病理学 · A/19
腎結石・胆石(形成)
Stone formation — kidney and gallbladder stones
🧠 全体像:腎結石も胆石も、根っこは「何かが過飽和 supersaturation 過飽和(supersaturation) supersaturation(過飽和) で析出 precipitation 析出(precipitation) precipitation(析出) し、それを止める阻害因子が足りない」という同じロジック。腎結石は尿中成分(Ca・ストルバイトstruviteストルバイト(struvite)struvite(ストルバイト)・尿酸・シスチンCystineシスチン(Cystine)Cystine(シスチン))の過飽和 supersaturation過飽和(supersaturation) supersaturation(過飽和)、胆石はコレステロールの過飽和 supersaturation 過飽和(supersaturation) supersaturation(過飽和) +胆嚢運動低下 gallbladder hypomotility 胆嚢運動低下(gallbladder hypomotility) gallbladder hypomotility(胆嚢運動低下) が主役で、成分の違いがX線での見え方(不透過か透過か)を左右する。
腎結石(尿路結石症)
- 尿路集合系 collecting system 集合系(collecting system) collecting system(集合系) のどこにでも生じる結石の形成。すべてにムコタンパクmucoprotein ムコタンパク(mucoprotein)mucoprotein(ムコタンパク) の有機マトリックスを含む。
- 一般的な原因: 結石構成成分による尿の過飽和supersaturation過飽和(supersaturation)supersaturation(過飽和)が溶解度を超えること+阻害因子の欠如(例:クエン酸)。過飽和supersaturation過飽和(supersaturation)supersaturation(過飽和)・核形成nucleation核形成(nucleation)nucleation(核形成)・成長という古典的理解に加え、Randallプラークへの付着や尿細管プラグ plug プラグ(plug) plug(プラグ) など複数の経路が関与するとされる。1
結石の種類
| 種類 | 割合 | 主な原因・pH |
|---|---|---|
| シュウ酸Oxalate シュウ酸(Oxalate)Oxalate(シュウ酸) カルシウム・リン酸カルシウムcalcium phosphateリン酸カルシウム(calcium phosphate)calcium phosphate(リン酸カルシウム) | 約80% | 高カルシウム尿hypercalciuria 高カルシウム尿(hypercalciuria)hypercalciuria(高カルシウム尿) (多くは血清Ca正常の特発性高カルシウム尿症 idiopathic hypercalciuria特発性高カルシウム尿症(idiopathic hypercalciuria) idiopathic hypercalciuria(特発性高カルシウム尿症)。副甲状腺機能亢進症hyperparathyroidism 副甲状腺機能亢進症(hyperparathyroidism)hyperparathyroidism(副甲状腺機能亢進症) などの高カルシウム血症 hypercalcemia 高カルシウム血症(hypercalcemia) hypercalcemia(高カルシウム血症) でも起こる)、高尿酸尿。pHの影響は成分で異なり、シュウ酸Oxalate シュウ酸(Oxalate)Oxalate(シュウ酸) Caは持続的な酸性尿 acidic urine 酸性尿(acidic urine) acidic urine(酸性尿) (pH<5.5)で尿酸との共結晶化 cocrystallization 共結晶化(cocrystallization) cocrystallization(共結晶化) が促され、リン酸Ca(炭酸アパタイトcarbonate apatite炭酸アパタイト(carbonate apatite)carbonate apatite(炭酸アパタイト))はpH>6.8のアルカリ尿 Alkaline urineアルカリ尿(Alkaline urine) Alkaline urine(アルカリ尿)で析出 precipitation 析出(precipitation) precipitation(析出) する。淡褐色 |
| ストルバイトstruvite ストルバイト(struvite)struvite(ストルバイト) (リン酸Mgアンモニウム) | 分析された結石の2〜15%2 | ウレアーゼ陽性菌感染(Proteus)→ アルカリ尿Alkaline urineアルカリ尿(Alkaline urine)Alkaline urine(アルカリ尿)。大きく暗色、サンゴ状結石staghorn calculusサンゴ状結石(staghorn calculus)staghorn calculus(サンゴ状結石) |
