StudyMed医師国家試験

コーラ色の尿と赤血球円柱―「円柱の中身」が出血の場所を教えてくれる

第112回医師国家試験 E問題 第39問

国試問題にチャレンジ

第112回 E問題 第39問

30歳の男性。起床後の尿がコーラのような色であったことを主訴として来院した。幼少期から扁桃炎を繰り返している。7日前に咽頭痛と発熱があったが軽快した。尿所見:暗赤色,蛋白2+,潜血3+。尿沈渣の顕微鏡写真を別に示す。  障害されている部位として最も考えられるのはどれか。

第112回 E問題 第39問の問題画像
  1. a.糸球体
  2. b.尿細管
  3. c.腎盂
  4. d.尿管
  5. e.膀胱

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、血尿をみたときに「どこから出血しているのか」を見極める問題だ。カギになるのは、尿の色、蛋白尿の有無、そして尿沈渣で見える構造物の3つ。まずは素朴な疑問から。血尿と聞いたら、最初に何を考えるかな。
医学生医学生
30歳の男性なので膀胱癌は年齢的に考えにくくて……尿路結石でしょうか。泌尿器科を回ったとき、血尿の患者さんは結石が多かった印象です。
ドクタードクター
実習の経験を生かした考え方だね。でも、結石なら側腹部の激しい疝痛を伴うのが普通で、今回はそうした訴えがない。血尿の鑑別で最初にやるべきは、「腎臓の糸球体由来」なのか「腎盂から尿道までの尿路由来」なのかを分けることなんだ。
医学生医学生
その区別には尿沈渣を使うんですよね。
ドクタードクター
そう。沈渣の写真では、円筒状の構造物の中に赤血球がぎっしり詰まっている。これが赤血球円柱だ。そもそも円柱がどこでできるか覚えているかな。
医学生医学生
生化学か腎臓の講義で習った気がします……尿細管上皮から出るTamm-Horsfall蛋白が固まってできるんでしたっけ。
ドクタードクター
その通り。円柱は主に遠位尿細管から集合管の内腔で、Tamm-Horsfall蛋白(ウロモジュリン)が鋳型のように固まってできる。だから円柱の中に閉じ込められている成分は、尿細管より上流、つまりネフロンの中から来たものだと言える。赤血球が円柱に入っているということは、糸球体基底膜が壊れて赤血球が漏れ出し、それが尿細管で包み込まれたということなんだ。
医学生医学生
円柱ができるのが尿細管なら、障害部位も尿細管ではないんですか。そこで少し迷いました。
ドクタードクター
そこが一番の引っかけだね。尿細管は「型を作る場所」にすぎず、赤血球の出どころは糸球体だ。尿細管自体が傷んでいるときは、β2-ミクログロブリンのような低分子量蛋白尿やNAGの上昇、尿細管上皮細胞や顆粒円柱が目立ち、赤血球円柱とは違う顔つきになる。
医学生医学生
なるほど。では腎盂や尿管、膀胱からの出血だと、円柱には入らないわけですね。
ドクタードクター
そう。尿細管より下流で出血しても、円柱の鋳型に取り込まれる機会がない。腎盂癌や尿管結石、膀胱癌、出血性膀胱炎などでは、赤血球は円柱をつくらずバラバラに出てくる。しかも尿路からの出血は鮮紅色で、凝血塊を伴うこともあるんだ。
医学生医学生
今回の尿は「コーラ色」でした。色にも意味があるんですか。
ドクタードクター
大いにある。糸球体から出た赤血球は長い尿細管を通る間にヘモグロビンが酸化されてメトヘモグロビンになり、褐色からコーラ色になりやすい。蛋白尿2+を伴っていることも糸球体障害を支持する。赤血球円柱、蛋白尿、コーラ色――すべてが糸球体を指しているから、答えは糸球体だ。
医学生医学生
原因はやはり溶連菌感染後急性糸球体腎炎でしょうか。でも扁桃炎を繰り返しているのはIgA腎症っぽくもあります。
ドクタードクター
鋭いね。咽頭炎から1〜2週ほどおいて発症するのが溶連菌感染後急性糸球体腎炎で、ASO上昇や補体C3の一過性低下がみられる。一方、IgA腎症は上気道炎とほぼ同時に肉眼的血尿が出やすく、補体は通常正常で、慢性扁桃炎が増悪因子として知られる。今回の情報だけではどちらとも決めきれないけれど、どちらも糸球体の病気だから、問われている障害部位は変わらないんだ。
医学生医学生
IgA腎症の治療で扁桃摘出をするのは、そういう背景があるからなんですね。
ドクタードクター
そう、扁桃摘出術とステロイドパルス療法の併用が行われることがある。最後に、尿沈渣の円柱をセットで整理しておこう。硝子円柱は健常者でも少数みられ、白血球円柱は腎盂腎炎や間質性腎炎、上皮円柱や顆粒円柱は尿細管障害、ろう様円柱は高度の腎障害、脂肪円柱はネフローゼ症候群を示唆する。そして変形赤血球が多いことも糸球体性血尿のサインだ。
医学生医学生
CBTでは円柱の名前と疾患の対応をひたすら暗記していましたが、「どこでできて、何を取り込むか」から考えると全部つながりますね。
ドクタードクター
まさにそれが大事。臨床では、健診で見つかった血尿でも沈渣で変形赤血球や赤血球円柱があれば腎臓内科へ、均一な赤血球で凝血塊があれば泌尿器科で尿路の精査へ、という振り分けにそのまま使える。沈渣は安価で何度でもできる、とても情報量の多い検査なんだ。

