StudyMed医師国家試験

正常な糸球体に光る一本の線―患者血清が暴くGoodpasture症候群の正体

第104回医師国家試験 A問題 第47問

国試問題にチャレンジ

第104回 A問題 第47問

35歳の男性。2週前から続く血尿と血痰とを主訴に来院した。意識は清明。身長171 cm,体重63 kg。体温37.2 ℃。脈拍80/分,整。血圧172/104 mmHg。眼瞼と両側下腿とに浮腫を認める。両側上中肺野にcoarse cracklesを聴取する。尿所見:肉眼的血尿,蛋白2+,糖(-)。血液所見:赤血球350万,Hb 10.2 g/dL,Ht 30%,白血球8,200,血小板16万。血液生化学所見:総蛋白6.4 g/dL,アルブミン4.5 g/dL,尿素窒素52 mg/dL,クレアチニン4.7 mg/dL,尿酸7.5 mg/dL。胸部エックス線写真で両側上中肺野に斑状陰影を認める。全身状態が悪く,腎生検を施行できない。正常ヒト糸球体組織に患者血清と標識抗ヒトIgG抗体とを反応させた蛍光写真を別に示す。  病態として考えられるのはどれか。

第104回 A問題 第47問の問題画像
  1. a.感染病原体が糸球体に沈着
  2. b.血清中の免疫複合体が糸球体に沈着
  3. c.破壊された肺の成分が糸球体に沈着
  4. d.血清中の抗体が糸球体構成成分に結合
  5. e.糸球体に沈着した流血抗原に血清中の抗体が結合

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、肺と腎が同時にやられている患者さんで、組織障害の「免疫学的な機序」を問う問題だ。ポイントは、腎生検ができない代わりに行われた特殊な蛍光抗体検査をどう読むか。まず臨床像を大づかみにしてみよう。
医学生医学生
数週間で腎機能が急に悪くなって、血尿と蛋白尿もあるので、急速進行性糸球体腎炎、RPGNだと思います。
ドクタードクター
その通り。アルブミンは保たれているからネフローゼではない。そこに血痰と両側の肺陰影が加わっている。これは何を考える?
医学生医学生
肺胞出血ですね。肺と腎が同時に……腎臓内科の講義で「肺腎症候群」という言葉を習いました。
ドクタードクター
よく覚えているね。肺腎症候群の主な原因は、抗GBM抗体病、つまりGoodpasture症候群と、顕微鏡的多発血管炎などのANCA関連血管炎、それにSLEなどの免疫複合体性疾患だ。臨床像だけでは区別できないから、自己抗体や組織で見分ける。そこで今回の蛍光写真だ。
医学生医学生
ふつうの腎生検の蛍光抗体法とは違うんですか。
ドクタードクター
そこが肝心。本人の腎臓ではなく、「正常な人の糸球体」に患者の血清をかけて、患者のIgGが結合するかを標識した抗ヒトIgG抗体で見ている。間接蛍光抗体法だね。写真では、糸球体毛細血管の基底膜に沿って、IgGがなめらかに連続した線状に光っている。
医学生医学生
正常な糸球体に患者さんの抗体がくっつくということは……もともと糸球体にある成分を、抗体が直接認識しているということですか。
ドクタードクター
まさにそれ。何も沈着していないはずの正常組織に結合するのだから、血清中に糸球体の構成成分そのものに対する自己抗体がある。標的は基底膜のⅣ型コラーゲンα3鎖のNC1ドメイン。だから正解は「血清中の抗体が糸球体構成成分に結合」だ。
医学生医学生
免疫学で習ったCoombs分類だと、自己抗体が組織の固有抗原に結合するのはⅡ型でしたよね。
ドクタードクター
その通り。抗GBM抗体病はⅡ型アレルギーの代表だ。抗体が基底膜に結合すると補体が活性化し、好中球やマクロファージが集まって毛細血管壁が壊れ、半月体形成性腎炎になる。では、免疫複合体が沈着する選択肢はどうだろう。
医学生医学生
正直、腎炎といえば免疫複合体のイメージが強くて迷いました。ループス腎炎とか溶連菌感染後の腎炎とか。
ドクタードクター
迷うのは自然だよ。でもそれはⅢ型で、蛍光抗体法では顆粒状に染まる。線状にはならないし、そもそもこの検査は正常糸球体を使っているから、患者の腎に沈着した免疫複合体は評価できない。流血抗原がまず糸球体に捕捉され、そこへ抗体が結合するin situの機序も、抗原が外から来たものなので顆粒状が普通だし、正常組織には何も沈着していない。
医学生医学生
肺の成分が腎に運ばれて沈着する、という選択肢は、肺と腎が同時に悪いから一瞬それらしく見えました。
ドクタードクター
そこは並列の関係と理解しよう。肺胞基底膜と糸球体基底膜が共通の抗原を持っているから、同じ抗体が両方を攻撃する。肺が原因で腎が二次的に壊れるわけではない。感染病原体の沈着も同様に否定的で、上気道感染や喫煙は肺胞の抗原を露出させる誘因と考えられているけれど、病態の本体ではない。
医学生医学生
蛍光のパターンで、線状なら抗GBM、顆粒状なら免疫複合体、と整理すればいいんですね。
ドクタードクター
そう。さらにIgA腎症ならメサンギウム領域への沈着、ANCA関連血管炎ならほとんど沈着しないpauci-immune型だ。日本のRPGNで一番多いのは、実はMPO-ANCA関連のpauci-immune型だということも押さえておこう。
医学生医学生
治療は、血中の抗体を除く必要があるから血漿交換でしょうか。
ドクタードクター
その通り。血漿交換で抗GBM抗体を除去し、ステロイドパルスとシクロホスファミドなどの免疫抑制薬で産生を抑える。腎予後は不良なことが多いから、早期診断・早期治療が勝負だ。若年男性や喫煙者に肺出血型が多いこと、一部でMPO-ANCAも陽性になるdouble positive例があることも臨床では大事なポイントだよ。

