Title 泌尿器科領域におけるNAG : ことに水腎症における意義について

Author(s) 上田, 公介; 加藤, 次朗; 関, 知次郎

Citation 泌尿器科紀要 (1984), 30(7): 877-882

Issue Date 1984-07

URL http://hdl.handle.net/2433/118233

Right

Type Departmental Bulletin Paper

Textversion publisher

Kyoto University

877

泌尿紀要30巻7号

1984年7月

泌尿器科領域におけるNAG:こ とに

水腎症における意義について

名古屋市立大学医学部泌尿器科学教室(主 任:大 田黒和生教授)

上 田 公介 ・加藤 次朗

名古屋市立大学病院中央臨床検査部

関 知 次 郎

URINARY EXCRETION OF N-ACETYL-p-D-GLUCOSAMINIDASE

IN PATIENTS WITH UROLOGICAL DISEASE :

SPECIAL REFERENCE TO HYDRONEPHROSIS

Kousuke UEDA and Jiro KATO From the Department of Urology, Nagoya City University Medical School

(Director: Prof. K. Ohtaguro, M.D.)

Tomojiro SEKI From the Central Clinical Laboratory, Nagoya City University Hospital

Activity of urinary N-acetyl-p-D-glucosaminidase (NAG) has been studied in patients with urolo-

gical diseases. In most patients with benign prostatic hyperplasia, prostate cancer and bladder cancer, activity of urinary NAG was elevated (92.9%), especially in cases of indwelling catheterization or poor

visualization of IVU.

Urinary NAGS were also elevated for all patients with renal stones, ureter stones, uretero-cutaneous

stomy or a single kidney.

In hydronephrosis or hydronephrosis with hydroureter patients, urinary NAG level was low pre-

operatively, but increased post-operatively. Urinary p2-microglobulin (BMG) showed a similar

tendency in patients with hydronephrosis or hydronephrosis with hydroureter. Electronmicroscopic

observations of the kidney in such patients revealed many primary and secondary lysosomes.

Key words: NAG, Urological disease, BMG, Hydronephrosis, Electronmicroscopy

緒 言

尿中N-acetyi一 β一Dglucosaminidase(以 下NAG

と略す)は 腎尿細管上皮細胞に多量に含まれ てお り,

腎機能をみる上で重要な指標 と考え られ ていたが,そ

の測定方法が複雑な ことより臨床に応用 され ることは

少なか った.

しか し今回人工基質を 用いて尿中NAG活 性を 簡

便に比色定量す るキ ッ トが発売 されたので,こ の方 法

を用い,各 種 泌尿器科疾患 の 尿中NAGを 測定 し,

その臨床的意義について報告す る.こ とに水腎症 と尿

中NAGお よび 尿 中 β2-microglobulin(以 下BMG

と略 す)と の 関 係 に つ い て,腎 の 病 理組 織 学 的 な らび

に電 子 顕 微 鏡 的 所 見 と対 比 し て若 干 の知 見が 得 られ た

の で報 告 す る.

対 象 お よ び 研 究 方 法

1.対 象 症 例

対 象 症 例 と して 泌 尿器 科 外 来 受 診患 者450名 お よび

入 院 患 老65名 と した.

2・NAG測 定方 法(Fig.1,2)

人 工 基 質MCP-N-acetyl一 β一D-glucosaminideが

878 泌尿紀要30巻7号1984年

H3C

H3C

心 ハ

OH

グ

HNHCOCH3

＼1

0

＼SO2

グ ＼

一β一NAG

H3C

H3C

、。グ 、

OH

グ

＼

CH20H

◎H+HNHCOCH3

1

0

＼

グ 、

SO2

MCP-N-acety1

β一D-glucosaminide

MCP

3mMsubstrate

〔0.05McitratebufferpH4.15}

i,re、ncub。,、 。.37・,.、n

sample

l・ncub・ …n37e・5…

0.3Msodiumcarbonate

IsPect「oPhotometer580nm

Fig.2.Assaymethod

BMG

ug/L

3000

ム

凸

△

ム

XX

Fig.1.Principle

1.Oml

50μ1

2.Oml

2000

1000

原則 として入院患者は24時 間尿を,外 来患者は一時尿

を用 いたが,一 時尿の場 合は ク レアチ ニン値 で補正を

おこなった.具 体的な測定方法をFig.2に 示 したが,

50μ1の サ ンプルで よく,ま たincubationtimeが

20分 と短 く,従 来の測定方 法 よ り簡便 である.

