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急性腎障害の早い段階で、酸化ストレスの抵抗性を高める薬を飲むことにより、慢性腎臓病の進行を抑制できる|東北大学

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【目次】

■急性腎障害の早い段階で、酸化ストレスの抵抗性を高める薬を飲むことにより、慢性腎臓病の進行を抑制できる

酸化ストレスによる急性腎障害から慢性腎臓病への進行
酸化ストレスによる急性腎障害から慢性腎臓病への進行

参考画像:腎臓病が進行するしくみを解明〜慢性腎臓病の進行を防ぐ治療薬の開発に期待〜|東北大学ニュースリリースPDF|スクリーンショット

腎臓病が進行するしくみを解明〜慢性腎臓病の進行を防ぐ治療薬の開発に期待〜

(2016/10/21、東北大学ニュースリリースPDF)

マウスに手術を施し、急性腎障害を起こすと、2週間で慢性腎臓病のような病態を生じます。

本研究グループでは、酸化ストレスを消去する能力の高い遺伝子改変マウスを作出しており、この遺伝子改変マウスでは、同様の手術を施しても、慢性腎臓病の病態が軽度であることを発見しました。

次に、急性腎障害を生じたマウスに酸化ストレスへの抵抗性を高める薬剤を飲ませました。

その結果、急性腎障害を起こした後、1日目から5日目の間に薬を飲ませることで、2週間後の慢性腎臓病への進行が抑えられることがわかりました。

一方、急性腎障害を起こしてから、7日目以降に薬を飲ませても、慢性腎臓病の病態は改善されませんでした

東北大学の祢津昌広 助教(東北メディカル・メガバンク機構地域医療支援部門)、相馬友和 研究員(大学院医学系研究科医化学分野・現 米国ノースウエスタン大学)、鈴木教郎 准教授(大学院医学系研究科酸素医学分野)、山本雅之 教授(同医化学分野・東北メディカル・メガバンク機構長)らのグループによれば、酸化ストレスが腎臓病を進行させる原因となることがわかったそうです。

また、急性腎障害となった場合には、早い段階で、酸化ストレスの抵抗性を高める薬を飲むことにより、慢性腎臓病の進行を抑制できると考えられるそうです。

■酸化ストレスによる急性腎障害から慢性腎臓病への進行

急性心不全や敗血症、大出血などにより、腎臓へ流れる血流が不安定になると、急激に大量の酸化ストレスが生み出され、腎臓を損傷します(急性腎障害)。急性腎障害は、高血圧や糖尿病などの生活習慣病を含む様々な慢性疾患を伴う場合、徐々に進行し、慢性腎臓病に至ります。

急性心不全や手術(血管手術・腎移植)、細菌感染・敗血症、大出血により腎臓へ流れる血流が不安定になると、酸化ストレスが生まれ、急性腎障害を起こします。

急性腎障害は、高血圧糖尿病などの慢性疾患を伴う場合に、徐々に進行し、慢性腎臓病になります。




■酸化ストレスとは?

※酸化ストレス:活性酸素種などの細胞に傷をつける分子が細胞内に溜まった状態。本研究グループでは、Nrf2 というタンパク質が酸化ストレスを除去する重要な役割を担っていることを世界に先駆けて発見し、研究を進めている。

酸化ストレスとは、活性酸素など細胞を傷つける分子が細胞内にたまった状態で、今回の研究で酸化ストレスの抵抗性を高める薬として考えられているのは、酸化ストレスを除去する重要な役割を担っているタンパク質「Nrf2」で、「Nrf2」を活性化させることにより酸化ストレスを減少して慢性腎臓病の進行を抑えることが期待されます。

【補足】成人の8人に1人の新国民病「慢性腎臓病」

慢性腎臓病とは、慢性的にかかる腎臓病の総称のことで、糖尿病の合併症の一つである糖尿病性腎症や慢性糸球体腎炎(IgA腎症)、腎硬化症、膜性腎症など様々な病気が含まれています。

