変化と関係していることが知られている[95]。この遺伝子の変異はアミロイドアンギオパチーと関連している。また血管平滑筋でのこのタンパク質の発現は、動脈硬化性病変や動脈瘤性病変で著しく減少しており、血管性疾患における役割がわかっている。この遺伝子の変異はアイスランド型遺伝性脳アミロイドアンギオパチーの原因でもあり、脳内出血の素因となっている[94]。

シスタチンCは糖鎖修飾を受けていない塩基性（pI = 9.3）のタンパク質である。シスタチンCの構造は、短いαヘリックスと、5本のストランドからなる大きな逆平行βシートの上にまたがる長いαヘリックスによって特徴づけられる。他の2型シスタチンと同様、2つのジスルフィド結合が存在する。分子の約50%にはヒドロキシプロリンが存在する。シスタチンCはサブドメインを交換することで二量体（分子対）を形成する。分子対を形成した状態では、一方の分子に由来する長いαヘリックスと1本のβストランド、他方の分子に由来する4本のβストランドによって各ユニットが形成される[96]。

歴史

シスタチンCは1961年に、腎不全患者の脳脊髄液や尿中の微量タンパク質'γ-trace'として、他の分子（β-traceなど）とともに初めて記載された[97]。GrubbとLöfbergによってそのアミノ酸配列が初めて報告され[97]、進行した腎不全の患者で増加していることが発見された[98]。GFRの指標としての利用は、1985年にGrubbらによって提唱された[99][100]。血清クレアチニンやシスタチンC値がGFRを正確に反映する、非常に有効性の高いものであることが2012年にNEJM誌で報告された[101]。

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関連項目

外部リンク

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