Pulmonology · 45
遺伝性肺疾患
Genetic pulmonary disorders
🧠 全体像:遺伝性肺疾患は単一臓器病とは限らない。嚢胞性線維症はCFTR機能障害による多臓器分泌異常、α1アンチトリプシン欠乏症alpha-1 antitrypsin deficiencyα1アンチトリプシン欠乏症(alpha-1 antitrypsin deficiency)alpha-1 antitrypsin deficiency(α1アンチトリプシン欠乏症)は肺のプロテアーゼ・抗プロテアーゼ不均衡protease-antiprotease imbalance抗プロテアーゼ不均衡(protease-antiprotease imbalance)protease-antiprotease imbalance(抗プロテアーゼ不均衡)と肝内intrahepatic肝内(intrahepatic)intrahepatic(肝内)蛋白蓄積、マルファン症候群Marfan syndromeマルファン症候群(Marfan syndrome)Marfan syndrome(マルファン症候群)は結合組織脆弱性を生む。
1. 嚢胞性線維症(CF)
遺伝・病態
- 常染色体劣性autosomal recessive常染色体劣性(autosomal recessive)autosomal recessive(常染色体劣性)疾患。
- CFTR遺伝子変異により塩化物・重炭酸bicarbonate重炭酸(bicarbonate)bicarbonate(重炭酸)輸送が障害される。最も多い変異はF508del(旧表記ΔF508)。
- 気道表面液airway surface liquid気道表面液(airway surface liquid)airway surface liquid(気道表面液)が減少し粘液が高粘稠となり、粘液線毛クリアランスmucociliary clearance粘液線毛クリアランス(mucociliary clearance)mucociliary clearance(粘液線毛クリアランス)低下→感染・好中球炎症→気管支拡張→肺機能低下の悪循環となる。
flowchart TD
A["CFTR機能低下"] --> B["Cl⁻・HCO₃⁻輸送障害"]
B --> C["脱水した粘稠分泌物"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mucociliary clearance'>粘液線毛クリアランス</span>低下"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='recurrent infection'>反復感染</span>・好中球炎症"]
E --> F["気管支拡張・肺機能低下"]
F --> D
多臓器臨床像
| 臓器 | 所見 |
|---|---|
| 呼吸器 | 粘液栓mucus plugging粘液栓(mucus plugging)mucus plugging(粘液栓)、慢性湿性咳嗽productive cough湿性咳嗽(productive cough)productive cough(湿性咳嗽)、反復肺感染、気管支拡張、喀血、ばち指digital clubbingばち指(digital clubbing)digital clubbing(ばち指)、気胸、肺性心cor pulmonale肺性心(cor pulmonale)cor pulmonale(肺性心)、慢性副鼻腔炎chronic rhinosinusitis慢性副鼻腔炎(chronic rhinosinusitis)chronic rhinosinusitis(慢性副鼻腔炎) |
| 感染 | 黄色ブドウ球菌、無莢膜型nontypeable無莢膜型(nontypeable)nontypeable(無莢膜型)インフルエンザ菌H. influenzaeインフルエンザ菌(H. influenzae)H. influenzae(インフルエンザ菌)、緑膿菌、Burkholderia cepacia complex、Stenotrophomonas maltophilia、非結核性抗酸菌nontuberculous mycobacteria, NTM非結核性抗酸菌(nontuberculous mycobacteria, NTM)nontuberculous mycobacteria, NTM(非結核性抗酸菌)、Aspergillus関連疾患 |
| 膵・消化管 | 膵外分泌不全pancreatic insufficiency膵外分泌不全(pancreatic insufficiency)pancreatic insufficiency(膵外分泌不全)、脂肪便steatorrhea脂肪便(steatorrhea)steatorrhea(脂肪便)、栄養不良、胎便性イレウスmeconium ileus胎便性イレウス(meconium ileus)meconium ileus(胎便性イレウス)、遠位腸管閉塞症候群distal intestinal obstruction syndrome遠位腸管閉塞症候群(distal intestinal obstruction syndrome)distal intestinal obstruction syndrome(遠位腸管閉塞症候群) |
| 内分泌 | CF関連糖尿病 |
| 肝胆道 | 胆汁うっ滞、肝線維化liver fibrosis肝線維化(liver fibrosis)liver fibrosis(肝線維化)・肝硬変 |
