英: xanthine, Xan
同: 2,6-ジオキソプリン 2,6-dioxopurine、2,6(1H,3H)-プリンジオン 2,6(1H,3H)-purinedione
関: [[]]

WordNet

a compound used as a fixing agent in photographic developing (同)sodium thiosulphate, sodium_thiosulfate

PrepTutorEJDIC

定着液,ハイポ[hypo-sulfiteの短縮形]
皮下注射器[hypodermicの短縮形]

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/12/11 16:55:31」(JST)

wiki ja

キサンチン

IUPAC名	3,7-ジヒドロ-1H-プリン-2,6-ジオン
別名	1H-プリン-2,6-ジオール
分子式	C₅H₄N₄O₂
分子量	152.11
CAS登録番号	[69-89-6]
形状	白色固体
融点	300 °C分解
SMILES	C1=NC2=C(N1)C(=O)NC(=O)N2

キサンチン (xanthine) はプリン塩基の一種で、ほとんどの体組織や体液に見られる有機化合物である。

キサンチンは生体内でプリン化合物が分解したときに生じ、キサンチンデヒドロゲナーゼ（キサンチンオキシダーゼ）の作用により尿酸へと変えられる。遺伝子疾患の一種のキサンチン尿症では、このキサンチンオキシダーゼが不足してキサンチンから尿酸への変換が滞ってしまう。

有機合成では、グアニンの希硫酸溶液に亜硝酸ナトリウムを作用させるとキサンチンが得られる。

誘導体

キサンチンの誘導体を総称としてキサンチン類と呼ぶことがある。

カフェインやパラキサンチン、テオフィリン、テオブロミン（チョコレートに含まれる）はそれぞれ、キサンチンがメチル化された誘導体である。これらの化合物はホスホジエステラーゼ阻害薬、アデノシンのアンタゴニストとしての作用を持つ。ほか、キサンチンを塩基として持つ核酸がまれに存在する。

キサンチン: R₁ = R₂ = R₃ = H
カフェイン: R₁ = R₂ = R₃ = CH₃
テオフィリン: R₁ = R₂ = CH₃, R₃ =H
テオブロミン: R₁ = H, R₂ = R₃ = CH₃
パラキサンチン: R₁ = R₃ = CH₃, R₂ = H

キサンチン類はアルカロイドの一群を占め、穏和な興奮剤、気管支拡張剤としての効果から気管支喘息の発作時の対症薬として用いられる。一方で交感神経作用アミンとして、アデノシンが眠気を催す作用を阻害する効果も強い。それらの効果が現れる濃度範囲は広い一方で治療域は狭いため、喘息の長期管理薬としては他の薬が選ばれる。血中治療域は 10-20 μg/mL であり、中毒症状として震え、吐き気、いら立ち、頻拍や不整脈が現れる場合がある。

UpToDate Contents

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1. 痛風再発の予防 prevention of recurrent gout
2. 尿酸のバランス uric acid balance
3. 尿酸腎結石症 uric acid nephrolithiasis
4. 腫瘍崩壊症候群：予防および治療 tumor lysis syndrome prevention and treatment
5. 小児における腎結石症の疫学および危険因子 epidemiology of and risk factors for nephrolithiasis in children

Japanese Journal

疾病予防に向けたアスタキサンチン研究の最前線

内藤裕二
ビタミン 85(11), 587-594, 2011-11-25
Astaxanthin is a natural food factor found in algae, fish, and birds. It is a powerful antioxidant and has various actions such as anti-inflammation, anti-hypertension, and anti-diabetic nephropathy. …
NAID 110008762051

γ-オリザノールの添加がアスタキサンチン含有飼料によるブリ切り身の変色抑制作用に及ぼす影響

長阪玲子,風間貴充,潮秀樹,坂本浩志,坂本憲一
日本水産學會誌 = Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries 77(6), 1101-1103, 2011-11-15
… γ-オリザノールのアスタキサンチン含有飼料によるブリの肉変色抑制作用に及ぼす影響について検討を加えた。 … 2 ヵ月間アスタキサンチンあるいはアスタキサンチンと γ-オリザノールを投与し，水揚げ後，切り身を 4°C で 48 時間貯蔵して血合筋の色調の変化を解析した。 …
NAID 10029654246