| 尿酸 | 6〜7% | 低pH、痛風、白血病。X線透過性radiolucentX線透過性(radiolucent)radiolucent(X線透過性) |
| シスチンCystineシスチン(Cystine)Cystine(シスチン) | 1〜2% | 遺伝性のトランスポーター欠陥(シスチン尿症Cystinuriaシスチン尿症(Cystinuria)Cystinuria(シスチン尿症))、低pH |
💡 結石型ごとの割合はコホートで幅があり、カルシウム含有結石を約75%とし、ストルバイトstruvite ストルバイト(struvite)struvite(ストルバイト) を2〜3%程度とやや低く見積もる報告もある。1
💡 高カルシウム尿hypercalciuria 高カルシウム尿(hypercalciuria)hypercalciuria(高カルシウム尿) は、血清Caが正常な特発性高カルシウム尿症 idiopathic hypercalciuria特発性高カルシウム尿症(idiopathic hypercalciuria) idiopathic hypercalciuria(特発性高カルシウム尿症)・肉芽腫性疾患granulomatous disease 肉芽腫性疾患(granulomatous disease)granulomatous disease(肉芽腫性疾患) でも、副甲状腺機能亢進症hyperparathyroidism副甲状腺機能亢進症(hyperparathyroidism)hyperparathyroidism(副甲状腺機能亢進症)・ビタミンD過剰・悪性腫瘍などの高カルシウム血症 hypercalcemia 高カルシウム血症(hypercalcemia) hypercalcemia(高カルシウム血症) でも起こる。高カルシウム血症hypercalcemia 高カルシウム血症(hypercalcemia)hypercalcemia(高カルシウム血症) の代表である原発性副甲状腺機能亢進症 primary hyperparathyroidism, PHPT 原発性副甲状腺機能亢進症(primary hyperparathyroidism, PHPT) primary hyperparathyroidism, PHPT(原発性副甲状腺機能亢進症) は、カルシウム結石全体の推定約5%にとどまる2。つまり「カルシウム結石=高カルシウム血症 hypercalcemia高カルシウム血症(hypercalcemia) hypercalcemia(高カルシウム血症)」ではない。
形態と臨床
- 80%が片側性。腎盂・腎杯renal calyx腎杯(renal calyx)renal calyx(腎杯)・膀胱に生じ、平滑または不整。サンゴ状結石staghorn calculusサンゴ状結石(staghorn calculus)staghorn calculus(サンゴ状結石)は腎盂+腎杯 renal calyx 腎杯(renal calyx) renal calyx(腎杯) を満たす。
- 大きな腎盂結石は無症状のことがある。小結石 → 尿管 → 鼠径部groin 鼠径部(groin)groin(鼠径部) へ放散する激しい疝痛(腎疝痛renal colic腎疝痛(renal colic)renal colic(腎疝痛))+血尿。閉塞 → 水腎症、潰瘍化ulceration潰瘍化(ulceration)ulceration(潰瘍化)・出血、尿路感染の合併。診断は放射線学的。
胆石(胆石症)
- 危険因子: 加齢、女性(2倍)、西欧社会、遺伝、胆嚢運動の低下(妊娠、体重減少、脊髄損傷spinal cord injury, SCI脊髄損傷(spinal cord injury, SCI)spinal cord injury, SCI(脊髄損傷))。古典的な「40歳代・女性・肥満・色白・多産multiparity 多産(multiparity)multiparity(多産) (forty, female, fatty, fair, fertileの5F)」は現在も主要な危険因子とされる。3
- 70〜80%は無症状。有症状 → 胆道疝痛biliary colic胆道疝痛(biliary colic)biliary colic(胆道疝痛)、胆嚢炎、蓄膿Empyema蓄膿(Empyema)Empyema(蓄膿)・穿孔・瘻孔、胆管炎、閉塞性の胆汁うっ滞、膵炎、腸閉塞(胆石イレウスgallstone ileus胆石イレウス(gallstone ileus)gallstone ileus(胆石イレウス))。⚠️ 無症候性胆石asymptomatic gallstones 無症候性胆石(asymptomatic gallstones)asymptomatic gallstones(無症候性胆石) の10年累積 cumulative 累積(cumulative) cumulative(累積) 症候化率は約10〜20%にとどまり、胆嚢癌gallbladder cancer 胆嚢癌(gallbladder cancer)gallbladder cancer(胆嚢癌) 合併も0〜0.5%とまれなため、無症候性胆石asymptomatic gallstones 無症候性胆石(asymptomatic gallstones)asymptomatic gallstones(無症候性胆石) に対する予防的胆嚢摘出術 Cholecystectomy 胆嚢摘出術(Cholecystectomy) Cholecystectomy(胆嚢摘出術) は一般に推奨されない。