嚢胞性線維症は、遺伝性で生命を脅かす障害であり、およそ3万人のアメリカ人と、世界中で10万人もの人々が罹患しています。これは、嚢胞性線維症膜貫通受容体（CFTR）遺伝子の遺伝的欠陥によって引き起こされ、汗、消化液、粘液の産生に関与するタンパク質を生成します。このタンパク質に欠陥があると、肺の粘液の異常な蓄積、腸への消化酵素の遮断、その他の深刻な症状や合併症を引き起こす可能性があります。
2,000を超える既知のCFTR変異があります。嚢胞性線維症を発症するには、CFTR変異の2つのコピーを各親から1つずつ受け継いでいる必要があります。診断と治療の進歩により、この病気とともに生きる人々の平均余命は伸びましたが、まだ治療法はありません。
ベリーウェルによるイラスト
遺伝学
嚢胞性線維症（CF）は常染色体劣性疾患です。これは、両親の両方が劣性遺伝子の単一のコピー（この場合はCFTR突然変異）を提供する場合にのみ受け継ぐことができる病気のタイプです。
定義上、劣性遺伝子は優性遺伝子によってマスクできる遺伝子です。そのような例の1つは、劣性形質である青い目と優性形質である茶色の目です。劣性遺伝子を1つだけ受け継ぐ場合は、劣性形質を示さず、代わりに遺伝子の保因者になります。
CFに関しては、両親のそれぞれがCFTR突然変異またはCF自体のいずれかを持っている場合、あなたは病気を遺伝することができます。一方、両親の1人が保因者で、もう1人がCFを持っている場合、CFを持っているか保因者である可能性は50/50です。残念ながら、何らかの形で継承の確率に影響を与えるために親ができることは何もありません。
嚢胞性線維症を遺伝するリスク
両方の親がCFTR遺伝子突然変異の保因者である場合、次のようになります。
- 2つのコピーを継承してCFを持つ可能性が25％
- 1つのコピーを継承してキャリアになる可能性が50％
- 突然変異を継承せず、影響を受けない確率は25％
人種と民族
嚢胞性線維症は北欧の遺産の人々の間で最も一般的であり、3,000人の新生児のうちの1人に影響を及ぼします。アフリカ系またはアジア系の人々では最も一般的ではなく、男性よりも女性にわずかに影響を及ぼします。
米国では、CFの発生率は人種によって異なります。 CFTR突然変異を持っているアメリカ人の数はおよそ次のとおりであると推定されます：
- 白人アメリカ人の29人に1人（3,500人に1人のリスク）
- 46人に1人のヒスパニック系アメリカ人（10,000人に1人のリスク）
- 65人に1人のアフリカ系アメリカ人（20,000人に1人のリスク）
- アジア系アメリカ人の90人に1人（リスク10万人に1人）
CFで生まれた赤ちゃんの実際の割合はおよそです：
- 3,500人に1人の白人-アメリカ人
- 10,000人に1人のヒスパニック系アメリカ人
- アフリカ系アメリカ人2万人に1人
- アジア系アメリカ人10万人に1人
嚢胞性線維症で生まれる赤ちゃんの割合が最も高い国はアイルランドであり、アイルランドで発表された疫学研究によると、1,353人に1人の出生が影響を受けます。生物医学およびバイオテクノロジー研究ジャーナル.