3.尿 中 β2-microglobulin(BMG)測 定にっいて

尿中NAGとBMGと の関係を調べ るため 同一患

者 の尿中BMGをRIキ ッ トで測定 した.

4.腎 の病理組織学的観察な らびに電子顕微的観察

水 腎症 の手術時に腎の組織 を一部採取 し,病 理組織

用標本は ホル マ リン固定後H-E染 色 し,電 子顕微鏡

用標本 はグルタール アルデ ヒ ドで前 固定 を,オ ス ミウ

ム酸で後 固定 をおこな った後,酢 酸 ウランとクエ ン酸

鉛 で二重染色 し,お のおのの標本 を光学顕微鏡お よび

透過型電子顕微鏡で観察をお こなった.

結 果

ム

ム

06

。 乞

ぎ・

ム

o◎。亀 。

o

50100150NAGu/L

Fig.3.NAGvsBMG

r=0.3085(n=43)

NAGに よ り一 定 時 間 に 加 水 分 解 され,m-cresol

purple(MCP)を 遊 離 す る.こ のMCPを 分光 光 度

計(波 長580nm)で 測 定 し,NAG活 性 を 求め た.

1.尿 中NAGとBMGの 関係(F三g.3)

同一症例,同 一尿の尿中NAGとBMGを43例 に

測定 した.43例 中20例 がNAG,BMGと もに正常範

囲内であった.異 常値 を示 した23例 中NAGが 高値

でBMGが 低値,あ るいは 逆にNAGが 低値 で

BMGが 高値を示 したのは21例 であ った.前 者は12例

で,後 者 は9例(△ 印)で あ ったが とくにNAGが

高値で(50u/L以 上)BMGが 低値で あ った3例

は(◎ 印)基 礎疾患 として水腎症(術 後),萎 縮腎,

膜性腎症 をそれ ぞれ有 していた.後 者 の9例 では神経

因性膀胱 に よる水腎 ・水尿管症(1例),腎 後性腎不

全(1例),慢 性腎不全(7例)な どの疾患 を有 してい

た.ま たNAGお よびBMGと もに高値 を示 した2

例(x印)の 原疾患 は,chemotherapy中 の前立腺癌

上 田 ・ほ か:NAG・ 泌 尿 器 疾 患

(1例),神 経 因性膀胱に よる水腎 ・水尿管症(1例)

であ った.

2.前 立腺 肥大症,前 立腺癌,膀 胱 腫瘍患者におけ

る尿中NAG活 性値(Fig,4)

前立腺肥大症(BPH),前 立腺癌(CAP),膀 胱腫

瘍(BT)の 各患者 の尿中NAG活 性値 をFig.4に

示 した。 留 置 カテーテル症 例(2例)を ● 印で 示 し

た.な お腎 ・上部尿路 にあきらかな疾患 を有 してい る

NAG

u/L

150

100

50

o

o

:0

:

穿

§

乱

摯

聾

0

o

o

o

o

o

o

:

o

o

o NermalRange

879

症例は除外 した.前 立腺 肥 大症(BPH)で は41例 中

40例 が,前 立 腺癌(CAP)6例 中5例 が,膀 胱腫瘍

(BT)9例 中7例 がそれ ぞれ異常高値 を示 した.こ れ

ら異常値 を示 した症例を分析 してみ ると,前 立腺肥大

症(BPH)で は40例 中9例 に 過去尿閉を きた し,一

時的な導尿を受 けた り,現 在留置 カテーテル中の症例

が あ り,ま たBUN,ク レアチ ニン値 の軽度上昇例が

7例 に,さ らに経静脈性尿路造影(以 下IVUと 略す)

に て一側腎孟腎杯像 の描出が不十分なものが3例 に認

められた.な お膀 胱腫瘍(BT)患 者 では再発を くり

返 してい る3例 にNAG高 値が認め られ た.

3.腎 結石,尿 管結石,尿 管皮膚醸 設置者,単 腎者

における尿中NAG活 性値(F三g.5)

腎結石(renalstone),尿 管結 石(uretcrstonc),

尿管皮膚繧設置者(cutaneous-stomy),お よび 腎 癌

などで腎摘出術 を受 け,一 側腎 とな った患者(single

kidncy)の それ ぞれ の尿中NAG活 性値をFig.7

に示 した.な お両側腎結石患者は●印で,尿 管皮膚痩

設置者で カテーテル留置例 は▲印 で示 した.結 果は,

全例異常値 を示 した.こ とに両側腎結石例 お よび尿管

皮膚繧設置者 でカテーテル留 置例 では 尿中NAGが

o 8

NAG

u/L

150

100

50

80

BPHCAPB「 「

Fig。4.u-NAGActivity

●lndwellingCatheter

▲

ム

NAG● 一●Ca

u/しv・▲一▲Ce

100

90s_・Ca

80ジ ニ ー一一一一一tt

7・ ノ

60/

50/

40

30/

2。 ノ

10

7i'

f2『

13'

laddeUrine

enalrine

laddeUrlne

enalrbne

laddeUrine

enalUrlほe

瞭1

o

8

　