ただし胆嚢癌gallbladder cancer 胆嚢癌(gallbladder cancer)gallbladder cancer(胆嚢癌) の高危険群(3 cmを超える結石、10 mmを超えるポリープ、陶器様胆嚢porcelain gallbladder陶器様胆嚢(porcelain gallbladder)porcelain gallbladder(陶器様胆嚢)、胆嚢壁肥厚gallbladder wall thickening胆嚢壁肥厚(gallbladder wall thickening)gallbladder wall thickening(胆嚢壁肥厚)、充満結石)では、無症候でも胆嚢摘出術 Cholecystectomy 胆嚢摘出術(Cholecystectomy) Cholecystectomy(胆嚢摘出術) を考慮すべきとされる(弱い推奨)。3
コレステロール結石
- 結晶性のコレステロール一水和 hydration 水和(hydration) hydration(水和) 物。4因子: 胆汁のコレステロール過飽和supersaturation過飽和(supersaturation)supersaturation(過飽和)、核形成nucleation核形成(nucleation)nucleation(核形成)、胆嚢の運動低下・うっ滞、粘液の過剰分泌。
- リスク:エストロゲン(肝コレステロール分泌の増加)、肥満・急速な体重減少、高脂血症Hyperlipidemia高脂血症(Hyperlipidemia)Hyperlipidemia(高脂血症)。
- 胆嚢内にのみ生じる。卵円形で硬く、80%がX線透過性 radiolucentX線透過性(radiolucent) radiolucent(X線透過性)。先進国ではコレステロール結石 cholesterol stone コレステロール結石(cholesterol stone) cholesterol stone(コレステロール結石) が優位だが胆石保有率・型の割合は集団で大きく異なる。4
色素結石
- 非抱合型ビリルビンunconjugated bilirubin非抱合型ビリルビン(unconjugated bilirubin)unconjugated bilirubin(非抱合型ビリルビン)(溶血、胆道感染)由来 → 不溶性のビリルビン酸カルシウム。
- 黒色 = 無菌胆汁、小型、しばしばX線不透過 radiopaqueX線不透過(radiopaque) radiopaque(X線不透過)。褐色 = 感染した胆管、軟らかく脂ぎった、X線透過性radiolucentX線透過性(radiolucent)radiolucent(X線透過性)。胆嚢内の結石は主にコレステロール石 cholesterol gallstoneコレステロール石(cholesterol gallstone) cholesterol gallstone(コレステロール石)・黒色色素石black pigment stone 黒色色素石(black pigment stone)black pigment stone(黒色色素石) であるのに対し、胆管内の結石の大半は褐色色素石 brown pigment stone 褐色色素石(brown pigment stone) brown pigment stone(褐色色素石) であり、存在部位によって成因 etiology 成因(etiology) etiology(成因) が異なる。5
💡 ポイント: カルシウム結石(最多、X線不透過radiopaqueX線不透過(radiopaque)radiopaque(X線不透過))— 高カルシウム尿hypercalciuria 高カルシウム尿(hypercalciuria)hypercalciuria(高カルシウム尿) にはサイアザイド thiazide サイアザイド(thiazide) thiazide(サイアザイド) またはクエン酸製剤 citrate preparationクエン酸製剤(citrate preparation) citrate preparation(クエン酸製剤)、低クエン酸尿hypocitraturia 低クエン酸尿(hypocitraturia)hypocitraturia(低クエン酸尿) にはクエン酸製剤 citrate preparationクエン酸製剤(citrate preparation) citrate preparation(クエン酸製剤)。ストルバイトstruviteストルバイト(struvite)struvite(ストルバイト) → ウレアーゼ陽性菌感染によるサンゴ状結石 staghorn calculusサンゴ状結石(staghorn calculus) staghorn calculus(サンゴ状結石)。