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Q1.先天性GPI欠損症の原因は何ですか?

A1.人間の体の脳、心臓、筋肉、脂肪、皮膚等のあらゆる組織は、それぞれ組織特有の細胞から成り立っており、その細胞では設計図である遺伝子からRNAを経て1万種以上のタンパク質が作られます。タンパク質は細胞内の核(遺伝子が入っています)、ミトコンドリア等の器官、それ以外の細胞質、細胞膜などに分布してそれぞれ重要な働きをしています。細胞膜上に存在するタンパク質の中にはGPIアンカー型タンパク質とよばれる共通の構造を持つタンパク質の1群があり、アルカリホスファターゼ(ALP)等の酵素をはじめ150種以上知られており、重要な働きを担っています。

 GPIアンカーとは、これらのタンパク質の細胞膜への結合に用いられている糖脂質のことを言い、細胞内でアンカー部分とタンパク質部分が別々に合成され、合体して細胞表面で働きます。そのGPIアンカーの合成と修飾に27個の遺伝子が必要であることがわかっています。これらの遺伝子異常でGPIアンカーが欠損すると、150種類以上のGPIアンカー型タンパク質が細胞表面に発現できなくなるので、完全欠損は生存できません。先天性GPI欠損症はこれらの27個の遺伝子のうちの一つの遺伝子の変異により活性が低下して、細胞表面で重要な働きをするGPIアンカー型タンパク質が減少したり、構造異常がおこることによって発症します。

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GPIアンカー型タンパク質は細胞内の小胞体で複雑なステップを経て、合成されます。小胞体でのGPIアンカー生合成のステップに関わる遺伝子群をPIG遺伝子と呼びアルファベットでPIGA からPIGZまであります。その後も小胞体とゴルジ体で様々な修飾を受けて細胞表面に運ばれます。この修飾に関わる遺伝子群をPGAP遺伝子と呼びPGAP1から5まであります。これら27個の遺伝子のいずれかに変異が起こって発症する疾患を先天性GPI 欠損症(IGD)といいます。GPI生合成の完全欠損は胎内で死亡してしまうので患者さんの多くは活性の低下する部分欠損症です。現在までに27個の遺伝子のうち12個のIGDが報告されています。

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