組織病理学 · H1-021
腎アミロイドーシス(Congo red染色)
Renal amyloidosis with Congo red stain
- 描出疾患
- アミロイドーシス
🧠 全体像:腎アミロイドーシスamyloidosisアミロイドーシス(amyloidosis)amyloidosis(アミロイドーシス)(renal amyloidosis)は、ミスフォールドしたタンパク質由来のアミロイド線維 amyloid fibril アミロイド線維(amyloid fibril) amyloid fibril(アミロイド線維) が細胞外へ沈着する病態である。Congo red染色Congo red stain Congo red染色(Congo red stain)Congo red stain(Congo red染色) では沈着部が通常光で橙赤色から赤色となり、交差偏光 polarized light 偏光(polarized light) polarized light(偏光) 下で特徴的な異常偏光 polarized light 偏光(polarized light) polarized light(偏光) 色を示す。腎では「糸球体・血管・間質・尿細管基底膜tubular basement membrane (TBM)尿細管基底膜(tubular basement membrane (TBM))tubular basement membrane (TBM)(尿細管基底膜)」のどこに沈着しているかを順に読む。
標本の要点
| 項目 | 所見 |
|---|---|
| 臓器 | 腎臓 |
| 染色 | Congo red染色Congo red stainCongo red染色(Congo red stain)Congo red stain(Congo red染色) |
| 標的 | βシート構造に富む細胞外アミロイド線維 amyloid fibrilアミロイド線維(amyloid fibril) amyloid fibril(アミロイド線維) |
| 通常光 | 無構造な沈着物がサーモンピンクから橙赤色に染まる |
| 交差偏光 polarized light偏光(polarized light) polarized light(偏光) | 古典的にはリンゴ緑色と表現される異常複屈折 birefringence複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) |
| 主な沈着部位 site of deposition沈着部位(site of deposition) site of deposition(沈着部位) | 糸球体、メサンギウムmesangiumメサンギウム(mesangium)mesangium(メサンギウム)、細動脈・動脈、間質、尿細管基底膜tubular basement membrane (TBM)尿細管基底膜(tubular basement membrane (TBM))tubular basement membrane (TBM)(尿細管基底膜) |
アミロイド形成の流れ
flowchart TD
A["前駆タンパク質の産生増加・構造不安定化"] --> B["タンパク質の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='misfolding'>ミスフォールディング</span>"]
B --> C["βシートに富む不溶性線維を形成"]
C --> D["細胞外へ沈着"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glomerular filtration'>糸球体濾過</span>障壁・血管・間質を障害"]
E --> F["蛋白尿・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='nephrotic syndrome'>ネフローゼ症候群</span>・腎機能低下"]
アミロイドamyloid アミロイド(amyloid)amyloid(アミロイド) は単一のタンパク質名ではなく、異なる前駆タンパク質が共通した線維構造をとって沈着する病変群である。Congo red陽性はアミロイド amyloid アミロイド(amyloid) amyloid(アミロイド) の存在を示すが、AL、AA、ATTRなどの型までは決められないため、免疫組織化学immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC))immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) や質量分析 mass spectrometry 質量分析(mass spectrometry) mass spectrometry(質量分析) などによるアミロイド型判定amyloid typingアミロイド型判定(amyloid typing)amyloid typing(アミロイド型判定)が別に必要になる。
⚠️ 型判定を免疫組織化学 immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC)) immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) だけで終わらせない。 治療方針treatment strategy 治療方針(treatment strategy)treatment strategy(治療方針) は前駆蛋白の種類で決まるのに、従来型conventional 従来型(conventional)conventional(従来型) の免疫組織化学 immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC)) immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) は特異度・感度がともに低い。レーザーマイクロダイセクションで沈着物だけを切り出し、タンデム質量分析tandem mass spectrometry, MS/MS タンデム質量分析(tandem mass spectrometry, MS/MS)tandem mass spectrometry, MS/MS(タンデム質量分析) で構成蛋白を直接同定する方法では、50例の訓練セットで特異度・感度とも100%、41例の心アミロイドーシス cardiac amyloidosis 心アミロイドーシス(cardiac amyloidosis) cardiac amyloidosis(心アミロイドーシス) 検証セットで98%の精度が得られている1。
観察の順序
低倍率
- 腎皮質全体を見て、糸球体と血管が橙赤色に強調される分布を確認する。