§

ム

含

▲

8

::

§

o

NormalRange

preop.1W2W3W4W5W6W7W8WpostOP

Fig.6.ChangeinUrinaryNAGafterPyelo-

plastyorU-Vneostolny

BGMug1L

2000

1000

一

●一●Ce

回

▲一▲Ca

×-xCa

1.

2.

3

Iadd巳rUrln巳

enalUrine

IadderUrine

e佃lUrme

bdderUrine

糠1

RenalUreterCutaneousSingle

StoneStoneStomyKidney

(●BilateraD(ACatheter》

Fig.5.u-NAGActivity

Preop,1W2W3W4W5W6W7W8Wpostop.

Fig.7.ChangeinUrinaryBMGafterPyelo-

plastyorU-Vneostomy

880 泌尿紀要30巻7号1984年

i鷺驚雛1護瓢 蹴第 一

F.ig.8.

1襲羅Histologicalexaminationofthekidneyincasc2,showedpyclonephritiswithrenaldysfunction.

(x100)

聲,口,D=`.・

瞬 響

♂ ゆ 篭,・ メr 、壷 ㌔ ● ・.・ 弩

雛 藤筆母轍

il・㍉鯵

の〆 亀 ノ

.一.瀦』い ρ

夕 峡 亭蟻・L'、'

ノトぐ ド

護 鴛 ・≧.

㍗11'"if,iSii¥"・/磁 欝

塗堅

♂}

9

、μ

Fig.9.Electronmicroscopicexaminationofthe

kidneyincase2.Manyprimaryand

secondarylysosomeswererevealedin

thcproxirnaltubu正arepithelialceHs,

異 常 高 値 を示 した.

4.水 腎 ・水 尿 管 症 お よび水 腎 症 患者 の術 前 ・術 後

のNAG活 性 値 の変 動(Fig.6)

水 腎 ・水 尿管 症1例(Case1),水 腎症2例(Case2

お よび3)の 術 前 ・術 後 のNAG活 性 値 の変 動 を 示

した.Caselは3歳 男児,左 尿 管膀 胱 移 行 部 の 狭 窄

が 原 因 の水 腎 ・水 尿 管 症(岡 の 分 類 に よ る 水腎 症 の

gradeはB～C)で あ り,左 尿 管縫 縮 と膀 胱 尿 管 新 吻

合術 を お こな った.Case2は3歳 男児.左 腎 孟 尿 管

移 行 部 狭 窄 に よる 水 腎症(同gradcC),Case3は

26歳 男 性,同 じ く左 腎 孟 尿 管移 行 部 狭 窄 に よる水 腎症

(同gradcB)で あ り,そ れ ぞ れAndersonHyncs法

に よ る腎 孟 形成 術 を お こ な った.全 例 と も術 後 経 過 は

良 好 であ った.な おbladderurineは カ テ ーテ ル尿

も し くは 自尿 を,renalurineは 腎 痩 カ テ ーテ ル よ り

の尿 を 用 い てNAG活 性 値 を 測 定 した.術 前NAG

活 性 値 はCase1の 腎 尿 で は や や 高 値 を 示 した が,

他 の症 例 で は いず れ も正 常値 を示 した.術 後NAG値

の変 動 は,Case1に お い ては 非 常 に 少 な か ったが,

Case2お よび3で は 術 後 上 昇 傾 向 を示 した.

5.Fig.6と 同一 症 例 に お け る尿 中BMGの 術前

お よび 術 後 値 の 変 動(Fig・7)

術 前BMG値 は い ずれ も 正常 範 囲 内 で あ った が,

術 後 上 昇傾 向を 示 した.

