急性尿細管壊死（ATN）

🧠 全体像：ATNは「虚血性/色素誘発性」と「腎毒性」という2系統の原因が、それぞれ違う尿細管部位を違う重症度で傷害する点が核心である。基底膜が壊れるか保たれるかが、そのまま腎の回復（再生できるか）を決める。

定義

• 臨床病理学的疾患単位：
  • 形態学的に：傷害された尿細管上皮細胞 renal tubular epithelial cell尿細管上皮細胞（renal tubular epithelial cell） renal tubular epithelial cell（尿細管上皮細胞）。
  • 臨床的に：急性の腎機能抑制。
• 急性腎障害acute kidney injury, AKI急性腎障害（acute kidney injury, AKI）acute kidney injury, AKI（急性腎障害）のうち腎性（腎実質性intrinsic renal腎実質性（intrinsic renal）intrinsic renal（腎実質性））の最多原因（授業資料は「急性腎不全acute kidney injury 急性腎不全（acute kidney injury）acute kidney injury（急性腎不全） の最多原因」と書く）。疾患としての詳細は急性尿細管壊死acute tubular necrosis, ATN急性尿細管壊死（acute tubular necrosis, ATN）acute tubular necrosis, ATN（急性尿細管壊死）も参照。
• 24時間以内に尿量 < 400 mL/日 → 乏尿。

⚠️ 「壊死」という病名だが、実際に広範な細胞壊死 cell necrosis 細胞壊死（cell necrosis） cell necrosis（細胞壊死） を伴うことは多くない。 実験動物へ長時間の温阻血を負荷すると尿細管に広範な壊死が生じるが、ヒトの臨床的なATNの腎生検では、重度の腎機能障害 renal impairment 腎機能障害（renal impairment） renal impairment（腎機能障害） の割に尿細管の器質的 organic (structural, as opposed to functional) 器質的（organic (structural, as opposed to functional)） organic (structural, as opposed to functional)（器質的） な障害は限定的であることが多い。動脈瘤破裂aneurysm rupture動脈瘤破裂（aneurysm rupture）aneurysm rupture（動脈瘤破裂）・急性解離など真の温阻血を来す病態では文字通りの壊死が生じうるが、それはAKIのごく一部である¹。この乖離から、近年は「急性尿細管傷害acute tubular injury 急性尿細管傷害（acute tubular injury）acute tubular injury（急性尿細管傷害） （ATI）」という呼称も併用される。ATNは今も臨床で最も広く使われる呼称であり、本ノートでも以下その呼称を用いる。

ATNの3型

A）虚血性ATN

• ショック → 循環の再分配 → 腎血流renal blood flow 腎血流（renal blood flow）renal blood flow（腎血流） 低下 → O₂・基質供給の低下 → 尿細管の虚血。
• 原因：重度の循環血液量減少 hypovolemia循環血液量減少（hypovolemia） hypovolemia（循環血液量減少）、敗血症、出血、熱傷、脱水、CHF。

B）色素誘発性ATN

• 尿細管腔tubular lumen 尿細管腔（tubular lumen）tubular lumen（尿細管腔） での色素の析出 precipitation析出（precipitation） precipitation（析出） → 円柱形成 → 流れを閉塞 → 尿細管内圧の上昇 → H₂O＋血漿の間質への漏出 → 外圧の上昇 → 尿細管の虚脱。
• 主な2色素：
  • ヘモグロビン — 重度の血管内溶血intravascular hemolysis血管内溶血（intravascular hemolysis）intravascular hemolysis（血管内溶血）（輸血反応transfusion reaction輸血反応（transfusion reaction）transfusion reaction（輸血反応）、マラリア）。
  • ミオグロビンmyoglobin, Mbミオグロビン（myoglobin, Mb）myoglobin, Mb（ミオグロビン） — 挫滅症候群Crush syndrome挫滅症候群（Crush syndrome）Crush syndrome（挫滅症候群）・横紋筋融解rhabdomyolysis横紋筋融解（rhabdomyolysis）rhabdomyolysis（横紋筋融解）（筋の崩壊）。

