尿沈渣

尿沈渣とは

尿沈渣（にょうちんさ、英語では urine sediment または urinary sediment）は、採取した尿を遠心分離することで生じる沈殿物を集め、これを顕微鏡を用いて観察する臨床検査です。この検査では、尿中に含まれる様々な固形成分、すなわち有形成分（ゆうけいせいぶん）の詳細な情報を得ることができます。観察される主な成分には、赤血球、白血球、尿路上皮をはじめとする各種細胞、そして腎臓の尿細管内で形成される円柱（えんちゅう）や、尿中に析出する様々な結晶（けっしょう）などがあります。

検査の重要性と特性

尿沈渣検査は、患者さんに身体的な負担をかけることなく、腎臓や尿路（尿管、膀胱、尿道）の状態に関する非常に詳細な情報を引き出すことができる点で特筆されます。そのため、腎臓の組織の一部を採取する腎生検に例えて、「針のいらない腎生検」と呼ばれることもあります。

しかし、この検査は人の目による顕微鏡観察が基本となるため、検査技師の熟練した技術と経験が不可欠であり、手間のかかる検査でもあります。また、尿中に含まれる成分、特に円柱は時間の経過とともに崩壊しやすく、細菌が増殖するなどの変化も起こりうるため、検体を採取してからできる限り早く（通常1～2時間以内）検査を実施することが求められます。この「採取後速やかに」という要件があるため、外部の検査機関に委託することが難しく、多くの場合は検体を採取した医療機関内でリアルタイムに検査が行われています。

これらの技術的な制約や時間的な制約にもかかわらず、尿沈渣検査は腎臓や尿路に生じた病変の種類を鑑別したり、病状の進行度を評価したりする上で、今日においても依然として極めて重要な検査手法として広く活用されています。

観察される主な有形成分

尿沈渣で観察される主要な有形成分とその意義は以下の通りです。

赤血球

赤血球は直径約6～8マイクロメートルの淡黄色で中央が凹んだ円盤状の細胞です。健常な人の尿沈渣には、男女ともに通常、高倍率視野（HPF）あたり4個以下の赤血球しか見られません。もし5個/HPF以上の赤血球が認められた場合は、血尿（けつにょう）と定義され、何らかの異常を示唆します。尿沈渣検査では、赤血球の形や大きさ、含まれるヘモグロビンの状態などを詳細に観察することで、出血の原因が腎臓の糸球体にあるのか（糸球体型血尿）、それとも糸球体以外の尿路のどこかにあるのか（非糸球体型血尿）を区別する重要な手がかりが得られます。

白血球・大食細胞

白血球は尿沈渣において、通常直径約10～15マイクロメートルの球形を示すことが多いですが、様々な形態変化を伴って観察されます。健常人では、高倍率視野あたり1個以下の白血球しか認められません。1～4、5個/HPFの場合は境界値とされ、5、6個/HPF以上の白血球が認められる場合は、尿路感染症など何らかの炎症や感染が強く疑われ、さらなる精密検査が必要と判断されます（ただし、女性の場合は外陰部からの混入にも注意が必要です）。尿中の白血球の大部分（約95%）は好中球ですが、特定の病態によっては、好酸球、リンパ球、単球などが増加して検出されることもあります。大食細胞も白血球の一種として観察されることがあります。

上皮細胞

尿路は、その場所によって異なる種類の上皮細胞で覆われています。尿沈渣では、これらの尿路上皮細胞が剥がれて尿中に流れ出たものが観察されます。
腎実質由来の尿細管上皮細胞: 腎臓の尿細管を構成する細胞です。
尿路上皮（移行上皮）細胞: 腎盂、尿管、膀胱、尿道の一部（前立腺部）を覆う細胞で、形状が変化しやすい特徴があります。尿路に発生する悪性腫瘍の多くは、この尿路上皮由来です。
円柱上皮細胞: 尿道の一部や周辺臓器（前立腺、精嚢、子宮頸部、子宮内膜、腸など）由来の細胞が円柱状に見えることがあります。
扁平上皮細胞: 外尿道口や外陰部、膣を覆う細胞です。健常な尿沈渣で最もよく見られる上皮細胞ですが、通常は少数です。

