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内分泌代謝内科 備忘録

内分泌代謝内科臨床についての論文のまとめ

脳卒中後の症候性てんかん

2024-10-23 08:11:26 | 神経
脳卒中後の症候性てんかん
Drugs Aging 2021; 38: 285-299

脳卒中は高齢者におけるてんかん発作の主な原因である。大脳皮質に及ぶ脳卒中の範囲が大きく、重症であり、年齢が若く、急性期の症候性発作と脳内出血を有する患者では、脳卒中後のてんかん発症リスクが高い。SeLECT スコアや CAVE スコアなどの予後予測モデルは、てんかん発症リスクを評価するのに役立つ。初期の脳波や血液検査のバイオマーカーは、脳卒中後てんかんの臨床的危険因子に追加の情報を提供する。脳卒中後の急性発作と慢性期の症候性発作の管理は著しく異なる。理想的な抗てんかん薬の選択は、有効性だけでなく、副作用、高齢者における薬物動態の変化、基礎疾患である血管合併症への影響も考慮する必要がある。薬物間相互作用、特に抗てんかん薬と抗凝固薬や抗血小板薬との相互作用も治療決定に影響を及ぼす。本総説では、脳梗塞または脳出血後のてんかん発作の疫学、危険因子、バイオマーカー、管理について述べる。患者の年齢、併存疾患、併用薬、脆弱性に起因する脳卒中後の症候性てんかんの治療に必要な特別な配慮について述べる。

キーポイント

·脳卒中後のてんかん発作のリスクを評価するために、臨床的特徴、画像所見、脳波所見、血液バイオマーカーを予後予測モデルに統合することが考えられる。

·脳卒中後てんかんの治療は、年齢、併存疾患、併用薬による薬物動態の変化を考慮し、個別化する必要がある。

·高齢者は抗てんかん薬による副作用を受けやすい可能性があるため、発作のない人では抗てんかん薬の減量または中止を考慮すべきである。

はじめに
脳卒中は、高齢者におけるてんかん発作の原因として最多である。脳卒中後のてんかんは、年間 300-600 万人の脳卒中患者の約 6%に発症する。

脳卒中直後の発作は、代謝ストレスの増大と細胞死を引き起こし、梗塞サイズの増大、死亡率の上昇、機能的転帰の悪化を引き起こすことがある。

発作の再発は、外傷の原因となり、認知や労働・自動車運転能力に影響を及ぼし、生活の質を低下させることがある。

脳卒中後の発作をいつ、どのように治療するかを決定する際には、年齢、併存疾患、併用薬、脳卒中生存者の一般的脆弱性を考慮しなければならない。

ここでは、脳梗塞または脳出血後の発作の疫学、危険因子、バイオマーカー、管理について概説する。

脳卒中後の発作は、急性 (acute) 発作と遠隔症候性(remote symptomatic) 発作に二分される。

急性症候性発作(「早期 (early)」発作とも呼ばれる)は、梗塞後 7 日以内に起こり、脳卒中の毒性(? toxic) または代謝作用によって誘発されると考えられている。

遠隔症候性発作(「晩期 (late)」発作とも呼ばれる)は、脳卒中後 1 週間以上経過してから起こる誘因のない発作である。

急性症候性発作の後に誘発のない発作が起こるリスクは約 30%であり、急性症候性発作は再発リスクが高くないことからてんかんとはみなされない。対照的に、脳卒中後の遠隔症候性発作は その後の非誘発性発作のリスクは 60%以上であり、てんかんと診断するには十分である。

疫学
脳卒中の大部分は 45 歳以上の成人に起こる。脳卒中の最大 90%は脳梗塞で、残りは脳出血である。脳卒中は、高所得国における後天性てんかんの最も多い病因である。

脳卒中後のてんかんのリスク推定は広く研究されており、研究方法によって異なる。一般集団では、大規模コホートの前向き追跡調査や登録ベースの研究が最も代表的な推定値を提供している。脳卒中後のてんかん発症率は 6.4%であり、ロンドン(英国)の集団ベースの研究でも、スウェーデンの全国規模の登録研究でも認められた。

一般的に若年患者やより重症の脳卒中を治療している大学病院の単一施設研究では、その後のてんかんの累積発生率は、特に血栓溶解療法を受けた重症患者では 15%を超えることがある。

脳出血後のてんかん発症率は 12%強である。

脳卒中後てんかんのリスクは、脳卒中後数年で最も高くなる。てんかんを発症した患者の約 85%が、脳卒中後 2 年以内に最初の遠隔症候性発作を経験している。

急性期の症候性発作の疫学はあまりよく分かっていない。急性発作は脳梗塞患者の 1-4%で観察されるが、脳出血患者では最大 16%まで観察される。

危険因子、画像診断、予後予測モデル
脳卒中後てんかんの危険因子として一貫して同定されているのは、急性症候性発作、皮質病変、脳卒中の重症度と病因、若年、脳卒中のタイプ(出血性か虚血性か)である。同様に、メタアナリシスでは、脳卒中後のてんかんリスクを増加させる要因として、急性症候性発作、皮質病変、出血が明らかにされた。

脳卒中後のてんかん発作リスクに影響を及ぼす併存疾患に関するエビデンスは一貫していない。糖尿病、脂質異常症、高血圧、末梢感染症、うつ病、認知症を有する患者では、血管てんかん (vascular epilepsy) のリスクが増加することを支持する結果もある。

脳梗塞後の再灌流療法 (reperfusion therapy) と急性および遠隔期の症候性発作との関係は、現在のところ不明である。いくつかの研究では、再灌流療法を受けた患者では痙攣発作のリスクが高いことが示唆されているが、関連性を認めなかった研究もある。大血管閉塞による脳卒中が重症であるほど再灌流治療を受ける可能性が高く、発作のリスクも高いため、これらの研究では治療選択による交絡の可能性がある。

脳卒中後のてんかん発症の画像バイオマーカーについては、ほとんど知られていない。これまでのところ、ヒトのてんかん発症を予測するのに役立つと証明された特定の画像所見はない。脳卒中後のてんかん発症リスクに関するいくつかの手がかりは、磁気共鳴画像やコンピュータ断層撮影(computed tomography: CT)スキャンから得ることができる。

脳卒中発症リスクの手がかりとなる画像所見

·大脳皮質の病変は、その後のてんかん発作と高い関連性がある。

·皮質下脳卒中は脳卒中後てんかんのリスクを増加させない。

·発作は、梗塞または出血が前方循環、特に中大脳動脈 (medial cerebral artery) 領域に及ぶ場合に最もよくみられる。

·脳梗塞が脳底構造のみを侵す場合は発作はまれである。

·病変の大きさが 70 mL 以上であれば、発作を起こす確率は 4 倍になる。

これらの危険因子の多くはルーチンの検査で入手可能であり、これらを組み合わせることで、脳卒中後のてんかん発症の全体的なリスクを予測することができる。SeLECT(図 1)と呼ばれる予後予測モデルは、虚血性脳卒中後のてんかん発症リスクを正確かつ確実に予測できることが示されている。このモデルには 5 つのパラメータが含まれる: 脳卒中の重症度、大動脈アテローム性動脈硬化の病因、初期のてんかん発作、皮質病変、中大脳動脈病変の領域である。SeLECT スコアが最高(9 点)の場合、脳卒中後 5 年以内のてんかんリスクは 80%を超える(図 1)。このモデルは「SeLECT score」アプリとしてApple AppStoreおよびGoogle Play Storeで入手可能である。

