Pathology · C/65
急性尿細管壊死(ATN)
Acute tubular necrosis (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、そのまま予後(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。
- 24時間以内に尿量 < 400 mL/日 → 乏尿。
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)
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 → RAAS亢進 → 毛細血管前の収縮 → 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)→ GFR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["RAAS亢進→毛細血管前収縮"]
C --> D["糸球体血漿流量低下<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["GFR低下→尿細管の虚脱"]
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) → 予後不良(致死率約50%)。
- 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 → 予後良好(再生が可能)。
比較表
| 特徴 | 虚血性+色素 | 腎毒性 |
|---|---|---|
| 原因 | ショック、溶血、横紋筋融解rhabdomyolysis横紋筋融解(rhabdomyolysis)rhabdomyolysis(横紋筋融解) | 薬物、重金属heavy metals重金属(heavy metals)heavy metals(重金属)、溶媒 |
| 部位 | 近位直尿細管(S3)+TAL — スキップ病変Skip lesionsスキップ病変(Skip lesions)Skip lesions(スキップ病変) | 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) |
| 基底膜 | 断片化fragmentation断片化(fragmentation)fragmentation(断片化) | 保たれる |
| 予後 | 不良(致死率50%) | 良好(再生が可能) |
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)+BUN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(第1の死因)。
- 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。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+TAL、基底膜断片化fragmentation断片化(fragmentation)fragmentation(断片化)(予後不良)、腎毒性 = PCT、基底膜保持(予後良好)。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loop of Henleヘンレループ(loop of Henle)loop of Henle(ヘンレループ)太い上行脚thick ascending limb太い上行脚(thick ascending limb)thick ascending limb(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)するため予後不良(致死率約50%)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、再生により予後良好である。
- 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・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。