はじめに
ミトコンドリアとは細胞オルガネラの一つで、好気的代謝とエネルギー産生を司っています。このミトコンドリアの機能異常によって引き起こされる病態を総称してミトコンドリア病とされています。
欧米では10万人に5.7〜11.5人程度の発症率です。発症時期も出生時から成人期まで様々で、障害臓器も単なる糖尿病など単一のものから全身性のものまで多彩な疾患像となるため、診断が難しい面もありますので見逃されていることも多いかと思います。
エネルギー需要が多い神経系、心臓、骨格筋は障害されやすい臓器ですので、特徴的な病型を把握し神経内科医が見逃さないようにしなくてはなりません。
病態
ミトコンドリアでのエネルギー産生は、呼吸鎖（電子伝達過程）と呼ばれています。具体的には、ミトコンドリア内膜上にある酵素複合体I, II, III, IV, Vが重要で、以下のような働きがあります
- 複合体I〜IV：電子伝達鎖の一部を司っています
複合体 V：ATP合成の触媒
さらに、これらの複合体は補酵素Q（coenzyme Q）やcytochrome cなどの電子担体を介して電子を受け渡すことによって、最終的にATPを産生しています。
ミトコンドリア病では、酵素複合体の欠損や、酵素複合体自体でなくcoenzyme Qなどの電子担体やシャペロンやタンパク分解酵素などの障害が見られます。
この呼吸鎖を構成する約100種類のタンパク質のうちおよそ85％が核DNAにコードされています。ミトコンドリアDNA（mtDNA）だけでなく核DNA（nDNA）の異常にもミトコンドリア病の原因になります。
mtDNAはnDNAの約10倍変異しやすいためか、mtDNAに変異を有する新生児は200人に1人とも言われていますが、ヘテロプラスミーの度合いや遺伝子変異の背景、感染症などの環境因子など複数の独立した因子が関連し発症するようです。
検査
ミトコンドリア異常症の以下のような検査で結果が出れば、ほぼ確定します
- １．血清、髄液の乳酸、ピルビン酸の上昇：特に髄液での上昇が重要
２．好気性運動負荷試験
３．筋生検
４．遺伝子検査：最も重要
その他：脳MRI、筋MRI、眼科受診、耳鼻科受診など様々な検査が必要になります
代表的な病型
様々な臨床型を来たしますが、比較的頻度の高い病型だけでもその病型間にoverlapがあるのも注意が必要です
| Symptom | KSS | MERRF | MELAS | NARP | MILS |
|---|---|---|---|---|---|
| Seizure | – | + | + | – | + |
| Ataxia | + | + | + | + | ± |
| Myoclonus | – | + | ± | – | – |
| Psychomotor retardation | – | – | – | – | + |
| Psychomotor regression | + | ± | + | – | – |
| Hemiparesis/Hemianopia | – | – | + | – | – |
| Cortical blindness | – | – | + | – | – |
| Migraine-like headache | – | – | + | – | – |
| Dystonia | – | – | + | – | + |
| Peripheral neuropathy | ± | ± | ± | + | – |
| Muscle weakness/intolerance | + | + | + | + | + |
| Opthalmoplegia | + | – | – | – | – |
| Ptosis | + | – | – | – | – |
| Pigmentary retinopathy | + | – | – | + | ± |
| Optic atrophy | – | – | – | ± | ± |
| Sideroblastic anemia | ± | – | – | – | – |
| Diabetic mellitus | ± | – | ± | – | – |
| Short stature | + | + | + | – | – |
| Hypoparathyroidism | ± | – | – | – | – |
| A-V block | + | – | ± | – | – |
| Cardiomuopathy | ± | ± | ± | – | ± |
| Exo-pancreatic dusfunction | ± | – | – | – | – |
| Intestinal pseudoobstruction | – | – | – | – | – |
| Sensorineural hearing loss | – | + | + | ± | – |
| Fanconi syndrome | ± | – | ± | – | – |
| Lactac acidosis | + | + | + | – | ± |
| Muscle biopsy RRF+ | + | + | + | – | – |
| Maternal Inheritance | – | + | + | + | + |
| Sporadic | + | – | – | – | – |