尿酸(X線透過、酸性尿acidic urine酸性尿(acidic urine)acidic urine(酸性尿))— まずクエン酸製剤 citrate preparation クエン酸製剤(citrate preparation) citrate preparation(クエン酸製剤) による尿のアルカリ化urinary alkalinization尿のアルカリ化(urinary alkalinization)urinary alkalinization(尿のアルカリ化)が基本で、アロプリノールallopurinolアロプリノール(allopurinol)allopurinol(アロプリノール)は高尿酸尿を伴う例に用いる2。胆石:コレステロール(5F、X線透過)と色素(溶血・感染)。
⚠️ 「シュウ酸カルシウム結石calcium oxalate stone シュウ酸カルシウム結石(calcium oxalate stone)calcium oxalate stone(シュウ酸カルシウム結石) の予防に食事性カルシウムを制限する」というかつての指導は現在は推奨されない。 食事性カルシウムを制限すると腸管内でシュウ酸 Oxalate シュウ酸(Oxalate) Oxalate(シュウ酸) と結合するカルシウムが減り、遊離シュウ酸 Oxalate シュウ酸(Oxalate) Oxalate(シュウ酸) の吸収・尿中排泄urinary excretion 尿中排泄(urinary excretion)urinary excretion(尿中排泄) がかえって増える(カルシウム摂取量200 mg/日で腸管シュウ酸 Oxalate シュウ酸(Oxalate) Oxalate(シュウ酸) 吸収率 absorptivity 吸収率(absorptivity) absorptivity(吸収率) 17%、1,200 mg/日で2.6%という報告がある)。高カルシウム尿hypercalciuria 高カルシウム尿(hypercalciuria)hypercalciuria(高カルシウム尿) を伴うシュウ酸カルシウム結石 calcium oxalate stone シュウ酸カルシウム結石(calcium oxalate stone) calcium oxalate stone(シュウ酸カルシウム結石) の男性120例を対象とした5年間の無作為化試験でも、通常量カルシウム(1,200 mg/日)・通常量蛋白質・低塩分の食事の方が従来の低カルシウム食(400 mg/日)より結石再発が少なかった。6
まとめ
- 腎結石は尿中の結石成分の過飽和 supersaturation 過飽和(supersaturation) supersaturation(過飽和) と阻害因子(クエン酸など)の欠如で形成される。
- 頻度はシュウ酸 Oxalate シュウ酸(Oxalate) Oxalate(シュウ酸) カルシウム・リン酸カルシウムcalcium phosphate リン酸カルシウム(calcium phosphate)calcium phosphate(リン酸カルシウム) 結石が最多(約80%)で、ストルバイトstruvite ストルバイト(struvite)struvite(ストルバイト) はウレアーゼ陽性菌感染によるサンゴ状結石 staghorn calculusサンゴ状結石(staghorn calculus) staghorn calculus(サンゴ状結石)、尿酸結石uric acid stone 尿酸結石(uric acid stone)uric acid stone(尿酸結石) はX線透過性 radiolucent X線透過性(radiolucent) radiolucent(X線透過性) で低pH尿に生じる。
- 胆石はコレステロール結石 cholesterol stone コレステロール結石(cholesterol stone) cholesterol stone(コレステロール結石) (過飽和supersaturation過飽和(supersaturation)supersaturation(過飽和)・核形成nucleation核形成(nucleation)nucleation(核形成)・胆嚢運動低下gallbladder hypomotility胆嚢運動低下(gallbladder hypomotility)gallbladder hypomotility(胆嚢運動低下)・粘液過剰分泌の4因子)とビリルビン由来の色素結石 Pigment stones 色素結石(Pigment stones) Pigment stones(色素結石) (黒色=無菌胆汁、褐色=感染胆管)に大別される。
- 胆石の危険因子は加齢、女性、西欧社会、遺伝、胆嚢運動の低下(妊娠・体重減少・脊髄損傷spinal cord injury, SCI脊髄損傷(spinal cord injury, SCI)spinal cord injury, SCI(脊髄損傷))。
- 多くは無症状だが、閉塞すると腎結石は疝痛・血尿、胆石は胆道疝痛 biliary colic胆道疝痛(biliary colic) biliary colic(胆道疝痛)・胆嚢炎・膵炎などを来す。