C）腎毒性ATN

• 原因：
  • 重金属heavy metals重金属（heavy metals）heavy metals（重金属） — 水銀mercury水銀（mercury）mercury（水銀）、鉛lead鉛（lead）lead（鉛）、ヒ素arsenicヒ素（arsenic）arsenic（ヒ素）
  • 薬物 — アミノグリコシド、アムホテリシン、シスプラチン、造影剤
  • 有機溶媒 — 四塩化炭素carbon tetrachloride四塩化炭素（carbon tetrachloride）carbon tetrachloride（四塩化炭素）、エチレングリコールethylene glycolエチレングリコール（ethylene glycol）ethylene glycol（エチレングリコール）

💡 「造影剤腎症contrast-induced nephropathy造影剤腎症（contrast-induced nephropathy）contrast-induced nephropathy（造影剤腎症）」のリスクは、かつて考えられていたより低いことが分かってきている。 米国放射線学会（ACR）と全米腎臓財団（NKF）の2020年合同声明は、腎機能低下患者での静注ヨード造影剤 iodinated contrast ヨード造影剤（iodinated contrast） iodinated contrast（ヨード造影剤） による急性腎障害 acute kidney injury, AKI 急性腎障害（acute kidney injury, AKI） acute kidney injury, AKI（急性腎障害） リスクは過大評価されてきたとした。予防は維持透析を受けていないAKIまたはeGFReGFR（estimated glomerular filtration rate） 30未満の患者で適応とし（eGFR 30〜44は個別の高リスク状況で考慮）、行うときは生理食塩水 saline 生理食塩水（saline） saline（生理食塩水） による等張の補液を望ましい方法としている。N-アセチルシステインN-acetylcysteine, NAC N-アセチルシステイン（N-acetylcysteine, NAC）N-acetylcysteine, NAC（N-アセチルシステイン） は推奨せず、炭酸水素ナトリウムsodium bicarbonate 炭酸水素ナトリウム（sodium bicarbonate）sodium bicarbonate（炭酸水素ナトリウム） は効果が同等らしいものの調製の手間から優先しない²。救急外来受診17,934件（造影CT・単純CTnoncontrast CT単純CT（noncontrast CT）noncontrast CT（単純CT）・CTCT（computed tomography）非施行の3群を含む）を背景因子で揃えた後ろ向きコホート retrospective cohort 後ろ向きコホート（retrospective cohort） retrospective cohort（後ろ向きコホート） でも、造影剤投与はAKI発生率 incidence 発生率（incidence） incidence（発生率） の上昇と関連しなかった（従来のCINCIN（cervical intraepithelial neoplasia）基準でオッズ比 odds ratio, OR オッズ比（odds ratio, OR） odds ratio, OR（オッズ比） 0.96、95%CI 0.85〜1.08）³。造影剤を腎毒性物質の一覧から外してよいという意味ではなく、適応のある造影検査を腎機能だけを理由に控えないという主旨である。

発生機序

• 原因が間に合って除かれればATNは可逆的。
• ショック（脱水、腎動脈狭窄renal artery stenosis, RAS腎動脈狭窄（renal artery stenosis, RAS）renal artery stenosis, RAS（腎動脈狭窄）、CHF）→ 血流低下 → RAASRAAS（renin-angiotensin-aldosterone system）亢進 → 毛細血管前の収縮 → 糸球体血漿流量glomerular plasma flow 糸球体血漿流量（glomerular plasma flow）glomerular plasma flow（糸球体血漿流量） の低下＋尿細管へのO₂低下。
• 尿細管細胞＋色素の脱落 → 円柱形成 → 尿流を閉塞 → 尿細管内圧上昇 → 間質への液体漏出（浮腫）→ GFRGFR（glomerular filtration rate）低下 → 尿細管の虚脱。

flowchart TD
    A["ショック・重度<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypovolemia'>循環血液量減少</span>"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='renal blood flow'>腎血流</span>低下"]
    B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='renin-angiotensin-aldosterone system'>RAAS</span>亢進→毛細血管前収縮"]
    C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glomerular plasma flow'>糸球体血漿流量</span>低下<br>＋尿細管への<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myocardial oxygen supply'>酸素供給</span>低下"]
    D --> E["尿細管細胞・色素の脱落"]
    E --> F["円柱形成→尿流閉塞"]
    F --> G["尿細管内圧上昇<br>→間質への液体漏出"]
    G --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glomerular filtration rate'>GFR</span>低下→尿細管の虚脱"]