| 生殖 | 男性の先天性両側精管欠損congenital bilateral absence of the vas deferens先天性両側精管欠損(congenital bilateral absence of the vas deferens)congenital bilateral absence of the vas deferens(先天性両側精管欠損)、不妊 |
| 骨・電解質 | 低骨密度、発汗による塩喪失・脱水 |
膵外分泌不全pancreatic insufficiency膵外分泌不全(pancreatic insufficiency)pancreatic insufficiency(膵外分泌不全)・肝胆道病変・吸収不良と感染時の食欲低下は低栄養malnutrition低栄養(malnutrition)malnutrition(低栄養)を招き、呼吸筋量減少と肺機能低下をさらに進める悪循環を形成する。
診断
典型的肺病変、消化管・栄養異常、塩喪失症候群、新生児スクリーニングnewborn screening新生児スクリーニング(newborn screening)newborn screening(新生児スクリーニング)、家族歴を入口とする。
汗中塩化物試験
ピロカルピンイオントフォレーシスpilocarpine iontophoresisピロカルピンイオントフォレーシス(pilocarpine iontophoresis)pilocarpine iontophoresis(ピロカルピンイオントフォレーシス)で発汗を刺激し、汗Cl⁻濃度を測る。
| 汗Cl⁻ | 解釈 |
|---|---|
| ≥60 mmol/L | CFTR機能障害を支持。適切な臨床背景でCF診断 |
| 30〜59 mmol/L | 中間域。別日に再検し、拡張CFTR解析・機能検査functional test機能検査(functional test)functional test(機能検査)を行う |
| <30 mmol/L | CFは可能性が低いが、臨床像・遺伝子型が強く示唆すれば再評価 |
- CFTR変異CFTR mutationCFTR変異(CFTR mutation)CFTR mutation(CFTR変異)パネルは頻度の高い病的変異を調べる。
- 不明例では全遺伝子シーケンスfull-gene sequencing全遺伝子シーケンス(full-gene sequencing)full-gene sequencing(全遺伝子シーケンス)と欠失/重複解析、必要に応じ鼻粘膜nasal mucosa鼻粘膜(nasal mucosa)nasal mucosa(鼻粘膜)電位差potential difference電位差(potential difference)potential difference(電位差)などのCFTR機能検査functional test機能検査(functional test)functional test(機能検査)を行う。2つのCF原因バリアントが見つからなくても、臨床像とCFTR機能障害があればCFを否定できない1。
治療
| 目的 | 治療 |
|---|---|
| 気道クリアランスairway clearance気道クリアランス(airway clearance)airway clearance(気道クリアランス) | 理学療法physiotherapy理学療法(physiotherapy)physiotherapy(理学療法)、運動、高張食塩水hypertonic saline高張食塩水(hypertonic saline)hypertonic saline(高張食塩水)吸入、ドルナーゼアルファdornase-alfaドルナーゼアルファ(dornase-alfa)dornase-alfa(ドルナーゼアルファ) |
| 気道閉塞 | 適応例の吸入β₂刺激薬 |
| 感染 | 培養に基づく経口・静注・吸入抗菌薬inhaled antibiotics吸入抗菌薬(inhaled antibiotics)inhaled antibiotics(吸入抗菌薬)。緑膿菌初回検出時の除菌、慢性感染chronic infection慢性感染(chronic infection)chronic infection(慢性感染)抑制 |
| 真菌・抗酸菌 | 疾患基準を満たすAspergillus・非結核性抗酸菌nontuberculous mycobacteria, NTM非結核性抗酸菌(nontuberculous mycobacteria, NTM)nontuberculous mycobacteria, NTM(非結核性抗酸菌)を専門治療。単なる定着へ機械的投薬しない |
| CFTR機能 | 遺伝子型に適合するCFTR調節薬CFTR modulatorCFTR調節薬(CFTR modulator)CFTR modulator(CFTR調節薬)。エレクサカフトルelexacaftorエレクサカフトル(elexacaftor)elexacaftor(エレクサカフトル)/テザカフトルtezacaftorテザカフトル(tezacaftor)tezacaftor(テザカフトル)/イバカフトルivacaftorイバカフトル(ivacaftor)ivacaftor(イバカフトル)は米国で2歳以上かつ反応性またはCFTR蛋白を産生する適格変異へ適応が拡大した2 |
| 新しい三剤併用triple combination therapy三剤併用(triple combination therapy)triple combination therapy(三剤併用) | バンザカフトルvanzacaftorバンザカフトル(vanzacaftor)vanzacaftor(バンザカフトル)/テザカフトルtezacaftorテザカフトル(tezacaftor)tezacaftor(テザカフトル)/デューティバカフトルdeutivacaftorデューティバカフトル(deutivacaftor)deutivacaftor(デューティバカフトル)は1日1回のCFTR調節薬CFTR modulatorCFTR調節薬(CFTR modulator)CFTR modulator(CFTR調節薬)で、米国では6歳以上かつ反応性またはCFTR蛋白を産生する適格変異へ適応が拡大した3 |
