サーファクタントとは？肺サーファクタントのはたらきと赤ちゃんの呼吸の病気

サーファクタント（surfactant）は、表面張力（液体の表面が縮もうとする力）を下げる物質の総称です。日本語では界面活性物質、界面活性剤と呼ばれます[1]。医学では、肺の中で同じはたらきをする肺サーファクタントを指すことがよくあります。肺サーファクタントが足りない、またはうまく働かないと、赤ちゃんは生まれてすぐに呼吸が苦しくなります。原因には、早く生まれて肺が未熟なことと、生まれつきの遺伝子の変化があります。

1. サーファクタントとは？界面活性物質の意味としくみ

サーファクタント（surfactant）は、surface active agent（表面で働く物質）を縮めた言葉です。国際純正・応用化学連合（IUPAC）は、溶けた液体の表面張力を下げ、境目（界面）に集まる物質と定めています[1]。日本語では界面活性物質や界面活性剤と呼ばれます。

サーファクタントの分子は、水になじむ頭（親水性の部分）と、油になじむ長い尾（疎水性の部分）をあわせもちます[2]。このような分子を両親媒性（りょうしんばいせい）分子といいます。頭を水に、尾を油や空気の側に向けて並ぶため、境目に集まりやすいのです。

サーファクタントは、頭の部分の電気の性質で4つに分けられます[2]。

• ●陰イオン性：頭がマイナスの電気をもつ
• ●陽イオン性：頭がプラスの電気をもつ
• ●非イオン性：頭が電気をもたない
• ●両性：頭の部分にマイナスとプラスの両方をもつ

身の回りでは、洗剤・化粧品・食品の乳化剤（水と油を混ぜた状態に保つもの）などに使われています。体の中でサーファクタントとして大事な役割をしているのが、次に説明する肺サーファクタントです。

2. 肺サーファクタントとは？成分とはたらき

肺サーファクタントは、リン脂質とタンパク質がまざった物質です。肺胞（はいほう：空気が入る小さな袋）の内側の、空気と水の境目をおおっています[5]。表面張力を下げて、息をはききったときに肺がつぶれるのを防ぎます[5][7]。

成分：リン脂質が約70〜80%

肺サーファクタントの約70〜80%はリン脂質です。その中心はジパルミトイルホスファチジルコリン（DPPC）です[3]。残りは、約10%がタンパク質（SP-A・SP-B・SP-C・SP-D）、約10%が中性脂質（主にコレステロール）です[3]。

DPPCのように、脂肪酸の鎖に二重結合のないホスファチジルコリンが、表面張力を下げる主役とされています[7]。SP-BとSP-Cは、分泌されたリン脂質が肺胞の表面に広がるのを助けます[5]。

つくる場所：II型肺胞上皮細胞とラメラ小体

肺サーファクタントは、肺胞の壁にあるII型肺胞上皮細胞でつくられます。細胞の中のラメラ小体という袋にたくわえられ、細胞の外へ出されます[4]。

細胞の外へ出すしくみは、エキソサイトーシス（袋の膜を細胞の膜とつなげて中身を外へ出すこと）です[4]。しくみはエキソサイトーシスとはで説明しています。ラメラ小体を正しくつくるには、SP-BとABCA3というタンパク質が欠かせません[5]。

おなかの赤ちゃんの肺では、いつからつくられる？

肺サーファクタントのタンパク質は、妊娠週数が進むにつれて増えていきます[5]。培養した胎児の肺を調べた研究では、SP-Aの量は妊娠24週より前はごくわずかでした[8]。そのため、早く生まれた赤ちゃんほど、肺サーファクタントが足りなくなりやすいのです。

3. 赤ちゃんの呼吸窮迫症候群（RDS）とサーファクタント

新生児の呼吸窮迫症候群（RDS）は、肺サーファクタントが足りないために、生まれてすぐ呼吸が苦しくなる病気です。昔は硝子膜症（しょうしまくしょう）と呼ばれていました。1959年、AveryとMeadが、この病気の赤ちゃんの肺では表面張力を下げる物質が足りないことを報告しました[9]。

RDSが起こる割合と重さは、生まれたときの妊娠週数が早いほど高くなります[10]。早産のくわしい定義は早産とはいつから？でまとめています。

予防と治療：お母さんへのステロイドとサーファクタント補充

早産が予想されるときは、お母さんに副腎皮質ステロイドを注射して、赤ちゃんの肺の成熟をうながします。1972年にLigginsとHowieが、この方法でRDSを減らせることを比較試験で示しました[11]。

2020年のコクラン・レビューは、27の研究をまとめています。1コースのステロイドで、RDSのリスクは約0.71倍に下がりました[12]。新生児死亡も減っていました[12]。

生まれた赤ちゃんには、人工のサーファクタントを気管から入れるサーファクタント補充療法があります。1980年、日本の藤原哲郎らが、重いRDSの早産児10人に人工サーファクタントを入れました。酸素の取りこみがよくなったと報告しています[13]。

2022年版の欧州のガイドラインは、早めのサーファクタント投与や、生まれた直後からの鼻からの呼吸補助を勧めています[14]。できるだけ気管に管を入れずにすむようにする、という考え方です[14]。

