ビタミンC は尿路結石のリスク因子か? Is vitamin C a risk factor of

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トピックス
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ビタミンC は尿路結石のリスク因子か?
,VYLWDPLQ&DULVNIDFWRURINLGQH\VWRQH"
尿路結石症の発生機序ならびに結石形成に至る過程
た DHA は各種酵素により還元されて還元型 VC に再
は,いまだ活発な議論の中にある.特に尿路結石の多
生されるが,一部は加水分解されて 2,3-ジケト-L-グロ
くを占めるシュウ酸カルシウム結石の発生機序につい
ン酸(2,3-DKG)となる.後者の反応は不可逆であり,
ては,我が国のみならず世界的にも重要な研究課題で
2,3-DKG が VC に再生されることはない.この 2,3-DKG
ある.シュウ酸カルシウム結石はシュウ酸とカルシウ
は,さらに O2 または H2O2 により C2-C3 位が開裂して
ムを主体とするカルシウム含有結石で,その成因は,
L-スレオン酸とシュウ酸を生じる
高シュウ酸尿症,高カルシウム尿症など多因子にわた
摂取した後では尿中へのシュウ酸排出量が増加するこ
り,その中で尿中シュウ酸は重要な位置を占めてい
とが報告されている 5).ただし,摂取した VC のすべ
1)
3)4)
.実際に,VC を
る .シュウ酸は,ふたつのカルボキシ基を有するジ
てがシュウ酸に代謝されるわけではなく,その比率は,
カルボン酸で光合成により産生されるので,シュウ酸
摂取量にも依存するが,極めて低い.
前駆物質のグリコール酸やグリオキシル酸ともに植物
に多く含まれる.シュウ酸は,ヒトを含む哺乳類では
前向きコホート研究(スウェーデン)
分解も利用もできない最終代謝産物である.腎不全な
2013 年 2 月に Akkeson らの研究グループは,高用量
どの特殊な病態でなければ,血中シュウ酸のほとんど
VC サプリメントの長期摂取は男性の尿路結石症リス
は糸球体で濾過され,尿中へ排出される.したがって,
クを増大させたと報告した 6).この研究報告は,様々
尿中シュウ酸排泄量は,体内のシュウ酸プールの量を
な学術誌やメディアでも紹介されたので,記憶に新し
2)
反映している .シュウ酸プールは,体内で作られる
い.スウェーデンにおける大規模な人口ベース研究
内因性のシュウ酸の産生亢進と食事由来の外因性シュ
(COSM, The Cohort Swedish Men)で,がんの既往歴の
ウ酸の増加により増大する.外因性のシュウ酸のほと
ない 47 ∼ 79 歳の男性を対象として,尿路結石の発症
んどは,植物性の食物由来である.内因性のシュウ酸
に関して VC サプリメントを単独で利用していると回
は,グリシン,ハイドロキシプロリンなどのアミノ酸
答した群(907 名)とサプリメントをまったく利用して
やビタミン C(VC)などの最終代謝物として産生され
いないと回答した群(22,448 名)との間で比較した.11
る 2).グリオキシル酸は,速やかにシュウ酸を生成す
年間の追跡調査期間による新規尿路結石発症率を比較
る主要な前駆物質である.グリオキシル酸は肝臓にお
したところ,VC サプリメント利用者(見積量 1,000
けるセリン-ピルビン酸/アラニン-グリオキシル酸ア
mg/day 以上を摂取)では発症リスクが約 2 倍も高かっ
ミノ基転移酵素(SPT/AGT)によりアラニンに変換され
た.この論文は総 2 頁の簡単なレターで研究手法の詳
るが,この代謝がスムーズでないとシュウ酸の産生量
細が記述されていないが,先に別の研究報告として発
が増すと考えられている.高シュウ酸尿症は,1 日の
表された論文 7)8)に詳細な研究手法が記載されている.
尿中シュウ酸排泄量が 45 mg 以下と定義される 2).尿
食事摂取状況,生活習慣ならびにサプリメントの利用
中シュウ酸が高くても結石に至らない者もいるので,
状 況 に つ い て は,FFQ(Food Frequency Questionnaire,
尿中シュウ酸と尿細管細胞との相互作用もシュウ酸カ
食事摂取頻度調査票)を用いて,被験者の自己回答を
2)
ルシウム結石形成の重要な鍵になると考えられる .
