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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病の大きな分類を形成します。 [1]そのほとんどは、さまざまな物質 (基質) を他の物質 (生成物) に変換する酵素をコードする単一遺伝子の欠陥が原因です。ほとんどの疾患では、毒性のある物質や正常な機能を妨げる物質の蓄積、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「酵素障害」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バイオダイナミック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・ギャロッド（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つの遺伝子と1つの酵素」仮説を予見した研究で知られています。彼の独創的な著書「先天性代謝異常」は1923年に出版されました。[3]
代謝性疾患の分類
伝統的に、遺伝性代謝疾患は、炭水化物代謝障害、アミノ酸代謝障害、有機酸代謝障害、またはリソソーム蓄積疾患に分類されていました。[4] ここ数十年で、何百もの新しい遺伝性代謝疾患が発見され、その分類も急増しています。以下は、先天性代謝疾患の主要なクラスの一部と、各クラスの代表的な例です。[5]
- 炭水化物代謝障害
- アミノ酸代謝 障害
- 尿素サイクル障害または尿素サイクル欠陥
- カルバモイルリン酸合成酵素I欠損症
- シトルリン血症 II 型（シトリン欠乏症）
- 有機酸代謝障害（有機酸尿症）
- アルカプトン尿症
- マロン酸とメチルマロン酸の複合尿症（CMAMMA）
- 2-ヒドロキシグルタル酸尿症
- 脂肪酸酸化とミトコンドリア代謝
の障害
- 中鎖アシルコエンザイムA脱水素酵素欠損症（MCADD）
- ポルフィリン代謝 障害
- プリンまたはピリミジン代謝
障害
- レッシュ・ナイハン症候群
- AMPD1欠損症（MADD）
- ステロイド代謝 障害
- ミトコンドリア機能 障害
- ペルオキシソーム機能 障害
- リソソーム蓄積障害
兆候と症状
これらの疾患の数は膨大で、悪影響を受けるシステムも数多くあるため、特に小児期や青年期においては、医療従事者が訴えるほぼすべての「主訴」の原因として先天性代謝疾患が考えられます。以下は、主要な臓器系に影響を及ぼす可能性のある症状の例です。[要出典]
診断
新生児スクリーニング検査、特に質量分析法を用いた拡張検査によって、数十の先天性代謝疾患が現在検出可能です。 [6]統合分析システムを備えた ガスクロマトグラフィー-質量分析法ベースの技術により、現在では新生児の 100 mm を超える遺伝性代謝疾患の検査が可能になりました。疾患の多様性のため、スクリーニングにはさまざまな診断検査が使用されます。異常な結果が出た場合は、疑わしい診断を確認するために、その後の「確定検査」が行われることがよくあります。[要出典]
過去60年間に使用された一般的なスクリーニング検査：[要出典]
- 塩化鉄検査（尿中の異常代謝物を検出）
- ニンヒドリン ペーパークロマトグラフィー（異常なアミノ酸パターンを検出）
- ガスリーテスト（血液中の特定のアミノ酸の過剰量を検出） 乾燥した血液スポットは、タンデム質量分析法（MS/MS）を使用した多検体検査に使用できます。これにより、疾患の兆候が示されます。同じことは、酵素アッセイ、IEX-ニンヒドリン、GC/MS、または DNA テストによってさらに確認する必要があります。
- 血漿および尿中のアミノ酸の定量測定
- IEX-ニンヒドリンポストカラム誘導体化液体イオンクロマトグラフィー（異常なアミノ酸パターンの検出と定量分析）
- ガスクロマトグラフィー質量分析法による尿有機酸分析
- 質量分析法による血漿アシルカルニチン分析
- ガスクロマトグラフィー質量分析法による尿中のプリンおよびピリミジン分析
特定の診断検査（または少数の疾患を対象とした集中スクリーニング）: [引用が必要]
2015年のレビューでは、これらすべての診断テストを行っても、「生化学検査、遺伝子配列決定、酵素検査ではIEMを確認も除外もできず、患者の臨床経過に頼る必要がある」場合があると報告されています。[7] 2021年のレビューでは、いくつかの神経代謝障害が、 ADHDの病態生理学と治療の中心とも考えられている生物学的メカニズムを妨害する共通の神経化学的メカニズムに収束していることが示されました。これは、臨床的影を落とすのを避けるために、医療サービス間の緊密な連携の重要性を強調しています。[8]
処理
20 世紀半ば、アミノ酸障害の主な治療法は食事中のタンパク質の制限であり、その他のケアは合併症の管理のみでした。過去 20 年間で、新しい薬、酵素補充療法、遺伝子治療、臓器移植が利用可能になり、以前は治療できなかった多くの障害に効果を発揮しています。より一般的または有望な治療法のいくつかを以下に示します。[引用が必要]
- 食事制限
- 例えば、食事中のタンパク質の摂取を減らすことは、フェニルケトン尿症やその他のアミノ酸障害の治療の中心となっています。
- 食事の補助または代替
- 例えば、コーンスターチを1日に数回経口摂取すると、グリコーゲン貯蔵疾患の患者が重度の低血糖になるのを防ぐのに役立ちます。
