Diabetic nephropathy/ja

糖尿病性腎症
Other names	Diabetic kidney disease
糖尿病性腎症における2つの糸球体：毛細血管の房の中にある細胞状の薄紫色の部分は、破壊的なメサンギウムマトリックスの沈着である。
Symptoms	アルブミン尿、末梢性浮腫、高血圧、疲労感
Risk factors	高血圧、タバコ喫煙、不安定な血糖値
Diagnostic method	尿中アルブミン濃度異常
Prevention	Smoking cessation/ja
Treatment	ACE阻害剤

糖尿病性腎症（diabetic nephropathy）は、糖尿病性腎臓病とも呼ばれ、糖尿病患者に起こる腎機能の慢性的な低下である。糖尿病性腎症は、慢性腎臓病（CKD）および末期腎不全（ESRD）の世界的な主要原因である。尿中に蛋白が漏れ出し（蛋白尿またはアルブミン尿）、高血圧で血圧が上昇し、そして腎機能が低下するという3重苦は、多くの形態のCKDに共通している。糸球体の損傷による尿中蛋白喪失は大量になり、血清アルブミンの低下を引き起こし、結果として全身のむくみ（浮腫）、いわゆるネフローゼ症候群を引き起こすことがある。同様に、推定糸球体濾過量（eGFR）は、90ml/分/1.73m²を超える正常値から15未満まで徐々に低下することがあり、その時点で患者は末期腎疾患であるといわれる。通常、何年もかけてゆっくりと進行する。

糖尿病性腎症の病態生理学的異常は、通常、長期間にわたる血糖値のコントロール不良から始まる。その後、腎臓の濾過単位であるネフロンに複数の変化が起こる。（通常、成人の腎臓には1個あたり約75万～150万個のネフロンがある）。最初に、遠位細動脈の収縮と近位細動脈の拡張が起こり、その結果、糸球体毛細血管の高血圧と過濾過が起こり、特にネフロンが陳腐化し、過濾過の適応が逆説的にデリケートな糸球体毛細血管にさらなるせん断応力関連の損傷を引き起こし、さらに蛋白尿が増え、血圧が上昇し、さらにネフロンが損傷し、腎機能全体が低下するという悪循環に陥る。同時に、糸球体自体にも変化が起こる。基底膜の肥厚、ポドサイトのスリット膜の拡大、メサンギウム細胞の数の増加、メサンギウムマトリックスの増加などである。このマトリックスは糸球体毛細血管に侵入し、Kimmelstiel-Wilson結節と呼ばれる沈着物を産生する。メサンギウム細胞とマトリックスは徐々に拡大し、糸球体全体を蝕んで濾過を停止させる。

糖尿病性腎症の状態は、尿中の蛋白量-蛋白尿と、血清クレアチニンと呼ばれる血液検査の2つの値を測定することによってモニターすることができる。蛋白尿の量は、まだ機能している糸球体の損傷の程度を反映する。血清クレアチニンの値は、もはや血液をろ過していない糸球体の割合を反映する推定糸球体ろ過率（eGFR）を計算するために使用できる。 アンジオテンシン変換酵素阻害薬またはアンジオテンシン受容体拮抗薬による治療は、糸球体から出る細動脈を拡張させるため、糸球体の毛細血管内の血圧を低下させ、病気の進行を遅らせる（止めることはできない）。GLP-1作動薬、DPP-4阻害薬、SGLT2阻害薬の3種類の糖尿病医薬品も糖尿病性腎症の進行を遅らせることができると考えられている。

糖尿病性腎症は末期腎不全の最も一般的な原因であり、米国では成人の糖尿病患者の約4分の1が罹患する重篤な合併症である。末期腎臓病の罹患者は、しばしば血液透析を必要とし、最終的には機能不全に陥った腎臓の機能を代替するために腎移植が必要となる。糖尿病性腎症は、一般的に死亡リスクの増加、特に心血管系疾患による増加と関連している。