| 栄養 | 膵酵素pancreatic enzyme膵酵素(pancreatic enzyme)pancreatic enzyme(膵酵素)補充、高エネルギー食high-energy diet高エネルギー食(high-energy diet)high-energy diet(高エネルギー食)、脂溶性ビタミンfat-soluble vitamin脂溶性ビタミン(fat-soluble vitamin)fat-soluble vitamin(脂溶性ビタミン)、塩分補給、CF関連糖尿病治療 |
| 合併症 | 気胸ドレナージ、重症喀血の気管支動脈塞栓bronchial artery embolization気管支動脈塞栓(bronchial artery embolization)bronchial artery embolization(気管支動脈塞栓)、呼吸リハビリ、進行例の肺移植lung transplantation肺移植(lung transplantation)lung transplantation(肺移植) |
CFの大量喀血massive hemoptysis大量喀血(massive hemoptysis)massive hemoptysis(大量喀血)は多くが気管支動脈bronchial artery気管支動脈(bronchial artery)bronchial artery(気管支動脈)系由来であり、通常は気管支動脈bronchial artery気管支動脈(bronchial artery)bronchial artery(気管支動脈)の選択的塞栓を行う。肺動脈塞栓arterial embolism動脈塞栓(arterial embolism)arterial embolism(動脈塞栓)と混同しない。
2. α1アンチトリプシン欠乏症
遺伝と病態
- SERPexposure and response preventionERP(exposure and response prevention)exposure and response prevention(ERP)INA1変異による常染色体共優性autosomal codominant常染色体共優性(autosomal codominant)autosomal codominant(常染色体共優性)疾患で、対立opposition対立(opposition)opposition(対立)遺伝子の組合せにより血中濃度と重症度が変わる。単純な常染色体優性としては扱わない。
- α1アンチトリプシンalpha-1 antitrypsinα1アンチトリプシン(alpha-1 antitrypsin)alpha-1 antitrypsin(α1アンチトリプシン)は肝で産生され、好中球エラスターゼneutrophil elastase, NE好中球エラスターゼ(neutrophil elastase, NE)neutrophil elastase, NE(好中球エラスターゼ)などを阻害するプロテアーゼ阻害物質protease inhibitorプロテアーゼ阻害物質(protease inhibitor)protease inhibitor(プロテアーゼ阻害物質)である。
- 肺:AAT不足→エラスターゼelastaseエラスターゼ(elastase)elastase(エラスターゼ)活性が抑えられず肺実質を破壊→下肺野lower lung field下肺野(lower lung field)lower lung field(下肺野)優位の汎小葉性肺気腫panacinar emphysema汎小葉性肺気腫(panacinar emphysema)panacinar emphysema(汎小葉性肺気腫)。
- 肝:変異AATが肝細胞小胞体に蓄積→肝炎、肝硬変、肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌)。
臨床・診断
- 肺:咳、喘鳴、呼吸困難、樽状胸郭barrel chest樽状胸郭(barrel chest)barrel chest(樽状胸郭)、呼吸音低下。
- 肝:黄疸、肝炎、肝硬変、肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌)リスク。
- 血清AAT濃度、表現型/遺伝子型を測定する。蛋白電気泳動ではα1分画が低下する。
- X線で過膨張hyperinflation過膨張(hyperinflation)hyperinflation(過膨張)、横隔膜平低化flattened diaphragm横隔膜平低化(flattened diaphragm)flattened diaphragm(横隔膜平低化)、肋間腔拡大、CTで汎小葉性肺気腫panacinar emphysema汎小葉性肺気腫(panacinar emphysema)panacinar emphysema(汎小葉性肺気腫)。
- 肝生検liver biopsy肝生検(liver biopsy)liver biopsy(肝生検)ではPAS陽性・ジアスターゼ抵抗性diastase-resistantジアスターゼ抵抗性(diastase-resistant)diastase-resistant(ジアスターゼ抵抗性)の球状封入体globular inclusion球状封入体(globular inclusion)globular inclusion(球状封入体)を認める。