郵送により収集していた.調査は 1997 年の秋に行わ
VC は,コラーゲンの重合やカテコールアミンを生
れた 1 回だけで,その後のサプリメントの使用状況に
合成する酵素などの補因子であるとともに活性酸素種
ついての継続調査は行われていなかった.大規模かつ
を消去する抗酸化能を有する.また,その一部がシュ
長期にわたる調査研究であるが,手法において精度が
ウ酸に変化して尿に排出されることも知られている.
低いことは否めない.しかしながら,これまで特に問
そのため,大量の VC の長期摂取は尿路結石のリスク
題視されてこなかった VC と尿路結石の関係について,
因子となる可能性が示唆される.しかしながら,特に
興味を持たせることになった研究である.
問題ないとの意見もあり,いまだ結論は得られていな
い.還元型の VC は,酵素的あるいは非酵素的に酸化
されてデヒドロアスコルビン酸(DHA)となる.生じ
前向きコホート研究(米国)
VC の多量摂取と尿路結石リスクについて議論する
トピックス
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〔ビタミン 87 巻
とき,リスクはないと主張する根拠に最も多く引用さ
にかかわらず尿中シュウ酸排泄量が増大するため,VC
れるのが 1996 年に Curhan ら 9)によって報告された研
の大量摂取が尿路結石のリスクであると報告した 12).
究である.この研究では,1986 年に 45,251 名の男性
既往歴のある 29 名(男 19,女 10)と対照群の 19 名(男
を対象として FFQ で栄養摂取状況を調査してから,6
8,女 11)に,VC を 2,000 mg/day(1,000 mg×2 回),6
年間の追跡調査を行った.フォローアップは 2 年ごと
日間投与したところ,いずれの群でも尿中シュウ酸量
に行われている.調査期間において尿路結石は 751 ケー
が有意に増大したからである.このとき,興味深いこ
ス認められたが,VC の摂取量が 1,000 mg/day 以上で
とに,VC 大量摂取と尿シュウ酸量増大の関係に感受
あると見積られた場合であっても尿路結石発症数に相
性の違いがあることが判明している.48 名の被験者の
関は認められなかった.
うち 19 名(尿路結石群 12 名,対照群 7 名)がレスポン
Curhan ら 10)は,さらに追跡調査を継続して,その
ダーで,残りの 29 名が非レスポンダーであった.レ
結果を 2004 年に報告している.年齢で補正したとき,
スポンダーは VC 摂取によって顕著に尿シュウ酸量が
VC 摂取と尿路結石発症に相関はなかった.しかしな
増大したが,非レスポンダーでは変化がなかった 12).
がら,VC 摂取量で区分けしてから multivariate adjust-
この論文では,この違いの成因について明らかにして
ment したところ,VC 摂取見積量が 212 mg/day 以上の
いない.VC とは直接関係のない代謝異常がこの違い
群は 105 mg/day 以下の群に対して 1.31 倍(95% CI, 1.08
に関係していると思われる.
to 1.60;P=0.01 for trend),1,000 mg/day 以 上 の 群 は
VC サプリメントを利用しない群に対して 1.16 倍(95%
CI, 0.97 to 1.39;P=0.01 for trend)と,わずかではある
が,有意なリスク上昇が認められた
10)
.したがって,
9)
症例対照研究(中国広東省)
中国広東省の病院で症例対照研究 13)では,2010 年 6
月 か ら 2011 年 2 月 の 期 間 に 尿 路 結 石 症 を 発 症 し た
Curhan らの 1996 年の報告 を理由として,VC に尿路
1,019 名(男性 698 名,女性 321 名)の患者と,通常の
結石リスクはないとする主張ができなくなった.この
健康診断に訪れた 987 名(男性 592 名,女性 395 名)の
とき,BMI(body mass index)が 25 kg/m2 未満の対象者
健常者を比較した.サプリメントの利用ならびに食事
(肥満ではない者)において,動物性タンパク質を多く
摂取量の調査は,あらかじめトレーニングを受けたイ
摂取する群は,摂取が少ない群に対して 1.38 倍(95%
ンタビュアーが行った.さまざまな食事因子について
CI 0.59 to1.81;P=0.03 for trend)と有意にリスクが上
相対危険度を解析した結果,いくつかの食事因子につ
昇していた.BMI が 25 kg/m2 以上の対象者では有意な
いては有意なリスクの増加が認められたが,マルチビ
リスク上昇が認められないので,肥満に関連する生活
タミン,VB 群,VC,VD,VE,カルシウムなどのサ
習慣や他の因子による影響が強いのであろう.残念な
プリメントの利用については,男女ともにいずれも有
ことに,彼らは外因性(食事由来)のシュウ酸摂取量を
意なリスクの増加は認められなかった.すなわち,当
見積ることができず,外因性シュウ酸のリスクを評価
該研究において,VC の摂取に尿路結石のリスクは認
できなかったと,当該論文で記述している.