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★リンクテーブル★

国試過去問	「098A017」「107I016」
リンク元	「100Cases 10」「尿酸」「尿路結石」「アロプリノール」「キサンチンオキシダーゼ」
拡張検索	「ヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子変異」「ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子変異」「ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ」

「098A017」

　　[★]

68歳の女性。突然出現した呼吸困難を主訴に救急車で搬入された。1週前からヨーロッパヘ旅行し、今朝帰国した。旅行中は特に変わったことはなかったが、飛行機から降りて入国手続きをしている時、急に前胸部痛と呼吸困難とが出現し動けなくなった。意識は清明。身長152cm、体重68kg。体温38℃、呼吸数32/分。脈拍120/分、整。血圧100/50mmHg。心音では肺動脈II音の亢進を認めるが、呼吸音に異常はない。腹部に異常所見なく、下肢に浮腫はない。神経学所見に異常を認めない。尿所見：蛋白(－)、糖1＋。血液所見：赤血球512万、Hb16.6g/dl、Ht50％、白血球7,000、血小板40万。胸部エックス線写真に異常を認めない。

この患者の治療に用いるのはどれか。

[正答]

※国試ナビ4※　［098A016］←［国試_098］→［098A018］

「107I016」

　　[★]

右尿管結石症の腹部単純エックス線写真(別冊No.2)を別に示す。この結石の成分として最も考えられるのはどれか。

a　尿酸
b　シスチン
c　キサンチン
d　シュウ酸カルシウム
e　リン酸アンモニウム・リン酸マグネシウム

[正答]

※国試ナビ4※　［107I015］←［国試_107］→［107I017］

「100Cases 10」

　　[★]

☆case10　背痛

■症例

27歳　女性

主訴：背中に突き抜ける？痛み(pain across her back)

現病歴：背中に広がる痛みを訴えて、27歳の女性が救急部に運ばれてきた。２日前に熱が出て背部痛が始まり、以降調子が悪い。痛みは増強している。6時間前に2度嘔吐した。

既往歴：3ヶ月前に合併症のない胆嚢炎。

・身体診断

調子が悪そうであり、紅潮している。体温：39.2℃。脈拍：120/分。血圧：104/68 mmHg。心血管系、呼吸器系に異常を認めず。腹部：全体的に圧痛。両側の腰部で著明な圧痛。

・検査

(血液生化学)

白血球↑、血清尿素↑、CRP↑

(尿検査)

タンパク：++、鮮血：+++、亜硝酸塩：++

尿の顕微鏡検査：(おそらく400倍の一視野に)赤血球>50、白血球>50

腹部X線：正常

■glossary

loin n. (pl)腰、腰部(→(adj.)lumbar)。(獣の)腰肉、ロイン。(pl)陰部、生殖器、性器

腸雑音、腸音、intestinal murmur、intestinal sound、bowel sound

urine microscopy 尿の顕微鏡検査

dysuria 排尿障害

urgency n. 切迫、急迫、危急。緊急、火急、焦眉の急。[pl]しつこい要求、懇願。せき立てる力、刺激

hydronephrosis 水腎症

-nephros 腎臓

-stomy 開口術

nephrostomy n. 腎瘻造設術、腎造瘻術、腎瘻術

obstructive urophathy 閉鎖性尿路疾患

intravenous fluid 静脈内輸液

commence vt. 始める、開始する。 vi. ～から始める、始まる(with)

urgently

eradication n. 根絶、撲滅

mimic vt. ～の物まねをする、まねて馬鹿にする。そっくりに[卑屈に]まねる。～によく似る

renal ultrasound 腎臓超音波検査

obstructive uropathy 閉塞性尿路疾患

polycystic kidney disease 多発性嚢胞腎

medullary sponge kidney 海綿腎

loin-pain hematuria syndrome 腰痛血尿症候群

■解説

(第1パラグラフ)疫学

　急性腎盂腎炎：男性より女性でmore common。尿路からの細菌の上行感染。リスク：妊娠、糖尿病、免疫低下者、尿路奇形(尿の腎臓への逆流。そして多分、狭窄していたりして結石で閉塞されやすいこともあると思う)