図 1. SeLECT スコアを用いた脳卒中後の遠隔症候性発作の予測
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8007525/#Fig1

CAVE スコア(図 2)は、脳内出血後の発作リスクを予測するために開発されたもので、病変が皮質に及んでいるか、年齢、血腫量、急性症候性発作の因子を含んでいる。CAVE スコアが最高(4 点)の場合、後に発作が起こる危険性は 46%である。

図 2. CAVE スコアを用いた脳出血後の遠隔症候性発作の予測
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8007525/#Fig2

これらのスコアは、脳卒中生存者を脳卒中後てんかん発症の低リスク群と高リスク群に層別化し、目標に沿ったフォローアップを行う上で有用である。これまでのところ、脳卒中後てんかんの一次予防に有効であると証明された治療法はない。これらのスコアは、一次予防治療の指針となるものではないが、抗てんかん薬の前向き研究のリクルートツールとして使用することができる。

後天性てんかんの動物モデルにおいて、抗てんかん薬(antiseizure medications: ASM)であるレベチラセタム (levetiracetam)、ブリバラセタム (brivaracetam)、エスリカルバゼピン (eslicarbazepine)、トピラマート (topiramate)、ガバペンチン (gabapentine)、プレガバリン (pregabaline)、ビガバトリン (vigabatrin) など、多様な適応で臨床使用されている多くの薬剤が抗てんかん作用を有することが報告されている。心的外傷後てんかんに対するレベチラセタムを除いて、これらの薬剤はいずれも臨床試験への応用を視野に入れた体系的な研究が行われていない。このことが、前臨床研究プロジェクトのほとんどが臨床応用に至っていないということの一因となっている。抗てんかん薬の臨床試験が行われていない主な理由の一つは、非選択的脳卒中コホートにおける脳卒中後てんかんのリスクが比較的低い(6%)ことであり、脳卒中後の妥当な観察期間(18-24 ヵ月)中に中等度の治療効果(50%減少)を示すためには、多数の患者(N = 1500)が必要となる。SeLECT スコアのようなツールは、脳卒中後の遠隔発作のリスクが少なくとも 20%以上あり、抗てんかん薬投与試験の対象となりえる集団を同定するために必要である(N = 400)。

脳卒中後の脳波
脳波(electroencephalogram: EEG)は時間分解能が高く、脳機能をリアルタイムで評価する上で重要であり、さまざまなてんかんやけいれんの原因を同定するためのゴールドスタンダードである。システマティックレビューとメタアナリシスでは、脳卒中後の脳波において、発作時てんかん性活動と発作間欠期てんかん性活動がそれぞれ 7%(95%信頼区間 [confidece interval: CI] 3-12)と 8%(95%CI: 4-13)の患者に認められた。長期脳波モニタリングが導入されれば、これらの値はさらに高くなる可能性がある。

集中治療室の環境では、発作が「非痙攣性」であることが多く、臨床的に発見できないことがある。このような環境での脳波モニタリングは、発作やてんかん状態の診断と治療に不可欠である。脳波モニタリングを受けている急性脳卒中患者のうち、てんかん活動は 17%の症例で検出される。脳梗塞では、11%に発作がみられ 、9%はもっぱら非けいれん性発作であり、7%は非けいれん性てんかん重積状態の基準を満たした。非けいれん性てんかん状態は、不良な転帰と死亡率の増加と関連している。ある前向き研究では、脳梗塞患者の 4%に非けいれん性てんかん状態を認めた。一方、臨床医は、脳波で非けいれん性てんかん状態を認めた症例の 40%において、てんかん活動を疑わなかった。このように、脳波の長期モニタリングは、発作が継続している典型的な臨床徴候のない患者でもてんかん重積状態を検出するのに役立つ可能性がある。

脳卒中病棟における脳波の有用性に関するデータは少ない。脳卒中病棟で発作を起こした患者の 5 分の 1 以上は、脳波上発作 (electrographic seizures) のみであった。前方循環の脳梗塞患者における急性期の症候性発作の 22.7%は、短時間の脳波検査により、脳波上発作のみであり、それ以外の方法では認識できなかった。一方、追跡脳波検査は、脳卒中後 1 年経過した患者の 1.7%に認められた部分てんかんの同定にも役立つ可能性がある。

脳卒中後てんかんの予測における早期脳波の有用性の検討は、臨床的な重要であるが、まだ十分に検討されていない。ある前向き研究では、脳卒中後 1 年後のてんかんの独立した予測因子として、脳卒中後早期の視覚的脳波 (visual EEG features) の特徴が同定された。脳波上の主な危険因子は、発作間欠期てんかん様活動を早期に認めることであった(図 3)。

図 3. 脳卒中後の患者の脳波所見
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8007525/#Fig3

著者らはまた、脳卒中後早期の脳波における周期性放電 (periodic discharges) の存在と、CT スキャンにおける梗塞内に保存された皮質の島の存在が、脳卒中ユニットにおいてより広範な、あるいは反復的な神経生理学的評価を必要とする患者の同定に役立つ可能性があることを提唱した。

特に画像診断で梗塞が認められない場合、早期脳波はてんかん発作と一過性脳虚血発作の鑑別診断にも役立つことがある。脳波がてんかん発作の臨床診断を支持することがあるのは、てんかん発作が疑われる症例の半数以下である。一過性脳虚血発作患者の 90%は脳波が正常であったのに対して、痙攣発作患者では特異的または非特異的な脳波異常を示すことがある。

血液バイオマーカーと遺伝子バイオマーカー
バイオマーカーとは、正常または病的な生物学的プロセスの特徴を客観的に測定したものと定義される。てんかん発症のバイオマーカーは、脳卒中後のてんかん発症の予測に役立つ可能性がある。

脳卒中による急性神経細胞障害(低酸素、代謝機能障害、脳全体の低灌流、グルタミン酸興奮毒性、イオンチャネル機能障害、血液脳関門 [blood-brain barrier: BBB] の破綻)は、神経炎症カスケードを誘発する。その結果、脳の損傷を修復するために複数の炎症メディエーターが放出される(損傷関連分子パターン [damage-associated molecular patterns: DAMPs]、サイトカイン、ケモカイン、補体、プロスタグランジン、成長因子)。神経炎症が長期間持続すると、神経細胞やアストログリアの機能障害を引き起こし、その結果、シナプス伝達の変化、興奮性亢進、神経細胞喪失、グリオーシス、異常な神経新生を引き起こす。したがって、これらすべてのメカニズムがてんかん発症の過程に関与している可能性がある。

