本研究で使用されるデータをデータベースから抽出する際、4つの検査パラメータ（血清クレアチニン、アルブミン、カルシウム、リン）の同時測定を持つ患者が選択され、同一患者に複数のデータがある場合は、以前の研究と同様に最低eGFRの時点を基準点として使用した。

入院・外来患者が含まれ、腎代替療法（血液透析、腹膜透析、腎移植）を受けている患者は除外されなかった。

本研究プロトコルは九州大学の施設内審査委員会の臨床研究倫理委員会によって承認された（承認番号：21166-02）。

 

アウトカムと共変量

本研究の主要アウトカムは、以下のミネラル代謝異常（高リン血症、低リン血症、高カルシウム血症、低カルシウム血症）の存在であり、副次的アウトカムは異常なマグネシウム代謝（高マグネシウム血症、低マグネシウム血症）の存在であった。

ミネラル代謝異常は以下のように定義された。

高リン血症と低リン血症は、血清リン濃度がそれぞれ≥4.5 mg/dLと<2.5 mg/dLと定義された。

高カルシウム血症と低カルシウム血症は、血清補正カルシウム濃度がそれぞれ≥10.3 mg/dLと<8.4 mg/dLと定義された。

高マグネシウム血症と低マグネシウム血症は、血清マグネシウム濃度がそれぞれ≥2.5 mg/dLと<1.8 mg/dLと定義された。

血清補正カルシウム濃度は、血清アルブミン濃度が<4 g/dLの場合にのみ、Payneの式：補正カルシウム=血清カルシウム + (4−血清アルブミン)に基づいて計算された。

 

主要な曝露は、試験紙法による蛋白尿の程度であった。

試験紙法による尿検査はスポット尿検体で実施された。

尿試験紙の結果は各病院の医療スタッフによって判定され、陰性、1+、2+、3+として記録された。

日本臨床検査標準協議会（https://www.jccls.org/）の方針に従い、尿試験紙の結果は尿蛋白濃度に従って以下のように表示されるよう製造されている：陰性は0-29 mg/dL、1+は30-99 mg/dL、2+は100-299 mg/dL、3+は≥300 mg/dL。

より正確には、日本臨床検査標準協議会は尿蛋白濃度≥1,000 mg/dLを4+と定義しているが、J-CKD-DBでは一部の尿試験紙メーカーが4+の設定を持たないため、≥300 mg/dLを3+としている。

患者は蛋白尿の程度に応じて4群に分けられた：陰性（n=20,504）、1+（n=6,114）、2+（n=2,893）、3+（n=1,466）。

糖尿病の有無は医療記録から得られた。

血清PTH濃度はwhole PTHまたはintact PTHアッセイを用いて測定された。

2つの異なるアッセイで測定された値は、次の式を用いて変換された：intact PTH（pg/mL）= 1.7 × whole PTH（pg/mL）。

 

結果：

蛋白尿の程度による基本特性

30,977人の患者の年齢中央値は71歳で、56.8%が男性であった。

蛋白尿の程度で層別化した本研究集団の基本特性をTable 1に示す。

蛋白尿レベルが高い患者は以下の特徴を示した：

(1)若年齢; (2)男性と糖尿病の割合が高い; (3)血清クレアチニンとリン濃度が高い; (4)血清アルブミン、補正カルシウム、マグネシウム濃度が低い; (5)eGFRが低い。

蛋白尿の程度によるミネラル代謝異常の分布

蛋白尿の程度によるミネラル代謝異常の分布をFig. 2に示す。

特に、蛋白尿3+の患者の26.1%（382/1,466）が高リン血症を有していた。

各ミネラル代謝異常を持つ患者の割合は、高リン血症、高カルシウム血症、低カルシウム血症、高マグネシウム血症、低マグネシウム血症において、蛋白尿の増加とともに増加する傾向にあった。

