Jeffrey Rimer, associate professor of chemical engineering at the University of Houston, published in August 8, in the online edition of Nature. この研究は、化合物であるヒドロキシクエン酸（HCA）がシュウ酸カルシウムの結晶成長を効果的に阻害し、特定の条件下では、実際にこれらの結晶を溶解することができるという最初の証拠を提供するものです。 研究者はまた、それがどのように機能するかを説明しています。
この発見は、実験的研究、計算機研究およびヒトでの研究の組み合わせの結果であるとRimer氏は述べています。 高血圧、糖尿病、肥満はリスクを高めることができ、報告された発生率は上昇傾向にあります。
予防治療は、過去30年間であまり変わっていない。 医師は結石を作るリスクのある患者に、水をたくさん飲み、ルバーブ、オクラ、ほうれん草、アーモンドなど、シュウ酸塩を多く含む食品を避けるように言っています。 彼らはしばしば、結晶の成長を遅らせることができるサプリメントであるクエン酸カリウム（CA）の摂取を勧めますが、副作用に耐えられない人もいます。
このプロジェクトは、Litholink Corporationの腎臓学者である共同研究者のJohn Asplinが行った予備研究から発展し、HCAが治療法の可能性として提案されました。 HCAは化学的にCAと似ており、栄養補助食品としても販売されています。
「HCAは腎臓結石を予防するための潜在的治療法として有望である」と研究者は記しています。 “HCAはCA（クエン酸カリウム）よりも治療として好ましいかもしれません。”
論文の著者には、RimerとAsplinに加えて、ピッツバーグ大学のGiannis Mpourmpakisと彼の大学院生、マイケルGテイラー、リソリンク社のIgnacio Granja、Rimerの研究室で働くUH大学院生のJihae Chungが名を連ねています。
CAとHCAを直接比較した研究では、どちらの化合物もシュウ酸カルシウム結晶の成長を阻害するものの、HCAの方がより強力で、新しい治療法の開発にとって有利な独自の性質を示すことが明らかになりました。 Rimer氏によれば、この技術により、ほぼ分子レベルの分解能で結晶成長をリアルタイムで記録することができたという。
Chung氏は、特定の濃度のHCAにさらされると、結晶が実際に収縮する様子がAFM画像に記録されていることを指摘した。 高濃度の過飽和成長溶液中で結晶が実際に溶解するのを見るのはまれであるため、Rimer氏は最初の発見が異常であることを疑った。 文献に報告されている最も効果的な阻害剤は、単に結晶の成長を止めるだけだからです」
Chungの最初の発見が正しいことが判明したのである。 過飽和溶液で結晶を溶解することが可能であることを確認すると、研究者は次に、なぜそれが起こったのかを説明する理由を調べました。
Mpourmpakis and Taylor applied density functional theory (DFT) – a highly accurate computational method used to study the structure and properties of materials – to address how HCA and CA bind to calcium and to calcium oxalate crystals. 彼らは、HCAが結晶表面とより強い結合を形成し、カルシウムとシュウ酸塩の放出によって一見緩和されるような歪みを誘発し、結晶溶解につながることを発見しました。
HCAはまた、7人が3日間サプリメントを摂取したため、研究者が、治療として働くための要件であるHCAが尿を通して排泄されることを決定できるように、ヒト被験者でテストされました。 長期的な安全性、投与量、および追加のヒト試験が必要であると、彼は言った。 “もしそれが生体内で機能するならば、実験室での我々の試験と同様に、HCAは慢性腎臓結石症の人々の発生率を低下させる可能性を持っています。”