脳梗塞後に放出される炎症性分子の一部は、出血性変化や肺炎など、いくつかの脳卒中合併症のバイオマーカーとして評価されている。しかし、脳卒中後のてんかんの予測におけるこれらのバイオマーカーの有用性は不明である。

急性症候性発作(図 4a)は、脳卒中発症後 6 時間の血中神経細胞接着分子(neural cell adhesion molecule: NCAM)濃度の上昇と腫瘍壊死因子受容体 1(tumor necrosis factor receptor 1: TNF-R1)濃度の低下と関連していた。

図 4. 急性発作および遠隔発作の血液検査によるバイオマーカー
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8007525/#Fig4

NCAM は細胞接着に関与している可能性があり、急性発作においてシナプス可塑性が高いことを示唆している可能性がある。TNF-R1 は炎症性サイトカインであり、痙攣促進作用を示す可能性がある 。急性症候性発作患者の血中 TNF-R1 濃度が低いことは、脳卒中誘発性神経炎症において、TNFα に対するこれらの受容体の結合が増加していることを示唆している可能性がある。

脳卒中後てんかん(図 4b)は、脳卒中発症後 6 時間以内の血中 S100 カルシウム結合蛋白 B(S100 calcium binding protein B: S100B)と熱ショック 70 kDa 蛋白-8(heat shock 70 kDa protein-8: Hsc70)の低値、エンドスタチンの高値と関連していた。脳卒中後のてんかん発症率は、3 つのバイオマーカーすべてに異常が認められた症例では 17%であったのに対し、バイオマーカーに異常が認められなかった症例では 1%未満であった。別のグループは、脳卒中後てんかんを発症した 4 人の被験者において、脳損傷の血中バイオマーカー(S100B、ニューロフィラメント軽鎖 [neurofilament light]、タウ [tau]、グリア線維性酸性蛋白質 [glial fibrillary acidic protein]、神経特異的エノラーゼ [neuron-specific enolase])レベルの上昇を観察した。S100B と Hsc70 は、脳卒中後の神経炎症期に放出される DAMPs ファミリーに属するタンパク質である。後にてんかんを発症した患者におけるこれらのタンパク質のレベルの低下は、直感に反するように思われるが、S100B と Hsc70 は BBB の機能的完全性の維持に関係しており、これらの濃度が低いことは BBB の障害を悪化させる可能性がある。エンドスタチンは血管新生の阻害剤であり、神経新生と細胞増殖の仲介に寄与している。脳損傷後には一過性の血管新生反応が観察される。したがって、エンドスタチンのアップレギュレーションは細胞の修復を損なう可能性がある。

急性発作と遠隔症候性発作の患者で異なるバイオマーカーが観察されたことは、これらの発作タイプの背景にあるメカニズムが異なるという考えを支持するものである。いずれの場合も、血液バイオマーカーは、後に急性発作や遠隔症候性発作を起こす患者の予測を改善する可能性があり、臨床的要因や画像的要因とともに有用である。

脳卒中後てんかんにおける遺伝的要因とその役割については、ほとんど知られていない。第一度近親者にてんかん患者がいる場合に脳卒中後てんかん発作のリスクが高いことから示唆されるように、血管てんかんの発症には家族性素因がある可能性があるが、リスクの増加は小さい。脳卒中患者におけるてんかん発症に対する遺伝子変異の寄与を評価した研究が 3 件ある 。Yang らは、ミトコンドリアのアルデヒドデヒドロゲナーゼ 2 (aldehyde dehydrogenase 2) をコードする遺伝子の rs671 多型の対立遺伝子 A が脳卒中後のてんかんと関連し、アルデヒドデヒドロゲナーゼ 2 の基質である 4-ヒドロジノメナール (4-hydrozynomenal) の血漿中濃度を上昇させると報告した。Zhang らは、Cluster of Differentiation(CD)-40-1C/T 多型が脳卒中後てんかんと関連している可能性を報告した。彼らは、考えられる機序として、炎症反応に関与する sCD40L の血漿中濃度の上昇を示唆した。Fu らは、TRPM6 の多型(rs2274924)が脳梗塞後のてんかん感受性と関連している可能性を報告している。さらに、この多型を持つ脳卒中後のてんかん患者では、血清中の Mg2+ 濃度が有意に低下していたことから、TRPM6 の多型もこれらの患者の血清中の Mg2+ 濃度に影響を及ぼす可能性があることが示された。

急性症候性発作の管理
脳卒中後の急性期(7 日以下)と遠隔期(7 日以上)の症候性発作の時間的な切り分けは、根本的に異なる病因メカニズムを仮定して設定されている。初期の痙攣発作は、低酸素症、脳灌流シフト、神経細胞代謝障害、興奮毒性、BBB 障害など、脳卒中後の急性期に起こりうる一過性のプロセスによって引き起こされると想定されている。発作が起こる頻度は低いが、死亡率の上昇と関連しており、てんかん発症の危険因子である。脳卒中後に急性症候性発作を起こした患者の 10 年後の非誘発性発作再発リスクは33%である。したがって、急性の症候性発作だけではてんかんと診断するには不十分である。対照的に、遠隔症候性発作の 10 年以内の再発率は 72%である。このように再発リスクが高いため、遠隔の非誘発性発作が 1 回でもあれば、てんかんと診断できる。

脳卒中後の急性症候性発作の管理については多くの議論がある。急性症候性発作の再発リスクが低いことを考慮すると、抗てんかん薬の開始は通常推奨されない。しかし、ガイドラインの推奨と一般的なベッドサイドでの実践との間には乖離がある。抗てんかん薬の適応外投与は、急性症候性発作の後にしばしば開始される。このような治療は通常、脳卒中発症後数週間から数カ月に限定される。多くの臨床医は、さらなる発作を回避し、臨床転帰への潜在的な悪影響を防ぐために、このようなアプローチをとっている。急性症候性発作の予防や治療に関しても、十分な検出力を有する対照試験は実施されていない。

急性症候性発作後の再発リスクは比較的低いにもかかわらず、そのような発作が完全に良性であるとは限らない。脳波上の発作パターンや周期性放電
(periodic discharge) は、脳卒中後の神経学的悪化と関連している。発作や周期性放電は代謝需要の増加と関連しており、代謝クリーゼを引き起こす可能性がある。したがって、脳灌流が低下している状況では、早期の発作や脳波上のてんかん活動の治療が重要である。このような状況としては、血行動態に関連する狭窄を伴う脳梗塞、脳浮腫、くも膜下出血後の血管痙攣などがある。また、急性発作を繰り返すと悪化する可能性のある手術後間もない状態や外傷も含まれる。このような状況では、抗てんかん薬による短期治療が正当化されることがある。その他のほとんどの症例では、孤立性急性症候性発作の治療は必要なく、推奨されない。