(第2パラグラフ)病態

　食欲不振、悪心、嘔吐と共に40℃の発熱が出ることがある。

　腎盂腎炎患者の中には膀胱炎の先行症状(排尿障害、頻尿、尿意切迫、血尿)がある人がいるけど、こういう下部尿路症状がいつも出現するわけではない。

　多くの腎盂腎炎患者は、先行する6ヶ月以内の膀胱炎の既往がある。

　老人の場合、非典型的な症状を示し、そして混乱した状態でやってくる。

　腎盂腎炎は他の病態によく似ている：急性虫垂炎、急性胆嚢炎、急性膵炎、下葉の肺炎

　普通、体表から見て腎臓の直上に前からも後ろからも圧痛を感じる。

　未治療の腎盂腎炎では敗血症になるかもしれない。

(第3パラグラフ)本ケースについて

　・CRP 上昇は急性感染症を示唆

　・顕微鏡的血尿・タンパク尿、白血球増多は尿路の炎症を示す。

　・硝酸塩(nitrate, HNO3と何かの塩)から亜硝酸塩(nitrite, HNO2と何かの塩)への還元により細菌の存在が確認される。

　　覚え方：亜硝酸は(Oが一つ)足らないi(愛)

　　でも複雑です。

　　　HNO2　亜硝酸 nitrous acid, nitrite　。亜硝酸塩 nitrite

　　　HNO3　硝酸 nitric acid, nitrate　　。硝酸塩 nitrate

(第4パラグラフ)管理

　・女性は入院すべき。

　・血液と尿の採取

　・静脈内輸液＋抗生物質で治療開始。微生物が同定されたら、感受性のある抗菌薬を使用する。初期治療ではゲンタマイシン、アンピシリン、シプロフロキサシンを用いる

　・腎臓エコー検査：尿路閉塞を除外するため。閉塞性尿路疾患では、激しい痛み、発熱、敗血症ショック、腎不全を伴う脳腎症を起こしうる。

　・尿路敗血症の経過で水腎症が疑われたら、合併症を防ぐために緊急に腎瘻を造設すべき

(第5パラグラフ)薬物治療

　・(腎結石など合併していない)腎感染症(ucomplicated renal infection)患者は抗生物質2週間のコースで治療すべき。

　・感染の根絶を確実にする治療が終わった後10-14日間は、反復して細菌培養をする。＜

　・尿路結石を有する感染症や腎瘢痕を有する患者では抗生物質6週間のコースが用いられる。

■鑑別診断のポイント

　腎盂腎炎は片側性、あるいは両側性の腰痛を引き起こす。

　腰部痛の鑑別診断：

　　閉塞性尿路疾患

　　腎梗塞：心疾患などで生じた血栓が腎動脈またはその分枝を閉塞し、その血管の支配領域が虚血性壊死に陥った状態。

　　腎細胞癌：腎尿細管上皮細胞より発生する悪性腫瘍

　　腎乳頭壊死：腎乳頭より腎髄質にかけて、その支配動脈の虚血により壊死を来したもの。主として基礎疾患に糖尿病を有する人にみられ、しばしば急性腎盂腎炎などの尿路感染に伴って発症する。

　　腎結石：

　　糸球体腎炎：

　　多発性嚢胞腎：先天性かつ両側性に腎実質内に大小無数の嚢胞を発生する。ほとんどが両側性で、貧血、顕微鏡的血尿、蛋白尿、高血圧といった症状を呈しながら腎機能が低下し、最終的には腎不全となる疾患