徴候と症状=

症状の発現は発病から5～10年後である。通常の最初の症状は夜間の頻尿である：夜間頻尿。その他の症状としては、疲労感、頭痛、倦怠感、嘔気、嘔吐、日中の頻尿、食欲不振、皮膚そう痒症、浮腫などがある。糖尿病性腎症（DN）の臨床像は、蛋白尿（尿中の蛋白）、高血圧、進行性の腎機能低下によって特徴づけられる。糖尿病性腎症は初期には緩徐であるため、糖尿病患者における糖尿病性腎症の定期的なスクリーニングは非常に重要である。

危険因子

すべての糖尿病患者が糖尿病性腎症を発症するわけではない。糖尿病性腎症を発症する可能性を高める主な危険因子は以下の通りである：

• 血糖コントロール不良
• コントロールされていない高血圧
• 20歳以前に発症した1型糖尿病
• 過去または現在のタバコ使用
• 糖尿病性腎症の家族歴-糖尿病性腎症と関連する特定の遺伝子が同定されている。(しかし、直接的な相関はまだ確立されていない。これらの遺伝子の1つにAPOL1があり、アフリカ系アメリカ人の腎症との関連が見つかっている)
• 特定の人種(アフリカ系アメリカ人、メキシコ系アメリカ人、ピマ・インディアンはリスクが高い)

病態生理学

ネフロンの構造と機能の基本的なアウトラインを示す図：糖尿病性腎症は、毛細血管高血圧を引き起こす、求心性および遠心性細動脈の変化を伴う；およびメサンギウムマトリックスの沈着を含む、複数の原因による糸球体毛細血管の損傷

「Review of normal Renal Physiology/ja」も参照

糖尿病性腎症の病態進行は、様々な臨床段階を経ている: 過濾亢進、微量アルブミン尿、大量アルブミン尿、ネフローゼ性タンパク尿から進行性の慢性腎臓病へと続き、最終的には末期腎不全（ESRD）に至る。この損傷は腎臓の全ての区画に影響を与える: 糸球体、腎小管、血管系（腎動脈の輸入および輸出の動脈）、および間質。腎線維症はDNの最終的な共通の経路です。この線維症は、腎動脈血流動態の変化、酸化ストレスに関連するグルコース代謝の異常、そして炎症プロセスとレニン-アンギオテンシン-アルドステロン系（RAAS）の過活動を含む複数のメカニズムの結果である。

糖尿病性腎症の病態生理には、血行動態と代謝因子の相互作用が関与していると考えられている。

血行動態の要因としては、全身圧や糸球体内圧の上昇、RAASの過剰活性化などが挙げられる。研究によると、糖尿病では様々な因子がRAASを刺激し、これは糖尿病性腎症の病態生理学において最も重要な経路の一つである。濾過されたグルコースの負荷が高くなるため、近位尿細管ではナトリウム-グルコース共輸送体2（SGLT2）の発現が亢進し、ナトリウムとグルコースを共輸送して循環に戻す。その結果、遠位尿細管の黄斑部への塩化ナトリウムの供給が減少し、レニンの放出が促進され、RAASが過剰に活性化される。濾過過多はDNの最も初期の特徴の一つである。濾過亢進を引き起こす機序はいくつか提唱されている。これらの機序の1つは、糸球体が肥大するにつれて濾過表面積が増大することである。もう1つの可能性のある機序は、糖尿病性腎症における血管制御の異常により、求心性糸球体動脈抵抗が減少し、遠心性糸球体動脈抵抗が増加することで、腎血流量（RBF）と糸球体濾過量（GFR）が純増することである。糸球体過濾過とRAASの異常な調節は糸球体内圧の上昇を招き、内皮細胞、メサンギウム細胞、ポドサイトにストレスを与える。これが高血糖の代謝作用による機能障害を悪化させる。

