StudyMed医師国家試験

その「血尿」は血尿じゃない―ヘモジデリン尿から読み解く発作性夜間ヘモグロビン尿症

第113回医師国家試験 A問題 第30問

国試問題にチャレンジ

第113回 A問題 第30問

62歳の男性。血尿を主訴に来院した。1週間前に家族から顔が黄色いと言われ,同時期に血尿に気付いた。3日前から尿の赤みが増し,倦怠感もあるため受診した。喫煙歴はない。飲酒は機会飲酒。脈拍84/分,整。血圧132/80mmHg。眼瞼結膜は貧血様であり,眼球結膜に黄染を認める。胸骨右縁第2肋間を最強点とする収縮期駆出性雑音を聴取する。腹部は平坦,軟で,肝・脾を触知しない。尿所見:蛋白(-),糖(-),潜血3+,沈渣でヘモジデリンを認める。血液所見:赤血球176万,Hb 7.0g/dL,Ht 19%,網赤血球7%,白血球7,800(桿状核好中球10%,分葉核好中球70%,好酸球1%,好塩基球1%,単球6%,リンパ球12%),血小板22万,PT-INR 1.3(基準0.9~1.1),APTT 37.7秒(基準対照32.2),血漿フィブリノゲン377mg/dL(基準200~400),FDP 26μg/mL(基準10以下),Dダイマー9.7μg/mL(基準1.0以下),アンチトロンビン65%(基準80~130)。血液生化学所見:総蛋白6.5g/dL,アルブミン3.6g/dL,総ビリルビン8.2mg/dL,直接ビリルビン1.1mg/dL,AST 35U/L,ALT 28U/L,LD 1,987U/L(基準176~353),ALP 234U/L(基準115~359),尿素窒素29mg/dL,クレアチニン0.9mg/dL,血糖84mg/dL,Na 143mEq/L,K 4.0mEq/L,Cl 104mEq/L。  この患者で予想されるのはどれか。

  1. a.血管外溶血
  2. b.球状赤血球
  3. c.骨髄の赤芽球減少
  4. d.ハプトグロビン上昇
  5. e.GPIアンカー蛋白欠損赤血球

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、「血尿」と黄疸、貧血がそろって現れた症例から、溶血の種類と原因疾患を見抜く問題だ。注目してほしいのは、尿の赤さの正体、溶血のパターン、そして凝固・線溶の異常の3点だよ。
医学生医学生
血尿と聞くと、まず膀胱癌や腎炎を考えてしまいます。泌尿器科の実習でも肉眼的血尿の精査をよく見ました。
ドクタードクター
自然な発想だね。でも患者さんが「血尿」と言っても、尿中に赤血球がある真の血尿とは限らない。赤い尿には、遊離ヘモグロビンが出るヘモグロビン尿や、ミオグロビン尿もある。今回は黄疸と同時に始まり、貧血を伴い、尿沈渣にヘモジデリンがある。これがヘモグロビン尿を示す大きな手がかりだ。
医学生医学生
ヘモジデリン尿って、どういう仕組みで出るんでしたっけ。
ドクタードクター
糸球体でろ過されたヘモグロビンを尿細管上皮が取り込み、鉄をヘモジデリンとして蓄える。その細胞が剥がれ落ちて尿に出てくるんだ。だから血管内溶血が繰り返し、あるいは続いていることを示す所見になる。
医学生医学生
網赤血球が増えていて、間接ビリルビン優位の黄疸、LDの著明な上昇もあります。肝酵素は正常なので、黄疸は肝臓ではなく溶血のせいですね。
ドクタードクター
その通り。溶血性貧血の条件がそろっている。では血管内溶血の原因として何を考える?
医学生医学生
CBTの勉強で、TTPやHUS、不適合輸血、発作性寒冷ヘモグロビン尿症を覚えました。
ドクタードクター
いいリストだ。ただ血小板は正常で腎機能も保たれているから、TTP・HUSらしくない。輸血歴も寒冷曝露も激しい運動もない。そして決め手になるのが、Dダイマーの上昇やアンチトロンビンの低下という血栓傾向だ。血管内溶血+血栓傾向となれば、発作性夜間ヘモグロビン尿症、PNHを最も考える。
医学生医学生
PNHは、確かGPIアンカーの異常でしたよね。
ドクタードクター
そう。造血幹細胞のPIGA遺伝子に後天的な変異が起こり、GPIアンカーを合成できなくなる。その結果、GPIアンカーで膜に固定される補体制御因子のCD55とCD59が失われ、赤血球が補体の攻撃を防げずに血管内で壊れる。フローサイトメトリーでCD55・CD59陰性の赤血球や顆粒球、つまりGPIアンカー蛋白欠損赤血球を検出するのが確定診断で、これが正解だ。
医学生医学生
血管外溶血を選ぶのは、溶血の場所が違うからダメなんですね。
ドクタードクター
その通り。血管外溶血は脾臓などのマクロファージが異常な赤血球を食べて壊すもので、遺伝性球状赤血球症や温式自己免疫性溶血性貧血が代表だ。ヘモグロビンはマクロファージ内で処理されるからヘモグロビン尿は通常出ないし、脾腫を伴いやすい。球状赤血球も、まさにそれらの疾患の所見で、PNH赤血球の形態はほぼ正常なんだ。
医学生医学生
骨髄の赤芽球減少は、PNHが再生不良性貧血と関係するから少し迷いました。
ドクタードクター
鋭い迷いだね。確かにPNHは再生不良性貧血と合併・移行することがある。でも本例は網赤血球が7%と増え、白血球も血小板も正常だ。溶血に反応してエリスロポエチンが増え、骨髄は赤芽球過形成になっていると予想される。
医学生医学生
ハプトグロビンは溶血で消費されて下がるので、上昇は逆ですね。急性期反応蛋白だから炎症なら上がりますけど。
ドクタードクター
完璧だ。血管内溶血では測定感度以下まで下がることも多い。発展として、PNHの三大病態は血管内溶血、血栓症、骨髄不全と覚えよう。血栓は肝静脈のBudd-Chiari症候群や門脈、脳静脈洞など、普通はできにくい部位の静脈に起こりやすく、主な死因になる。
医学生医学生
治療はどうするんですか。
ドクタードクター
中心は抗補体療法で、補体C5を阻害するエクリズマブや、投与間隔の長いラブリズマブが使われる。近年はC3阻害薬や補体第二経路の阻害薬も登場した。C5阻害中は髄膜炎菌感染症のリスクが高まるので、髄膜炎菌ワクチンの接種が必須だ。ほかに、NAPスコアが低値になることや、直接Coombs試験が陰性であることも、鑑別の知識として押さえておこう。