早期治療のもう一つの側面は、てんかん発生を阻害する可能性である。このような一次予防的治療を支持するエビデンスはほとんどない。抗てんかん薬はてんかん発作を抑制するが、抗てんかん作用は報告されていない。現在利用可能な予後予測モデルやバイオマーカーは、一次予防治療を正当化するのに十分な確実性をもって、脳卒中後のてんかん発症を予測することはできない。抗てんかん治療に関する実験的知見は有望であるが、ヒトでは再現されていない。

抗てんかん薬治療の試験は、ほとんどが外傷性脳損傷または脳腫瘍後のてんかんの一次予防に焦点を当てており、結果は否定的であった。脳卒中後てんかんの一次予防としてレベチラセタムをプラセボと比較した 1 件のランダム化比較試験は、確定的な結論を出すのに十分な参加者数を含んでいなかった。

最近、抗てんかん薬としてエスリカルバゼピン酢酸塩 (eslicarbazepine acetate) とセレン酸ナトリウム (sodium selenate) が注目されている。いくつかの観察研究では、スタチン (statin) を処方された患者では急性症候性発作の発生率が低下することが明らかにされている。また、ある研究では、シンバスタチン (simvastatin) の投与を開始した患者では、脳卒中後 1 年以内のてんかんのリスクが低いことが明らかにされている。このような観察分析は、交絡の可能性や治療選択バイアスによって制限されるため、結果の解釈には注意が必要である。これらの観察結果は、より大規模な前向き対照試験で再現される必要がある。

脳卒中後てんかんの管理
抗てんかん薬の使用は、てんかん発作の再発リスクを軽減することを目的としている。通常、抗てんかん薬は急性症候性発作とは異なり、再発リスクが高い誘発性のない遠隔症候性発作の治療に用いられる。しかし、1 回の非誘発性脳卒中後発作の後に抗てんかん薬治療を開始するかどうかは、常に患者の総合的な評価に依存すべきである。例えば、常時監視下にある患者、歩行が困難で発作関連傷害のリスクが低い患者、発作が非常に軽度な患者などでは、治療の延期や全く治療を行わないことを正当化する理由がある場合もある。

非誘発性発作後の予防的治療が適切または必要である場合、抗てんかん薬の選択は、文献で入手可能な最良のエビデンスに依拠し、いくつかの臨床的・薬理学的問題を考慮すべきである。現実的なアプローチとしては、「ゆっくり始めて低用量を目指す」ことである。これにより、副作用の強さとリスクを軽減し、最低用量で治療することができる。脳卒中後てんかん患者の多くは、低用量治療にもよく反応する。通常、多剤併用療法よりも単剤併用療法が望ましい。用量設定は、腎機能、肝機能、体重を考慮する必要がある。可溶性薬剤の使用は、嚥下障害のある脳卒中生存者に有用であろう。ほとんどの研究は脳梗塞における抗てんかん薬を評価したものであり、脳出血における抗てんかん薬の使用に関するデータはほとんどない。とはいえ、脳梗塞と脳出血における治療の原則は類似しており、治療法は主に患者の年齢、併存疾患、併用薬に基づいて決められる。

特定の抗てんかん薬の使用を支持する証拠は限られており、質も低い。2 件の無作為化非盲検試験が、放出制御型カルバマゼピン (carbamazepine) とラモトリギン (lamotrigine) またはレベチラセタムを比較している。これらの試験は少数の患者を対象に実施されたため、12 ヵ月間の発作消失率(放出制御型カルバマゼピンは 44%と 85%、ラモトリギンとレベチラセタムは 72%と 94%)における薬剤間の統計学的に有意かつ臨床的に関連性のある差を明らかにするにはパワー不足であった。しかし、両試験において、放出制御型カルバマゼピンはラモトリギンおよびレベチラセタムよりも忍容性が低く、この所見は様々な病因のてんかんを有する高齢者を対象とした他の試験と一致していた。これらの研究はいずれもオープンラベルであり、選択バイアス、割り付け隠蔽、パフォーマンスバイアス、検出バイアスのリスクが不明確または高い、質の低いものであった 。これら 2 つの試験のネットワークメタ解析を伴う最近の系統的レビューでは、レベチラセタムとラモトリギンの間に発作の自由度に関する差は認められなかった(オッズ比 [odds ratio: OR] 0.86;95%CI 0.15-4.89)が、これは潜在的に差を検出する統計的検出力が不足しているためである。しかし、レベチラセタムはラモトリギンよりも有害事象の発生が多かった(OR 6.87;95%CI 1.15-41.1)。

エスリカルバゼピン酢酸塩、ガバペンチン、レベチラセタム、バルプロ酸、その他の新しい抗てんかん薬の有効性と忍容性を示す非対照試験もいくつかあるが、これらの研究の妥当性は、バイアス、プラセボ効果、平均への回帰、その他の交絡因子のために限定的である。

脳卒中後てんかんの治療に特定の抗てんかん薬を使用することを支持する質の高いエビデンスがないことから、薬剤の選択は、様々な病因の焦点性てんかんを有する高齢者を対象に実施されたランダム化比較試験の結果にほとんど依存することになる。これらの研究では、ガバペンチン、ラコサミド、ラモトリギン、レベチラセタム、バルプロ酸の有効性と忍容性が、即時型または放出制御型カルバマゼピンにと比較されている。その結果、新しい抗てんかん薬はカルバマゼピンよりも忍容性プロファイルが優れていることが一貫して示されたが、発作制御に有意な差はなく、時には発作の持続率が高いこともあった。最近、新規発症てんかんを有する高齢者における抗てんかん薬の有効性と安全性の比較を推定したネットワークメタ解析が行われた。ラコサミド、ラモトリギン、レベチラセタムは、発作の消失を達成する確率が最も高く、最高ランクであったが、有効性に有意差は認められなかった。一方、即時型および放出制御型カルバマゼピンは、レベチラセタムやバルプロ酸よりも離脱率が高く、あまり好ましくない忍容性プロファイルを示した。しかし、高齢者を対象とした試験の結果、特に有効性に関する結果は、各試験に含まれる脳卒中後てんかん患者の割合が異なるため、脳卒中後てんかん患者集団に一般化するには注意が必要である。ラコサミドと放出制御型カルバマゼピンとの比較試験の最近の探索的事後解析では、ラコサミドは脳卒中後てんかん患者において一般的に忍容性が高いことが示された。ラコサミドを投与された患者では、放出制御型カルバマゼピンを投与された患者よりも、6 ヵ月間(82 対 59%)および 12 ヵ月間(67 対 50%)、最終評価用量において発作を起こすことなく治療を完了した患者が多かったが、正式な統計解析は不可能であった。ラコサミドもまた、高齢者における非けいれん性てんかん状態に対する安全な潜在的治療薬として報告されているが、その有効性を決定するためには、前向きの比較試験が必要である。