まとめ

血痰(肺胞出血)と急速進行性糸球体腎炎の合併は肺腎症候群であり、抗GBM抗体病(Goodpasture症候群)とANCA関連血管炎が代表的な原因です。正常ヒト糸球体に患者血清を反応させてIgGが基底膜に沿って線状に結合すれば、糸球体構成成分(Ⅳ型コラーゲンα3鎖)に対する自己抗体の存在を示し、Ⅱ型アレルギーの機序と判断できます。免疫複合体の沈着(Ⅲ型)やin situ免疫複合体形成では顆粒状パターンとなり、ANCA関連血管炎では沈着の乏しいpauci-immune型を示すため、蛍光パターンが病態の鑑別に直結します。治療は血漿交換、ステロイド、シクロホスファミドの併用で、腎予後改善には早期診断が不可欠です。検査手法の意味と染色パターンを理解することは、腎炎全般を免疫学的機序から整理する力の土台になります。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・腎:2週間持続する肉眼的血尿、尿蛋白2+、眼瞼・下腿浮腫、高血圧(172/104 mmHg)、尿素窒素52 mg/dL・クレアチニン4.7 mg/dLと高度の腎機能低下。数週の経過で腎機能が急速に悪化しており、急速進行性糸球体腎炎(RPGN:rapidly progressive glomerulonephritis、数週〜数か月で腎不全に進む糸球体腎炎)の臨床像である。アルブミンは4.5 g/dLと保たれ、ネフローゼ症候群ではない。貧血(Hb 10.2 g/dL)は腎不全や肺胞出血による失血で説明できる。 ・肺:血痰、両側上中肺野のcoarse crackles、胸部エックス線での両側斑状陰影。びまん性肺胞出血を示唆する。