- 2025年CTS指針では、COPD診断時の全例、持続性気流閉塞airflow limitation (airflow obstruction)気流閉塞(airflow limitation (airflow obstruction))airflow limitation (airflow obstruction)(気流閉塞)を伴う成人発症喘息、原因不明の気管支拡張症Bronchiectasis気管支拡張症(Bronchiectasis)Bronchiectasis(気管支拡張症)を検査対象とする。早発early早発(early)early(早発)COPD、喫煙量に不釣合いなCOPD、下肺野lower lung field下肺野(lower lung field)lower lung field(下肺野)優位汎小葉性肺気腫panacinar emphysema汎小葉性肺気腫(panacinar emphysema)panacinar emphysema(汎小葉性肺気腫)、肝硬変、家族歴は特に疑いが強い4。
- 疑いが強ければ血清AAT値とSERPexposure and response preventionERP(exposure and response prevention)exposure and response prevention(ERP)INA1シーケンスを同時に行う。中等度の疑いでは血清AAT値から始め、<23 μmol/L(<1.2 g/L)ならSERPexposure and response preventionERP(exposure and response prevention)exposure and response prevention(ERP)INA1シーケンスへ進む4。
治療
- 能動・受動喫煙passive/secondhand smoking受動喫煙(passive/secondhand smoking)passive/secondhand smoking(受動喫煙)、粉塵dust粉塵(dust)dust(粉塵)曝露を避ける。
- 一般COPD治療、ワクチン、呼吸リハビリテーションpulmonary rehabilitation呼吸リハビリテーション(pulmonary rehabilitation)pulmonary rehabilitation(呼吸リハビリテーション)。
- 静注AAT補充療法は、①血清AAT値が高度低下(<11 μmol/L、<0.57 g/L)、②AAT欠乏に関連するSERPexposure and response preventionERP(exposure and response prevention)exposure and response prevention(ERP)INA1遺伝子型が確認済み、③現在非喫煙者または禁煙済み、④FEV1が予測値の80%未満、⑤画像で肺気腫が確認されている、⑥COPDに対する薬物・非薬物治療が最適化されている、の全てを満たす場合に条件付きで推奨される。CT肺濃度低下速度の抑制が主目的で、死亡率改善のエビデンスの確実性は低い4。
- 進行肝疾患は肝移植liver transplantation肝移植(liver transplantation)liver transplantation(肝移植)、末期肺疾患は肺移植lung transplantation肺移植(lung transplantation)lung transplantation(肺移植)を評価する。
3. マルファン症候群
- FBN1変異による常染色体優性の全身性結合組織疾患。
- フィブリリンfibrillinフィブリリン(fibrillin)fibrillin(フィブリリン)1(fibrillin-1)異常→微小線維microfibril微小線維(microfibril)microfibril(微小線維)・弾性線維異常となる。
| 系統 | 所見 |
|---|---|
| 骨格 | 長身、長い四肢・くも状指arachnodactyly状指(arachnodactyly)arachnodactyly(状指)、関節過可動、胸郭・脊柱変形spinal deformity脊柱変形(spinal deformity)spinal deformity(脊柱変形) |
| 眼 | 水晶体lens水晶体(lens)lens(水晶体)偏位、高度近視myopia近視(myopia)myopia(近視) |
| 心血管 | 大動脈基部aortic root大動脈基部(aortic root)aortic root(大動脈基部)拡張、動脈瘤・解離、僧帽弁逸脱mitral valve prolapse僧帽弁逸脱(mitral valve prolapse)mitral valve prolapse(僧帽弁逸脱) |
| 皮膚 | 肥満・妊娠などで説明できない皮膚線条striae皮膚線条(striae)striae(皮膚線条) |
| 肺 | 肺尖部apex of the lung肺尖部(apex of the lung)apex of the lung(肺尖部)ブレブ/ブラ、自然気胸spontaneous pneumothorax自然気胸(spontaneous pneumothorax)spontaneous pneumothorax(自然気胸)、胸郭変形chest wall deformity胸郭変形(chest wall deformity)chest wall deformity(胸郭変形)に伴う拘束性障害restrictive defect拘束性障害(restrictive defect)restrictive defect(拘束性障害)など |
