遺伝性代謝疾患はどのように治療するのですか?

遺伝性代謝異常には.アミノ酸.有機酸.脂肪酸.糖の代謝異常やライソゾーム貯蔵異常などがあります。 かつては.検出方法の限界から.これらの遺伝性代謝異常の子どもはタイムリーに診断されず.「まれな病気」と考えられていました。 近年.乾燥血液フィルター中のアミノ酸プロファイルやアシルカルニチンプロファイルを検出するタンデム質量分析計(MS/MS)が国際的に開発され.ガスクロマトグラフィー質量分析計(GC-MS)と組み合わせたアミノ酸.有機酸.脂肪酸代謝異常症の迅速臨床診断の技術的サポートが提供されています。尿中有機酸の検出にガスクロマトグラフィー質量分析計(GC-MS)を組み合わせることで.より確実な診断が可能となり.遺伝性代謝疾患のスクリーニング.診断.治療が容易になりました。 タンデム質量分析は.試料中の物質の質量電荷比(相対分子量)を検出して定性・定量分析を行うもので.一滴の血液から70種類以上のアミノ酸とアシルカルニチンを同時に検出でき.表1に示す40以上のアミノ酸・有機酸・脂肪酸酸化性代謝疾患の有病率を迅速にスクリーニング・診断できる。すでに多くの国々で新生児期の タンデム質量分析は.多くの国で新生児スクリーニングや臨床的に疑われる患者の検出に使用されており.その結果.関連する疾患の有病率が大幅に増加しています。 ガスクロマトグラフ質量分析法(GC-MS)は.アミノ酸.有機酸.脂肪酸の酸化的代謝疾患の補助または鑑別診断として.尿中の有機酸を検出するために用いられる技術である。 わが国では.2000年に遺伝性代謝疾患の検出にGC-MS技術の使用が始まり.2002年には遺伝性代謝疾患の新生児スクリーニングや臨床的に遺伝性代謝疾患が疑われる患者の検出にタンデム質量分析計の使用が始まり.中国における遺伝性代謝疾患のスクリーニング.診断.治療が大きく改善されることになった。 上海新化病院では.タンデム質量分析を用いて269,341人の新生児をスクリーニングし.14の遺伝子代謝疾患74例を検出し.陽性率は1/3640でした(表2参照)。臨床的に遺伝子代謝疾患が疑われる子供12100人を複合気相質量分析で検出し.遺伝子代謝疾患703例を確認し.診断率は5.8%で.このうちフェニルケトン尿症とメチルマロン酸血症が多く認められました。 アミノ酸代謝異常は.主にアミノ酸代謝経路の閉塞により.対応するアミノ酸の体内濃度が増減し.それに伴ってそのバイパス代謝物である有機酸が増加し.生体に障害をもたらすものである。 タンデム質量分析計は.血液フィルター中のアミノ酸の濃度と関連するアミノ酸間の比率を測定することにより.アミノ酸代謝異常を検出します。 ガスクロマトグラフ質量分析計は.診断の補助として患者さんの尿中の有機酸を検出します。 タンデム質量分析計は.高フェニルアラニン血症.メープル糖尿病.シトルリン血症.チロシン血症.シトルリン血症.アルギニン血症の検出に特異的である。 トランスカルバミルリン酸合成酵素欠損症とオルニチントランスカルバミルトランスフェラーゼ欠損症(OTCD)では.ともにシトルリンの減少が見られるため.タンデム質量分析法を用いて.血中シトルリン必要量と尿中オロット酸およびウラシルの濃度の組み合わせ.濃度の上昇はOTCD.正常値はトランスカルバミルリン酸合成酵素欠損症と判定されるようにします。 チロシン血症には3つのタイプがあり.いずれもタンデム質量分析でチロシンが増加する。 ガスクロマトグラフ質量分析でコハク酸アセトン.4-ヒドロキシフェニルピルビン酸.4-ヒドロキシフェニル乳酸が増加するものはI型.4-ヒドロキシフェニルピルビン酸および4-ヒドロキシフェニル乳酸のみが増加するものはIIまたはIII型と呼ばれる。 有機酸血症は.MMA.PA.IVA.MCC.HMG.GA-I.GA-II.ビオチニダーゼ欠損症.総カルボキシラーゼ合成酵素欠損症など10以上の疾患を含む遺伝子代謝異常症群であり.このうち.MMA.PA.IVA.MCC.GA-II.ビオチニダーゼ.総カルボキシラーゼ合成酵素欠損症が有機酸血症である。 タンパク質.脂質または糖質の代謝過程で生成される有機酸のさらなる代謝経路が阻害されるため.体内で有機酸が大量に増加し.体に悪影響を及ぼす。 体内の過剰な有機酸は遊離カルニチンと結合して一方では炭素鎖長の異なるアシルカルニチンとなり.他方では尿中に排泄されて.患者の尿中の有機酸濃度は大幅に増加する。 タンデム質量分析計で血中アシルカルニチン濃度を測定することにより有機酸血症を検出し.ガスクロマトグラフ質量分析計で尿中有機酸濃度を測定することにより有機酸血症を検出する。 わが国では.有機酸血症の中でもMMAが最も多くなっています。 脂肪酸酸化代謝異常症は.脂肪酸がミトコンドリア経路に入る際.あるいは脂肪酸のb酸化の際に必要な酵素の機能障害により.脂肪酸酸化が阻害されることで生じる疾患群である。 これらの疾患は.特異的な臨床症状や日常的な臨床検査がないため.診断が困難である。 遊離カルニチンやアシルカルニチンは脂肪酸酸化代謝の必須・中間産物であり.脂肪酸酸化代謝の障害は体内の遊離カルニチンやアシルカルニチンの増減につながるため.血中の遊離カルニチンやアシルカルニチンの濃度をタンデム質量分析計で測定し.異なる炭素鎖長のアシルカルニチンのレベルの変化によって脂肪酸代謝疾患のスクリーニングと診断に使用することが可能である。 脂肪酸b-酸化が阻害されるとw-酸化経路が亢進するため.尿中にジカルボン酸尿が出現するが.特異性はない。 欧米では脂肪酸b酸化代謝異常症の有病率は高く.中鎖アシルコエンザイムAデヒドロゲナーゼ欠損症が最も多く.白人では1:8,100〜1:20,000の有病率とされている。 一部のアミノ酸疾患を除き.アミノ酸.有機酸.脂肪酸b酸化代謝異常症に特有の臨床症状や徴候はなく.新生児期.乳児・小児の場合は哺乳困難.嘔吐.無気力.昏迷や痙攣が卓越した疾患とされている。 新生児期では哺乳困難.嘔吐.嗜眠.昏睡.痙攣などが.乳幼児期では運動や言語の遅れ.精神遅滞.痙攣.筋緊張低下.反復性嘔吐などが多くみられます。 身体検査では.小頭症.肝腫大.心肥大がよくみられます。 定期的な臨床検査では.中等度の酸欠.高血中アンモニア.乳酸値の上昇.低血糖.クレアチンキナーゼの上昇などがみられます。 したがって.これらの原因不明の臨床症状を呈する小児に遭遇した場合には.遺伝性代謝異常の可能性を考慮し.血液または尿サンプルを採取してアミノ酸.アシルカルニチン.有機酸分析などの特異的検査を行い.診断と治療の遅れを避ける必要があります。 また.タンデム質量分析計は乾燥血液ろ紙を使用し.気相質量分析計は新鮮な尿や乾燥尿ろ紙を使用できるため.検体の採取や配送が便利で.遠隔地への検体配送が容易になり.現場の患者へのサービスに役立っています。