鑑別

肺と腎が同時に障害される病態は「肺腎症候群(pulmonary-renal syndrome)」とよばれ、主な原因は①抗GBM(glomerular basement membrane:糸球体基底膜)抗体病(Goodpasture症候群)、②ANCA(抗好中球細胞質抗体)関連血管炎〔顕微鏡的多発血管炎、多発血管炎性肉芽腫症(旧称Wegener肉芽腫症)〕、③全身性エリテマトーデス(SLE)などの免疫複合体性疾患である。臨床像だけでは区別できず、自己抗体検査と組織所見で鑑別する。

蛍光写真の読み方

本問では全身状態が悪く腎生検ができないため、正常ヒトの糸球体切片に患者血清を反応させ、さらに蛍光標識した抗ヒトIgG抗体で検出する間接蛍光抗体法が行われている。正常な糸球体に患者のIgGが結合するということは、患者血清中に「正常な糸球体の構成成分そのもの」を認識する自己抗体が存在することを意味する。写真では糸球体毛細血管の基底膜に沿ってIgGが連続した線状(linear pattern)に染まっており、抗GBM抗体の存在を示す。以上から、肺胞出血とRPGNを呈するGoodpasture症候群(抗GBM抗体病)と診断できる。

設問の考え方

問われているのは病態、すなわち組織障害の免疫学的機序である。抗GBM抗体病は、自己抗体(IgG)が組織の固有抗原(Ⅳ型コラーゲンα3鎖のNC1ドメイン)に直接結合して補体や好中球を活性化し組織を傷害する、Ⅱ型(細胞傷害型)アレルギーの代表である。血中で形成された免疫複合体が沈着するⅢ型とは機序が異なる。

選択肢考察

  1. ×a.  感染病原体が糸球体に沈着

    抗GBM抗体病は自己免疫疾患であり、病原体そのものが糸球体に沈着して起こる病態ではない。上気道感染や喫煙・有機溶剤吸入などが発症の引き金になりうるとされるが、それらは肺胞基底膜を傷つけて隠れていた抗原を露出させる誘因と考えられており、病原体の沈着が腎障害の本体ではない。また本問の検査は正常糸球体に患者血清を反応させたものであり、正常組織に病原体は存在しないので、陽性所見は病原体では説明できない。

  2. ×b.  血清中の免疫複合体が糸球体に沈着

    流血中で形成された抗原抗体複合体が糸球体に沈着するのはⅢ型(免疫複合体型)アレルギーの機序で、ループス腎炎、IgA腎症、溶連菌感染後急性糸球体腎炎、クリオグロブリン血症性腎炎などが該当する。これらでは蛍光抗体法でIgGや補体が顆粒状(granular pattern)に染まり、線状にはならない。さらに本問のように正常糸球体に患者血清を反応させる検査では、患者の腎に沈着した免疫複合体は評価できず、正常糸球体に抗体が線状に結合したという所見はⅢ型では説明できない。

  3. ×c.  破壊された肺の成分が糸球体に沈着

    肺胞基底膜と糸球体基底膜は共通の抗原(Ⅳ型コラーゲンα3鎖)をもつため、同じ抗GBM抗体が両方を攻撃し、肺胞出血と腎炎が同時に起こる。肺病変と腎病変は並列の関係であり、肺から遊離した組織成分が腎へ運ばれて沈着するわけではない。蛍光写真で検出されているのも患者のIgG(抗体)であり、肺の組織成分ではない。

  4. ○d.  血清中の抗体が糸球体構成成分に結合

    患者血清を加えた正常糸球体の基底膜にIgGが線状に結合していることは、血清中にGBMの固有成分(Ⅳ型コラーゲンα3鎖NC1ドメイン)に対する自己抗体、すなわち抗GBM抗体が存在することを直接示す。この抗体が基底膜に結合すると補体が活性化され、好中球・マクロファージが集まって毛細血管壁が破綻し、半月体形成性(壊死性)糸球体腎炎が生じる。同じ機序で肺胞基底膜も傷害され肺胞出血が起こる。自己抗体が組織の固有抗原に結合して障害を起こすⅡ型アレルギーの病態であり、本症例に合致する。