6.病 理 組 織 学 的 所 見 な らびに 電 子 顕 微 鏡 的 所 見

術 中に 腎 組 織 の 一 部 を採 取 し,そ れ ぞ れ 病 理 組織 学

的 お よび 電 子 顕 微 鏡 的(透 過 型)に 観 察 を お こな っ

た.CaseIの 病 理 組 織 像 では 腎 組 織 障 害 の程 度 は

軽 度 で あ った が,Case2で は 糸 球 体 のsderotic

change,拡 張 した 尿 細 管,間 質 の リンパ球 浸 潤,

fibrosisな ど 慢性 腎孟 腎炎 の所 見 と高 度 の 腎 障害 の所

見 が 認 め ら れ た(Fig.8).こ れ を 透 過 型 電 子 顕 微

鏡 で観 察 した とこ ろ,近 位 尿 細 管 の 上 皮 細 胞 内に 多 数

のsecon♂ 翫yお よびprimarylysosomeや 空 胞が,

間 質 に は,線 維 化 の増 生 な どが 認 め られ た(Fig.9).

Case3の 病 理 組 織 像 ではCase2と 同様 に 近 位 尿

細 管 の変 性 ・萎 縮 や 遠 位 尿 細 管 の 拡 張,糸 球 体 の

sclcroticchangeな ど の所 見 が み られ た.電 子 顕 微

鏡 で も 同 様 に 近 位 尿細 管 上 皮 細 胞 内 にelectron

denscな 球 状lysosomeを 含 ん だ 空 胞が 多 数 認 め られ,

またprimarylysosomeも 認 め られ た(Fig,10).

嘗第 噸,津

㍉鱗 傷 層 幽,》 冨

♂ 》鉢 穿、婚

上 田 ・ほか:NAG・ 泌尿 器 疾 患

o

'聾

デ響 撃 罫鷲

。'絡 劉÷Fig.10.Electronmicroscopicexaminationof

kidneyincase3.Manyvacuo孟es

containingelectron-richIysosomes

wererevealedintheproximaltu-

bularepithelialcclls.

蘇考 察

尿中NAGは 分子量がIl2,000で,腎 尿細管上皮細

胞に多 く含 まれ るlysosome中 の酵素のひ とつであ

り,腎 実質障害時,こ とに尿細管上皮細胞の障害時に

尿中へ逸脱す る尿中酵素 と考 え られ てい る1-v3)。いっ

ぽ う,尿 中BMGは1968年Berggardら に より尿細

管性 タンパ ク尿 の患者尿中 より分離 ・精製 された分子

量11,800の 低分子性の血漿 タ ンパ クであ り,リ ンパ球

などに より産生 され,腎 糸球体か ら炉過 された後,近

位尿細 管腔か ら上皮細胞中に再吸収 され,細 胞 内で異

化 され るため正常尿中には きわめて微量 しか排泄 され

ないt).尿 中BMG排 泄増加は近位尿細 管障害を反映

する と言われている5).

Fig.5に 示 したよ うに 泌尿器科患者 尿中のNAG

とBMGと の間に は相関関係が認め られなか ったが,

異常値を示 した21例 では三群が認め られた.す なわ ち,

①NAG高 値 でBMGが 低値の群,②NAG低 値

でBMG高 値の群,③NAG,BMGと もに高値の

群である.こ れ ら三群の患者 の基礎疾患 は前述 した ご

と くであるが,各 患者に おけ る腎障害の組織学的検討

をお こなっていないので,こ れ ら異常値 との関連は不

明で ある がNAG,BMGと もに異常 高値を示す こ

とは少 なく,尿 細管障害の程度に応 じてさまざまの尿

中NAG,BMG排 泄量の変化が生 じるものと思われ

る.

前立腺肥大症,前 立腺癌,膀 胱腫瘍な どを基礎疾患

に もつ患 者の尿 中NAG活 性値はFig.4に 見 られ る

881

よ うに異 常高値 を示 した ものが多 く,56例 中52例 であ

った(92.9%).こ とに尿閉を 来 した ことのあ る症 例

や留置 カテーテル中の 症例,さ らにはIVUに て一

側腎孟腎杯像 の描 出が不十 分な症例 などの尿中NAG

活性 が異常高値であるのは臨床上顕著 ではない軽度 の

腎機 能障害 を反映 している もの と考え る.

腎結石,尿 管結石,尿 管皮膚懐設置者お よび単腎者

における尿中NAG活 性値 も 全例異常高値 で あ り,

ことに両側腎結石患 者や カテーテル留置中の尿管皮膚

痩患者 などの尿中NAG活 性値が 高いのは,一 側腎

結 石患者やtubelessureterocutaneous-stomy患 者

よ り腎機能が低下 していることが推測され,非 常に興

味深 い.