まとめ

血尿をみたら、まず糸球体由来か尿路(腎盂・尿管・膀胱・尿道)由来かを区別することが出発点です。円柱は尿細管内でTamm-Horsfall蛋白を鋳型として形成されるため、赤血球円柱は糸球体から漏れ出た赤血球を取り込んだものであり、糸球体障害を示す特異的な所見です。コーラ色の血尿、蛋白尿、変形赤血球も糸球体性を支持し、鮮紅色で凝血塊を伴う血尿は尿路由来を示唆します。先行する上気道炎の後の糸球体性血尿では、1〜2週の潜伏期と低補体を伴う溶連菌感染後急性糸球体腎炎と、上気道炎とほぼ同時に肉眼的血尿をきたすIgA腎症が代表的な鑑別です。円柱が「どこで形成され、何を取り込むか」を理解しておけば、尿沈渣の所見から障害部位を論理的に推定でき、腎臓内科と泌尿器科のどちらで精査すべきかの判断にも役立ちます。

解答・解説

正解はaです

所見の整理

・30歳男性。起床後の尿がコーラ色(暗赤色〜褐色)であった。 ・幼少期から扁桃炎を繰り返している。 ・7日前に咽頭痛と発熱があり、すでに軽快している。 ・尿所見:暗赤色、蛋白2+、潜血3+。 ・尿沈渣写真では、円柱(尿細管内で形成される円筒状の構造物)の中に多数の赤血球が封入された赤血球円柱がみられる。

障害部位の考え方

血尿をみたら、まず「腎臓(糸球体)由来」か「尿路(腎盂・尿管・膀胱・尿道)由来」かを区別する。そのために役立つのが尿沈渣の所見である。 円柱は、尿細管(主に遠位尿細管〜集合管)の内腔で、尿細管上皮から分泌されるTamm-Horsfall蛋白(ウロモジュリン)が鋳型状に固まってできる。したがって円柱の中に閉じ込められている成分は、尿細管より上流、つまりネフロン内に由来する。赤血球円柱は、糸球体基底膜の破綻によって糸球体から漏れ出た赤血球が尿細管内で円柱に取り込まれたものであり、糸球体腎炎を示す最も特異的な所見である。さらに蛋白尿(2+)の合併も糸球体障害を支持する。 コーラ色の尿も手がかりとなる。糸球体性血尿では、赤血球が尿細管内を長く通過する間にヘモグロビンが酸化されてメトヘモグロビンとなり、鮮紅色ではなく褐色〜コーラ色を呈することが多い。一方、尿路からの出血は鮮紅色で、凝血塊を伴うことがある。 以上から、障害部位は糸球体である。

原因疾患の推定

先行する上気道感染の後に血尿・蛋白尿が出現しているため、次の二つが鑑別となる。 ・溶連菌感染後急性糸球体腎炎(PSAGN):A群β溶血性連鎖球菌による咽頭炎の後、1〜3週程度(咽頭炎後は10日前後が典型)の潜伏期を経て、血尿・蛋白尿・浮腫・高血圧で発症する。ASO(抗ストレプトリジンO抗体)・ASK(抗ストレプトキナーゼ抗体)の上昇や、血清補体価(C3、CH50)の一過性低下がみられる。本例は咽頭痛・発熱の出現から約7日後に血尿・蛋白尿が出現しており、溶連菌咽頭炎後の潜伏期(10日前後が典型)の範囲に概ね合致する。 ・IgA腎症:上気道感染とほぼ同時(感染症状の出現後1〜3日以内)に肉眼的血尿をきたしやすく、慢性扁桃炎が増悪因子として知られる。本例のように咽頭炎の発症から1週間ほど経ってからの血尿は、この典型的な時間経過とはやや異なる。幼少期から扁桃炎を繰り返している点はIgA腎症をも想起させる。 本問の情報だけでは両者を確定的に区別できないが、いずれも糸球体の疾患であり、設問で問われている障害部位はどちらであっても糸球体となる。

選択肢考察

  1. ○a.  糸球体

    赤血球円柱は、糸球体基底膜の障害で尿中に漏出した赤血球が尿細管内で円柱に取り込まれてできるもので、糸球体由来の血尿であることを示す特異的な所見である。蛋白尿(2+)を伴うこと、コーラ色の肉眼的血尿であること、先行する咽頭炎の後に発症していること(溶連菌感染後急性糸球体腎炎、またはIgA腎症)もすべて糸球体障害に合致する。

