ビオチニダーゼ欠損症

ビオチニダーゼ欠損症
その他の名前	イギリス
ビオチニダーゼの生体内基質の一つであるビオシチン
専門	内分泌学

ビオチニダーゼ欠損症は常染色体劣性 代謝障害であり、消化中に食事中のタンパク質からビオチンが放出されないか、細胞内の正常なタンパク質代謝回転によってビオチンが放出されません。この状況によりビオチン欠乏症が発生します。

ビオチンは、脂肪、炭水化物、タンパク質の代謝を助ける重要な水溶性栄養素です。ビオチンが欠乏すると、行動障害、協調運動障害、学習障害、発作などを引き起こす可能性があります。ビオチンを補給すると、このような症状が軽減され、場合によっては完全に止まることもあります。

ビオチニダーゼ欠損症 (BTD) の兆候と症状は、生後数日で現れることがあります。これには、発作、筋緊張低下、筋/四肢の衰弱、運動失調、麻痺、難聴、視神経萎縮、皮膚発疹 (脂漏性皮膚炎および乾癬を含む)、および脱毛症が含まれます。治療せずに放置すると、この疾患は急速に昏睡や死につながる可能性があります。^[要出典]

BTD の新生児は兆候を示さないこともあり、症状は通常、生後数週間または数か月後に現れます。治療せずに放置すると、BTD の乳児の約 70% が発作 (凝視発作、手足のけいれん、硬直、まぶたのちらつき) を経験します。これは BTD の最初の症状となることがよくあります。BTD の乳児は筋力低下や筋緊張低下も示すことがあります。このため乳児は異常に「だらり」とした外見になり、摂食や運動能力に影響が出ることがあります。BTD は、発達遅延、視力または聴力障害、眼感染症、脱毛症、湿疹を引き起こすことがあります。BTD の乳児の尿には乳酸やアンモニアが含まれていることがあります。乳児が示す可能性のあるその他の症状には、運動失調、呼吸障害、無気力、肝腫大、脾腫大、言語障害などがあります。この状態は最終的に昏睡や死に至る可能性があります。^[1]

ビオチニダーゼ欠乏症は、後年になってから発症することもあります。これは「後期発症型」ビオチニダーゼ欠乏症と呼ばれます。症状は似ていますが、おそらくより軽度です。なぜなら、新生児期を生き延びた人は、ビオチン関連酵素の残留活性を持っている可能性が高いからです。研究^{[2] [3]}では、思春期または成人初期まで無症状だった人がいます。ある研究では、治療を受けていない人は 21 歳になるまで症状が現れない可能性があると指摘されています。^[4]さらに、まれに、ビオチニダーゼが著しく欠乏している人でも無症状の場合があります。^[2]

症状の重症度は、酵素欠損の重症度と相関関係にあると予測されます。重度のビオチニダーゼ欠損症とは、酵素活性が10%以下の状態を指します。^[3]部分的なビオチニダーゼ欠損症の患者では、酵素活性が10～30%になることがあります。^[3]

機能的には、食事によるビオチン欠乏とビオチン関連酵素活性の遺伝的喪失との間に大きな違いはありません。どちらの場合も、ビオチンを補給すると、正常な代謝機能とロイシンおよびイソロイシンの適切な異化が回復することがよくあります。^{[引用が必要]}

ビオチニダーゼ欠乏症（および食事中のビオチン欠乏症）の症状は非常に重篤になることがあります。2004年にMetametrixが実施したケーススタディ^[5]では、攻撃性、認知遅延、免疫機能の低下など、ビオチン欠乏症の影響が詳しく述べられています。

BTD 遺伝子の変異はビオチニダーゼ欠損症を引き起こします。ビオチニダーゼはBTD遺伝子によって生成される酵素です。酵素が機能しなくなるか、または極端に低いレベルで生成される原因となる多くの変異が特定されています。ビオチンは、タンパク質に化学的に結合しているビタミンです。(ほとんどのビタミンはタンパク質と緩く結合しています。) ビオチニダーゼ活性がなければ、ビタミンビオチンは食品から分離できず、したがって体内で使用できません。ビオチニダーゼ酵素のもう 1 つの機能は、代謝 (細胞内での物質の処理) に重要な酵素からビオチンをリサイクルすることです。ビオチンが不足すると、カルボキシラーゼと呼ばれる特定の酵素が特定のタンパク質、脂肪、または炭水化物を処理できなくなります。具体的には、2 つの必須分岐鎖アミノ酸(ロイシンとイソロイシン) が異なる方法で代謝されます。^{[引用が必要]}

機能的なビオチニダーゼ酵素を欠いている人でも、十分な量のビオチンを摂取すれば、カルボキシラーゼ活性は正常です。標準的な治療計画では、1日あたり5～10 mgのビオチンが必要です。^[6]