慢性腎臓病(chronic kidney disease;CKD)とは、簡単に言うと、腎臓の機能が60%未満に低下することを言います。

腎臓の機能が低下し、血液中の水分や老廃物のろ過機能が低下してしまい、症状が悪化すると、人工透析が必要となります。

慢性腎臓病は、自覚症状がほとんどなく、気付いた時には重症化してしまい、「サイレントキラー」とも呼ばれています。

慢性腎臓病の患者数は推定1330万人で、日本人の成人の実に8人に1人が患っていることから新国民病の一つともなっています。

慢性腎臓病を発症すると人工透析が必要になってしまうケースもあり、重症化する前に発見することが重要です。

→ 慢性腎臓病 について詳しくはこちら

【補足】高血圧が慢性腎臓病の引き金になる

高血圧になると、腎臓の血管でも動脈硬化が起こり、腎臓にある糸球体(血液をろ過する腎臓の血管)が動脈硬化を起こすことで、濾過する能力が低下し、その結果、腎機能の低下が起こると考えられます。

→ 高血圧の症状・食事・数値・予防・原因 について詳しくはこちら

→ 血圧を下げる方法(食べ物・サプリメント・運動) について詳しくはこちら

【補足】慢性腎臓病の早期発見のサイン

●夜にトイレに行きたくなり頻繁に目が覚める(頻尿)

一般的な人の尿の回数は、昼5回、夜が0から1回なのだそうです。

しかし、腎臓からSOSが出ている場合、昼夜逆転現象が起きてしまうそうです。

昼間は、腎臓の処理能力が追い付かないため、尿の量が減り、夜(睡眠)になると、腎臓の処理能力が回復し、尿の量が増えてしまうということが起きてしまうそうです。

●朝のむくみ

通常は睡眠中に尿に処理されるため、むくみというのはあまり起きません。

前の晩に水分を過剰に飲んでいないにも関わらず、朝起きたらむくみがある、あるいは毎朝むくんでいるという人は、腎機能が低下している可能性があるそうです。

●尿が濁っている(例:血が混じってコーラのような赤茶色)

●尿が泡立つ(または泡立ちがなかなか消えない)

腎臓のフィルター機能かうまく機能していないため、泡立つ性質を持つたんぱく質が出ている可能性があります。

●汗があまり出ない季節なのに、尿の量が少ない

その他にも意外な病気がきっかけとなることもあるそうです。

●感染症を繰り返している

1年に5回は熱が出てしまったり、扁桃腺がよく腫れるという人は炎症によるダメージがたまることで慢性腎臓病になることがあるそうです。

感染症にかかる、つまり体内にウイルスや細菌が侵入すると、体内ではそれらを倒すために抗体を作って攻撃をします。

しかし、長期にわたって病気が治ったりかかったりを繰り返すことで、抗体が違った形で影響し、腎臓への負担となって、慢性腎臓病になることがあるそうです。

歯周病、鼻腔炎、扁桃腺炎、膀胱炎などを繰り返している人は注意が必要なようです。







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腎臓は『肝腎連関』『心腎連関』『脳腎連関』『肺腎連関』など臓器同士が連携するネットワークの要|#NHKスペシャル

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■腎臓は『心腎連関』『脳腎連関』『肺腎連関』『肝腎連関』など臓器同士が連携するネットワークの要|#NHKスペシャル

Kidney

by Tareq Salahuddin(画像:Creative Commons)

2017年10月1日21時放送のNHKスペシャル「人体 ~神秘の巨大ネットワーク~」では「“腎臓”が寿命を決める」を取り上げるそうです。

「健康長寿のカギは腎臓にあり」――“地味な臓器”の真価とは

(2017/9/30、取材・文=NHKスペシャル「人体」取材班/編集=Yahoo!ニュース 特集編集部)

京都大学大学院医学研究科の柳田素子教授によれば、腎臓は、腎臓が悪くなると、他の臓器も悪くなり、他の臓器が病気になると、腎臓も悪くなるというように『心腎連関』『脳腎連関』『肺腎連関』『肝腎連関』など臓器同士が連携するネットワークの要となっているそうです。

以前、「腸腎連関」|腸内細菌叢のバランスをコントロールすることが慢性腎臓病の悪化を抑制するカギにによれば、腸管は腎臓と相互に影響を及ぼしているという「腸腎連関」の存在が近年明らかになりつつあることを紹介しました。

急性腎障害(AKI:acute kidney injury)に起因する遠隔臓器障害
急性腎障害(AKI:acute kidney injury)に起因する遠隔臓器障害

参考画像:急性腎障害と肺|Jstage|スクリーンショット

「健康長寿のカギは腎臓にあり」――“地味な臓器”の真価とは

(2017/9/30、取材・文=NHKスペシャル「人体」取材班/編集=Yahoo!ニュース 特集編集部)