代謝因子には糖化最終生成物（AGEs）の形成があり、心血管合併症を含む糖尿病の合併症の多くの病態生理学において中心的な役割を担っている。AGEsは、還元糖（この場合はグルコース）が、タンパク質、脂質、核酸に結合しているアミン基（主にリジンやアルギニン）と非酵素的に反応して形成される化学基である。これらの糖化生成物は血管壁のコラーゲンのタンパク質上に蓄積し、架橋したAGEsの不可逆的複合体を形成する。AGEsがその効果を発揮する重要な方法の一つは、受容体を介したメカニズムであり、最も重要なものは、高度糖化最終産物受容体（RAGE）によるものである。RAGEは、マクロファージ、内皮細胞、腎メサンギウム細胞、糸球体のポドサイトなど、多くの種類の細胞に存在するシグナル伝達受容体である。RAGE受容体にAGEsが結合すると、細胞質の活性酸素（ROS）の産生が促進され、プロテインキナーゼC（PKC）、NF-κB、成長因子TGF-Bや血管内皮成長因子（VEGF）の活性化などの細胞内分子が刺激される。これらの因子は、起こる血行動態の変化とともに、ポドサイトの傷害、酸化ストレス、炎症、線維化を引き起こす。傷害が悪化すると、腎機能が低下し、糸球体基底膜（GBM）の透過性が増し、濾過効率が低下する。これは腎機能の着実な低下を伴う。

診断

超音波検査で、腎皮質の超エコージェニック性を示す。

診断は、糖尿病患者における尿中アルブミンの異常値の測定と、アルブミン尿の他の原因の除外に基づいて行われる。アルブミン測定値は以下のように定義される：

• 正常アルブミン尿：尿中アルブミン排泄量<30 mg/24h；
• 微量アルブミン尿：尿中アルブミン排泄量が30～299 mg/24hの範囲；
• マクロアルブミン尿：尿中アルブミン排泄量≧300 mg/24h

尿中アルブミン排泄量は、スポット尿サンプルの尿中アルブミン／クレアチニン比によっても測定できる。

糖尿病患者は、2型糖尿病と診断された直後と1型糖尿病と診断された5年後から、毎年アルブミン値を検査することが推奨されている。尿路閉塞、尿路感染症、腎結石または多発性嚢胞腎が疑われる場合は、鑑別診断の一環として、一般に超音波検査による腎臓の医療画像診断が推奨される。コンフォメーション腎生検は、非糖尿病性腎疾患が疑われる場合にのみ実施すべきである。

糖尿病性腎臓病患者の尿検査は淡白であることが多い。ネフローゼ域の蛋白尿を呈する患者では脂肪体が認められることがある。

臨床病期分類

CKD ステージ	eGFR レベル (mL/min/1.73 m2)
ステージ1	≥ 90
ステージ2	60–89
ステージ3	30–59
ステージ4	15–29
ステージ5	< 15

ステージ

この腎臓病（およびあらゆる腎臓病）の障害の程度を臨床的に判定するために、血清クレアチニンが測定され、推定糸球体濾過量（eGFR）の計算に使用される。正常なeGFRは90ml/分/1.73m²以上である。 生検では、Tervaert らによって以下の分類が提案されている：

病理組織学的病期分類

クラス	説明と基準
I	光学顕微鏡検査では軽度または非特異的な変化、電子顕微鏡検査では適合したGBM 肥厚が証明された： GBM > 395 nm（女性）、GBM > 430 nm（男性）。
IIa	観察されたメサンギウムの25％以上に軽度のメサンギウム拡張がみられた。 メサンギウム増殖領域＜毛細血管腔領域。
IIb	観察されたメサンギウムの25％以上に重度のメサンギウム拡張がみられた。 メサンギウム増殖領域＜毛細血管腔領域。
III	少なくとも1つの確信できる結節性硬化症（Kimmelstiel-Wilson病変）。
IV	糸球体の50％以上に進行した糖尿病性糸球体硬化症が認められる。

バイオマーカー

アルブミン尿は糖尿病性腎症の最も頻用されるマーカーであるが、多くの糖尿病性腎症患者ではアルブミン尿が直ちに上昇することなくGFRの低下や糸球体硬化が起こるため、感度に限界がある。現在、糖尿病性腎症を早期に発見し、進行リスクを同定できる可能性のある新規マーカーが数多く研究されている。シスタチンCは、腎尿細管細胞で再吸収・異化される前に糸球体で自由に濾過される蛋白質である。その血清レベルは筋肉量に依存しないため、クレアチニン血清レベルよりもGFRを正確に推定することができる。