まとめ

患者が「血尿」と訴えても、黄疸と貧血を伴い尿沈渣にヘモジデリンを認めれば、血管内溶血によるヘモグロビン尿を考えます。網赤血球増加、間接ビリルビン上昇、LDの著明な上昇、ハプトグロビン低下で溶血を確認し、血管内溶血に凝固・線溶亢進などの血栓傾向が加わればPNHを強く疑います。PNHはPIGA遺伝子の後天的変異でGPIアンカー蛋白であるCD55・CD59が欠損し、補体による血管内溶血をきたす疾患で、フローサイトメトリーでのGPIアンカー蛋白欠損血球の検出が確定診断となります。血管外溶血や球状赤血球は遺伝性球状赤血球症・温式AIHAの特徴で、溶血時の骨髄は赤芽球過形成となります。三大病態(溶血・血栓・骨髄不全)とC5阻害薬使用時の髄膜炎菌ワクチン接種までを結びつけて理解することが、溶血性貧血全体の鑑別力を高めます。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・62歳の男性。「血尿」と黄疸がほぼ同じ時期に現れ、尿の赤みが強くなるとともに倦怠感が出てきた。 ・診察:眼瞼結膜は貧血様、眼球結膜は黄染している。胸骨右縁第2肋間を最強点とする収縮期駆出性雑音は、貧血で心拍出量が増えたために生じる機能性雑音と考えられる。肝臓・脾臓は触れない。 ・尿:潜血3+で、沈渣にヘモジデリンを認める。 ・血算:Hb 7.0g/dLの正球性貧血(MCVは約108fLでやや大きい。網赤血球が多いためと考えられる)。網赤血球7%と増えている。白血球と血小板は正常範囲である。 ・凝固・線溶:PT-INRの軽度延長、FDP・Dダイマーの上昇、アンチトロンビンの低下があり、凝固と線溶が亢進している(血栓を作りやすい状態)。 ・生化学:総ビリルビン8.2mg/dLのうち直接ビリルビンは1.1mg/dLで、間接ビリルビンが主体である。LDは1,987U/Lと著しく高い。AST・ALT・ALPは正常で、肝胆道系の障害はない。