められなかった.VC サプリメントの非使用者と比較
一方で,Curhan ら 11)は,当該疫学調査と対象が同
した VC 使用者の補正オッズ比(OR)は,男性で 1.13
じであると推定される調査研究で,痛風のリスクにつ
(95 % CI, 0.62 to 2.97), 女 性 で 0.99(95 % CI, 0.56 to
いて解析している.1986 年から 2006 年の期間で,痛
1.77)だった.このとき,有意にリスクが増大すると
風の既往歴のない男性 46,994 名を対象に VC 摂取の影
判定された食事因子は,男女ともに 1 日 3 回の葉物野
響を追跡調査した結果では,1,317 名の痛風が発症し
菜の摂取(男性での OR, 2.02; 95% CI, 1.04 to 3.91),
(女
た.解析の結果,痛風のリスクは VC 摂取量に相関し
性での OR, 3.86;95% CI, 1.61 to 7.59)と,女性におい
て大きく低減していた.VC サプリメントを利用しな
ての 1 日 1 回以上の豆類の摂取(OR, 3.50;95% CI, 1.61
い群と比較した相対リスクは,
VC 摂取が 1,000 ∼ 1,499
to 7.59)であった.一方で,1 日に 2,000 mL 以上の水
mg/day の群では 0.66(95% CI, 0.49 to 0.88),1,500 mg/
分摂取は,男性において尿路結石のリスクを約半分に
day 以上の群では 0.55(95% CI, 0.36 to 0.86, P=0.01 for
減少させた 13).
trend)であった 11).
臨床試験(米国)
シュウ酸カルシウム結石の予防と再発防止のために
シュウ酸カルシウムを主体とする結石の成因は,尿
ワシントン大学の Massey らの研究グループは,VC
pH,高シュウ酸尿症,高カルシウム尿症,低クエン酸
を大量投与したときに結石の既往歴がある者とない者
尿症,低マグネシウム尿症,低尿量などであると考え
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られる.特にシュウ酸は分解も利用もできない最終代
クであることは定説であるが,マグネシウム製剤単独
謝産物であるため,尿中シュウ酸量・濃度の低減がリ
投与では効果が明確でないため,現時点においてマグ
スク軽減の第一歩となる.水分の多量摂取は,尿を希
ネシウムは議論の余地があると言える.
釈して結石関連物質濃度を低下させることから,予防
と再発防止のために何にもましてすべきことである.
おわりに
食事により摂取される水分量とは別に,1 日 2,000 mL
VC の尿路結石発症リスクは,その因果関係を否定
以上の水分補給が推奨されている.
することはできない.しかし,そのリスクはその他の
古くは尿中シュウ酸の多くが内在性シュウ酸由来と
因子(葉物野菜,豆類,ナッツ類など)に比較すると極
されていたが,今日では経口摂取されるシュウ酸,す
めて低いため,取り立てて大騒ぎするほどのものでは
なわち外因性シュウ酸の影響が大きいと考えられてい
ない.本稿で紹介したふたつの前向きコホート研究で
2)14)15)
.外因性シュウ酸はそのほとんどが植物に由
は有意なリスク上昇が認められているが,その上昇は
来するので,菜食主義者は要注意である.本稿で紹介
わずかである.フィンランドのケースでは 11 年間の
した中国における症例対照研究では,葉物野菜による
追跡調査で,VC 使用者(1,000 mg/day 以上)の発症率
リスクが一番高かった.
