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先天性代謝異常は、酵素活性の先天性障害を伴う遺伝性疾患の大きなグループを形成します。[ 1 ]その大半は、さまざまな物質（基質）を他の物質（生成物）に変換することを促進する酵素をコードする単一遺伝子の欠陥によるものです。ほとんどの疾患では、毒性のある物質や正常な機能を阻害する物質の蓄積、または必須化合物の合成能力の低下の影響により問題が発生します。先天性代謝異常は、先天性代謝疾患または遺伝性代謝障害と呼ばれることがよくあります。[ 2 ]これらの疾患を説明するために使用される別の用語は「酵素症」です。この用語は、酵素とその生成物の研究に基づく科学である生物力学的酵素学の研究に続いて作成されました。最後に、先天性代謝異常は、 1908年にイギリスの医師アーチボルド・ガロッド（1857～1936）によって初めて研究されました。彼は、アルカプトン尿症の性質と遺伝に関する研究に基づいて、「1遺伝子1酵素」仮説を先取りした研究で知られています。彼の代表作である『先天性代謝異常』は1923年に出版されました。[ 3 ]
従来、遺伝性代謝疾患は、炭水化物代謝 異常、アミノ酸代謝異常、有機酸代謝異常、またはライソソーム蓄積症に分類されていました。[ 4 ]近年、数百もの新たな遺伝性代謝異常が発見され、分類が拡大しています。以下に、先天性代謝疾患の主要な分類と、それぞれの分類の代表的な例を示します。[ 5 ]
これらの疾患は非常に多く、影響を受ける臓器系も多岐にわたるため、特に小児期や青年期においては、医療機関を受診するほぼすべての「主訴」に先天性代謝疾患が原因として考えられます。以下に、主要な臓器系それぞれに影響を及ぼす可能性のある症状の例を示します。
数十種類の先天性代謝疾患は、特に質量分析法を用いた拡大検査により、新生児スクリーニング検査で検出可能となっている。 [ 6 ]ガスクロマトグラフィー質量分析法に基づく統合分析システムを用いた技術により、新生児を100種類以上の遺伝性代謝疾患について検査することが可能になった 。疾患の種類が多岐にわたるため、スクリーニングにはさまざまな診断検査が用いられる。異常な結果が出た場合は、疑われる診断を確定するために、その後「確定検査」が行われることが多い。
過去60年間に一般的に使用されてきたスクリーニング検査：
特定の診断検査（または少数の疾患を対象とした集中的なスクリーニング）：
2015年のレビューでは、これらの診断検査をすべて実施しても、「生化学検査、遺伝子配列決定、酵素検査では先天性代謝異常症（IEM）を確定も否定もできず、患者の臨床経過に頼らざるを得ないケースがある」と報告されている。[ 7 ] 2021年のレビューでは、いくつかの神経代謝疾患が、 ADHDの病態生理と治療において中心的と考えられている生物学的メカニズムにも干渉する共通の神経化学的メカニズムに収束することが示された。これは、臨床的オーバーシャドウイングを避けるために医療サービス間の緊密な連携の重要性を強調している。[ 8 ]
20世紀半ば、一部のアミノ酸代謝異常症の主な治療法は食事性タンパク質の制限であり、その他の治療は合併症の管理に限られていました。しかし、過去20年間で、新しい薬剤、酵素補充療法、遺伝子治療、臓器移植などが利用可能になり、これまで治療不可能だった多くの疾患に効果を発揮するようになりました。より一般的または有望な治療法をいくつか以下に挙げます。
ブリティッシュコロンビア州で行われた研究では、先天性代謝異常の全体的な発生率は出生10万人あたり40人、つまり2,500人に1人と推定され[ 9 ] 、全体として人口における単一遺伝子疾患の約15%以上を占めている[ 9 ] 。一方、メキシコの研究では、全体的な発生率は出生新生児1,000人あたり3.4人、保因者検出率は新生児スクリーニング1,000人あたり6.8人であることが確立された[ 10 ] 。