治療

治療の目標は、腎障害の進行を遅らせ、関連する合併症をコントロールすることである。現在、糖尿病性腎症の治療は主に4つの領域で行われている： 心血管リスクの軽減、血糖コントロール、血圧コントロール、RAAS系の抑制である。

心血管リスクの軽減： 糖尿病患者は心血管疾患のリスクが著しく高く、腎不全の独立した危険因子でもある。したがって、糖尿病患者、特に糖尿病性腎症患者では心血管危険因子を積極的に管理することが重要である。心血管疾患を管理する主な要素は、タバコの禁煙、脂質低下療法（スタチンなど）、定期的な運動と健康的な食事である。腎臓病患者においては、アトルバスタチンはGFRに基づく用量調節が不要であるため、他のスタチンよりも好ましい。

血糖コントロール 複数の研究により、血糖コントロールの改善が糖尿病性腎症患者の臨床転帰にプラスの効果をもたらすことが明らかにされている。集中的な血糖コントロールは網膜症や神経障害などの他の糖尿病合併症の発症率も低下させる。血糖コントロールは主に1型糖尿病患者ではインスリンによって、2型糖尿病患者では血糖降下薬および/またはインスリンによって維持される。糖尿病性腎症の微小血管合併症は、HbA1cの目標値を7％に設定することで減少することが研究で示されている。HbA1cのさらなる低下は予後の改善とは相関せず、低血糖エピソードのリスクを増加させる可能性があるため、ほとんどの患者には推奨されない。

血圧コントロール： 複数の無作為臨床試験で、糖尿病性腎症患者において収縮期血圧を140mmHg未満に低下させることの有益性が証明されている。高血圧は、微量アルブミン尿の発症の促進、蛋白尿の増加、腎機能の低下と関連している。アンジオテンシン変換酵素阻害薬やアンジオテンシンII受容体拮抗薬は、糖尿病患者の血圧を下げ、腎症の進行を遅らせるのに特に有用である。糖尿病患者において、より集中的な血圧降下（125〜130/<80）は、糖尿病性腎症だけでなく、他の糖尿病合併症の進行リスクを減少させることが示されている。血圧を十分にコントロールするために2剤併用療法を必要とする患者もいるが、その場合はカルシウム拮抗薬や利尿薬が第2選択薬となる。

RAAS阻害： RAAS阻害は、主にACE阻害薬、アンジオテンシン受容体拮抗薬、直接レニン阻害薬、ミネラルコルチコイド拮抗薬などの複数の治療薬によって達成することができる。RAAS阻害は、すべての病期において糖尿病性腎症の進行を遅らせる最も効果的な治療法であることが証明されている。複数の薬剤を用いたRAAS遮断は蛋白尿をさらに減少させる可能性があるが、有害事象（高カリウム血症、急性腎障害など）のリスクは潜在的な利益を上回る。したがって、高血圧や微量アルブミン尿や糖尿病性腎症の徴候がある糖尿病患者には、1剤のみを使用することが推奨される。

インスリンの約半分は腎臓で代謝・排出される。つまり、DNを発症して腎機能が悪化すると、インスリン依存性DM患者の中には、通常のインスリン投与時間が通常より長くなったり、低血糖エピソードの頻度が増えたりすることがある。腎臓で排出される医薬品を適切に投与するためには、腎機能を注意深くモニターすることも重要である。最も一般的に使用されている腎毒性を持つ医薬品には、イブプロフェンなどの非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDs）がある。 腎機能が悪化すると、高カリウム血症や代謝性アシドーシスなどの合併症を避けるために、腎臓食に従うことも必要になるかもしれない。食事性タンパク質を制限することでDNの進行を遅らせることができるというエビデンスもあるが、この利点を確認するにはさらなるエビデンスが必要である。糖尿病性腎症患者は末期腎不全に移行し、腎移植や血液透析を必要とする可能性がある。