健常な状態ではごく少数の扁平上皮細胞が見られるだけですが、尿路に異常がある場合には、その病変部位に応じた様々な種類の上皮細胞が尿中に増加して出現します。

円柱

円柱は、腎臓の遠位尿細管から集合管の管腔内で形成される円筒状の構造物で、通常、何らかの腎疾患が存在する場合に尿中に出現します。尿中のタンパク濃度の上昇、尿の濃縮、pHの低下、尿流速の低下などが引き金となり、腎臓で作られるTamm-Horsfallムコ蛋白（一種の糖タンパク質）が網状の構造を作り、そこに細胞やタンパク質などの有形成分が付着することで形成されると考えられています。剥がれて尿中に排出されます。

健常人でも、稀に硝子円柱（しょうしえんちゅう）という透明な円柱が少数見られることがありますが、円柱は基本的に病的な所見として捉えられます。円柱の種類（硝子円柱、細胞円柱、顆粒円柱、ろう様円柱など）やその出現量は、腎疾患の種類やその重症度と密接に関連しており、腎機能障害の重要な指標となります。

結晶

尿中に析出する様々な結晶も尿沈渣で観察されます。結晶の種類は、尿のpHや溶けている物質の濃度によって変化します。尿路結石の成分を推定する上で参考になることもありますが、尿中結晶成分と結石成分が必ずしも一致するわけではありません。また、採取した尿を長時間保存していると、特に気温の低い季節には、病的な意義のない尿酸塩やリン酸塩が析出することがあります。これらは沈渣観察の妨げとなるため、必要に応じて尿を温めて溶解してから検査を行います。病的な意義を持つ特定の結晶も存在します。

その他の成分

上記以外にも、粘糸（ねんし）、精子、細菌、真菌、原虫、寄生虫などが観察されることがあります。

尿沈渣の染色法

尿沈渣検査の基本は染色せずに顕微鏡で観察することですが、細胞や円柱の種類をより容易に区別するために、多くの施設では染色液を用いています。代表的な染色法にステルンハイマー染色（Sternheimer stain）があります。これは超生体染色（supervital stain）と呼ばれるもので、生きた細胞はあまり染まらず、死んだ細胞が濃く染まる特性があります。一般的には、細胞質はピンク色や赤色に、細胞核は青色に染まります。円柱は、硝子円柱が青色に染まることが多いですが、封入物によって染まり方は異なります。染色されない構造物は、細胞や円柱以外の可能性を示唆します。ただし、染色液を使用すると、赤血球が溶血してしまう可能性があるという欠点もあります。

尿中有形成分分析（フローサイトメトリー法）

従来の尿沈渣検査は遠心分離などの手間のかかる操作が必要でしたが、最近では、遠心操作を行わずに、フローサイトメトリーという原理を利用して尿中の有形成分を直接自動で測定する装置が普及しています。これは一般的に尿中有形成分分析装置と呼ばれ、保険診療上では「尿沈渣（フローサイトメトリー法）」として扱われます。

尿中有形成分分析装置は、大量の検体を迅速に処理できる利点があり、人手を大幅に節約できます。ただし、その検出精度や成分の形態観察能力は、熟練した技師による顕微鏡観察（鏡検法）には及ばないため、鏡検法の完全な代替とは現状では見なされていません。多くの施設では、まず尿中有形成分分析装置でスクリーニング検査を実施し、そこで異常が疑われた検体についてのみ、鏡検法による詳細な尿沈渣検査を行うという運用が行われています。

報告される項目や基準値は、使用する機器のメーカーや機種によって異なります。定量値の単位は一般的に/μLで報告されますが、従来の鏡検法で用いられていた/HPFに換算して報告する場合もあります。

尿沈渣検査は、これらの自動化技術と組み合わせながら、腎臓や尿路の健康状態を把握し、病気の早期発見や正確な診断に不可欠な役割を果たしています。

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