いっぽ う,水 腎 ・水尿管お よび水 腎症患者の術前 ・

術後 のNAG活 性お よび尿 中BMG値 の変動をみて

みる と,尿 中NAG,BMGと もに術前値は低 く,術

後2～3週 後に徐 々に尿中への排泄量が増加す る傾 向

を示 した.こ れを病理組織学的 ならびに電子顕微鏡的

所見 と照 らし合 わせて み ると,腎 組 織 中に 多 数 の

primaryお よびsecondarylysosomeが 見 られたに

もかかわ らず,尿 中NAG活 性値 と尿 中BMG値 が

ともに低値であ った ことは 長期間のobstructionが

尿中へ のNAGやBMG放 出を阻害 しているのでは

ないか と考え られ,ま た術 後尿中NAGとBMGが

上昇傾向を示 したのは 手術 に よりobstructionが 解

除 され,近 位 尿細管上皮細胞の透過性が充進す ること

や,腎 機能 改善に ともな うlysosomeの 増加な どが

関与 している ものと思われ る.松 浦 ら6)も 腎切石術後

や腎孟形成術後に尿中NAGの 上昇 傾向 を報告 して

いるが,術 後2週 目以降のデーターの記載がないので,

これ 以後 のNAGの 変動は不明である.

以上各種泌尿器科 疾患患者の 尿中NAG活 性値 を

測定 したが,水 腎症(術 前値)を 除いていずれ も非常

に鋭敏 であった.尿 中NAG活 性値の測定は 初期 の

腎機能障害 をcheckす るの に 有用で あ り,ま た尿

中BMGを 同時に測定する ことに よ りい っそ う腎機能

障害 の程度 を知る ことがで きる.

結 語

各種泌尿器科疾患 を 有す る患 者の尿中NAG活 性

値を測定 し以下 の結果を得た.

ユ)前 立腺肥 大症,前 立腺癌,膀 胱腫瘍 などの患者

群でNAGが 高値であ ったのは92.9%で あ った.こ

とに留 置 カテーテル例やIVUで 一側 腎 孟腎 杯像の

描出不十分な例に異常高値がみ られ た.

2)腎 結石,尿 管結石,尿 管皮膚痩設 置者 および単

882 泌尿紀要30巻7号1984年

腎者における尿中NAG活 性値 は 全例異常 高値 を示

した.と りわ け両側腎結石例や カテーテル留置中の尿

管皮膚痩設置者 ではNAGは 高値を示 した.

3)水 腎 ・水 尿管症 および水腎症例におけ る術 前尿

中NAG値 は低値を 示 したが,術 後 のNAG値 は上

昇 した.ま た尿中BMGも 同様 の傾 向を示 した.

4)こ れ らの症例に おけ る腎の病理組織学的な らび

に電子顕微鏡的所見 では近位尿細管 の変性 ・萎縮 や遠

位尿細管の 拡張 と近位尿細管の上皮細胞内に 多 数 の

secondaryお よびprimarylysosomcを 認 めた.

5)以 上 より水腎症に おける尿中NAG低 値は長

期 のobstructionに よる 尿中NAG放 出 障害が示

唆 され,手 術 に よ るobstructionの 解 除が尿中

NAG排 泄を促進す るもの と考えた.

本論文の要旨は,第71回 口本泌尿 器科学会 総会 において発

表 した.

文 献

1)浅 見 直:尿 中 β一D-N-Acetylgucosam三nidase

の 諸 性 質 と小児 腎 疾 患 に お け る臨 床 的意 義.日 腎

誌22:Il7～136,1980

2)PriceRG:Studiesonthenephrotoxicityof

p-nitrophenylorsonicacid.ChemBiolInter-

actions24:241～255,1979

3)GibeyR,DnpondJL,AlberD,FlorisRL

andHenryJC:Predictivevalueofurinary

N-acetyl-betaglucosaminidase,alamine-ami-

nopeptidaseandbeta-2-microglobulinin

evaluatingnephrotoxicityofgentacin・Clinica

ChimicaActa116:25～34,1981

4)金 井 正 光 ・加 登 通 正 ・足 立 憲 昭 。相 沢 孝 夫;β2マ

イ ク ロ グ ロ ブ リ ン.総 合 臨 床27:535～547,

1978

5)園 部 昌 彦:尿 細 管 性 蛋 白 尿 に か ん す る 臨 床 的 な ら

び に 実 験 的 研 究 一 低 分 子 量 蛋 白 の 動 態 を 中 心 と し

て 一.慈 医 誌119:1～17,1976

6)松 浦 健 ・井 口正 典 ・秋 山 隆 弘 ・栗 田 孝:泌 尿

器 科 的 腎 疾 患 お よ び 腎 移 植 後 に お け る 尿 中N-

Acetyl一 β一D-Glucosaminidasc活 性 値.泌 尿 紀

要28:813～820,1982

(1984年1月17日 受 付)