副作用と相互作用
高齢者における薬剤選択は、薬剤の有効性だけでなく、薬力学の変化や副作用・相互作用の可能性を考慮した適切な投与量を個別に検討する必要がある。定義から脳卒中後発作の患者はすべて、血管合併症を有している。また、他の薬剤(抗血小板薬や抗凝固薬、スタチン、降圧薬など)を服用しており、65 歳以上で神経障害が残存している可能性が高い。したがって、理想的な抗てんかん薬は、基礎疾患である血管疾患に対する有害な影響を最小限または全く及ぼさないものでなければならず、例えば、心・脳血管障害のリスク上昇に関連する代用マーカー(例えば、低比重コレステロール、リポ蛋白、C 反応性蛋白、ホモシステイン、頸動脈内膜中膜厚など)に影響を及ぼさないものでなければならない。さらに、関連する薬物相互作用がなく、有効で忍容性が高く、腎不全や肝不全のある患者にも安全に投与できるものでなければならない。

したがって、カルバマゼピン、フェニトイン、フェノバルビタール、プリミドンなどの酵素誘導性抗てんかん薬は、脂質や血管疾患の他の生化学的マーカーの血清値を上昇させる可能性があるため、可能な限り避けるべきである。さらに、これらの薬剤はいくつかの併用薬の肝代謝を増加させる可能性があり、そのうちのいくつか(例えば、ワルファリン)は脳卒中後の患者に使用されている。最近、欧州心臓リズム協会 (European Heart Rhythm Association) は、抗凝固効果を低下させる潜在的なリスクがあるとして、いくつかの抗てんかん薬と非ビタミン K 拮抗経口抗凝固薬との併用に反対するよう勧告した。すなわち、カルバマゼピン、 レベチラセタム、フェノバルビタール、フェニトイン、およびバルプロ酸は P-glycoprotein を誘導することにより、またカルバマゼピン、オクスカルバゼピン、フェニトイン、フェノバルビタール、およびトピラマートは P450 3A4 の活性を誘導することにより、抗凝固効果を低下させる危険性がある。しかし、これらの推奨は、製品特性と専門家の意見に基づいており、これまでのところ、根拠としてはヒトにおける散発的な症例報告しか存在しない。したがって、これらの薬物相互作用の臨床的妥当性を評価するためには、さらなる臨床研究が必要である。それまでは、新規経口抗凝固薬と特定の抗てんかん薬を併用する際には注意が必要である。

高齢者では薬物動態が変化する可能性がある。腎機能は加齢とともに確実に低下する。さらに、肝代謝、蛋白結合、酵素誘導が低下する可能性がある。薬力学に対する加齢の影響、恒常性維持機構および神経伝達における変化は、高齢者における副作用のリスクを増大させる可能性がある。高齢者は、一般的に眠気、疲労、めまい、目のかすみ、集中力または記憶力の低下、運動失調などの薬の用量に関連した副作用に対してより脆弱である。

認知機能の低下は高齢者で多く認められる。抗てんかん薬、特に多剤併用療法で投与される抗てんかん薬の鎮静および抗コリン作用は、認知を悪化させる可能性がある。認知に対する悪影響は、特に「古い」抗てんかん薬、すなわち 1990 年以前に開発された抗てんかん薬で認められ、フェノバルビタール、カルバマゼピン、フェニトイン、バルプロ酸塩について報告されている 。認知に対する最も顕著な影響は、フェノバルビタールで認められた。新しい抗てんかん薬の中では、トピラマート (特に 75 mg/日を超える用量で使用した場合) で言語機能に影響を及ぼす用量依存性の認知障害が副作用として報告されている。ガバペンチン、ラモトリギン、レベチラセタムなどの他の新しい抗てんかん薬は、カルバマゼピンよりも認知機能への悪影響が少なかった。

精神医学的および行動学的副作用は、精神疾患の既往歴のある患者、難治性発作、二次性全般化発作、欠神発作において特に多い。レベチラセタム(22%)とゾニサミド(zonisamide 10%)は、特に行動の副作用を誘発しやすかった。対照的に、カルバマゼピン、オクスカルバゼピン (oxcarbazepine)、ガバペンチン、ラモトリギン (lamotrigine)、フェニトイン (phenytoin)、クロバザム (clozabam)、バルプロ酸 (valproate) は、より良好な行動学的忍容性と関連していた。薬物-薬物相互作用はまた、同時に服用する向精神薬の血漿中濃度の低下を招き、抗うつ薬の効力の低下をもたらすことがある。

骨の健康は高齢者に関連する問題である。フェノバルビタール (phenobarbital)、フェニトイン、カルバマゼピン、プリミドン (primidone) などの酵素誘導性抗てんかん薬や酵素阻害薬のバルプロ酸は、骨折のリスクを高める可能性がある。酵素誘導によりビタミン D の代謝が促進され、骨のターンオーバーが増加する可能性がある。バルプロ酸塩の場合、骨芽細胞の機能を阻害することにより、骨破壊作用が生じる。抗てんかん薬療法の期間は、骨密度の低下と骨折のリスクにとって重要な因子である。骨粗鬆症の既往歴のある高齢女性にこれらの抗てんかん薬を使用する場合は、特に注意が必要である。

カルバマゼピン、オクスカルバゼピン、エスリカルバゼピン酢酸塩がサイアザイド系薬剤または他の利尿薬で治療を受けている患者に処方された場合、薬力学的相互作用により低ナトリウム血症が起こることがある。オクスカルバゼピンは、低ナトリウム血症を引き起こす傾向が最も高い。低ナトリウム血症は一般に軽度で、ゆっくりと発症するが、脳卒中の既往がある人では発作のコントロールを悪化させ、錯乱やせん妄を引き起こすことがある。

抗痙攣薬の休薬
抗てんかん薬を継続すべきかどうかは定期的に評価すべきである。特に、発作のない期間が長い場合や発作が非常に軽度で頻度が少ない場合には、休薬も選択肢の一つである。高齢者では、休薬によって副作用が軽減され、抗凝固薬、脂質低下薬、または高齢者によく処方される他の薬物との相互作用が防止されるため、有益な場合がある。さらに、抗てんかん薬療法は運動機能の回復や骨密度に悪影響を及ぼし、医療費増加、脂質異常、体重変化、不整脈のリスクを増加させる可能性がある。症候性てんかん患者における抗てんかん薬離脱後の再発リスクを評価した研究では、離脱を試みると発作再発のリスクが増加することが示されている。

離脱開始の決定は、患者の臨床的特徴、併用薬、脳卒中のタイプ/形態、併存疾患、個人の嗜好に基づいて個別に行うべきである。少なくとも 2 年間発作のない状態が続いた後に休薬すると、早期に休薬した場合に比べて再発のリスクが低下する可能性がある。脳卒中後てんかん患者の 3 分の 2 以上が抗てんかん薬で発作が消失しており、これは他の病因のてんかんと同様である。

