尿酸の腎排泄メカニズム|URAT1トランスポーターの役割を図解で解説

尿酸の腎排泄メカニズム|URAT1トランスポーターの役割を図解で解説

尿酸の約70%は腎臓を通じて体の外へ排出されており、この腎排泄の仕組みがうまく働かないと血中尿酸値が上昇し、痛風や腎臓障害につながるおそれがあります。とくに肥満傾向のある方は、腎臓での尿酸の処理能力が低下しやすいことが知られています。

腎臓の近位尿細管にはURAT1(ユーラットワン)と呼ばれるトランスポーター(輸送体)が存在し、一度ろ過された尿酸を血液側へ引き戻す「再吸収」を担っています。このURAT1の働きが強すぎると尿酸が体にたまりやすくなるため、尿酸値コントロールの要として注目を集めています。

本記事では、腎臓が尿酸をどのように扱っているのか、URAT1を中心とした輸送体の働きを図解的にわかりやすく整理しました。日常生活での対策のヒントもあわせてお伝えします。

目次

腎臓が尿酸を処理する全体像――ろ過・再吸収・分泌の三段構え

腎臓は「ろ過」「再吸収」「分泌」という3つの工程で尿酸量を調節しています。血液中の尿酸はまず糸球体(しきゅうたい)でろ過され、近位尿細管を通過する間に大部分が血液側へ戻されます。最終的に尿として排出されるのは、ろ過された尿酸の約8〜12%に過ぎません。

糸球体ろ過で尿酸はほぼ全量が一度こし出される

糸球体は腎臓にある微細なフィルターで、血液中の老廃物や小さな分子を原尿として通過させます。尿酸は分子量が小さいため、糸球体のフィルターをほぼ自由に通り抜けます。つまり、血液中に存在する尿酸のほとんどが一度は原尿側へと移動するということです。

ただし、この段階では「捨てる量」が決まったわけではありません。実際に尿として排出される量を調節しているのは、糸球体の先にある近位尿細管での再吸収と分泌のバランスです。

近位尿細管での再吸収が尿酸値を左右する

糸球体でろ過された尿酸の約90%は、近位尿細管の上皮細胞に発現する複数の輸送体によって血液側へ引き戻されます。再吸収が強く働くほど尿酸は体内に残りやすくなり、血中尿酸値の上昇につながりやすいといえるでしょう。

この再吸収を主に担っているのがURAT1というトランスポーターです。URAT1は尿酸と塩化物イオンや有機酸を交換するように取り込む仕組みを持ち、近位尿細管の管腔側(尿側)の細胞膜に局在しています。

分泌経路は尿酸を尿へ押し出す「排出の助け手」

再吸収だけでなく、近位尿細管には尿酸を血液側から尿側へ能動的に送り出す「分泌」の仕組みもあります。OAT1やOAT3、MRP4(ABCC4)などの輸送体が、この分泌に関与しているとされています。

再吸収と分泌のバランスが最終的な尿中尿酸排泄量を決定します。再吸収が過剰だったり分泌が弱かったりすると、尿酸の排出量が減り、血中尿酸値が高まりやすくなります。

工程場所おもな働き
ろ過糸球体血中尿酸をほぼ全量こし出す
再吸収近位尿細管ろ過された尿酸の約90%を血液へ戻す
分泌近位尿細管血液側から尿側へ尿酸を能動的に送り出す

上の表のとおり、腎臓での尿酸処理は3つの工程に分かれており、なかでも再吸収の割合が圧倒的に大きいことがわかります。そのため、再吸収を担うURAT1が尿酸値に与える影響は非常に大きいと考えられています。

URAT1(SLC22A12遺伝子)が尿酸を再吸収する仕組みとは

URAT1は、SLC22A12遺伝子にコードされる12回膜貫通型のトランスポーターで、近位尿細管の管腔側細胞膜に存在し、尿酸再吸収の中心的な担い手です。2002年にEnomotoらによって同定され、それまで謎とされていたヒト腎臓の尿酸輸送の分子基盤が初めて明らかになりました。