実際、心筋梗塞、脳卒中、高血圧、COPD(慢性閉塞性肺疾患)など、よく知られたさまざまな病気を悪化させる背景に、慢性腎臓病があることがわかってきた。

急性腎障害の早い段階で、酸化ストレスの抵抗性を高める薬を飲むことにより、慢性腎臓病の進行を抑制できる|東北大学によれば、急性心不全や手術(血管手術・腎移植)、細菌感染・敗血症、大出血により腎臓へ流れる血流が不安定になると、酸化ストレスが生まれ、急性腎障害(AKI:acute kidney injury)を起こします。

急性腎障害は、高血圧糖尿病などの慢性疾患を伴う場合に、徐々に進行し、慢性腎臓病になります。

→ 慢性腎臓病(CKD)の症状・原因 について詳しくはこちら

今回の記事によれば、心筋梗塞脳卒中高血圧COPDなどの病気を悪化させる背景に、慢性腎臓病があるということですので、腎臓は健康を守るためのカギとなる臓器ということではないでしょうか?

これから、『心腎連関』『脳腎連関』『肺腎連関』『肝腎連関』といったキーワードを目にしたり、耳にする機会が増えてきそうですので、気になる方は番組をチェックしてみてください。




■放送後気になったところ

●腎臓にはレニンを分泌し、血圧をコントロールする役割を持っているのですが、高血圧患者はレニンを多く出しているそうです。

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●長寿のカギを握る物質「リン」!

血液中のリンの量が多い動物は短命で、少ない動物は長生きということがわかったそうです。

血液中のリンの量が少ないと、呼吸不全や心不全といった様々な病気の原因になると考えられており、また、多すぎると老化を加速するそうで、つまり、長寿のためにはリンの量をいかにコントロールするかが重要だということです。

腎臓にある遺伝子が異常を起こしたマウスは、リンの調節ができなくなっているため、リンが血液中に増加してしまい、血液中のリンが増加すると血管が石灰化すると考えられ、全身の血管が硬くなり、短命になっていると考えられます。

●イギリスの病院では、高血圧の持病がある患者に対して、薬を一時的にやめてもらうという治療を行なっているそうです。

それは、高血圧の薬の中には腎臓にダメージを与えてしまうものがあり、腎臓が弱っているときにそうした薬を続けると、急性腎障害(AKI)になる可能性があるため、いったん薬をやめることによって腎臓を回復させるという選択肢を選ぶという治療法をとっているそうです。

●アメリカ腎臓学会の調査チームによる分析によれば、入院患者のうち5人に1人が急性腎障害(AKI)を発症していたそうです。

人工透析技術の進歩によって、腎臓が悪化したという直接的な原因が死因になることは少ないのですが、腎臓は様々な臓器と関係があり、最近では、急性腎障害(AKI)になると、さまざまな臓器に炎症が出たり、障害が出ることがわかってきているそうで、それが多臓器不全につながっていたり、多臓器不全から急性腎障害(AKI)が起きるということがあるそうです。

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【参考リンク】
続きを読む 腎臓は『肝腎連関』『心腎連関』『脳腎連関』『肺腎連関』など臓器同士が連携するネットワークの要|#NHKスペシャル

高齢者の急性腎障害(AKI)が治りにくい原因を解明 ステロイドによる治療の可能性|京大グループ

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■高齢者の急性腎障害(AKI)が治りにくい原因を解明 ステロイドによる治療の可能性|京大グループ

高齢マウスの腎障害惹起後の経時変化|高齢マウスでは障害後3次リンパ組織が出現し徐々に拡大する。
高齢マウスの腎障害惹起後の経時変化|高齢マウスでは障害後3次リンパ組織が出現し徐々に拡大する。

参考画像:高齢者腎臓病の新たな病態メカニズムの発見・新規治療戦略の可能性を拓く|京都大学スクリーンショット

高齢者の腎障害治療に期待 京大グループ「治りにくさ」解明

(2016/7/22、京都新聞)

グループは、AKIを引き起こした高齢のマウスで実験。腎臓の組織を観察すると、障害が強いほどリンパ球がたくさん集まっていた。リンパ組織が大きくなると、周囲を破壊して炎症がひどくなる傾向が強かった。またより高齢になると、腎臓の障害がないにもかかわらずリンパ組織が生じることも分かった。
 リンパ組織の形成を防ぐためグループは、AKIを起こしたマウスに免疫を抑制する作用を持つ「ステロイド」を投与した。結果、リンパ組織の形成を抑え、障害や炎症が改善した。