最近の研究で、発作のない患者における抗てんかん薬離脱の指針となる予後モデルが開発されたが、このモデルは脳卒中後てんかんに特化したものではない(図 5)。

図 5. 抗てんかん薬中止後の再発の予測
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8007525/#Fig5

良好な転帰を予測する因子として、寛解までのてんかん罹病期間が短いこと、離脱までの無発作間隔が長いこと、てんかん発症年齢が若いこと、熱性発作の既往がないこと、自然終息性てんかん症候群 (self-limited epilepsy syndrome) であること、発達遅滞がないこと、離脱前の脳波が正常であることが挙げられる。このモデルには画像異常は含まれておらず、脳卒中生存者では検証されていない。脳梗塞や脳出血の後に病変があると、薬物療法を中止した後に発作が起こらない可能性が低くなる。発作の再発は死亡リスクを増加させ 、神経機能を悪化させる可能性があるため、脳卒中生存者における抗てんかん薬の休薬は、個々の患者に合わせたアプローチを用いて慎重に行う必要がある。脳卒中後てんかんにおける抗てんかん薬離脱後の再発リスクについては、さらなる研究が必要である。

急性症候性発作後に抗てんかん薬療法を開始した患者に対しては、急性症候性発作は再発リスクが低いため、脳卒中後早期に休薬することが一般的に勧められる。急性症候性発作後早期に抗てんかん薬を中止するまでの最適な「観察期間」は不明であり、臨床での実践はかなり異なる。本論文の著者らは、急性症候性発作後に抗てんかん薬を開始した場合、抗てんかん薬離脱を開始する前に通常 1 週間から 3 ヵ月待つ。病態生理学的な観点からは、誘因のない
遠隔症候性発作のリスクが非常に高いと考えられる場合を除き、急性症候性発作に対する抗てんかん薬治療を急性期以降も継続する理由はほとんどない。ある観察研究では、脳卒中後最初の発作直後に抗てんかん薬を投与された患者は、最初の 2 年間に抗てんかん薬を投与されなかった患者と、休薬後の再発リスクが同じであったと結論づけている。さらに、現在使用可能な抗てんかん薬のうち、てんかんの発生を予防したり、長期予後や死亡率を改善したりするものはない。

結論
脳卒中後てんかんに関する今後の研究課題はいくつかある。てんかん発症のバイオマーカーの精緻化と開発は、脳卒中生存者が後にどのようなてんかん発作を起こすかを予測するために重要である。このような知見は、抗てんかん薬治療の臨床試験の募集にも役立つであろう。脳卒中は、てんかんの原因となる病変がよく分かっていることが多く、梗塞発症からてんかん発作発症までの期間から介入のための時間の判定に役立つことから、このような試験の優れたモデルである。

抗てんかん薬の効果、忍容性、相互作用については、脳卒中生存者集団において特に研究する必要がある。抗てんかん薬と非ビタミン K 拮抗経口抗凝固薬との相互作用についても早急に研究する必要がある。最後に、抗てんかん薬の休薬が有効な患者を予測するためには、てんかん活動の継続を示すより優れたバイオマーカーが必要である。

元論文
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33619704/

メトホルミンは筋強直性ジストロフィー 1 型の治療薬になるかもしれない。

2024-09-29 18:41:28 | 神経
筋強直性ジストロフィー 1 型の疾患修飾薬としてのメトホルミン
Int J Mol Sci 2022; 23: 2391
doi: 10.3390/ijms23052901.

筋強直性ジストロフィー 1 型(myotonic dystrophy type 1: DM1)は、遺伝に起因する多系統疾患である。進行性の筋力低下、筋萎縮、筋強直が顕著な神経筋疾患であるが、複数の臓器における臨床症状も一般に認める。概して、DM1 の特徴は老化の促進に似ている。

現在のところ、筋緊張性ジストロフィー患者に対する治療法や特異的な治療法はない。しかし、近年、DM1 患者に対する新たな治療戦略の可能性を見出すために多大な努力が払われている。メトホルミン (metformin) はビグアナイド系糖尿病治療薬であり、細胞および生体レベルで老化を遅らせる可能性がある。DM1 では、メトホルミンがこの疾患の複数の表現型を改善することが、さまざまな研究によって明らかにされている。本総説では、メトホルミンが DM1 と闘うための新規治療薬であることを示す最近の知見と、それらの老化との関連について概説する。

1. 筋強直性ジストロフィー 1 型
筋強直性ジストロフィー(myotonic dystrophy: DM)は優性遺伝性の多系統疾患であり、筋強直、筋力低下、筋ジストロフィー、早期発症白内障、心伝導障害、内分泌障害、および新生物発症リスクの上昇という中核的特徴を共有している。

DM は、臨床的および分子学的特徴に基づいて、2 つの異なる型に分類される。DM1 型(Dystrophia myotonica type I: DM1, OMIM#160900, Steinert 病としても知られる)と DM2 型(Dystrophia myotonica type 2: DM2, OMIM#602668)である。

ハンス・シュタイナート(Hans Steinert)が DM について初めて記述したのは 1 世紀以上も前のことである。しかし、DM1 の分子的原因が特定されたのは、それから 90 年後のことである。1992 年、DM1 は Dystrophia Myotonic Protein Kinase: DMPK 遺伝子のの 3′-ノンコーディング領域における CTG(シトシン-チミン-グアニン)トリヌクレオチドリピートの不安定な伸長によって引き起こされることが報告された。 一方、DM2 は Cellular Nucleic Acid Binding Protein: CNBP gene、しばしばジンクフィンガー 9 遺伝子 [zinc finger 9 gene: ZNF9] とも呼ばれる)の第 1 イントロンにCCTG(シトシン-シトシン-チミン-グアニン)4 塩基反復の不安定な拡張を認める。

両疾患とも、複数の組織に悪影響を及ぼすいくつかの下流エフェクター遺伝子のスプライシング変化によって特徴付けられ、複雑な臨床症状を引き起こす。DM 患者は、心筋、骨格筋、平滑筋の 3 つのタイプの筋肉に影響を及ぼす多様な症状に悩まされる。

DM1 は主に遠位筋に影響を及ぼし、1 型線維 (type 1 fiber) の顕著な消失を示すのに対し、DM2 は近位筋と 2 型線維 (type 2 fiber) に影響を及ぼす。

1 型線維と 2 型線維
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.tsukuba.ac.jp/journal/pdf/p20230324143000.pdf&ved=2ahUKEwjQ6Lyw1dyIAxU9klYBHSf_NwgQFnoECCkQAQ&usg=AOvVaw22z3e_ZuTUqDbGFLtVMwKv