　　海綿腎：腎錐体における集合管の先天性嚢状拡張症。症状としては拡張した集合管に尿の停滞　→　感染・細かな結石ができる。

　　腰痛血尿症候群：若年女性に好発し、反復して出現する腰部から側腹部の強い疼痛と血尿を主徴とする病因不明の疾患。肉眼的血尿や軽度の蛋白尿がみられることもあるが、特異的な検査所見はなく、診断は他疾患の除外診断による

■KEYPOINT

・急性腎盂腎炎は下部尿路症状があったり無かったりする。

・腎臓超音波検査は尿路閉塞を否定するために、入院24時間後に行うべき。

・抗菌薬は、再発のリスクを最小限にするために、少なくとも2週間継続すべき。

□閉塞性尿路疾患(http://merckmanual.jp/mmpej/sec17/ch229/ch229a.htmlより引用)

閉塞性尿路疾患は正常な尿流を構造的または機能的に妨げ，ときに腎機能不全（閉塞性腎症）を起こすことがある。症状は，慢性の閉塞では認められないこともあるが，T11からT12にかけての皮膚分節に放散する疼痛，無尿，夜間頻尿または多尿がある。診断は閉塞のレベルによって，膀胱カテーテル法，超音波検査，CT，膀胱尿道鏡検査，膀胱尿道撮影または腎盂造影に基づく。治療は原因によって異なり，迅速なドレナージ，器具使用，外科手術（例，内視鏡法，砕石術）および/またはホルモン療法を必要とする場合がある。

□KUBの陰影から尿路結石成分の推定

　リン酸カルシウム(22.0)

　シュウ酸カルシウム(10.8)：シュウ酸カルシウム結石は，尿路結石のうちで最も頻度が高く（70～80％），シュウ酸カルシウム結石の約半数はリン酸カルシウムとの混合結石である。

　リン酸マグネシウムアンモニウム(4.1)：ストラバイト結石：尿素分解菌(Proteus　、Klebsiella　、Pseudomonas　)による尿路感染が原因で、尿素が分解されアンモニアとなると尿がアルカリ性となり、リン酸マグネシウムアンモニウム結石が形成される。

　シスチン(3.7)：ホモシスチン尿症

　尿酸(1.4)：痛風

　キサンチン(1.4)：プリン体

□多嚢胞腎

　常染色体劣性多発性嚢胞腎：ARPKD

　　旧名：幼児型嚢胞腎

　常染色体優性多発性嚢胞腎：ADPKD

　　旧名：成人型嚢胞腎

「尿酸」

　　[★]

英: uric acid, UA
同: 2,6,8-トリヒドロキシプリン 2,6,8-trihydroxypurine
関: 結石、アロプリノール、ウリカーゼ法、痛風、リンタングステン酸法

概念

プリン代謝の最終産物

物性

分子式：C₅H₄N₄O₃
溶解度：溶解度 70mg/L　　水に不溶
構造式：

     O
　　 ||
　　／C＼ ／N＼
　N      C     ＼
　|     ||       C=O
  C　　　C     ／
//  ＼N／ ＼N／ 
O

解離定数

pK1＝5.8
pK2＝10.3

pH↓→非電離型の尿酸↑→尿酸溶解度↓

-NH-CO- (エノール型)　⇔　-NH-C(OH)- (ケト型)　　(FB.482)
ケト型の尿酸は電離しており、尿酸の電離型はpH↑で増加、pH↓で減少する。非電離型はpH↑で減少、pH↓で増加する。

物性のまとめ

温度が低いほど、pHが低いほど析出しやすい (GOO.706)

　→　腫瘍崩壊症候群における尿酸腎症を予防するために尿をアルカリ化して尿酸結晶の析出を防ぐし、末梢で尿酸結晶が形成されやすい。

生理作用

キサンチンにキサンチンデヒドロゲナーゼが働くことで尿酸が生成される。
尿酸は強力な抗酸化活性を有し、ヒドロキシラジカルを消去する。

尿酸の合成系路

代謝の制御 (PPC.842)

de novo pathway

the cellular level of PRPP is the most important determinant of de novo purine synthesis
high de novo pathway activity increases purine turnover, resulting in higher plasma uric acid concentrations

salvage pathway

increased salvage pathway activity leads to devrease de novo synthesis and reduced plasma uric acid level