  2. ×b.  尿細管

    円柱が形成される場所は尿細管だが、赤血球円柱は糸球体から流れてきた赤血球を取り込んだものであり、尿細管自体の障害を示すものではない。尿細管障害(急性尿細管壊死、尿細管間質性腎炎、薬剤性腎障害など)では、β2-ミクログロブリンやα1-ミクログロブリンなどの低分子量蛋白尿、NAG(N-アセチル-β-D-グルコサミニダーゼ)などの酵素尿、尿細管上皮細胞や上皮円柱・顆粒円柱、尿濃縮力の低下などがみられる。急性間質性腎炎では白血球円柱や好酸球尿がみられることもある。

  3. ×c.  腎盂

    腎盂は尿細管より下流にあるため、腎盂で出血しても赤血球が円柱に取り込まれることはなく、赤血球円柱は出現しない。腎盂からの血尿の原因には腎盂癌(尿路上皮癌)、結石などがあり、鮮紅色の血尿や凝血塊を伴いうる。また慢性腎盂腎炎など腎盂・腎髄質の慢性障害では、尿濃縮力の低下による多尿をきたすことがある。

  4. ×d.  尿管

    尿管からの出血でも赤血球円柱は形成されない。尿管の疾患で血尿をきたす代表は尿管結石で、片側の腰背部〜側腹部の疝痛発作を伴うのが特徴である。尿管癌でも無症候性の肉眼的血尿をきたしうる。本例には疼痛の訴えはなく、赤血球円柱と蛋白尿から糸球体性の血尿と判断される。

  5. ×e.  膀胱

    膀胱からの出血でも赤血球円柱は形成されない。膀胱の疾患で血尿をきたすものには、膀胱癌(中高年の無症候性肉眼的血尿の代表的原因)、出血性膀胱炎(膀胱刺激症状として頻尿・排尿時痛を伴う)などがある。本例は赤血球円柱と蛋白尿を伴っており、膀胱由来とは考えにくい。

糸球体性血尿と非糸球体性血尿の鑑別

糸球体性:赤血球円柱あり、変形赤血球(大小不同や、ドーナツ状・コブ状など多彩な形態の赤血球)が多い、蛋白尿を伴うことが多い、色調は褐色〜コーラ色、凝血塊はみられない。 非糸球体性(尿路由来):赤血球円柱なし、赤血球の形態は均一、蛋白尿は伴わないか軽度、色調は鮮紅色、凝血塊を伴うことがある。

尿沈渣でみられる主な円柱と意義

・硝子円柱:Tamm-Horsfall蛋白のみからなる。健常者でも少数みられ、運動後や脱水時に増える。 ・赤血球円柱:糸球体腎炎(急性糸球体腎炎、IgA腎症、急速進行性糸球体腎炎、ループス腎炎など)。 ・白血球円柱:腎盂腎炎、間質性腎炎。 ・上皮円柱・顆粒円柱:尿細管障害(急性尿細管壊死など)。 ・ろう様円柱:尿細管内に長く停滞したことを示し、高度の腎障害や慢性腎臓病でみられる。 ・脂肪円柱:ネフローゼ症候群。

溶連菌感染後急性糸球体腎炎(PSAGN)

・小児に多いが成人にも起こる。A群β溶血性連鎖球菌の咽頭炎後約1〜2週、皮膚感染(膿痂疹)後約3〜6週の潜伏期を経て発症する。 ・三主徴は血尿、浮腫、高血圧である。乏尿を伴うこともある。 ・検査:ASO・ASK上昇、低補体血症(C3・CH50低下。通常6〜8週で正常化する)。腎生検では管内増殖性糸球体腎炎の像を示し、電子顕微鏡で上皮下のハンプ(こぶ状沈着物)がみられる。 ・治療は安静、塩分・水分制限、利尿薬・降圧薬などの対症療法が中心で、多くは自然に軽快する。

IgA腎症

・わが国で最も多い慢性糸球体腎炎で、メサンギウム領域へのIgA沈着を特徴とする。 ・健診での顕微鏡的血尿・蛋白尿で発見されることが多いが、上気道炎と同時期に肉眼的血尿をきたすことがある。 ・血清IgA高値を示すことがあるが、補体は通常正常である。 ・治療にはRAS阻害薬、副腎皮質ステロイド、口蓋扁桃摘出術(扁桃摘出術とステロイドパルス療法の併用が行われることがある)などがある。

POINT

・赤血球円柱は糸球体性血尿の特異的所見であり、障害部位は糸球体である。 ・円柱は尿細管内でTamm-Horsfall蛋白を基質として形成されるため、円柱内の成分はネフロン由来と判断できる。 ・コーラ色の血尿、蛋白尿、変形赤血球は糸球体性血尿を示唆する。鮮紅色の血尿や凝血塊は尿路由来を示唆する。 ・上気道炎の1〜2週後に血尿 → 溶連菌感染後急性糸球体腎炎(ASO上昇、低補体)。 ・上気道炎とほぼ同時に肉眼的血尿 → IgA腎症(補体正常)。

※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。