診断はゲント基準Ghent criteriaゲント基準(Ghent criteria)Ghent criteria(ゲント基準)に沿って家族歴、FBN1、全身所見、大動脈基部aortic root大動脈基部(aortic root)aortic root(大動脈基部)、眼を統合する。心エコー、CT/MRIで大動脈、細隙灯検査slit-lamp examination細隙灯検査(slit-lamp examination)slit-lamp examination(細隙灯検査)で水晶体lens水晶体(lens)lens(水晶体)、画像で骨格を評価する。
治療は最大耐用量maximum tolerated dose, MTD最大耐用量(maximum tolerated dose, MTD)maximum tolerated dose, MTD(最大耐用量)のβ遮断薬またはアンジオテンシン受容体拮抗薬angiotensin receptor blocker, ARBアンジオテンシン受容体拮抗薬(angiotensin receptor blocker, ARB)angiotensin receptor blocker, ARB(アンジオテンシン受容体拮抗薬)を用い、症例によっては併用も考慮して大動脈拡張を抑え、定期画像で追跡する5。大動脈基部aortic root大動脈基部(aortic root)aortic root(大動脈基部)径≥5.0 cmでは予防的置換を推奨し、≥4.5 cmでも家族歴・急速な拡大など高リスク所見high-risk findings高リスク所見(high-risk findings)high-risk findings(高リスク所見)があれば経験ある多職種チームmultidisciplinary team多職種チーム(multidisciplinary team)multidisciplinary team(多職種チーム)で手術を検討する6。
まとめ
- CFは多臓器疾患で、汗Cl⁻、CFTR遺伝子・機能を統合し、気道ケア・感染・栄養・CFTR調節薬CFTR modulatorCFTR調節薬(CFTR modulator)CFTR modulator(CFTR調節薬)を包括する。
- AAT欠乏症は常染色体共優性autosomal codominant常染色体共優性(autosomal codominant)autosomal codominant(常染色体共優性)で、肺ではプロテアーゼ過剰、肝では変異蛋白蓄積が障害を起こす。
- マルファン症候群Marfan syndromeマルファン症候群(Marfan syndrome)Marfan syndrome(マルファン症候群)は大動脈病変だけでなく、肺尖部apex of the lung肺尖部(apex of the lung)apex of the lung(肺尖部)ブレブと自然気胸spontaneous pneumothorax自然気胸(spontaneous pneumothorax)spontaneous pneumothorax(自然気胸)も肺科で重要である。
出典
- 1.CF Diagnosis Clinical Care Guidelines(Cystic Fibrosis Foundation・2017)汗中Cl⁻の診断閾値、中間域の再検・遺伝学的検査・CFTR機能検査閲覧 2026-08-03
- 2.Orphan Drug Designations and Approvals: Alyftrek(U.S. Food and Drug Administration・2026)バンザカフトル・テザカフトル・デューティバカフトル配合薬の対象年齢と2026年の適応拡大閲覧 2026-08-03
- 3.TRIKAFTA Highlights of Prescribing Information(U.S. Food and Drug Administration・2026)2歳以上で反応性またはCFTR蛋白を産生する適格変異へ拡大したエレクサカフトル・テザカフトル・イバカフトルの適応閲覧 2026-08-03
- 4.Alpha-1-Antitrypsin Deficiency Targeted Testing and Augmentation Therapy: A Canadian Thoracic Society Meta-Analysis and Clinical Practice Guideline(Canadian Thoracic Society / American College of Chest Physicians・2025)AATD検査対象と検査手順、静注AAT補充療法の条件付き推奨閲覧 2026-08-03
- 5.2022 ACC/AHA Guideline for the Diagnosis and Management of Aortic Disease(American College of Cardiology / American Heart Association・2022)マルファン症候群のβ遮断薬・ARB治療と予防的大動脈基部置換の径・高リスク条件閲覧 2026-08-03
- 6.Angiotensin receptor blockers and β blockers in Marfan syndrome: an individual patient data meta-analysis of randomised trials(Lancet・2022)マルファン症候群でARBとβ遮断薬が大動脈基部拡大を抑え、併用で相加効果が期待されること閲覧 2026-08-09