- 沈着が糸球体優位か、血管優位か、間質・尿細管基底膜tubular basement membrane (TBM) 尿細管基底膜(tubular basement membrane (TBM))tubular basement membrane (TBM)(尿細管基底膜) にも広がるかを把握 grasp 把握(grasp) grasp(把握) する。
- 正常に近い領域と沈着の強い領域を比較する。
高倍率
| 沈着部位site of deposition沈着部位(site of deposition)site of deposition(沈着部位) | 観察所見 | 機能への影響 |
|---|---|---|
| 糸球体 | メサンギウムmesangium メサンギウム(mesangium)mesangium(メサンギウム) から係蹄壁へ無構造物質が蓄積し、係蹄構造を圧迫する | 蛋白尿、ネフローゼ症候群nephrotic syndromeネフローゼ症候群(nephrotic syndrome)nephrotic syndrome(ネフローゼ症候群) |
| メサンギウムmesangiumメサンギウム(mesangium)mesangium(メサンギウム) | メサンギウムmesangium メサンギウム(mesangium)mesangium(メサンギウム) 領域が拡大し、結節状に見えることがある | 濾過面積の減少 |
| 細動脈・動脈 | 血管壁へ環状に沈着し、壁が肥厚する | 内腔狭窄luminal narrowing内腔狭窄(luminal narrowing)luminal narrowing(内腔狭窄)、虚血 |
| 間質 | 尿細管の間に沈着が広がる | 間質障害、腎機能低下 |
| 尿細管基底膜tubular basement membrane (TBM)尿細管基底膜(tubular basement membrane (TBM))tubular basement membrane (TBM)(尿細管基底膜) | 尿細管周囲が帯状に肥厚する | 尿細管機能障害 |
Congo red染色の解釈
Congo redはアミロイド線維 amyloid fibril アミロイド線維(amyloid fibril) amyloid fibril(アミロイド線維) の配列に沿って結合する。通常光では沈着部が赤橙色に見え、交差偏光 polarized light 偏光(polarized light) polarized light(偏光) では複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) による異常色を示す。
⚠️ 二色性dichroism 二色性(dichroism)dichroism(二色性) と複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) は別の光学現象であり、「リンゴ緑色複屈折 birefringence複屈折(birefringence) birefringence(複屈折)」と「赤緑二色性 dichroism二色性(dichroism) dichroism(二色性)」は同じものの言い換えではない。 Congo red分子はアミロイド線維 amyloid fibril アミロイド線維(amyloid fibril) amyloid fibril(アミロイド線維) 上に一定の向きで配列するため、二色性dichroism 二色性(dichroism)dichroism(二色性) (dichroism:振動方向によって吸収される光が変わる)と複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) (birefringence:振動方向によって屈折率 refractive index 屈折率(refractive index) refractive index(屈折率) が変わる)の両方を獲得する2。ただし両者が現れる光学条件が違う。偏光polarized light 偏光(polarized light)polarized light(偏光) 子と検光子 analyzer 検光子(analyzer) analyzer(検光子) を正確に直交させたときに見えるのは複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) による色で、配向したCongo redの複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) は吸収ピーク近傍で最大となり、短波長側では負(青を透過)、長波長側では正(黄を透過)へ転じ、その混合が緑として知覚される。スライドslide スライド(slide)slide(スライド) ガラスなど光学系がもつ付加的な複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) が青か黄を削るため、実際には黄緑・黄・青緑・青が見えることが多い。一方偏光polarized light 偏光(polarized light)polarized light(偏光) 子をずらしていくと複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) の効果が弱まり、代わりに二色性 dichroism 二色性(dichroism) dichroism(二色性) の効果が現れて緑から赤へ(逆向きでは緑から無色へ)変わる。この非対称な変化はアミロイド amyloid アミロイド(amyloid) amyloid(アミロイド) の確認に有用である3。すなわち偏光 polarized light 偏光(polarized light) polarized light(偏光) 色は赤・黄・緑などを含み標本の厚さや光学条件で変化するので、古典的な「リンゴ緑色複屈折apple-green birefringenceリンゴ緑色複屈折(apple-green birefringence)apple-green birefringence(リンゴ緑色複屈折)」より、交差偏光 polarized light 偏光(polarized light) polarized light(偏光) 下で見えるものは異常色anomalous colours異常色(anomalous colours)anomalous colours(異常色)と呼ぶほうが正確である。重要なのは緑色そのものではなく、Congo red陽性沈着物が交差偏光 polarized light 偏光(polarized light) polarized light(偏光) 下で特徴的な異常複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) を示し、偏光polarized light 偏光(polarized light)polarized light(偏光) 子をずらすと二色性 dichroism 二色性(dichroism) dichroism(二色性) による色変化を伴うことである。