診断へのプロセス

(1) 「血尿」の正体:患者が「血尿」と訴えても、尿中に赤血球がある真の血尿とは限らない。遊離したヘモグロビンが尿に出るヘモグロビン尿(血色素尿)や、ミオグロビン尿のこともある。黄疸と同時に始まり貧血を伴っていること、尿沈渣にヘモジデリンがあることから、本例は血管内溶血によるヘモグロビン尿と考えられる。ヘモジデリン尿は、ろ過されたヘモグロビンを尿細管上皮が取り込み、鉄をヘモジデリンとして蓄え、その細胞が剥がれて尿に出てくる現象である。血管内溶血が繰り返し、あるいは続いていることを示す。 (2) 溶血性貧血の確認:網赤血球の増加(骨髄が代償的に赤血球を盛んに作っている)、間接ビリルビン優位の高ビリルビン血症、LDの著明な上昇がそろっており、溶血性貧血と判断できる。肝酵素が正常であることも、黄疸の原因が肝胆道系ではなく溶血であることを支持する。 (3) 血管内溶血の原因:血管内溶血を起こす疾患には、発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)、発作性寒冷ヘモグロビン尿症(PCH)、血栓性微小血管症(TTP/HUS)、不適合輸血、行軍ヘモグロビン尿症、機械弁などによる赤血球破砕などがある。本例は血小板が正常で、腎機能も保たれ(クレアチニン0.9mg/dL)、輸血歴・寒冷曝露・激しい運動の情報もない。そのうえで凝固・線溶亢進(Dダイマー上昇など)という血栓傾向を伴っている。これらからPNHが最も考えられる。

設問の考え方

PNHは、造血幹細胞のPIGA遺伝子に後天的な変異が起こる疾患である。その結果、GPI(グリコシルホスファチジルイノシトール)アンカーを合成できず、GPIアンカーによって細胞膜に固定される蛋白が膜上から失われる。そのなかには補体制御因子のCD55(DAF)とCD59が含まれるため、PNH赤血球は補体による攻撃を防げず、血管内で溶血する。このため、フローサイトメトリーでCD55・CD59陰性のGPIアンカー蛋白欠損赤血球(PNH型赤血球)を検出することが確定診断となる。

選択肢考察

  1. ×a.  血管外溶血

    誤り。血管外溶血とは、異常な赤血球が主に脾臓(および肝臓)のマクロファージに捕まえられ、食べられて壊れる溶血である。遺伝性球状赤血球症や温式自己免疫性溶血性貧血が代表で、脾腫を伴いやすい。この場合、壊れた赤血球のヘモグロビンはマクロファージの中で処理されるため、ヘモグロビン尿やヘモジデリン尿は通常みられない。PNHでは、補体が活性化して膜侵襲複合体(C5b-9)が赤血球膜に穴をあけるため、血管の中で赤血球が壊れる(血管内溶血)。本例でもヘモジデリン尿があり、脾腫はない。

  2. ×b.  球状赤血球

    誤り。球状赤血球は、赤血球膜の骨格蛋白(スペクトリン、アンキリン、バンド3など)に異常がある遺伝性球状赤血球症や、抗体で膜の一部を失う温式自己免疫性溶血性貧血でみられる。いずれも主に脾臓で壊れる血管外溶血を起こす。PNH赤血球は形態上ほぼ正常で、球状化は特徴的な所見ではない。

  3. ×c.  骨髄の赤芽球減少

    誤り。溶血で貧血になると、腎臓からのエリスロポエチン分泌が増え、骨髄の赤血球造血が盛んになる。そのため骨髄では赤芽球が増え(赤芽球過形成)、末梢血では網赤血球が増える。本例の網赤血球7%はこの反応を表している。なお、PNHは再生不良性貧血と合併したり、再生不良性貧血から移行したりすることがあり、そうした例では骨髄の細胞が少なくなることもある。しかし本例は網赤血球が増え、白血球・血小板も正常であるため、溶血に対する代償的な赤芽球過形成が予想される。

  4. ×d.  ハプトグロビン上昇

    誤り。ハプトグロビンは、血液中の遊離ヘモグロビンと結合する蛋白である。結合した複合体は肝臓ですばやく処理されるため、溶血があるとハプトグロビンは消費されて低下する。特に血管内溶血では遊離ヘモグロビンが大量に出るため、測定できないほど低くなることが多い。このため、ハプトグロビン低値は溶血を示す重要な検査所見である。ハプトグロビンは急性期反応蛋白でもあり、炎症では上昇するが、本例のような溶血発作で上昇することはない。