腎前性prerenal 腎前性（prerenal）prerenal（腎前性） AKIと成立したATI/ATNを尿検査で鑑別する際の代表的指標は次の通り。CKDCKD（chronic kidney disease）・利尿薬・敗血症・造影・色素腎症などでは典型値を示さないため、あくまで補助所見にとどめる。

高い尿浸透圧に低い尿中Na urine sodium 尿中Na（urine sodium） urine sodium（尿中Na） が伴えば尿細管機能が保たれている強い根拠になるが、腎前性prerenal腎前性（prerenal）prerenal（腎前性）・良性と決めつけてよいわけではない——糸球体腎炎など、特に早期には尿細管機能自体が保たれる腎性疾患でも同じパターンを示しうる。また集中治療室 intensive care unit (ICU) 集中治療室（intensive care unit (ICU)） intensive care unit (ICU)（集中治療室） でのAKIに最も多く伴う敗血症は、特徴的な尿指標の変化なしに腎機能を変えうる¹。

形態

虚血性＋色素誘発性ATN

• 以下での分節性壊死segmental necrosis分節性壊死（segmental necrosis）segmental necrosis（分節性壊死）：
  • 近位尿細管直部straight segment of the proximal tubule (pars recta, S3)近位尿細管直部（straight segment of the proximal tubule (pars recta, S3)）straight segment of the proximal tubule (pars recta, S3)（近位尿細管直部）
  • Henleループloop of Henle Henleループ（loop of Henle）loop of Henle（Henleループ） の太い上行脚thick ascending limb太い上行脚（thick ascending limb）thick ascending limb（太い上行脚）
• 分布 → 尿細管に沿った「スキップ病変Skip lesionsスキップ病変（Skip lesions）Skip lesions（スキップ病変）」。
• 基底膜の断片化 fragmentation断片化（fragmentation） fragmentation（断片化） → 再生の足場 scaffold 足場（scaffold） scaffold（足場） が失われ、腎機能の回復は不良。
• 遠位尿細管distal tubule 遠位尿細管（distal tubule）distal tubule（遠位尿細管） の尿細管円柱（「泥茶色muddy brown泥茶色（muddy brown）muddy brown（泥茶色）」顆粒円柱 granular cast顆粒円柱（granular cast） granular cast（顆粒円柱））。

腎毒性ATN

• 壊死は主に近位曲尿細管proximal convoluted tubule (PCT)近位曲尿細管（proximal convoluted tubule (PCT)）proximal convoluted tubule (PCT)（近位曲尿細管）に — 薬物・毒素の再吸収部位。
• 基底膜は保たれる → 再生が可能で、腎機能の回復は良好。