出典
- 1.Pathophysiology and Main Molecular Mechanisms of Urinary Stone Formation and Recurrence(International Journal of Molecular Sciences・2024)尿路結石の再発率は5年で最大50%に達すること、結石成分の内訳は研究により幅があるがカルシウム含有結石(シュウ酸カルシウム・リン酸カルシウム)が約75%を占め、その他に炭酸アパタイト・尿酸・ストルバイト(約2.7%)・ブルシャイトが続くこと、形成機序は過飽和・核形成・成長・凝集という古典的理解に加えRandallプラークへの付着や尿細管プラグなど複数の経路が関与することを確認した。閲覧 2026-08-27
- 2.EAU Guidelines on Urolithiasis: Metabolic Evaluation and Recurrence Prevention(European Association of Urology・2026)高カルシウム尿は血清Ca正常(特発性高カルシウム尿症・肉芽腫性疾患)の場合と高カルシウム血症(副甲状腺機能亢進症・肉芽腫性疾患・ビタミンD過剰・悪性腫瘍)の場合があること、原発性副甲状腺機能亢進症は全カルシウム結石形成の推定約5%を占めること、持続的な酸性尿(pH<5.5)は尿酸とシュウ酸カルシウムの共結晶化を促しうること、リン酸カルシウムのうち炭酸アパタイトはpH>6.8で結晶化し感染と関連しうること、高カルシウム尿にはサイアザイドまたはアルカリ性クエン酸製剤あるいは両者を、低クエン酸尿にはアルカリ性クエン酸製剤または重炭酸ナトリウムを処方すること(いずれも強い推奨)、尿酸結石ではアルカリ性クエン酸製剤で尿をアルカリ化し、アロプリノールは高尿酸尿を伴う尿酸結石形成者に処方すること(いずれも強い推奨)を確認した。閲覧 2026-09-23
- 3.Evidence-based clinical practice guidelines for cholelithiasis 2021(Journal of Gastroenterology・2023)全文(PMC10423145)で確認した。胆嚢結石の危険因子として「40歳代・女性・肥満・色白・多産(forty, female, fatty, fair, fertileの5F)」が依然として強い危険因子であること、胆嚢結石保有者の約70%は無症候でその後も無症候にとどまることが多く、無症候性胆石の10年累積症候化率は約10〜20%と推定されること、無症候性胆嚢結石からの胆嚢癌合併は0〜0.5%とまれで意思決定分析でも予防的胆嚢摘出術は予後を改善しないことから、一般に予防的胆嚢摘出術は推奨されないこと、ただしCQ3-(1)-1は胆嚢癌の高危険群(3 cmを超える結石、10 mmを超えるポリープ、陶器様胆嚢、胆嚢壁肥厚、充満結石)では胆嚢摘出術を考慮すべきとしていること(弱い推奨、エビデンスレベルC)を確認した。閲覧 2026-08-27
- 4.Gallstone disease: Epidemiology of gallbladder stone disease(Best Practice and Research Clinical Gastroenterology・2006)胆石保有率は集団で大きく異なり、アメリカ先住民では60〜70%、先進国の白人成人では10〜15%であること、先進国ではコレステロール石が優位で黒色色素石は15%だが、東アジアでは胆道感染や寄生虫に関連する褐色色素石が胆管内・肝内胆管に生じやすいことを確認した。閲覧 2026-08-27
- 5.Gallstone disease: Epidemiology, pathogenesis, and classification of biliary stones (common bile duct and intrahepatic)(Best Practice and Research Clinical Gastroenterology・2006)胆嚢内の結石は主にコレステロール石か黒色色素石であるのに対し、胆管結石の大半は褐色色素石(ビリルビンカルシウム石)であり、胆石の存在部位によって成因・分類が異なることを確認した。閲覧 2026-08-27
- 6.Nutrition and Kidney Stone Disease(Nutrients・2021)食事性カルシウムの制限は骨量減少とシュウ酸の腸管吸収・尿中排泄増加を招くため避けるべきであること、健常者を対象にした[13C2]シュウ酸吸収試験ではカルシウム摂取量200 mg/日で腸管シュウ酸吸収率17%、1,200 mg/日で2.6%と逆相関したこと、120例の男性シュウ酸カルシウム結石・高カルシウム尿症患者を対象とした5年間の無作為化試験では通常量カルシウム(1,200 mg/日)・通常蛋白・低塩分食の方が従来の低カルシウム食(400 mg/日)より結石再発が少なかったことを確認した。閲覧 2026-08-27