が,非使用者に比べて 1000 名当り 1.63 ケースから 3.18
る
内因性のシュウ酸を生成する成分は,VC だけでは
16)
ケースに上昇した程度であった.VC サプリメント利
などが知
用者の大多数は発症していないことから,遺伝的因子
られている.特にグリオキシル酸は速やかにシュウ酸
や他のリスク因子を複合的に有している者がリスクを
なく,キシリトール
,多種のアミノ酸
17)18)
を生成する主要な前駆物質であり 19)20),グリコール酸
上昇させていると推測される.したがって,尿路結石
酸化酵素によるグリコール酸の酸化やコラーゲンの構
症の既往歴のある者や,有リスクと診断された場合は,
成アミノ酸であるヒドロキシプロリンの代謝から生じ
大量の VC 摂取を控えるほうがよい.一方で,VC の
る
21)22)
.すなわち,精製されたコラーゲンやコラーゲ
ンを多く含む肉類の過剰な摂取もリスクとなりうる.
大量摂取は,その抗酸化作用を期待した利点の他にも,
本稿で紹介したように痛風のリスクの低減が期待でき
外因性シュウ酸を低減する方法は,シュウ酸を多く
る.VC サプリメントを利用するにあたっては,水分
含有する食材を控えるだけでなく,カルシウムの積極
補給やクエン酸の摂取,さらに普段の食事バランスに
的摂取も有効である 2).シュウ酸はカルシウムと塩を
対しても気をつけることが望まれる.
形成すると不溶性になるため,腸管から吸収されなく
我が国では京都大学が中心になり 1965 年からほぼ
なる.例えば,シュウ酸を含んでいるコーヒーや紅茶
10 年間隔で全国尿路結石疫学調査がなされ,2005 年
に牛乳を加えることはとても理にかなっている.一方,
には日本尿路結石症学会が中心となって第 6 回の調査
脂肪の過摂取は控えたい.腸管で脂肪酸はカルシウム
が実施された 25).約半世紀にもわたる世界的に類をみ
と塩を形成してシュウ酸カルシウムの形成を阻害する
ない疫学調査であるが,これまでに VC 摂取量と尿路
ので,外因性シュウ酸の腸管吸収を高めてしまう 2).
結石リスクについての報告はされていない.尿路結石
クエン酸は,尿中でカルシウムと結合して水溶性の
症は,生活習慣病やメタボリックシンドロームとの関
クエン酸カルシウムを形成することで,結石形成を抑
連性が指摘されており,今後さらに増加する可能性が
制する.再発性の結石患者では尿中クエン酸の量が低
ある.今後の研究の結果に期待したい.
下していることが多く,その大多数は代謝異常や酸性
食の過剰摂取などが原因とされているが,遺伝的因子
Key Words:Vitamin C, Kidney stones, Calculogenesis, Ox-
も指摘されている.経口で摂取されたクエン酸の一部
alate, Risk factors
は尿にも排出されるので,クエン酸の積極的摂取は有
用であろう
23)
.ただし,経口から摂取したクエン酸の
1
House Wellness Foods Corporation, Imoji 3-20, Itami,
尿排出は一過性であるため,クエン酸そのものとして
の効力は低いかもしれない.むしろ,血液と尿のアル
Hyogo, Japan
2
Molecular Regulation of Aging, Tokyo Metropolitan Insti-
カリ化の作用が寄与しているのかもしれない.
tute of Gerontology
も重要である.VB6 が欠乏すると,
ビタミン B(VB
6
6)
Norio Yamamoto1, Akihito Ishigami2
前駆物質を処理する SPT/AGT の働きが障害されて,
1
ハウスウェルネスフーズ株式会社
2
東京都健康長寿医療センター研究所 分子老化制御
通常よりも数倍多くシュウ酸が生成する
24)
.
マグネシウムについては,低マグネシウム症がリス
山本 憲朗 1,石神 昭人 2
トピックス
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文 献
1)小出卓生(2007)結石の発生機序と結石形成.新しい診断と
〔ビタミン 87 巻
risk of kidney stone: A case–control study in Southern China. J
Ren Nutr 23, e21-e28
14)Grover PK, Thurgood LA, Ryall RL (2007) Effect of urine frac-
治療の ABC 52/ 腎 6 腎結石・尿路結石(小川由英 編).pp.
tionation on attachment of calcium oxalate crystals to renal epi-
9-16.最新医学社,大阪
thelial cells: implications for studying renal calculogenesis. Am J
2)諸角誠人,山田拓己,寺尾俊哉(2007)シュウ酸カルシウム
結石症.新しい診断と治療の ABC 52/ 腎 6 腎結石・尿路
結石(小川由英 編).pp. 35-40.最新医学社,大阪
3)Linster CL. Van Schaftingen E (2006) Vitamin C. Biosynthesis,
recycling and degradation in mammals. FEBS J 274, 1-22
4)Lange JN, Wood KD, Knight J, Assimos DG, Holmes RP (2012)
Glyoxal formation and its role in endogenous oxalate synthesis.