比較表

⚠️ この表の「腎の回復」を、患者の死亡率と読み替えない。 表が対比しているのは基底膜という足場 scaffold 足場（scaffold） scaffold（足場） が残るか、すなわち尿細管上皮renal tubular epithelium 尿細管上皮（renal tubular epithelium）renal tubular epithelium（尿細管上皮） が再生できるかである。虚血性ATNに「致死率約50%」という数字が添えられることがあるが、およそこの水準の死亡率が実際に測定されているのは、集中治療室intensive care unit (ICU) 集中治療室（intensive care unit (ICU)）intensive care unit (ICU)（集中治療室） で重症AKIに至り腎代替療法 kidney replacement therapy, KRT 腎代替療法（kidney replacement therapy, KRT） kidney replacement therapy, KRT（腎代替療法） の開始が問題になる患者集団の全死因死亡 all-cause mortality 全死因死亡（all-cause mortality） all-cause mortality（全死因死亡） 率である——KDIGOKDIGO（Kidney Disease: Improving Global Outcomes）ステージ Stage ステージ（Stage） Stage（ステージ） 3のAKIで人工呼吸またはカテコラミン catecholamine カテコラミン（catecholamine） catecholamine（カテコラミン） を要する620例を無作為化 randomized 無作為化（randomized） randomized（無作為化） したAKIKI試験（解析619例）では60日死亡率が早期開始群48.5%・待機elective 待機（elective）elective（待機） 群49.7%（P=0.79）⁴、重症AKIの重症患者を組み入れたSTARRT-AKI試験（修正ITT解析2,927例）では90日死亡率が加速的開始群43.9%・標準戦略群43.7%であった⁵。⚠️ どちらの試験も組入れの基準はAKIの重症度と腎代替療法 kidney replacement therapy, KRT 腎代替療法（kidney replacement therapy, KRT） kidney replacement therapy, KRT（腎代替療法） の必要性であって、虚血性か腎毒性かという組織像ではない。 「虚血性という病型だから半数が死ぬ」という読み方ではなく、「重症AKIに至るような重症患者ではこの水準の死亡率になる」と読む。

臨床経過 — 3つの病期

A）開始期（約36時間）

• 尿量の急速な低下 → 乏尿。
• 血清クレアチニンserum creatinine 血清クレアチニン（serum creatinine）serum creatinine（血清クレアチニン） ＋BUNBUN（blood urea nitrogen）の上昇。

B）維持期（3〜6日）

• 尿量が引き続き低下 → 乏尿・無尿anuria無尿（anuria）anuria（無尿）。
• 尿毒症uremia 尿毒症（uremia）uremia（尿毒症） ＋循環血液量増加 hypervolemia循環血液量増加（hypervolemia） hypervolemia（循環血液量増加）の徴候・症状。
• 高カリウム血症Hyperkalemia高カリウム血症（Hyperkalemia）Hyperkalemia（高カリウム血症）、代謝性アシドーシス、体液過剰fluid overload (volume overload)体液過剰（fluid overload (volume overload)）fluid overload (volume overload)（体液過剰） → 生命を脅かす。

C）回復期

• 尿量増加 → 多尿（約3000 mL/日） → 循環血液量減少hypovolemia循環血液量減少（hypovolemia）hypovolemia（循環血液量減少）。
• 重度の電解質異常（K⁺、Na⁺、PO₄³⁻の喪失）。
• 感染への脆弱性の増加。
• ⚠️ 急性腎不全acute kidney injury 急性腎不全（acute kidney injury）acute kidney injury（急性腎不全） 中の死亡636例（1956〜1989年）の解析では、死亡に最も寄与した因子は急性腎不全acute kidney injury 急性腎不全（acute kidney injury）acute kidney injury（急性腎不全） の基礎原因で、敗血症による死亡の67%は急性腎不全 acute kidney injury 急性腎不全（acute kidney injury） acute kidney injury（急性腎不全） の発症時にすでに存在した感染によるものだった⁶。回復期recovery phase 回復期（recovery phase）recovery phase（回復期） の感染が死因の筆頭だと一般化しない。
• 通常数か月以内に完全回復（特に腎毒性）。

💡 ポイント： ATN ＝ 乏尿を伴うことが多い、腎性急性腎障害 acute kidney injury, AKI 急性腎障害（acute kidney injury, AKI） acute kidney injury, AKI（急性腎障害） の最多原因。3型：虚血性（ショック）、色素誘発性（横紋筋融解rhabdomyolysis 横紋筋融解（rhabdomyolysis）rhabdomyolysis（横紋筋融解） のHb/ミオグロビンmyoglobin, Mbミオグロビン（myoglobin, Mb）myoglobin, Mb（ミオグロビン））、腎毒性（薬物、重金属heavy metals重金属（heavy metals）heavy metals（重金属））。部位：虚血性 ＝ 近位直尿細管proximal straight tubule 近位直尿細管（proximal straight tubule）proximal straight tubule（近位直尿細管） ＋TAL、基底膜断片化 fragmentation断片化（fragmentation） fragmentation（断片化）（再生しにくい）、腎毒性 ＝ PCT、基底膜保持（再生できる）。3病期：開始 → 維持（乏尿＋尿毒症 uremia 尿毒症（uremia） uremia（尿毒症） ＋高カリウム血症 Hyperkalemia高カリウム血症（Hyperkalemia） Hyperkalemia（高カリウム血症））→ 回復（多尿＋循環血液量減少 hypovolemia 循環血液量減少（hypovolemia） hypovolemia（循環血液量減少） ＋感染リスク）。可逆的な病態。