新たな治療法

DMの治療薬として承認された比較的新しい医薬品は、ナトリウムグルコース共輸送体2（SGLT2）阻害薬である。この薬物の作用機序は、近位尿細管に存在するナトリウム-グルコース取り込み共輸送体に対するものであり、これにより自然排尿と糖尿が生じる。複数の臨床試験において、SGLT2阻害薬は糖尿病患者の心血管系の転帰を改善し、腎臓の転帰（主にアルブミン尿の減少や腎障害の進行の抑制）にも良い影響を与えた。糖尿病性腎症の進行に好影響を与えることが示されている他のクラスの糖尿病治療薬には、GLP-1作動薬とDPP-4阻害薬がある。

教育と自己管理

糖尿病性腎症管理の成否は、血糖コントロールや健康的な生活習慣の実践など、個人の自己管理能力に大きく依存する。適切な自己管理にはしばしば患者教育や行動カウンセリングが必要である。しかし、糖尿病性腎症患者に対する教育プログラムの効果について、有益性と有害性の両面から結論を出すにはまだ十分なエビデンスがない。さらなる質の高い研究が必要である。

予後

2型糖尿病における糖尿病性腎症は、糖尿病の発症が通常あまり確立していないため、予後予測がより困難である。介入しなければ、2型糖尿病/微量アルブミン尿患者の20～40％がマクロアルブミン尿に移行する。糖尿病性腎症は末期腎臓病の最も一般的な原因であり、血液透析あるいは腎移植を必要とすることもある。一般に死亡リスクの上昇と関連しており、特に心血管系疾患によるものが多い。

Epidemiology

Diabetic nephropathy affects approximately a third of patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus. Diabetic nephropathy is responsible for about a third of cases of ESRD worldwide, and an even larger fraction in the developed countries. Worldwide, the prevalence of diabetes is projected to increase from 382 million in 2013, to over 592 million by 2035. This increase is projected to be sharpest in developed countries. The prevalence of type 2 DM is particularly increasing due to the rising prevalence of obesity worldwide. Diabetic kidney disease progression could lead to ESRD as well as an increased risk of cardiovascular complications, all of which cause a substantial economic burden. The estimated cost of management of patients with ESRD due to diabetic nephropathy in the US is US$39.35 billion in 2010. Within developed countries, certain ethnic groups such as African Americans and Native Americans are at higher risk of developing diabetic nephropathy and ESRD.

こちらも参照

• Diabetic diet/ja
• Hyperbaric medicine/ja
• Nephrology/ja

さらに読む

• "Effects of renin-angiotensin system blockers on renal outcomes and all-cause mortality in patients with diabetic nephropathy: an updated meta-analysis". www.crd.york.ac.uk. Retrieved 2015-07-02.
• Gross JL, de Azevedo MJ, Silveiro SP, Canani LH, Caramori ML, Zelmanovitz T (January 2005). "Diabetic nephropathy: diagnosis, prevention, and treatment". Diabetes Care. 28 (1): 164–76. doi:10.2337/diacare.28.1.164. PMID 15616252.
• Tziomalos K, Athyros VG (2015). "Diabetic Nephropathy: New Risk Factors and Improvements in Diagnosis". The Review of Diabetic Studies. 12 (1–2): 110–8. doi:10.1900/RDS.2015.12.110. PMC 5397986. PMID 26676664.
• Kume S, Koya D, Uzu T, Maegawa H (2014). "Role of nutrient-sensing signals in the pathogenesis of diabetic nephropathy". BioMed Research International. 2014: 315494. doi:10.1155/2014/315494. PMC 4122096. PMID 25126552.
• Doshi SM, Friedman AN (August 2017). "Diagnosis and Management of Type 2 Diabetic Kidney Disease". Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 12 (8): 1366–1373. doi:10.2215/CJN.11111016. PMC 5544517. PMID 28280116.