尿酸と陰イオンを「交換」するアンチポーター

URAT1は「尿酸―陰イオン交換輸送体」と呼ばれ、尿細管の管腔側にある尿酸を取り込みながら、細胞内の塩化物イオンや乳酸、ニコチン酸などの有機陰イオンを管腔側へ放出します。この交換輸送の仕組みにより、エネルギーを直接使わずに濃度勾配を利用して尿酸を効率よく再吸収できます。

乳酸やピラジン酸(ピラジノエート)がURAT1を介した尿酸再吸収を促進することが知られており、激しい運動後に血中乳酸が増えると尿酸の再吸収も高まりやすくなるのは、この輸送体の特性が一因です。

URAT1が局在する「管腔側膜」の意味

腎臓の尿細管上皮細胞には「管腔側(尿に面した側)」と「血管側(血液に面した側)」の2つの膜があります。URAT1が管腔側に存在するということは、原尿中の尿酸を「入り口で受け取る」役割を果たしているという意味です。

受け取った尿酸は細胞内を経由し、血管側の膜にあるGLUT9(SLC2A9)という別の輸送体を通じて血液側へと送り出されます。つまり、URAT1とGLUT9が連携して、尿酸を尿側から血液側へ「リレー」しているのです。

URAT1の遺伝子変異と低尿酸血症の関係

SLC22A12遺伝子に機能喪失型の変異が起こると、URAT1が正常に働かなくなり、尿酸の再吸収が大幅に低下します。その結果、尿中に大量の尿酸が漏出し、血中尿酸値が極端に低くなる「腎性低尿酸血症」を引き起こすことがあります。

日本人においてはR90HやW258Xといった変異が比較的高頻度で認められ、低尿酸血症の主要な原因とされています。低尿酸血症は多くの場合は無症状ですが、まれに運動後の急性腎不全や尿路結石を合併するケースが報告されています。

尿酸排泄促進薬(ウリコスリック)はURAT1を標的にする

ベンズブロマロンやプロベネシドといった尿酸排泄促進薬は、URAT1の働きを阻害することで尿酸の再吸収を抑え、尿中への排泄量を増やします。近年では、URAT1に対する選択性が高いベリヌラド(verinurad)やドチヌラドなどの新世代薬も開発されており、より副作用の少ない治療選択肢として期待を集めています。

URAT1だけではない――腎臓で働く複数の尿酸輸送体を整理する

尿酸の腎排泄にはURAT1以外にも多くの輸送体が関与しており、再吸収側と分泌側のそれぞれに専門の分子が存在します。これらの輸送体のバランスが崩れると、尿酸値の異常につながります。

再吸収を担うGLUT9とOAT4

GLUT9(SLC2A9)は、近位尿細管の血管側膜に主に発現し、URAT1が取り込んだ尿酸を血液側へ輸送する出口の役割を果たしています。ゲノムワイド関連解析(GWAS)では、SLC2A9遺伝子の多型が血中尿酸値に与える影響はURAT1以上に大きいことが示されており、再吸収における重要度の高さがうかがえます。

OAT4(SLC22A11)は管腔側膜に存在し、低親和性ながら尿酸輸送に関わるとされています。サイアザイド系利尿薬による高尿酸血症の一因として、OAT4の活性変化が指摘されています。

分泌を担うOAT1・OAT3・MRP4

OAT1(SLC22A6)やOAT3(SLC22A8)は血管側膜に発現し、血液中の尿酸を上皮細胞内へ取り込みます。取り込まれた尿酸は管腔側のMRP4(ABCC4)やNPT1などを介して尿中へ送り出されます。

分泌系の輸送体が正常に機能すれば、再吸収で戻しきれなかった尿酸に加えて、血液からも積極的に尿酸を排出できます。一方、これらの輸送体の発現低下や遺伝的な機能低下があると、分泌量が減って高尿酸血症の一因となる可能性があります。