- 医薬品
- ビタミン
- 特定の代謝経路を促進または遅延させる中間代謝物、化合物、または薬物
- 透析
- 酵素補充療法例：ポンペ病に対する酸性αグルコシダーゼ
- 遺伝子治療
- 骨髄または臓器移植
- 症状と合併症の治療
- 出生前診断
疫学
ブリティッシュコロンビア州の研究では、先天性代謝異常症の全体的な発生率は10万人の生児あたり40人、または2,500人に1人と推定され、[9]人口全体における単一遺伝子疾患の約15％以上を占めています。 [9]一方、メキシコの研究では、全体的な発生率は1,000人の生児あたり3.4人、NBSの保因者検出率は1,000人あたり6.8人でした。[10]
参考文献
- ^ MedlinePlus 百科事典: 先天性代謝異常
- ^ 「遺伝性代謝障害 - 症状と原因」メイヨークリニック。
- ^ Garrod, Archibald E (1923). 先天性代謝異常. OCLC 1159473729.[ページが必要] [一次資料以外の情報源が必要]
- ^ バルトロッツィ、ジョルジョ (2008)。 「先天性代謝異常」 [先天性代謝異常] (PDF)。小児科学: principi e Pratica Clinica [小児科: 原則と臨床実践] (イタリア語)。エルゼビア社361 ～ 386ページ 。ISBN 978-88-214-3204-0. OCLC 884592549.
- ^ スギルランツォーニ、アンジェロ (2010)。テラピア・デッレ・マラッティ神経学。土井：10.1007/978-88-470-1120-5。ISBN 978-88-470-1119-9。
- ^ Geerdink, RB; Niessen, WMA; Brinkman, UATh (2001 年 3 月)。「フローインジェクション分析で生成されるプロダクトイオンスペクトルの質量分析確認基準」。Journal of Chromatography A . 910 (2): 291– 300. doi :10.1016/s0021-9673(00)01221-8. PMID 11261724。
- ^ Vernon, Hilary J. (2015年8月1日). 「先天性代謝異常：診断と治療の進歩」. JAMA Pediatrics . 169 (8): 778– 782. doi :10.1001/jamapediatrics.2015.0754. PMID 26075348.
- ^ Cannon Homaei S、Barone H、Kleppe R、Betari N、Reif A、Haavik J (2021)。「神経代謝疾患におけるADHD症状：根底にあるメカニズムと臨床的意味」。神経科学および 生物行動レビュー。132 ：838–856。doi：10.1016/j.neubiorev.2021.11.012。PMID 34774900。S2CID 243983688 。
- ^ abcdefghijkl Applegarth, Derek A.; Toone, Jennifer R.; Lowry, R. Brian (2000年1月1日). 「ブリティッシュコロンビア州における先天性代謝異常の発生率、1969～1996年」.小児科. 105 (1): e10. doi :10.1542/peds.105.1.e10. PMID 10617747. S2CID 30266513.
- ^ ナバレテ＝マルティネス、フアナ・イネス;リモン＝ロハス、アナ・エレナ。ゲイタン＝ガルシア、マリア・デ・ヘスス。レイナ・フィゲロア、ヘスス。脇田・楠、ギレルモ。デルガド・カルビージョ、マサチューセッツ州デル・ロシオ。カントゥ・レイナ、コンスエロ。クルス＝カミーノ、ヘクター。セルバンテス＝バラガン、デヴィッド・エドゥアルド（2017年5月）。 「メキシコ人患者コホートにおける6つのリソソーム蓄積症に関する新生児スクリーニング：閉鎖的なメキシコの医療制度におけるスクリーニングプログラムからの3年間の結果」。分子遺伝学と代謝。121 (1): 16–21 .土井:10.1016/j.ymgme.2017.03.001。PMID 28302345。
さらに読む
- プライス、ニコラス・C;スティーブンス、ルイス (1996)。Principi di enzimologia [酵素学の原理] (イタリア語)。 A.デルフィーノ。ISBN 978-88-7287-100-3. OCLC 879866185.
- フェルナンド・マズカート。ジョバニョーニ、アンドレア (2019)。Manuale di tecnica, metodologia e anatomia radiografica tradizionali [伝統的な放射線撮影技術、方法論、解剖学のマニュアル] (イタリア語)。ピクシン。ISBN 978-88-299-2959-7. OCLC 1141547603.
- Torricelli, P; Antonelli, F; Ferorelli, P; Borromeo, I; Shevchenko, A; Lenzi, S; De Martino, A (2020 年 3 月)。「経口栄養補助食品は進行性肺癌化学療法患者の体重減少を防ぎ、副作用を軽減する」。 アミノ酸。52 ( 3 ) : 445– 451。doi :10.1007/s00726-020-02822-7。PMID 32034492。S2CID 211053578 。
外部リンク
- 化学ポータル（イタリア語）