蛋白尿の程度とミネラル代謝異常の関連

蛋白尿の程度によるミネラル代謝異常に対する未調整および調整ロジスティック回帰モデルを用いたオッズ比（OR）と95%信頼区間（CI）をTable 2に示す。

年齢、性別、糖尿病、eGFRで調整したモデルでは、陰性群と比較した3+群のORは、高リン血症で2.67（95% CI、2.29-3.13）、低カルシウム血症で2.68（1.94-3.71）、低マグネシウム血症で1.56（1.24-1.98）と有意に増加した。

蛋白尿の1カテゴリー増加ごとの調整ORと95% CIは、高リン血症で1.40（1.33-1.46）、低リン血症で1.17（1.11-1.24）、低カルシウム血症で1.43（1.30-1.58）、低マグネシウム血症で1.25（1.18-1.33）であった。

低リン血症では、陰性群と比較した1+群と2+群のORは有意であったが、3+群では有意差は消失し、陰性群と比較したORは0.79（0.59-1.04）であった。

一方、高カルシウム血症や高マグネシウム血症については一貫した関連は見られなかった。陰性群と比較した3+群の調整ORは、高カルシウム血症で1.18（0.93-1.49）、高マグネシウム血症で1.06（0.83-1.34）であった；蛋白尿の1カテゴリー増加ごとの調整ORと95% CIは、高カルシウム血症で1.06（0.99-1.13）、高マグネシウム血症で1.06（0.99-1.13）であった。

各交絡因子によるミネラル代謝異常のORと95% CIを補足表3に示す。

サブグループ解析

糖尿病の有無で患者を層別化したサブグループ解析が実施された。

糖尿病の有無で層別化した蛋白尿の程度によるミネラル代謝異常に対する調整ロジスティック回帰モデルを用いたORと95% CIをTable 3に示す。

糖尿病のない群では蛋白尿と高カルシウム血症および高マグネシウム血症の間に有意な関連が観察されたが、糖尿病のある群ではこの関連は消失した。

他のミネラル代謝異常の結果は、全被験者の主解析と概ね一致していた。

CKDステージで層別化した蛋白尿の程度によるミネラル代謝異常に対する調整ロジスティック回帰モデルを用いたORと95% CIを補足表1に示す。

Table 2で有意な結果が示された高リン血症、低カルシウム血症、低マグネシウム血症に焦点を当てた。高リン血症では、CKDステージG3bとG4を除いて、結果はTable 2に示されたものと類似していた。

低カルシウム血症では、層別化により3+群の患者数が大幅に減少したため、十分に分析できなかった。

低マグネシウム血症では、腎機能による層別化により有意な関連は消失し、蛋白尿と低マグネシウム血症の関連に対する腎機能の有意な影響が示唆された。

PTHがミネラル代謝異常に与える影響を調べるため、追加の解析が実施された（補足表2）。しかし、PTH値の欠損が多いため、この解析に利用可能な対象者数は30,977人から1,062人に減少した。

アウトカム数が非常に少ないことにより、多変量解析を実施した際に統計モデルが不安定になった可能性がある。

考察：

J-CKD-DB-Exレジストリの患者を対象としたこの横断研究では、蛋白尿の増加とともにミネラル代謝異常を持つ患者の割合が増加する傾向があることを示した。

年齢、性別、eGFRで調整したロジスティック回帰モデルでは、蛋白尿の増加が高リン血症、低カルシウム血症、低マグネシウム血症と有意に関連していることが分かった。

J-CKD-DB-Exの実臨床データを用いたこの解析により、CKD患者における進行と死亡のリスク因子である蛋白尿とCKD-MBDの関連を示すことができた。

 