Adv Urol 2012, Article ID 819202, 5 pages
5)Chai W, Liebman M, Kynast-Gales S, Massey L (2004) Oxalate
Physiol Renal Physiol 292, F1390-F1403
15)井口正典(1988)尿路結石症の発生原因に関する検討(第 4
報)―食事が尿中排泄物質に及ぼす影響と食事指導につい
て―.日泌尿会誌 76, 293-302
16)Conyers RA, Bais R, Rofe AM (1990) The relation of clinical catastrophes, endogenous oxalate production, and urolithiasis. Clin
Chem 36, 1717-1730
17)Asplin JR (2002) Hyperroxaluric calcium nephrolithiasis. Endocrinol. Metab. Clin. North Am 31, 927-949
absorption and endogenous oxalate synthesis from ascorbate in
18))Gambardella RL, Richardson KE (1977) The pathways of ox-
calcium oxalate stone formers and non-stone formers. Am J Kid-
alate formation from phenylalanine, tyrosine, tryptophan and
ney Dis 44, 1060-1069
ascorbic acid in the rat. Biochim Biophys Acta 499, 156-168
6)Thomas LD, Elinder CG, Tiselius HG, Wolk A, Akesson A (2013)
19)Holmes RP, Assimos DG (1998) Glyoxlate synthesis, and its
Ascorbic acid supplements and kidney stone incidence among
modulation and inÀuence on oxalate synthesis. J Urol 160, 1617-
men: A prospective study. JAMA Intern Med 173, 386-388
1624
7)Messerer M, Johansson SE, Wolk A (2004) The validity of questionnaire-based micronutrient intake estimates is increased by including dietary supplement use in Swedish men. J. Nutr 134,
1800-1805
8)Messerer M, Håkansson N, Wolk A, Akesson A (2008) Dietary
supplement use and mortality in a cohort of Swedish men. Br. J
Nutr 99, 626-631
20)Knight J, Assimos DG, Callahan MF, Holmes RP (2010) Metabolism of primed, constant infusions of [1,2-13C2] glycine and [113
C1] phenylalanine to urinary oxalate. Metabolism 60, 950-956
21)Coulter-Mackie MB (2006) 4-Hydroxyproline metabolism and
glyoxylate production: a target for substrate depletion in primary
hyperoxaluria? Kidney Int 70, 1891-1893
22)Takayama T, Fujita K, Suzuki K, Sakaguchi M, Fujie M, Nagai E,
9)Curhan GC, Willett WC, Rimm EB, Stampfer MJ (1996) A pro-
Watanabe S, Ichiyama A, Ogawa Y (2003) Control of oxalate for-
spective study of the intake of vitamin C and B6, and the risk of
mation from L-hydroxyproline in liver mitochondria. J Am Soc
kidney stones in men. J Urol 155, 1847-1851
Nephrol 4, 939-946
10)Taylor EN, Stampfer MJ, Curhan GC (2004) Dietary factors and
23)有賀誠司(2007)低クエン酸尿.新しい診断と治療の ABC
the risk of incident kidney stones in men: New insights after 14
(小川由英 編).pp. 142-146.
52/ 腎 6 腎結石・尿路結石.
years of follow-up. J Am Soc Nephrol 15, 3225-3232
最新医学社,大阪
11)Choi HK, Gao X, Curhan G (2009) Vitamin C intake and the risk
24)Teerajetgul Y, Hossain RZ, Yamakawa K, Morozumi M, Sugaya K,
of gout in men. A prospective study. Arch Intern Med 169, 502-
Ogawa Y (2007) Oxalate synthesis from hydroxypyruvate in vita-
507
12)Massey LK, Liebman M, Kynast-Gales SA. (2005) Ascorbate in-
min-B6-de¿cient rats. Urol Res 35, 173-178
25)井口正典(2007)疫学.新しい診断と治療の ABC 52/ 腎 6 creases human oxaulea and kidney stone risk. J Nutr 135, 1673-
腎結石・尿路結石.
(小川由英 編).pp. 23-29.最新医学社,
1677
大阪
13)Dai M, Zhao A, Liu A, You L, Wang P (2013) Dietary factors and