  5. ○e.  GPIアンカー蛋白欠損赤血球

    正解。PNHでは、造血幹細胞のPIGA遺伝子(X染色体上にあり、GPIアンカー合成の最初の段階に関わる)に後天的な変異が起こる。その幹細胞のクローンがクローン性に増えて、GPIアンカー蛋白を欠く血球を作る。欠損する蛋白には補体制御因子のCD55(DAF:崩壊促進因子)とCD59(MIRL:膜侵襲複合体の形成を抑える因子)が含まれる。このため、PNH赤血球は補体の第二経路による攻撃を防げず、血管内で溶血する。フローサイトメトリーでCD55・CD59(あるいはGPIアンカーに直接結合するFLAER試薬)が陰性の赤血球や顆粒球を検出すれば、PNHと確定診断できる。

溶血性貧血の共通所見

・正球性〜やや大球性の貧血、網赤血球の増加、間接ビリルビン優位の高ビリルビン血症、LDの上昇、ハプトグロビンの低下、骨髄の赤芽球過形成。 ・血管内溶血ではこれに加えて、ヘモグロビン血症、ヘモグロビン尿(褐色〜コーラ色の尿。尿潜血は陽性なのに沈渣の赤血球は少ない)、ヘモジデリン尿がみられ、LDの上昇がとりわけ著しい。 ・血管外溶血では、脾腫を伴いやすく、ヘモグロビン尿は通常みられない。

発作性夜間ヘモグロビン尿症(PNH)

・病態:PIGA遺伝子の後天的変異をもつ造血幹細胞がクローン性に増え、GPIアンカー蛋白(CD55、CD59など)を欠く血球が作られる。その結果、補体による血管内溶血が起こる。赤血球だけでなく、顆粒球・単球・血小板・リンパ球にもGPIアンカー蛋白の欠損がみられる。 ・三大病態:(1) 補体による血管内溶血、(2) 血栓症(肝静脈〈Budd-Chiari症候群〉、門脈・腸間膜静脈、脳静脈洞など、普通は血栓ができにくい部位の静脈血栓が特徴的である。PNH患者の主な死因となる)、(3) 骨髄不全(再生不良性貧血との合併・移行)。 ・血栓ができやすい理由として、補体による血小板の活性化、遊離ヘモグロビンが一酸化窒素(NO)を吸着して起こる血管収縮・内皮障害、PNH型単球・顆粒球から出る組織因子などが考えられている。 ・症状:早朝のヘモグロビン尿が古典的である(睡眠中の軽いアシドーシスで補体が活性化しやすいため、と説明されてきた)。ほかに貧血、黄疸、易疲労感、腹痛、嚥下困難、男性の勃起障害(遊離ヘモグロビンによるNO枯渇で平滑筋が収縮するため)がある。慢性的な尿中への鉄の喪失で鉄欠乏を合併することもある。 ・検査:フローサイトメトリーによるCD55/CD59陰性血球の検出が確定診断の方法である。かつてはHam試験(酸性化血清溶血試験)や砂糖水試験が用いられた。好中球アルカリホスファターゼ(NAP)スコアは低値になる(NAPもGPIアンカー蛋白であるため)。直接Coombs試験は陰性である。 ・治療:抗補体療法として、補体C5を阻害するモノクローナル抗体(エクリズマブ、投与間隔の長いラブリズマブなど)が中心である。さらにC3阻害薬や補体第二経路の阻害薬(B因子・D因子阻害薬)も登場している。C5阻害薬の使用中は髄膜炎菌感染症のリスクが高まるため、髄膜炎菌ワクチンの接種が必要である。そのほか輸血、鉄補充、血栓症に対する抗凝固療法を行い、骨髄不全が強い例では造血幹細胞移植を考慮する。

血管内溶血をきたす主な疾患

PNH、発作性寒冷ヘモグロビン尿症(Donath-Landsteiner抗体)、ABO不適合輸血、TTP/HUS(破砕赤血球、血小板減少)、行軍ヘモグロビン尿症、人工弁・弁膜症による機械的溶血、マラリア、G6PD欠乏症の溶血発作など。

POINT

・「血尿」と訴えても、黄疸・貧血を伴いヘモジデリン尿があれば、血管内溶血によるヘモグロビン尿を考える。 ・溶血の指標は、網赤血球の増加、間接ビリルビンの上昇、LDの上昇、ハプトグロビンの低下である。 ・血管内溶血に血栓傾向が加われば、PNHを疑う。 ・PNHはPIGA遺伝子の後天的変異によりGPIアンカー蛋白(CD55・CD59)が欠損し、補体による血管内溶血をきたす。確定診断はフローサイトメトリーで行う。 ・PNHの三大病態は、血管内溶血、血栓症、骨髄不全である。治療の中心は抗補体療法(C5阻害薬など)で、髄膜炎菌ワクチンの接種が必須である。

※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。