さらに、DM 患者は多系統の変性過程を示す。DM1 は DM2 よりも一般的で、より重篤な表現型である。実際、DM1 は成人型筋ジストロフィーの最も一般的な病型であり、世界中で 8,000 人に 1 人(または 12.5 人/100,000 人)が罹患している。しかし、最近の研究では、有病率は過小評価されており、48/100,000 人と推定されている。

DM1 では、CTG 伸長の長さは発症年齢や重症度と関連している。軽症者は 50〜100 リピート、古典的 DM1 患者は 100〜1000 リピート、出生時発症者は 2000 リピートを超えることがある。加えて、その伸長の長さは時間の経過とともに長くなる。近年、病的な DMPK 転写産物の CTG 延長の 5′末端と 3′末端での中断が、DM1 患者の約 3-5%で報告されている。これらの配列は主に不安定な CCG、CGG、CTC、CAG から構成されており、表現型の多様性を増大させるメカニズムとして関連しているが、その影響を明らかにするためのさらなる研究が必要である。主症状の現れ方、リピート長、発症年齢に基づき、DM1 には先天性(congenital DM: CDM)、小児、成人、晩発性 DM1 の 4 つの臨床亜型が認められている。

DM1 の発症機序は、タンパク質が最終的な局在と機能を完成できないことによる DMPK ハプロ不全と最初に関連づけられた。

ハプロ不全 (haploinsufficiency)
https://www.yodosha.co.jp/jikkenigaku/keyword/index.html?id=1441

DMPK の CTG リピートの異常な延長はクロマチン構造を破壊し、ホメオドメインをコードする転写因子 SIX5 や WD リピート含有タンパク質(DMWD)遺伝子などの隣接遺伝子の発現に影響を与える。CTG 延長を含む変異型 DMPK 転写産物は、転写産物の凝集体を形成し、リボ核病巣として核内に蓄積する。これらの凝集体は、alternative splicing の制御に関与する muscleblind-like (MBNL) や CUGBP Elav-like family (CELF) タンパク質など、RNA代謝に重要な役割を果たすタンパク質を阻害する。これらのタンパク質が変化すると、胎児期の alternative splicing アイソフォームの転写産物が成体組織に蓄積される。さらに、先天性 DM1 ではメチル化が関与する可能性が報告されており、母体の CTG 延長が大きく関係している 。

2. 筋強直性ジストロフィーと老化: 臨床レベルでの関連
加齢は進行性の生理的機能低下を特徴とし、代謝性疾患、心血管疾患、神経変性疾患、癌、さらにはフレイルなどの老年期症状を含む慢性疾患の発症を促進する。DM1 患者では、これらの加齢変化に類似した多系統の退行過程を示す。

DM1 患者は、3 つの筋タイプに影響を及ぼす多種多様な症状に悩まされる。これらの患者において最も影響を受ける組織は、筋肉組織などの CTG の長さの増加が大きい組織であることに注意すべきである。DM1 患者では心不全がよくみられ、不整脈や伝導障害として現れることが多い。心不全の頻度は、年齢、男性であること、タンデムリピートの長さ、神経筋障害の程度と相関している。実際、心疾患は筋強直性ジストロフィー患者の死亡原因の 30%を占める。嚥下障害、便秘、腸閉塞、下痢などの平滑筋が関与する症状も DM1 患者では比較的頻度が高い 。興味深いことに、DM1 の骨格筋の組織像は老化した筋肉と類似しており、繊維の大きさにばらつきがあり、クロマチン塊を伴う核が中心に位置し、繊維が萎縮している。筋再生もまた低下しているようであるが、これはおそらく衛星細胞 (satellite cell) の機能不全によるもので、筋原性刺激 (myogenic stimuli) を受けても活性化しなかったり、筋に分化しなかったりする。

DM1 患者では中枢神経系も影響を受ける。特に、先天性および小児期発症の DM1 患者では精神遅滞がみられるが、成人発症の DM1 患者では程度の差こそあれ認知機能障害がみられる。現在では、DM1 患者における年齢依存性の進行性認知機能低下を支持するデータがあり、これは脳の萎縮と相関している。

DM1 患者では、骨格筋に高発現しているインスリン受容体(insulin receptor: IR)mRNA のスプライシング異常により、インスリン抵抗性を示す。その結果、患者は健常人と比較してインスリンに対する反応性が低下する。DM1 患者はまた、グルコース抵抗性、高インスリン血症、糖尿病の発症など、高齢者にもよくみられるいくつかの代謝異常を示す。これらの機能異常のいくつかは、トリプレットリピートの長さと相関しているようである。

呼吸困難は DM1 では多く認められ、これらの患者の主な死因の一つである。また、QOL の悪化に影響する主な要因でもある。DM1 患者では肝機能の悪化もみられる。実際、患者の 66%に肝酵素値の異常と非アルコール性脂肪症がみられる。眼瞼下垂、眼筋力低下、白内障などの眼合併症も DM1 患者によくみられ、網膜の変化や黄斑変性症など、頻度は高くないが他の症状がみられることもある。DM1 患者は、生殖機能障害に悩まされることもある。罹患した男性の約 3 分の 2 は、精巣萎縮の結果、精子の質が低下している。女性の生殖機能障害については、あまりよく知られていないが、不妊症、自然流産、まれに早発卵巣不全の発生率が高いことがある。

最近の研究から、DM1 患者はさまざまな種類の癌を発症するリスクが高いという証拠が得られている。しかし、DM1 発がんの危険因子や分子メカニズムはほとんど解明されていない。DM1 の病態生理の特異的な側面によって引き起こされる遺伝的ながん素因や、がんに関連する経路の変化から、このことを説明できる可能性がある。

多臓器不全の結果として、DM1 患者は平均死亡年齢 53 歳、死亡率は年齢をマッチさせた一般集団の約 7.3 倍となり、平均余命が短縮する。死因は、約 40%が呼吸不全、約 30%が心不全である。さらに、DM1 患者ではがんの発症リスクが高く、死因の第 3 位を占めている。このように、DM1 患者は、加速された老化プロセスに類似した複数の臨床表現型を示す。

3. 筋強直性ジストロフィーと老化: 分子レベルでの関連
幹細胞の枯渇、細胞の老化、テロメアの減少、ミトコンドリアの機能障害、栄養センシングの調節障害など、老化のいくつかの特徴の調節障害は、DM1 の病態生理と関連している。

幹細胞の活性に関しては、DM1 モデルマウスの衛星細胞の数は、野生型コントロールよりも少ない 。

衛星細胞 (骨格筋幹細胞)
https://t-takaya.net/?p=research/satellite_cell

これと同様に、ヒト DM1 衛星細胞は、年齢をマッチさせたコントロールよりも増殖率がかなり低いことが示された。また、老化関連 β ガラクトシダーゼの増加、高レベルのサイクリン D1、低リン酸化 Rb などの老化マーカーの蓄積もみられた。さらに、DM1 の筋芽細胞や神経幹細胞は細胞増殖が障害されている。これらの細胞では筋原性プログラムも障害されている。末端分化の阻害は、長く延長した CTG リピートを持つ DM1 患者の骨格筋由来の筋芽細胞の特徴であるというコンセンサスがある。 さらに、試験管内での DM1 筋前駆細胞の分化と成熟に障害があり、その結果、筋管 (myotube) は小さく細くなり、融合指数は 30%低下し、成熟したミオシン型は発現しない。

