尿キャスト
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尿円柱は、腎臓で生成される微細な円筒状の構造物で、特定の病態において尿中に存在します。尿円柱はネフロンの遠位曲尿細管と集合管で形成され、その後剥離して尿中に排出されます。そこで顕微鏡検査によって検出されます。
これらは、腎尿細管細胞から分泌されるタム・ホースフォールムコタンパク質の沈殿によって形成されます。また、タンパク尿が認められる状況では、アルブミンによっても沈殿することがあります。円柱の形成は、タンパク質の変性と沈殿が起こりやすい環境（低流量、高塩分、低pH）において顕著です。タム・ホースフォールタンパク質は、これらの状況において特に沈殿しやすいです。
鋳型はヘンリー・ベンス・ジョーンズ（1813-1873）によって初めて記述されました。[ 1 ]
円筒状の形状からわかるように、円柱は腎臓の遠位曲尿細管と集合管で生成され、尿路を通過する際に通常その形状と組成を維持します。最も一般的な形態は良性ですが、中には疾患を示唆するものもあります。いずれも、ムコタンパク質を基質とする硝子円柱に様々な要素が封入または付着することで形成されます。「円柱」という言葉自体は形状を表すだけなので、円柱の組成を表す形容詞が付加されます。尿沈渣中に見られる様々な円柱は、以下のように分類されます。
概要表
尿円柱の主な種類：
| タイプ | 主な原因[ 2 ] |
|---|---|
| 無細胞鋳型 | |
| 透明 | 非特異的 |
| 粒状 |
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| ワックス状 | 進行した慢性腎臓病 |
| ファッティ | さまざまな種類の尿細管間質性疾患が多数存在することは、ネフローゼ症候群を強く示唆します。 |
| 顔料 |
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| 細胞鋳型 | |
| 赤血球 | 糸球体腎炎 |
| 白血球円柱 | |
| 上皮細胞円柱 |
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無細胞鋳型
硝子柱
最も一般的な円柱である硝子円柱は、個々のネフロンの尿細管上皮細胞から分泌されるタム・ホースフォールムコタンパク質が凝固したものである。尿流低下、尿の濃縮、あるいは酸性環境は硝子円柱の形成に寄与し、そのため脱水症状や激しい運動をすると健常者にも見られることがある。硝子円柱は円筒形で透明であり、屈折率が低いため、明視野顕微鏡下での観察や、溶解が起こった経時的な標本では見逃されやすいが、位相差顕微鏡下では容易に同定できる。タム・ホースフォールタンパク質が普遍的に存在することから、他の種類の円柱は、硝子基底部への他の要素の包接または付着によって形成される。[ 3 ]
腎機能が正常な人では、顕微鏡的尿検査で低倍率視野あたり最大2つの硝子円柱が検出されることは生理学的に正常であると考えられています。この閾値を超える値は、腎ストレスまたは初期の機能不全を示すことが多く、最も一般的なのは腎前性高窒素血症または脱水に起因する尿細管濃度の上昇です。[ 3 ]
顆粒状の円柱
2番目に多い円柱である顆粒円柱は、細胞円柱の崩壊、あるいは血漿タンパク質（例：アルブミン）や免疫グロブリン軽鎖の凝集体の封入によって生じます。封入体の大きさによって、微細円柱と粗大円柱に分類されますが、この区別は診断上重要ではありません。顆粒円柱の外観は、一般的に硝子円柱よりも葉巻型で、屈折率が高いです。慢性腎疾患を示唆することが最も多いですが、硝子円柱と同様に、激しい運動後にも一時的に認められることがあります。[ 4 ]急性尿細管壊死で見られる「泥褐色円柱」は、顆粒円柱の一種です。
蝋様鋳型
蝋様円柱は円柱の進化の最終産物と考えられており、腎不全などの重度かつ長期にわたる腎疾患に伴う尿流量の著しい低下を示唆しています。さらに、尿の停滞と病変を伴う拡張した管内での形成により、蝋様円柱は硝子様円柱よりも著しく大きくなります。
- それらは円筒形です。
- より高い屈折率を持ちます。
- これらはより硬くなり、鋭いエッジ、亀裂、折れた端が見られます。
