疾患の概要
ミトコンドリア病は核またはミトコンドリア遺伝子の欠損によって起こるため.母系遺伝.メンデル遺伝.またはその両方など複数の遺伝様式を持つ。まず.ミトコンドリア病の表現型は多様であり.互いに重なり合うこともある。
同じmtDNAの変異が異なる表現型を生み出すこともあれば.異なるmtDNAの変異が類似の表現型を生み出すこともある。第二に.ミトコンドリア病のうち単一の臓器にのみ影響を及ぼすものは少数派であるが.大半は複数の臓器系に影響を及ぼす可能性があることである。
ミトコンドリア呼吸鎖は好気的代謝に必要かつ究極の経路であるため.心臓.脳.筋肉など好気的代謝に依存する組織や臓器が最初に冒され.顕著な症状を示すことが多いのである。第三に.ミトコンドリア病は年齢に関係なく発症する可能性がある。
一般に.nDNAの異常があるものは幼児期に発症し.mtDNAの異常があるものは幼児期から成人期以降に発症する。第四に.多くの患者は.眼瞼下垂症.外眼筋麻痺.近位筋障害.運動不耐性.心筋症.感音性難聴.視神経萎縮.網膜色素変性.糖尿病.痙性または痙攣.痴呆.片頭痛.脳卒中様エピソード.コレアおよび痴呆などの個別の臨床症候に分類される様々な臨床症状を呈する。第五に.多くの場合.母親の病歴がミトコンドリア疾患を強く示唆することがある。 ヒトのmtDNAは.軽鎖と重鎖を持つ16,569bpの円形の二本鎖分子で.主に呼吸鎖とエネルギー代謝に関連するタンパク質をコードする37の遺伝子を含んでいる。mtDNAの欠失や点変異は.ミトコンドリア酸化的低酸素過程をコードする酵素や担体を破壊し.グリコーゲンや脂肪酸が直列ミトコンドリアに入り.十分に利用されなくなることで
その結果.エネルギー代謝が損なわれ.複雑な臨床症状が引き起こされる。ミトコンドリア病は.メンデル遺伝とは異なり.受精卵のミトコンドリアに由来する母系遺伝の形式をとる。
常染色体障害と似ていますが.常染色体障害よりも各世代に多くの個体が存在します。
母親はmtDNAを子孫に伝え.娘だけがmtDNAを次世代に伝えることができる。
細胞あたりのmtDNAの割合が相対的であるため.患者は突然変異の表現型がある閾値に達した場合にのみ症状を発症する。 症状
ミトコンドリア病は.ミトコンドリア代謝酵素の欠損をもたらす遺伝的欠陥によって引き起こされる異質な病変群であり.ATPの合成を損ない.結果として不十分なエネルギー源となるものである。
(1988）は.ミトコンドリア病患者において初めてmtDNAの欠失を発見し.mtDNAの変異がヒト疾患の重要な原因であることを確認し.メンデル遺伝とは異なるミトコンドリア遺伝の新しい概念を確立した。
ミトコンドリア病は.病変部位により.(i)ミトコンドリアミオパシー：ミトコンドリア病変が主に骨格筋に浸潤しているもの.(ii)ミトコンドリア脳筋症：骨格筋と中枢神経系の両方に病変があるもの.(iii)ミトコンドリア脳症：主に中枢神経系に病変が生じているものに分類される。 診断（a）補助検査：1.血液生化学
①血中乳酸・ピルビン酸最小運動負荷試験：運動しても約80％の患者が運動後10分で血中乳酸・ピルビン酸が正常に戻らず陽性.ミトコンドリア脳筋症患者も髄液乳酸量が増加.
②ミトコンドリア呼吸鎖複合酵素活性が低下している。 2.筋凍結切片ゴモリ染色生検では.筋細胞内にミトコンドリアの集積.RFとグリコーゲン脂肪の増加を認める。 3.CTまたはMRI：ミトコンドリア脳筋症患者では.白質脳症.基底核石灰化.脳軟化症.脳萎縮.脳室拡大が見られる。 4.筋電図：筋原性障害.神経原性障害の可能性があります。5.mtDNA解析
①CPEO.KSSはmtDNA断片欠失で.卵または胚形成期に発生することがある。MELAS患者の280％はmtDNA
tRNA遺伝子に3243点変異がある。MERRF症候群はtRNA遺伝子座に8344点変異がある。 (ii)
診断と鑑別診断
1.診断：各サブタイプの臨床的特徴を有する四肢近位部の極度の耐え難い疲労.低身長.神経性難聴に基づく；血中乳酸とピルビン酸の増加.筋生検で見つかるRRF.mtDNA欠失または点突然変異など。 2.鑑別診断：多発性筋炎.重症筋無力症.周期性麻痺.眼咽頭進行性筋ジストロフィーとの鑑別が必要である。 治療法
特異的な治療法はない。
ピルビン酸カルボキシラーゼ欠乏症の患者には.高タンパク.高炭水化物.低脂肪の食事が推奨される。 合併症
1.ミトコンドリアミオパチー：20歳代で発症することが多いが.小児や中年でも発症し.男女ともに罹患することがある。
骨格筋の極端な不耐疲労と軽い活動での疲労が特徴で.しばしば筋肉痛を伴い.まれに重症筋無力症になることもある。
多発性筋炎.重症筋無力症.進行性筋緊張性ジストロフィーと誤診されやすい病気です。 ミトコンドリア脳筋症には次のようなものがあります。
(1)
慢性進行性眼筋外筋麻痺（CPEO）：最初の症状は眼瞼下垂で.徐々に進行して全眼筋麻痺.眼球運動障害.両側眼筋対称性障害.複視はまれ.一部の患者は咽頭筋と四肢筋力低下を伴う。 (2)
Kearns-Sayre症候群（KSS）：20歳前に発症し.急速に進行し.CPEOと網膜色素変性を示し.しばしば心ブロック.小脳失調.CSF蛋白増加.神経性難聴.精神遅滞を伴います。 (3)
高乳酸血症と脳卒中様エピソードを伴うミトコンドリア脳筋症（MELAS）症候群：40歳以前に発症し.小児期に発症する頻度が高い。
突然の脳卒中様エピソード（半身不随.半盲.皮質盲など）.再発性発作.片頭痛.嘔吐などがあり.CTやMRIで進行性の悪化が確認される。 (4)
筋毛様赤線維を伴うミオクロニーてんかん（MERRF）症候群：多くは小児期に発症し.主にミオクロニーてんかん.小脳失調.近位肢の脱力などを呈する。
多発性対称性脂肪腫を伴うこともある。ミトコンドリア脳症には.Leer遺伝性視神経症（LHOW）.亜急性壊死性脳脊髄症（Leigh病）.Alpers病.Menkes病などがある。