複合型酸化的リン酸化欠損症1型（COXPD1）

遺伝子・疾患名

GFM1｜Combined Oxidative Phosphorylation Deficiency 1

^{COXPD1; Early fatal progressive hepatoencephalopathy（早期致死性進行性肝性脳症）; Hepatoencephalopathy due to combined oxidative phosphorylation defect type 1（複合型酸化的リン酸化欠損症1型による肝性脳症）}

概要 | Overview

COXPD1（複合型酸化的リン酸化欠損症1型）は、非常にまれな遺伝性疾患で、体の細胞がエネルギーを作る能力に影響を与えます。この病気は、GFM1遺伝子の変異によって引き起こされます。GFM1遺伝子は、ミトコンドリア（細胞のエネルギーを作る部分）がタンパク質を作るのを助ける役割を持っています。この遺伝子が正常に機能しないと、ミトコンドリアは十分なエネルギーを生成できず、特に脳や肝臓の機能が低下します。その結果、乳児期早期に発達遅延、けいれん、肝不全といった重篤な症状が現れます。多くのCOXPD1の子どもは、幼少期を超えて生存することが難しくなります。

疫学 | Epidemiology

COXPD1は極めてまれな疾患で、発症率は100万人に1人未満と推定されています。そのため、正確な発症頻度は不明です。診断された患者のほとんどは、幼少期のうちに亡くなっています。

病因 | Etiology

COXPD1は、GFM1遺伝子の変異によって引き起こされます。この遺伝子は、ミトコンドリア伸長因子G1（EFG1：Elongation Factor G1）を作るための指示を提供します。EFG1は、ミトコンドリアがエネルギー産生に必要なタンパク質を合成する際に重要な役割を果たします。このタンパク質が機能しないと、細胞は必要なエネルギーを十分に作ることができなくなり、特にエネルギー消費が多い脳や肝臓に深刻な影響を及ぼします。

この病気は常染色体劣性遺伝（autosomal recessive inheritance）のパターンをとります。これは、GFM1遺伝子の異常なコピーを両親から1つずつ受け継いだ場合にのみ発症することを意味します。

ミトコンドリアは独自のタンパク質合成システムを持っており、細菌と似た仕組みで働きます。EFG1タンパク質は、アミノ酸（タンパク質の構成要素）を適切な位置に移動させ、新しいタンパク質を作るプロセスを助けます。EFG1が機能しないと、このプロセスが妨げられ、COXPD1の重篤な症状が現れます。

症状 | Symptoms

COXPD1は主に脳と肝臓に影響を及ぼし、生後間もなく深刻な健康問題を引き起こします。代表的な症状には以下のようなものがあります。

• 脳の症状：発達の遅れ、体の動きを制御しにくくなる（ジストニア）、筋肉が異常に硬直または緩む（高緊張/低緊張）、けいれん、小頭症（頭が通常より小さい）。一部の乳児はウェスト症候群（West syndrome）を発症し、けいれんや発達の後退が見られます。
• 肝臓の問題：多くの子どもが出生後すぐに肝不全を起こします。
• 代謝異常：血液中の乳酸濃度が上昇（乳酸アシドーシス）し、脳や他の臓器にダメージを与えることがあります。
• 成長障害：体重が増えにくく、食事を摂るのが困難になる（発育不良）。
• 神経障害：手足の感覚が失われる（末梢神経障害）。
• 脳の構造異常：左右の脳をつなぐ脳梁（のうりょう）の低形成や、運動機能を制御する大脳基底核（basal ganglia）の白質障害が見られます。

COXPD1の重症度には個人差があります。多くの子どもは病気の進行が速く、幼少期に亡くなりますが、R671C変異を持つ場合は、病気の進行が遅く、より長く生存するケースもあります。しかし、これらの患者でも深刻な神経障害が残ることが一般的です。

検査・診断 | Tests & Diagnosis

COXPD1の診断には、遺伝子検査とさまざまな検査が組み合わされます。

• 遺伝子検査：GFM1遺伝子の変異を特定するためにDNAシークエンシングが行われます。
• 代謝検査：血液や髄液（脳脊髄液）中の乳酸値を測定し、ミトコンドリア機能障害を確認します。
• 脳画像診断：MRIを用いて、白質障害や脳梁低形成などの異常を調べます。
• 肝機能検査：肝障害の程度を評価するための血液検査。
• 生化学的検査：皮膚や筋肉の細胞を使い、ミトコンドリアのエネルギー産生能力を調べます。

治療法と管理 | Treatment & Management

COXPD1に対する根本的な治療法はなく、症状を管理し、生活の質を向上させることが治療の中心となります。

• けいれん管理：抗けいれん薬を使用して発作を抑えます。
• リハビリテーション：理学療法を通じて、筋肉の緊張や運動機能の改善を図ります。
• 栄養サポート：特別な食事プランを用いて、必要な栄養を摂取できるようにします。
• 乳酸アシドーシス治療：特定の薬や食事療法で血液中の乳酸値を下げる対策を行います。
• 研究段階の治療：動物実験では、EFG1タンパク質のレベルを部分的に回復させることでミトコンドリアの機能を維持できる可能性が示唆されています。将来的には、遺伝子治療やタンパク質安定化療法が有望とされています。

予後 | Prognosis

残念ながら、COXPD1のほとんどの患者は、脳や肝臓の深刻な障害により、乳児期または幼少期を超えて生存することが困難です。しかし、R671C変異を持つ一部の患者は比較的長く生存する例もあります。ただし、依然として重篤な神経障害が残ります。ミトコンドリアのタンパク質合成異常に関する研究が進められており、将来的に新たな治療法の開発が期待されています。