蝋様円柱は幅広円柱であり、拡張した管の幅広の円柱産物を表すより一般的な用語であり、慢性腎不全で見られます。
ネフローゼ症候群では、慢性の場合は幅広円柱や蝋様円柱など、多くの種類の円柱が存在します（これは、多くの円柱が存在する望遠鏡状尿と呼ばれます）。 [ 5 ]
脂肪塊
脂質に富む上皮細胞の崩壊によって形成される、脂肪球封入体を伴う硝子円柱で、黄褐色を呈します。コレステロールまたはコレステロールエステルが存在する場合、偏光顕微鏡下では「マルタ十字」徴候を呈します。高尿タンパク性ネフローゼ症候群の診断基準となります。
色素沈着
これらの円柱は、代謝分解産物または薬物色素の付着によって形成され、その変色からこのように呼ばれています。色素には、溶血性貧血におけるヘモグロビン、横紋筋融解症におけるミオグロビン、肝疾患におけるビリルビンなど、内因性に産生される色素が含まれます。フェナゾピリジンなどの薬物色素も円柱の変色を引き起こすことがあります。
クリスタルキャスト
ケタナリンキャストの形成中に、シュウ酸塩、尿酸塩、スルホンアミドなどの結晶化した尿溶質がケタナリンキャスト内に絡みつく可能性がありますが、この現象の臨床的意義は大きくないと考えられています。
細胞鋳型
赤血球円柱
円柱内に赤血球が存在することは常に病理学的であり、多発血管炎性肉芽腫症、全身性エリテマトーデス、連鎖球菌感染後糸球体腎炎、またはグッドパスチャー症候群を強く示唆します。また、腎梗塞や亜急性細菌性心内膜炎にも関連することがあります。赤血球は黄褐色で、通常は円筒形で、縁がギザギザしている場合もあります。赤血球は脆いため、新鮮な検体で検査する必要があります。通常、腎炎症候群または尿路損傷 に関連しています。
白血球円柱
炎症または感染を示唆する白血球の存在は、円柱内または円柱上に認められる場合、腎臓への直接感染である腎盂腎炎を強く示唆します。白血球は、急性アレルギー性間質性腎炎、ネフローゼ症候群、溶連菌感染後急性糸球体腎炎などの炎症性疾患でも認められることがあります。白血球は上皮細胞との鑑別が困難な場合があり、特殊な染色が必要となることがあります。単純な白血球塊との鑑別は、硝子質基質の存在によって可能です。
細菌円柱
腎盂腎炎における出現を考慮すると、遊離細菌、白血球、白血球円柱と併せて観察されるべきです。好中球の感染防御能の高さと、微細顆粒円柱と誤認される可能性を 考慮すると、これらの発見は稀です。
上皮細胞円柱
この円柱型は、尿細管内層の剥離した上皮細胞が封入または接着することで形成されます。細胞はランダムな順序で、またはシート状に接着し、大きく丸い核と少量の細胞質によって区別されます。これらは急性尿細管壊死や、水銀、ジエチレングリコール、サリチル酸などの中毒物質の摂取で見られます。いずれの場合も、損傷部位によっては、細胞の塊またはシートが同時に剥離することがあります。サイトメガロウイルスやウイルス性肝炎も、上皮細胞死を引き起こす可能性のある微生物です。
好酸球円柱
このタイプの円柱には好酸球が含まれています。尿細管間質性腎炎で見られ、メチシリンやNSAIDsなどの薬剤に対するアレルギー反応でも発生します。
参考文献
- ^ルイス・ローゼンフェルド著『臨床化学の4世紀』 p.50、ゴードン＆ブリーチ・サイエンス社、1999年ISBN 90-5699-645-2。
- ^ 「尿柱」 . Merck Manuals . 2021年2月22日閲覧。
- ^ a b Dg., Dayyal (2025年1月1日). 「尿中の硝子円柱：原因、症状、診断、治療」 . BioScience . ISSN 2521-5760 . 2025年5月30日閲覧。
- ^サブトピック3：尿沈渣の顕微鏡検査
- ^ムントとシャナハン（2011）
さらに読む
- ハーバー、メリル・H. 『尿沈渣：教科書アトラス』アメリカ臨床病理学会、シカゴ、1981年。
- Lillian Mundt、Kirsty Shanahan、『Graff's Textbook of Routine of Urinanalysis and Body Fluids』、第 2 版、Lippincott Williams & Wilkins、フィラデルフィア、2011 年。
外部リンク