CFTR変異の種類
すべてのCFTR変異が同じように作成されるわけではありません。突然変異は、欠陥の特徴と身体への影響に基づいて、6つのクラスに分類されます。クラス1、2、および3は、CFの最も重篤な「古典的な」症状を引き起こしますが、クラス4、5、および6は、比較すると軽度です。
CFTRタンパク質の役割は、細胞内外の水と塩の動きを制御することです。そうすることで、粘液、汗、唾液、涙、消化酵素の生成を調節するのに役立ちます。タンパク質の欠陥の程度に基づいて、これらのシステムはしばしば深刻な方法で誤動作する可能性があります。
CFTR変異のクラスは、次のように大まかに説明できます。
- クラス1：突然変異により、CFTRがほとんどまたはまったく生成されません。
- クラス2：突然変異により、CFTRが変形し、機能しなくなります。
- クラス3：突然変異は、CFTRが細胞内外への水と塩の移動をブロックする「ゲーティング欠陥」を引き起こします。
- クラス4：突然変異は、CFTRが細胞内外への塩の移動を制限する「コンダクタンス欠陥」を引き起こします。
- クラス5：突然変異はCFTRタンパク質の生産を減少させます。
- クラス6：突然変異は、絶えず交換される必要がある機能的で不安定なCFTRをもたらします。
突然変異の組み合わせが異なれば、病気のクラスも異なります。そのような例の1つは、症例の約70％に見られるdeltaF508変異です。両方の親からdeltaF508を継承する場合、クラス2疾患に特徴的な機能しないCFTRがあります。修飾遺伝子と呼ばれる他の遺伝子は、タンパク質の機能をさらに低下させ、症状を悪化させる可能性があります。
生理
CFTRの欠陥がどのように嚢胞性線維症を引き起こすかを理解するには、タンパク質が調節することを意図しているシステムを詳しく調べる必要があります。
CFTRタンパク質はチャネルタンパク質と呼ばれます。それは、細胞内の水と塩のバランスを維持することを唯一の目的として、体によって生成されます。通常の状況では、このバランスに影響を与えるものがある場合、CFTRは水と塩をセルに出し入れして、静止状態（平衡）を維持します。
嚢胞性線維症では、CFTRタンパク質は異常に機能します。水を細胞の内外に移動させるのではなく、水が閉じ込められ、細胞の外側の粘液が厚くなり、蓄積します。
この蓄積は、さまざまな方法で臓器の正常な機能を妨害します。
- 肺では、粘液の蓄積が気道を塞ぎ、炎症を引き起こし、感染、肺高血圧症、組織損傷のリスクを高めます。
- 消化管では、蓄積が膵臓からの消化酵素の分泌を妨げる可能性があります。これは腸内の栄養素の吸収を妨げ、栄養失調と発育不全につながる可能性があります。慢性膵炎も発生する可能性があります。
- 肝臓では、胆管の閉塞が肝臓の血液から毒素を取り除く能力を妨げ、瘢痕、胆石、肝硬変を引き起こす可能性があります。
- 内分泌系では、ランゲルハンス島として知られる膵臓のインスリン産生細胞の遮断は、1型糖尿病と2型糖尿病の両方の特徴を持つ糖尿病のタイプにつながる可能性があります。これは嚢胞性線維症関連糖尿病（CFRD）と呼ばれます。
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病気の進行
CFを取得するための唯一の危険因子は、異常なCFTR遺伝子を持っている2人の親を持つことです。そうは言っても、病気の重症度と進行に影響を与える可能性のある要因があります。
これらの中で最も重要なのは、診断と治療のタイミングです。新生児スクリーニングは、病気の即時治療を可能にするため、不可欠であると考えられています。そうすることで、生後2か月という早い時期に発生する可能性のある損傷を遅らせたり予防したりすることができます。
に発表された研究によると呼吸器内科における現在の意見、CF症状が現れた後に治療を受けた子供は、通常、2歳までに重大な気流障害と呼吸器損傷の兆候が見られます。比較すると、出生時に特定され治療された子供は、2歳までに、遅延治療群の1歳に匹敵する肺機能を持ちます。
早期治療は、薬物療法の進歩とともに、今日CFと診断された子供たちが40代から50代まで生きることができ、病気にほとんど悩まされないことを意味します。
診断と治療の進歩にもかかわらず、課題は残っています。結局、嚢胞性線維症は、私たちが制御できないものと同じくらい、私たちが制御できるものの影響を受けます。
悪い結果に関連するいくつかの危険因子の中で：
- ウィスコンシン大学の研究によると、成長不良は重度の嚢胞性線維症に最も強く関連する要因です。この目的のために、CFを持つ人々は、体重と成長を維持するために非常に多くのカロリーを消費する必要があります。これは、深刻な腸の関与がある場合、しばしば困難です。
- 抗生物質による治療不足は、もう1つの一般的な危険因子です。細菌感染のリスクが高いため、CFの人は、健康であっても予防的（予防的）抗生物質を服用するのが一般的です。治療不足は感染のリスクを高める可能性がありますが、抗生物質の長期にわたる一貫性のない使用は耐性につながる可能性があり、将来の治療オプションを制限します。
- 緑膿菌感染症は、一般的に1週間以上入院している人々によって獲得される細菌であり、急速な病気の進行と関連しています。そのため、入院はCF進行の独立した危険因子と見なされます。
- ジャーナルに発表された研究によると、アルコールの使用は、急性または慢性膵炎のリスクを高めながら、肝障害を加速させる可能性があります消化器病学.
- 間接喫煙は、喫煙自体とほぼ同じくらい、感染症や合併症のリスクを高めます。ジョンホプキンス大学医学部の研究によると、間接喫煙は肺活量と機能の10パーセントの低下に関連しています。これは深刻な損失のようには見えないかもしれませんが、最終的には、間接喫煙にさらされたCFの17歳は、さらされていないCFの24歳と同じ肺機能を持つことを意味します。