  5. ×e.  糸球体に沈着した流血抗原に血清中の抗体が結合

    血中の抗原がまず糸球体に捕捉(planted antigen)され、そこへ抗体が結合して局所で免疫複合体が形成される機序(in situ免疫複合体形成)を述べている。この場合、抗原は外から来たものであり、蛍光抗体法では通常顆粒状に染まる。本症例では抗原は外来物ではなく基底膜の構成成分そのものであり、何も沈着していない正常糸球体にも抗体が結合している点から、この機序は否定される。

抗GBM抗体病(Goodpasture症候群)の概要

・病因:Ⅳ型コラーゲンα3鎖のNC1ドメインに対する自己抗体(抗GBM抗体、主にIgG)。この抗原は糸球体基底膜と肺胞基底膜に共通して存在する。 ・誘因:喫煙、有機溶剤・炭化水素の吸入、上気道感染など。肺胞基底膜の抗原は通常は血管内皮に隔てられて抗体が届きにくいが、これらで肺が傷害されると抗体が到達しやすくなり肺胞出血が起こると考えられている。 ・疫学:若年男性と高齢者の二峰性ピーク。肺出血を伴う例は若年男性・喫煙者に多い。 ・臨床像:RPGN(血尿、蛋白尿、急速な腎機能低下)と肺胞出血(血痰・喀血、両側浸潤影、貧血)。腎病変のみの例は抗GBM抗体型糸球体腎炎とよぶ。 ・検査:血清抗GBM抗体(現在は主にELISAなどで測定)。腎生検では半月体形成性糸球体腎炎を示し、蛍光抗体法でIgG(しばしばC3も)がGBMに沿って線状に沈着する。一部でMPO-ANCAも陽性となる(double positive)。 ・治療:血漿交換(抗体の除去)+副腎皮質ステロイド(パルス療法を含む)+シクロホスファミドなどの免疫抑制薬。腎予後は不良なことが多く、早期診断・早期治療が重要。

蛍光抗体法の染色パターン

・線状(linear):抗GBM抗体病。糖尿病性腎症でもIgGが非特異的に線状に見えることがある。 ・顆粒状(granular):免疫複合体型の腎炎(ループス腎炎、膜性腎症、溶連菌感染後急性糸球体腎炎など)。 ・メサンギウム領域への沈着:IgA腎症、IgA血管炎。 ・沈着がほとんどない(pauci-immune):ANCA関連血管炎による半月体形成性腎炎。

RPGNの免疫学的分類(蛍光抗体法による)

①抗GBM抗体型(線状)、②免疫複合体型(顆粒状)、③pauci-immune型(ANCA関連が大部分)。日本ではpauci-immune型、とくにMPO-ANCA関連の顕微鏡的多発血管炎が最も多い。

アレルギー(Coombs・Gell分類)の整理

・Ⅰ型:IgE、肥満細胞(アナフィラキシー、気管支喘息など) ・Ⅱ型:自己抗体が細胞・組織の固有抗原に結合(抗GBM抗体病、自己免疫性溶血性貧血、重症筋無力症など。Basedow病のような受容体刺激型をⅤ型として分けることもある) ・Ⅲ型:免疫複合体の沈着(SLE、血清病、溶連菌感染後急性糸球体腎炎など) ・Ⅳ型:感作T細胞による遅延型反応(ツベルクリン反応、接触皮膚炎など)

POINT

・血痰(肺胞出血)+RPGNは肺腎症候群であり、抗GBM抗体病とANCA関連血管炎が二大原因である。 ・正常糸球体に患者血清のIgGが線状に結合 → 抗GBM抗体の存在 → Goodpasture症候群。 ・抗原はⅣ型コラーゲンα3鎖(糸球体基底膜・肺胞基底膜に共通)。 ・機序はⅡ型アレルギー(自己抗体が組織の固有成分に結合)であり、免疫複合体沈着(Ⅲ型、顆粒状パターン)とは区別する。 ・治療は血漿交換+ステロイド+シクロホスファミド。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。