本研究で見出されたミネラル代謝異常の中で、高リン血症は死亡率と心血管イベントの強力な予測因子であり、高リン血症と蛋白尿間の関連が報告されている。

CKD患者1,738人を対象にした横断研究では、アルブミン尿がGFRとは独立して、より高い血漿リン濃度と有意に関連していることが報告された。

これらの観察の背後にあるメカニズムを理解するために、この先行研究の著者らは、高レベルの蛋白尿を示すモデルであるpuromycin aminonucleoside（PAN）誘発ネフローシスラットを用いた実験を実施した。

近位尿細管のナトリウム-リン共輸送体であるNaPi-IIaの発現はPANラットで増加しており、これは尿細管でのリン再吸収が増強されていることを示唆した。

PANラットではまた、主要なFGF-23受容体基質であるfibroblast growth factor（FGF）受容体基質2aのリン酸化が減少していた。

この所見は、FGF-23によるリンの尿中排泄が抑制されている可能性を示唆した。

別のコホート研究でも、蛋白尿がFGF-23生物学的活性の減少と血清リン濃度の増加に関連していると報告されている。

これらの先行結果は我々の所見を支持している。

蛋白尿と血清ビタミンD状態の間に関連が観察されており、これが蛋白尿と低カルシウム血症および低マグネシウム血症の関連を説明している可能性がある。

PANラットを用いた実験では、血清ビタミンDの大部分が結合しているビタミンD結合蛋白が、蛋白尿として尿中に漏出し、その結果、血清25-ヒドロキシビタミンD濃度が減少した。

同様に、CKD患者を対象とした多施設横断研究では、蛋白尿量が多い患者は低血清25-ヒドロキシビタミンD濃度のリスクが高いことが報告されている。

25-ヒドロキシビタミンDの減少により、腎臓での活性型ビタミンDの産生が減少する可能性がある。

活性型ビタミンDの作用減少は、消化管からのカルシウムとマグネシウムの吸収を抑制し、低カルシウム血症と低マグネシウム血症をもたらす。

別の横断研究では、蛋白尿が尿細管障害を通じて腎マグネシウム消失を引き起こすことが報告されている。

血清ビタミンDはリン吸収にも関与しているため、上述の活性型ビタミンDの減少は、本研究で観察された蛋白尿の増加に伴う低リン血症の傾向を説明する可能性がある。

 

本研究には2つの主な強みがある。

第一に、本研究で使用されたデータは医療記録から自動的に抽出された実臨床データである。

第二に、本研究は先行研究よりも大きなデータセットを用いており、蛋白尿とCKD-MBDの関連に関するより質の高い医学的エビデンスを生成する可能性が高まっている。

尿検査は臨床診療で頻繁に実施されるが、腎臓内科以外の診療科では特に血清リンとマグネシウムの異常を調査することはまれである。

しかし、本研究が蛋白尿とCKD-MBDの関連を示したことから、蛋白尿陽性の患者に対して、血清カルシウム、リン、マグネシウムの隠れた異常の早期発見を助けるために血液検査で評価することが望ましいかもしれない。

 

本研究にはいくつかの限界もある。

第一に、本研究は大学病院の患者を対象に実施されたため、選択バイアスが生じ、CKD患者に広く適用できない可能性がある。

第二に、J-CKD-DB-Exで収集されたデータのうち、一部の因子は欠損値が多く（例えばPTH）、一部の潜在的交絡因子は収集されなかった（例えばアルカリホスファターゼ）。

これらの因子は多変量解析で使用できず、その結果への影響を検証できなかった。

第三に、これは横断研究であり、因果関係について議論することはできなかった。

最後に、測定されていないまたは未知の交絡因子がnull仮説につながる可能性がある。

これらの限界にもかかわらず、本観察研究はCKD患者における蛋白尿とミネラル代謝異常に関する有用な洞察を提供すると考える。

 

結論：

本研究は、CKD患者において蛋白尿が高リン血症、低カルシウム血症、低マグネシウム血症と関連していることを示している。

本研究で示された関連が、蛋白尿とCKD-MBDの管理のさらなる改善につながる更なる研究につながることを期待する。