💡 通常光だけで赤い沈着を見つけて終わらず、偏光polarized light 偏光(polarized light)polarized light(偏光) 所見と組織内分布を組み合わせる。染色が弱い場合や標本が厚すぎる場合は判定が難しく、臨床的疑いが強ければ別切片・別組織での再評価が必要になる。
鑑別
| 病変 | Congo red | 鑑別点 |
|---|---|---|
| 糖尿病性結節性糸球体硬化症 nodular glomerulosclerosis結節性糸球体硬化症(nodular glomerulosclerosis) nodular glomerulosclerosis(結節性糸球体硬化症) | 陰性 | PAS陽性PAS-positive PAS陽性(PAS-positive)PAS-positive(PAS陽性) のメサンギウム基質 mesangial matrix メサンギウム基質(mesangial matrix) mesangial matrix(メサンギウム基質) 増加とKimmelstiel-Wilson結節 Kimmelstiel-Wilson nodules Kimmelstiel-Wilson結節(Kimmelstiel-Wilson nodules) Kimmelstiel-Wilson nodules(Kimmelstiel-Wilson結節) を示す |
| 硝子化hyalinization硝子化(hyalinization)hyalinization(硝子化) | 陰性 | HEで均質好酸性に見えても、特徴的な異常複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) を示さない |
| 線維性瘢痕fibrous scar (fibrotic scar)線維性瘢痕(fibrous scar (fibrotic scar))fibrous scar (fibrotic scar)(線維性瘢痕) | 陰性 | 膠原線維collagen fiber 膠原線維(collagen fiber)collagen fiber(膠原線維) が主体で、組織構築architecture 組織構築(architecture)architecture(組織構築) の収縮・硬化を伴う |
| フィブリン沈着 | 陰性 | 急性血管傷害や壊死性病変に伴い、分布と特殊染色 special stains 特殊染色(special stains) special stains(特殊染色) が異なる |
まとめ
- 腎アミロイドーシスRenal Amyloidosis 腎アミロイドーシス(Renal Amyloidosis)Renal Amyloidosis(腎アミロイドーシス) では、糸球体、メサンギウムmesangiumメサンギウム(mesangium)mesangium(メサンギウム)、血管、間質、尿細管基底膜tubular basement membrane (TBM) 尿細管基底膜(tubular basement membrane (TBM))tubular basement membrane (TBM)(尿細管基底膜) へ細胞外アミロイド amyloid アミロイド(amyloid) amyloid(アミロイド) が沈着する。
- Congo red染色Congo red stain Congo red染色(Congo red stain)Congo red stain(Congo red染色) は通常光で赤橙色、交差偏光 polarized light 偏光(polarized light) polarized light(偏光) 下で特徴的な異常複屈折 birefringence 複屈折(birefringence) birefringence(複屈折) を示す。
- 「リンゴ緑色」は古典的な表現であり、緑色だけを絶対条件として機械的に判定しない。
- Congo red陽性だけではアミロイド amyloid アミロイド(amyloid) amyloid(アミロイド) 型を決定できず、臨床情報と型判定を組み合わせる。免疫組織化学immunohistochemistry (IHC) 免疫組織化学(immunohistochemistry (IHC))immunohistochemistry (IHC)(免疫組織化学) 単独では型を誤りうるため、質量分析mass spectrometry 質量分析(mass spectrometry)mass spectrometry(質量分析) による直接同定が信頼性 reliability 信頼性(reliability) reliability(信頼性) で勝る1。
出典
- 1.Classification of amyloidosis by laser microdissection and mass spectrometry-based proteomic analysis in clinical biopsy specimens(Blood・2009)アミロイドーシスの治療は前駆蛋白の種類で決まるため型判定が不可欠である一方、従来用いられてきた免疫組織化学は特異度・感度がともに低いこと、レーザーマイクロダイセクションとタンデム質量分析を組み合わせた方法は50例の訓練セットで特異度・感度100%、41例の心アミロイドーシス検証セットで98%の精度で型を同定したことを確認した。閲覧 2026-08-24
- 2.Optical properties of amyloid stained by Congo red: history and mechanisms(Micron・2009)Congo red分子はアミロイド線維上に配向するため二色性と複屈折の両方を示し、交差偏光下で見える色は屈折率の異常分散と吸収、光学系の付加的な複屈折が組み合わさった異常色(anomalous colours)である。緑一色に限られるわけではなく、偏光子と検光子のずらし方によっても色が変わる閲覧 2026-08-24
- 3.Physical basis of colors seen in Congo red-stained amyloid in polarized light(Laboratory Investigation・2008)配向したCongo redの複屈折は吸収ピーク近傍で最大となり、短波長側では負(青を透過)、長波長側では正(黄を透過)で、その混合が緑として知覚されること、スライドガラスなど光学系の付加的複屈折が青または黄を削るため実際には黄緑・黄・青緑・青が見えること、偏光子・検光子をずらすと複屈折の効果が減って二色性の効果が現れ緑から赤へ(逆向きでは緑から無色へ)変わり、この非対称性がアミロイドの確認に有用であること、したがって交差偏光下の所見はapple-green birefringenceではなくanomalous colorsと呼ぶほうが正確であることを確認した。閲覧 2026-08-24