ABCG2は腎臓と腸の両方で働く「排出ポンプ」

ABCG2(BCRP)はATP結合カセットトランスポーターの一種で、腎臓だけでなく腸管にも高発現し、尿酸の腎外排泄にも大きく貢献しています。ABCG2のよくある機能低下型変異(Q141K)は、痛風リスクを約1.7倍に高めるとされ、全痛風症例の約10%がこの変異に起因するという報告もあります。

ABCG2の機能が低下すると腸管からの尿酸排泄が減り、その分が腎臓に負担として集中します。従来は「尿酸産生過剰型」と分類されていた高尿酸血症の一部が、実際にはABCG2機能低下による「腎負荷型」であるとする新しい分類も提唱されています。

輸送体名局在おもな機能
URAT1管腔側膜尿酸の再吸収(主要な再吸収経路)
GLUT9血管側膜細胞内尿酸を血液側へ輸送
OAT1・OAT3血管側膜血液中の尿酸を細胞内へ取り込む
ABCG2管腔側膜尿酸を尿中・腸管内へ排出

遺伝子多型と尿酸値の関係――ゲノム研究が明らかにしたこと

血中尿酸値の個人差には、尿酸関連輸送体の遺伝子多型が深く関わっています。近年の大規模ゲノム研究により、183以上の遺伝子座が尿酸値に影響を与えることが明らかになりました。

GWASで見つかったSLC2A9とABCG2の強い影響

14万人を超える欧州系集団を対象としたGWAS(ゲノムワイド関連解析)では、SLC2A9(GLUT9をコードする遺伝子)とABCG2が血中尿酸値にとりわけ大きな影響を持つことが確認されています。SLC2A9の多型だけで尿酸値の分散の約5%を説明できるとされ、単一遺伝子としては破格の影響度です。

SLC22A12(URAT1の遺伝子)の多型も尿酸値への影響が認められていますが、効果量はSLC2A9やABCG2と比べるとやや小さいとされています。ただし、機能喪失型の変異が存在する場合は尿酸値に劇的な変化をもたらすため、URAT1の臨床的な重要度は依然として高いままです。

45万人規模の研究で183座位と腎臓・肝臓の関連が浮上

2019年に発表された45万人以上を対象とした祖先横断的GWASでは、合計183の遺伝子座が尿酸値と関連することが示されました。そのうち147は初めて報告された座位です。組織特異性の解析では、腎臓と肝臓が主要な標的臓器であると位置づけられ、転写因子HNF1AやHNF4Aが尿酸輸送体遺伝子の発現制御に関わる可能性が示唆されました。

遺伝情報を活かした「個別化」治療への展望

遺伝子多型の情報は、将来的に高尿酸血症の治療方針を個人ごとに調整するうえで有用になると考えられています。たとえば、ABCG2変異を持つ方には腸管排泄を補う治療戦略が、URAT1活性が高い方にはURAT1阻害薬が、といった形で標的を絞った介入が可能になるかもしれません。

もちろん遺伝子検査だけで治療が決まるわけではなく、生活習慣や体重管理といった環境因子の改善も欠かせません。しかし、遺伝的なリスクを把握しておくことは、自分の体質を理解する助けになるでしょう。

肥満と高尿酸血症は密接につながっている

体重が増えるほど血中尿酸値は上昇しやすくなることが、多くの疫学研究で確認されています。とくに内臓脂肪の蓄積は、尿酸の産生増加と腎排泄の低下を同時に引き起こすため、高尿酸血症のリスクを大きく高めます。

内臓脂肪がプリン代謝を促進して尿酸産生を増やす

内臓脂肪が蓄積すると、脂肪細胞から放出される遊離脂肪酸やインスリン抵抗性の影響で、肝臓でのプリン体分解が亢進します。プリン体の最終代謝産物である尿酸の産生量が増えれば、腎臓で処理しなければならない尿酸の総量も増加します。