血液透析患者の4分の3を占める60歳以上では、多くの場合、急性腎障害(AKI)の発症が関わって透析導入に至っているそうですが、高齢者のAKIが治りにくい原因はわかっていなかったそうです。

京都大医学研究科の柳田素子教授や佐藤有紀助教の研究によれば、高齢者は腎臓の中に「3次リンパ組織」(リンパ節のような組織)を形成しやすいため、急性腎障害(AKI)が治りにくいとみられることがわかったそうです。

ポイントをまとめます。

  • 腎臓の組織を観察すると、障害が強いほどリンパ球がたくさん集まっていた。
  • リンパ組織が大きくなると、周囲を破壊して炎症がひどくなる傾向が強かった。
  • より高齢になると、腎臓の障害がないにもかかわらずリンパ組織が生じている。
  • AKIを起こしたマウスに免疫を抑制する作用を持つ「ステロイド」を投与した結果、リンパ組織の形成を抑え、障害や炎症が改善

今回の研究では、ヒトの高齢者でも、腎臓にリンパ組織が生じやすいことも確認したということで、AKIの治療にステロイドを用いることで高齢者のAKIが治りやすくなるかもしれません。

→ 腎臓の病気|腎臓病の症状・種類・原因・食事・検査 について詳しくはこちら







【参考リンク】
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Deepmind、アメリカ退役軍人省(VA)との提携|約70万人分のデータをディープラーニング用学習データとして活用し、急性腎障害(AKI)のアルゴリズムの改善・開発を目指す

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■Deepmind、アメリカ退役軍人省(VA)との提携|約70万人分のデータをディープラーニング用学習データとして活用し、急性腎障害(AKI)のアルゴリズムの改善・開発を目指す

Researching patient deterioration with the US Department of Veterans Affairs
Researching patient deterioration with the US Department of Veterans Affairs

参考画像:Researching patient deterioration with the US Department of Veterans Affairs(2018/2/22、Deepmind)

Researching patient deterioration with the US Department of Veterans Affairs

(2018/2/22、Deepmind)

Studies estimate that 11% of all in-hospital deaths are due to patient deterioration not being recognised early enough or acted on in the right way.

Deepmindのプレスリリースによれば、Deepmindはアメリカ退役軍人省(VA)との医療研究パートナーシップを結んだそうです。

ある研究によれば、病院内での死亡の11%は早期に発見しているか、適切な処置を行なっていれば避けられるものであったそうで、今回の提携で手に入れた約70万人分の退役軍人の匿名化した診療記録をディープラーニング用学習データとして活用することにより、患者の悪化の危険因子の特定や発症を正確に予測できるかどうかの判断をするための分析を行うそうです。

We’re focusing on Acute Kidney Injury (AKI), one of the most common conditions associated with patient deterioration, and an area where DeepMind and the VA both have expertise. This is a complex challenge, because predicting AKI is far from easy. Not only is the onset of AKI sudden and often asymptomatic, but the risk factors associated with it are commonplace throughout hospitals. AKI can also strike people of any age, and frequently occurs following routine procedures and operations like a hip replacement.

Our goal is to find ways to improve the algorithms currently used to detect AKI and allow doctors and nurses to intervene sooner.

Deepmindの目標は、現在予測することが難しい急性腎障害(AKI)のアルゴリズムを改善し、医療関係者が早期発見できるようにすることなのだそうです。

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■まとめ

腎臓の機能には、老廃物のろ過と排出、血圧の調節、ホルモンの分泌という機能があるだけでなく、腎臓は『心腎連関』『脳腎連関』『肺腎連関』『肝腎連関』など臓器同士が連携するネットワークの要|#NHKスペシャルで紹介した京都大学大学院医学研究科の柳田素子教授によれば、腎臓は『心腎連関』『脳腎連関』『肺腎連関』『肝腎連関』など臓器同士が連携するネットワークの要となっているそうです。

アメリカ腎臓学会の調査チームによる分析によれば、入院患者のうち5人に1人が急性腎障害(AKI)を発症していたそうです。

人工透析技術の進歩によって、腎臓が悪化したという直接的な原因が死因になることは少ないのですが、腎臓は様々な臓器と関係があり、最近では、急性腎障害(AKI)になると、さまざまな臓器に炎症が出たり、障害が出ることがわかってきているそうで、それが多臓器不全につながっていたり、多臓器不全から急性腎障害(AKI)が起きるということがあるそうです。

危険因子を特定でき、急性腎障害を早期発見することができればその他の病気を防ぐことにもつながるのではないでしょうか?







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