まとめ

• ATNは腎性（腎実質性intrinsic renal腎実質性（intrinsic renal）intrinsic renal（腎実質性））急性腎障害 acute kidney injury, AKI 急性腎障害（acute kidney injury, AKI） acute kidney injury, AKI（急性腎障害） の最多原因で、形態学的には尿細管上皮 renal tubular epithelium 尿細管上皮（renal tubular epithelium） renal tubular epithelium（尿細管上皮） の傷害、臨床的には急性の腎機能抑制として定義される。
• 虚血性・色素誘発性ATNは近位尿細管直部 straight segment of the proximal tubule (pars recta, S3) 近位尿細管直部（straight segment of the proximal tubule (pars recta, S3)） straight segment of the proximal tubule (pars recta, S3)（近位尿細管直部） ＋ヘンレループ太い上行脚 thick ascending limb of the loop of Henle ヘンレループ太い上行脚（thick ascending limb of the loop of Henle） thick ascending limb of the loop of Henle（ヘンレループ太い上行脚） を「スキップ病変Skip lesionsスキップ病変（Skip lesions）Skip lesions（スキップ病変）」状に傷害し、基底膜が断片化 fragmentation 断片化（fragmentation） fragmentation（断片化） するため再生の足場 scaffold 足場（scaffold） scaffold（足場） を失い、腎機能の回復が不良である。
• 授業で添えられる「致死率約50%」という数字は病型に付く値ではない。この水準の死亡率が実際に測られているのは、集中治療室intensive care unit (ICU) 集中治療室（intensive care unit (ICU)）intensive care unit (ICU)（集中治療室） で重症AKIに至った患者集団の全死因死亡 all-cause mortality 全死因死亡（all-cause mortality） all-cause mortality（全死因死亡） 率（AKIKIの60日48.5%／49.7%、STARRT-AKIの90日43.9%／43.7%）である。
• 腎毒性ATNは薬物・毒素を再吸収する近位曲尿細管 proximal convoluted tubule (PCT) 近位曲尿細管（proximal convoluted tubule (PCT)） proximal convoluted tubule (PCT)（近位曲尿細管） を傷害するが基底膜が保たれるため、再生により腎機能の回復が良好である。
• 色素誘発性ATNの2大原因はヘモグロビン（血管内溶血intravascular hemolysis血管内溶血（intravascular hemolysis）intravascular hemolysis（血管内溶血））とミオグロビン myoglobin, Mb ミオグロビン（myoglobin, Mb） myoglobin, Mb（ミオグロビン） （横紋筋融解rhabdomyolysis横紋筋融解（rhabdomyolysis）rhabdomyolysis（横紋筋融解））である。
• 臨床経過は開始期（乏尿の出現）→維持期 maintenance phase 維持期（maintenance phase） maintenance phase（維持期） （尿毒症uremia尿毒症（uremia）uremia（尿毒症）・高カリウム血症Hyperkalemia高カリウム血症（Hyperkalemia）Hyperkalemia（高カリウム血症）・体液過剰fluid overload (volume overload)体液過剰（fluid overload (volume overload)）fluid overload (volume overload)（体液過剰））→回復期 recovery phase 回復期（recovery phase） recovery phase（回復期） （多尿による循環血液量減少 hypovolemia循環血液量減少（hypovolemia） hypovolemia（循環血液量減少）・電解質喪失electrolyte wasting電解質喪失（electrolyte wasting）electrolyte wasting（電解質喪失）・感染リスク）の3病期をたどる。
• 原因が早期に除去されれば可逆的な病態である。