インスリン抵抗性はさらにURAT1を介した尿酸再吸収を高める方向に作用するとの報告もあり、産生増加と排泄低下が同時に進行しやすい状態を作り出します。

腎臓への脂肪沈着が輸送体の機能に影響する可能性

肥満が進むと腎臓にも脂肪が沈着し、腎実質の圧迫や微小循環の悪化が起こることがあります。こうした変化は尿酸輸送体の発現量や活性に影響を与え、排泄効率を下げる一因となりえます。

減量だけで尿酸値が改善するケースも少なくない

肥満に伴う高尿酸血症の場合、体重を5〜10%減少させるだけで尿酸値が有意に低下したという報告が複数あります。食事療法や運動による減量は、薬に頼らずに腎臓の尿酸排泄能を回復させる有効な手段のひとつです。

ただし、急激な減量やファスティングはかえって尿酸値を一時的に上昇させるリスクがあるため、医師の指導のもとで段階的に行うことが望まれます。

  • 内臓脂肪型肥満の方は高尿酸血症のリスクが2〜3倍に高まるとされる
  • インスリン抵抗性がURAT1を活性化し、腎臓からの尿酸排泄を抑制する
  • 適切な減量は薬を使わなくても尿酸値を下げる効果が期待できる

尿酸値を安定させるために日常でできる腎排泄サポート

生活習慣の工夫によって、腎臓からの尿酸排泄を後押しすることは十分に可能です。水分摂取・食事内容・運動習慣の3つが、腎排泄をサポートする柱となります。

十分な水分摂取で尿量を確保する

1日に2リットル程度の水分を摂り、尿量を十分に維持することは、尿中尿酸濃度を薄めて尿路結石のリスクを下げるうえで大切です。ただし、糖質の多い清涼飲料水やアルコール(とくにビール)はプリン体を多く含むか、尿酸排泄を妨げるため避けたほうがよいでしょう。

水や麦茶、ノンカフェインの温かいお茶を中心に、こまめに水分を補給する習慣をつけることをおすすめします。

プリン体を意識しすぎず「全体のバランス」を整える

プリン体の多いレバーや魚の干物を避けることは有名ですが、食事全体のカロリーや栄養バランスを整えることのほうが尿酸値管理には効果的です。野菜や乳製品を意識して摂ると、尿のアルカリ化が進み、尿酸の溶解性が高まるとされています。

有酸素運動を習慣化し、激しい無酸素運動は控える

ウォーキングや軽いジョギングなどの有酸素運動は、インスリン抵抗性を改善し、結果として腎臓での尿酸排泄を助ける効果が期待できます。一方、短距離ダッシュや高強度の筋力トレーニングは体内の乳酸を急増させ、URAT1を介した尿酸再吸収を高めてしまうリスクがあります。

運動の種類と強度を選ぶ際は「息が弾む程度のペースを30分程度続ける」ことを目安にするとよいでしょう。

対策期待される効果
水分を1日2リットル以上摂る尿中尿酸濃度を下げ、結石を予防する
野菜・乳製品中心の食事尿のpHを上げ、尿酸の溶解性を高める
有酸素運動を習慣化するインスリン抵抗性を改善し排泄を促す

上記の対策はいずれも特別な道具や費用を必要としません。まずは取り組みやすいものから日常に取り入れ、無理なく継続することが尿酸値の安定につながります。

尿酸の腎排泄と輸送体の知識は将来の健康を守る土台になる

腎臓での尿酸処理の仕組みを理解することは、高尿酸血症や痛風を「予防できる病気」として捉え直す第一歩です。知識があれば、医師から治療方針の説明を受けたときに自分ごととして理解しやすくなります。

輸送体のバランスが崩れるとどうなるかをイメージできると強い

URAT1やGLUT9が再吸収を担い、ABCG2やMRP4が排泄を担うという構図を頭に入れておくだけで、「なぜこの薬が効くのか」「なぜ体重管理が尿酸値に影響するのか」の理由がつかみやすくなります。治療や生活改善への納得感が高まれば、継続のモチベーションも維持しやすいでしょう。