羊水で肺の成熟を調べる方法（L/S比）

羊水にはおなかの赤ちゃんの肺から出たリン脂質がまざります。1971年には、羊水のL/S比でRDSの起こりやすさを見る方法が報告されました[15]。L/S比は、レシチン（ホスファチジルコリン）とスフィンゴミエリンの比です。スフィンゴミエリンについてはスフィンゴミエリンとはで説明しています。

遺伝の病気を調べる羊水検査とは目的がちがいます。L/S比は肺の成熟の目安で、遺伝子や染色体を調べるものではありません。

4. 遺伝性サーファクタント機能障害（SFTPB・SFTPC・ABCA3・NKX2-1）

肺サーファクタントをつくる・はたらかせる遺伝子に生まれつき変化があると、遺伝性サーファクタント機能障害が起こります[16]。先天性肺胞蛋白症（遺伝性サーファクタント機能障害）とも呼ばれます。早産のRDSとちがい、予定日近くに生まれた赤ちゃんでも起こります。

症状は、生まれてすぐの重い呼吸不全から、大人になってからの肺線維症まで幅があります[16]。遺伝のしかたや経過は、原因の遺伝子によってちがいます[16]。

SFTPB：生まれてすぐの重い呼吸不全

1993年、SP-Bが欠けた先天性肺胞蛋白症の赤ちゃんが報告されました[18]。翌年には、SFTPB遺伝子の同じ変化が複数の家系で見つかりました。病気の伝わり方は常染色体潜性遺伝と合っていました[17]。

ABCA3：重い新生児のサーファクタント欠乏で多い原因

ABCA3は、ラメラ小体の膜にあるタンパク質です[4]。2004年の研究では、原因不明の重いサーファクタント欠乏の赤ちゃん21人を調べました。そのうち16人（76%）にABCA3の変化が見つかりました[4]。遺伝子のくわしい解説はABCA3遺伝子にあります。

SFTPBとABCA3は常染色体潜性遺伝です[17][19]。しくみは常染色体潜性遺伝とはと保因者とはで説明しています。

SFTPC：子どもや大人の間質性肺疾患

2001年、家族で起こる間質性肺疾患（肺の壁が厚く硬くなる病気）の原因として、SFTPCの変化が報告されました[20]。SFTPCは常染色体顕性遺伝です[19]。遺伝のしかたは常染色体顕性遺伝とはをご覧ください。

NKX2-1：脳・肺・甲状腺症候群

NKX2-1は、ほかの遺伝子のはたらきを調節する転写因子の遺伝子です。2002年、5人の患者さんで、片方のNKX2-1が働かない変化が見つかりました[6]。5人とも、甲状腺機能低下症・舞踏アテトーゼ（手足が勝手に動く症状）・筋緊張の低下・肺の症状をあわせもっていました[6]。

1つの遺伝子の量が半分では足りずに起こるしくみを、ハプロ不全といいます。NKX2-1は、SP-BとSP-Cの遺伝子のはたらきを調節しています[21]。親から受け継がない新しく起きた変化（de novo変異）で発症した赤ちゃんも報告されています[21]。転写因子のしくみは転写因子とその調節、de novo変異はDe Novo変異とはで説明しています。

治療

遺伝性サーファクタント機能障害には、今のところ効果の確かな薬の治療はありません[22]。肺線維症が進んだ場合には、肺移植が選択肢になります[16]。原因の遺伝子がわかると、経過の見通しや、ご家族で同じ病気が起こる確率を説明できます[22]。

5. 遺伝子検査でわかること（当院で受けられる検査）

遺伝性サーファクタント機能障害は、肺の組織を取る検査でも疑えます。ただし、どの遺伝子が原因かは遺伝学的検査（血液などで調べる）でわかります[22]。当院では次の検査を受けられます。

• ●肺サーファクタント機能不全症の遺伝子検査：ABCA3・SFTPB・SFTPC・NKX2-1と、肺胞毛細血管異形成の原因遺伝子FOXF1の5遺伝子
• ●肺疾患の遺伝子検査（69遺伝子パネル）：ABCA3・SFTPB・SFTPCなどを含め、肺の病気の原因をまとめて調べる
• ●甲状腺機能低下症の遺伝子検査（36遺伝子）：NKX2-1を含む

検査の前と結果のあとに、臨床遺伝専門医が結果の意味を説明します。原因の変化がわかれば、次の妊娠での出生前診断（羊水検査・絨毛検査。当院では院内で受けられます）も計画できます。くわしくは羊水検査・絨毛検査をご覧ください。

妊娠前のカップル向けの拡大版保因者スクリーニング（女性版787遺伝子）には、ABCA3が対象に入っています。症状から原因の遺伝子をしぼれないときは、全エクソーム解析（WES）という方法もあります。

妊娠中に赤ちゃんの染色体の数の変化などを調べる検査として、東京のNIPT（新型出生前診断）も行っています。当院のNIPTのプランの遺伝子一覧には、SFTPB・SFTPC・ABCA3・NKX2-1は入っていません。

よくある質問（FAQ）

まとめ

サーファクタントは、表面張力を下げる界面活性物質です[1]。肺サーファクタントは、リン脂質とSP-A〜Dのタンパク質からなり、肺胞がつぶれるのを防ぎます[3][5]。

足りないと、赤ちゃんに呼吸窮迫症候群が起こります。早産では肺の未熟さが原因です。一方、SFTPB・ABCA3・SFTPC・NKX2-1の変化では、予定日近くに生まれても起こり、遺伝子検査で原因を確かめられます[16][22]。

参考文献

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