1. increased scavenging activity depletes cells of PRPP, thus decreasing the rate of de novo purine synthesis
2. the salvage pathway leads to the generation of more ATP and GTP. Increased levels of these nucletide inhibit amidoPRT in a feedback manner, also resulting in decreasd de novo purine synthesis.

尿酸の排泄

参考1

4コンパートメントモデルによれば尿酸は(1)糸球体濾過の後、近位尿細管で(2)ほとんど全て再吸収され、(3)S2 segmentで50%が再分泌され、さらに(4)S3 segmentで再吸収されるという。
尿酸排泄に関わる運搬体：URAT1, Glut9. これらは有機酸トランスポーター(OAT)の一員である。
尿酸/有機酸陽イオン交換体(URAT1運搬体)は尿酸に特異的で有機酸トランスポーターとは別の運搬体である。11q13のSLC22A12遺伝子にコードされている。
URAT1は近位尿細管管腔側の膜上に発現している。
乳酸、ニコチン酸、アセト酢酸、ヒドロキシ酪酸、などの有機酸が近位尿細管上皮細胞内に蓄積すると、尿細管腔から尿酸を取り入れて有機酸を排泄する。
これが有機酸血症のときに高尿酸血症をきたす原因である。　→　飢餓(ケトン体増加)、von Gierke病(乳酸増加)のときに高尿酸血症をきたすのはこのため。

SP.807

近位尿細管上皮細胞の管腔側膜に尿酸を再吸収して有機酸を分泌するURAT1という交換輸送体が存在する。
また管腔側膜にはナトリウムとアニオンを再吸収する共輸送体が存在する。
基底側膜には血管側から尿細管上皮細胞内にアニオンを取り込む有機アニオン輸送体 OATが存在する。
正常では尿酸の排泄率は10%、pyrazinoateを投与すると1%、プロベネシド(有機酸輸送の抑制薬)を投与すると50%となる。

上記のメカニズムが存在するため、近位尿細管でナトリウムの再吸収が亢進する状態、あるいは血液内に有機酸が豊富に存在する状況では尿細管上皮内におけるアニオンの濃度が上昇する。この結果、URAT1による有機酸の排泄、尿酸の再吸収が起こる事になる　→　高尿酸血症
近位尿細管でのナトリウム再吸収が亢進する状態とは、利尿薬を使用した場合に起こるとされている。利尿薬の使用により組織灌流量が減少するので、RAA系の亢進あるいはNAの産生が増加し近位尿細管におけるナトリウムと水の再吸収が増加すると共に尿酸の再吸収も増加する(renal pathophysiology 3rd edition p.123)。

基準値

→血清尿酸

尿酸の血清尿酸値は男性より女性の方が低い。これはエストロゲンに関係する物質(estrogenic compounds)により尿酸輸送体が抑制されるためらしい。(参考1)

臨床関連

参考

1. [charged]Uric acid balance - uptodate [1]

「尿路結石」

　　[★]

英: urolithiasis
関: 尿路結石症、尿管結石症尿管結石

疫学

男女比=2.4:1

まとめ

CBT QB vol2 p.382改

結石の種類	X線での描写	形成されやすい尿pH	酸解離定数
リン酸カルシウム	＋	アルカリ性	pKa1=2.12 pKa2=7.21 pKa3=12.67
シュウ酸カルシウム	＋	酸性	pKa1=1.27 pKa2=4.27
シスチン	－	酸性	pKCOOH<1 pKCOOH<2.1 pKNH3+=8.02 pKNH3+=8.71 pI=5.03
尿酸	－	酸性	pK1=5.8 pK2=10.3
キサンチン	－	酸性