女性ホルモンと尿酸値の関係にも注目が集まっている

閉経前の女性は、エストロゲンがURAT1の発現を抑制的に制御し、尿酸排泄を促進すると考えられています。閉経後にエストロゲンが減少すると尿酸値が上昇しやすくなり、痛風リスクが男性に近づくことが知られています。

20代から50代の女性がこの知識を持っておけば、将来の更年期以降の尿酸値変動にも早めに備えることができるでしょう。

「わからないことを医師に相談できる」のが最大の武器

尿酸や輸送体について基礎知識を持つことは、診察の場で医師とスムーズに対話するための下地となります。自分の体で何が起きているかを言葉にできると、医師もより的確なアドバイスを返しやすくなります。

尿酸値が気になり始めたら、まずは健康診断の結果を持参して医療機関を受診してみてください。早めの相談が、将来の健康を守る大きな一歩になります。

よくある質問

URAT1トランスポーターとは何ですか?

URAT1は、腎臓の近位尿細管にある管腔側の細胞膜に発現している尿酸輸送体です。SLC22A12という遺伝子によってコードされ、尿中の尿酸を細胞内へ取り込む「再吸収」を担当しています。

一度糸球体でろ過された尿酸のうち約90%がこのURAT1を中心とした輸送体によって血液側へ戻されるため、血中尿酸値を大きく左右する分子として知られています。尿酸排泄促進薬の多くはURAT1を阻害することで効果を発揮します。

尿酸の腎排泄が低下すると体にどのような影響がありますか?

腎臓からの尿酸排泄が低下すると、血中の尿酸濃度が上昇し「高尿酸血症」の状態になります。高尿酸血症が長く続くと、関節に尿酸の結晶が沈着して痛風発作を引き起こすおそれがあります。

さらに、尿酸結晶が腎臓に蓄積して腎機能を悪化させたり、尿路結石の原因になったりする場合もあります。最近の研究では、高尿酸血症が高血圧や心血管疾患のリスク因子にもなりうると報告されています。

肥満が尿酸値に影響を与えるのはなぜですか?

肥満、とくに内臓脂肪型肥満では、インスリン抵抗性が生じやすくなります。インスリン抵抗性は腎臓でのURAT1を介した尿酸再吸収を促進すると報告されており、結果として尿中への排泄量が減少し尿酸値が上がりやすくなるのです。

加えて、内臓脂肪から放出される遊離脂肪酸が肝臓でのプリン体代謝を活性化するため、尿酸の産生量自体も増加します。産生の増加と排泄の低下が同時に進むことが、肥満と高尿酸血症を強く結びつけている理由のひとつです。

URAT1を標的にした治療薬にはどのようなものがありますか?

代表的な尿酸排泄促進薬として、ベンズブロマロンやプロベネシドが古くから使われてきました。これらの薬はURAT1の働きを阻害し、腎臓での尿酸再吸収を抑えることで尿中排泄を促します。

近年は、URAT1に対する選択性がより高いドチヌラドやベリヌラドといった新しい薬も登場しています。選択性が高いほど他の輸送体への影響が少なくなるため、薬の相互作用リスクを抑えながら効果的に尿酸値を下げられると期待されています。

女性でも尿酸値が高くなることはありますか?

はい、女性でも尿酸値が上昇することはあります。閉経前はエストロゲンが腎臓での尿酸排泄を促進する作用を持つため、男性に比べて尿酸値は低めに保たれる傾向にあります。

しかし閉経後はエストロゲンの分泌が減少するため、尿酸値が男性と同程度まで上昇するケースも珍しくありません。また、肥満や食生活の乱れがある場合は年齢に関係なく尿酸値が高まりやすくなるため、若い世代の方であっても注意が必要です。

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