ビオチニダーゼ欠損症は常染色体劣性遺伝形式で遺伝します。つまり、欠陥遺伝子は常染色体上にあり、この疾患を発症するには、欠陥遺伝子のコピー 2 つ (両親から 1 つずつ) を受け継ぐ必要があります。常染色体劣性疾患の子供の両親は通常、この疾患の影響を受けませんが、欠陥遺伝子のコピー 1 つを保有しています。両親が両方ともビオチニダーゼ欠損症の保有者である場合、子供がこの疾患を持って生まれる可能性は 25%、子供が保有者になる可能性は 50%、子供が影響を受けない可能性は 25% です。^{[引用が必要]}

染色体座位は 3p25 です。BTD遺伝子には、それぞれ 79 bp、265 bp、150 bp、1502 bp の長さの 4 つのエクソンがあります。ビオチニダーゼ欠損症を引き起こす変異は少なくとも 21 種類あります。重度のビオチニダーゼ欠損症 (正常酵素活性の 10% 未満) で最も一般的な変異は、p. Cys33PhefsX36、p.Gln456His、p.Arg538Cys、p.Asp444His、p.[Ala171Thr;Asp444His] です。部分的なビオチニダーゼ欠損症 (酵素活性の 10% ～ 30%) のほぼすべての個人は、BTD遺伝子の1 つのアレルに2 番目のアレルと組み合わせて p.Asp444His 変異を持っています。^[7]

欠乏症の症状は、細胞の成長、脂肪酸の生成、脂肪とアミノ酸の代謝に必要なビオチン分子を再利用できないことによって引き起こされます。治療せずに放置すると、症状は後に昏睡や死などの問題を引き起こす可能性があります。定期的に治療を行わないと、生涯を通じていつでも症状が再発する可能性があります。^[要出典]

ビオチニダーゼ欠損症は遺伝子検査で発見できます。これは、米国のいくつかの州で新生児スクリーニングの一環として出生時に行われることが多いです。結果は、乳児のかかとを刺して採取した少量の血液を検査することで判明します。すべての州でこの検査が義務付けられているわけではないため、この検査が義務付けられていない州では省略されることがよくあります。ビオチニダーゼ欠損症は、 BTD遺伝子の配列解析によっても発見できます。特に、家族歴がある人や家族性遺伝子変異が知られている人の場合、この検査が効果的です。 ^{[引用が必要]}

治療は可能ですが、毎日継続しないと問題が生じる可能性があります。現在、これは 1 日あたり 5～10 mg の経口ビオチンの補給によって行われます。症状が現れ始めた場合は、難聴に対する補聴器などの標準的な治療で対処できます。^{[引用が必要]}

1991年に行われた世界規模のビオチニダーゼ欠損症のスクリーニング結果に基づくと、この疾患の発生率は次の通りである: ^{[引用が必要]}

• 重度のビオチニダーゼ欠乏症は137,401人に1人
• 部分的ビオチニダーゼ欠損症は109,921人に1人
• 重度および部分的なビオチニダーゼ欠損症の発症率は61,067人に1人
• 一般人口における保因者頻度はおよそ 120 人に 1 人です。

• ビオチン
• ビオチン欠乏症
• 多重カルボキシラーゼ欠損症
• ホロカルボキシラーゼ合成酵素欠損症
• 3-メチルクロトニルCoAカルボキシラーゼ欠損症

• Dobrowolski, Steven F.; Angeletti, Janine; Banas, Richard A.; Naylor, Edwin W. (2003). 「ビオチニダーゼ遺伝子の一般的な変異を検出するためのリアルタイムPCRアッセイと、ビオチニダーゼ欠損症の新生児スクリーニングへの変異分析の応用」。分子遺伝学と代謝。78 (2): 100–7。doi : 10.1016 /S1096-7192(02)00231-7。PMID 12618081  。
• McMahon, Robert J. (2002). 「代謝と分子生物学におけるビオチン」。Annual Review of Nutrition . 22 : 221–39. doi :10.1146/annurev.nutr.22.121101.112819. PMID  12055344.
• C. Neto, E.; Schulte, J.; Rubim, R.; Lewis, E.; Demari, J.; Castilhos, C.; Brites, A.; Giugliani, R.; et al. (2004). 「ブラジルにおけるビオチニダーゼ欠損症の新生児スクリーニング：生化学的および分子的特徴」。Brazilian Journal of  Medical and Biological Research。37 ( 3): 295–9。doi : 10.1590/S0100-879X2004000300001。hdl : 10183 / 21194。PMID 15060693。
• Weber, Peter; Scholl, Sabine; Baumgartner , E Regula (2007). 「重度のビオチニダーゼ欠損症患者の転帰：新生児スクリーニングの重要性」。 発達医学と小児神経学。46 (7): 481–4。doi : 10.1111/j.1469-8749.2004.tb00509.x。PMID 15230462。
• ウルフ、バリー (2003)。「ビオチニダーゼ欠損症:新た な方向性と実際的な懸念」。神経学における現在の治療オプション。5 (4): 321–8。doi : 10.1007 /s11940-003-0038-4。PMID 12791199。S2CID  25158348。

• ビオチニダサ欠乏症に関するOMIMのエントリ

 この記事には、Genetics Home Reference（米国国立医学図書館）のパブリック ドメイン資料が組み込まれています。