筋管と筋線維成熟過程
https://t-takaya.net/?p=research/satellite_cell

このような筋線維成熟の障害は、DM1 筋生検でも確認されており、後期筋原性分化マーカーは完全には発現していない。さらに、DM1 筋芽細胞は、おそらく p21 の発現を誘導できないために、細胞周期の離脱 (cell cycle withdrawal) が障害されているようである。骨格筋の筋形成におけるこれらの異常と、衛星細胞の早すぎる老化は、生理的な衛星細胞の老化に似ている。DM1 細胞では、細胞質空胞化、ヘテロクロマチンの蓄積、プレ mRNA の成熟障害などの老化の特徴も見つかっているが、この疾患の病態生理におけるそれらの機能については、まだ十分に説明されていない。

テロメアの長さに関しては、様々な研究が DM1 の表現型とテロメアの長さを関連付けようとしている。意外なことに、in vitro および in vivo のヒト細胞を用いた研究では、コントロールと DM1 細胞のテロメア長に差は認められなかった。しかし、in vitro の DM1 衛星細胞や in vivo の PBMC は、テロメア短縮率が悪化しており、DM1 と早期老化との関連性が示唆されている。

ミトコンドリア機能に関しては、DM1 患者の筋肉では、変性した筋原線維にミトコンドリアが蓄積し、筋小胞体が無秩序化している。これらの筋肉では、好気呼吸に関与する電子伝達系の構成要素であるコエンザイム Q10(Coenzyme Q10: CoQ10)レベルが低下している。血液サンプルからは、DM 患者における CoQ10 レベルと CTG 延長の長さとの間に逆相関があることが確認された。さらに、DM1 線維芽細胞では、ミトコンドリアの酸化的リン酸化の調節異常とミトコンドリア動態の変化により、ATP 産生が障害されている。

代謝異常の分子レベルでは、DM1 の一般的な変化である CUG 結合タンパク (CUG binding protein: CUGBP) のリン酸化亢進は、エクソン 11 を欠く IR mRNA のスプライシング異常を引き起こす。エクソン 11 を欠く未熟型は主に胚組織で発現し、IGF-II と高い親和性を示す。一方、成熟型は成体組織で発現し、インスリンと結合する。その結果、スプライシング異常により、DM1 骨格筋は未成熟型アイソフォームが優位に発現し、インスリン不感受性とインスリンシグナル活性化の低下をもたらすという特徴を持つ。このスプライシングの欠損は、筋線維のタイプとは無関係であるようで、両筋線維タイプとも成熟型 IR アイソフォームの発現低下を示している。

まとめると、DM1 は老化の加速に似た複数の細胞的・分子的表現型を示す。実際、臨床的および分子学的特徴の蓄積により、DM1 は、少なくとも老化が促進された早老症のモデルであるという仮説が立てられた。

4. メトホルミン
メトホルミンは、ハーブの Galega officinalis に起源を持ち、多尿を含む多くの疾患の治療に何世紀にもわたって使用されてきた。1922 年、メトホルミン(ジメチルビグアニド, dimethyl biguanide)が Werner と Bell によって合成され、数年後、同じ目的で使用される他の治療薬よりも胃腸への副作用が少なく、血糖値を低下させることが実証された。今日、メトホルミンは世界中で最も処方されている薬剤のひとつであり、単剤または併用療法として 2 型糖尿病治療の第一選択薬となっている 。

メトホルミンは、ミトコンドリア複合体I(NADH:ユビキノン酸化還元酵素)を阻害し、AMP 活性化プロテインキナーゼ(AMP-activated protein kinase: AMPK)のリン酸化と活性化を誘導し、グルコースおよび脂質合成の阻害など多様な薬理作用をもたらす。これにより、メトホルミンの投与は、腸管でのグルコース吸収を減少させ、末梢でのグルコース取り込みと利用を改善し、空腹時血漿インスリン濃度を低下させ、インスリン感受性を高める結果、血中グルコース濃度を低下させる。

60 年にわたる臨床経験と試験データから、メトホルミンの安全性に関する懸念はほとんど得られていない。例外としては、メトホルミンが不顕性乳酸増加を引き起こし、極端な過量投与では乳酸アシドーシスを引き起こし得ることである。長年にわたるさまざまな研究により、メトホルミンの潜在的な適応症が明らかになってきている。メトホルミンは、心血管保護剤、神経保護剤、自己免疫疾患、抗がん剤としても使用できる。

4.1. メトホルミンが老化に及ぼす影響の分子機序
メトホルミンの作用の分子機序は広範に及び、老化徴候のいくつかを減弱させるようである。

実際、複数の in vivo モデルや培養細胞を用いた研究により、メトホルミンの生物学的老化の基本的な分子経路やプロセスに与える影響が解明され、メトホルミンが強力な抗老化作用を発揮することが説明されている。メトホルミンはマウスや線虫の老化モデルの寿命を延ばし、加齢関連疾患の生存期間も延ばした。

メトホルミンは、老化徴候である 4 つの因子を特に抑制し、いくつかの経路の主要な分子メディエーターに直接作用する。すなわち、メトホルミンはエネルギー恒常性の維持に重要な栄養感知経路を調節し、炎症を抑制し、酸化ストレスと DNA 損傷を軽減し、mTOR 経路を介してタンパク質合成を阻害し、タンパク質のミスフォールディングを解消する。すべての老化徴候は高度に相互に関連しているため、メトホルミンによってこれらの徴候のいずれかが制御されると、他の徴候にも影響を及ぼす。メトホルミンの老化徴候に対する作用は、ミトコンドリア機能、DNA およびヒストン修飾、テロメア短縮の予防、老化に関連する内分泌障害に影響を及ぼすことが、さまざまな著者によって示唆されている。さらに、メトホルミンは幹細胞の若返り能力を誘導し、幹細胞の老化を遅らせる。

メトホルミンは、いくつかの動物モデルにおいて、寿命や健康寿命を延ばし、老化を遅らせるという事実によって、分子レベルや細胞レベルでのこれらすべての利点が裏付けられている。

4.2. メトホルミンが老化に与える臨床的効果
疫学的研究により、糖尿病患者と非糖尿病患者の両方において、また糖尿病治療薬としての治療効果とは独立した形で、メトホルミンが複数の加齢関連疾患の発生率を低下させ、老齢治療効果 (gerotherapeutic effect) を有することがさらに確認されている。メトホルミンを服用した糖尿病患者は、非糖尿病患者と比較して (?) 死亡率が減少し、寿命が延びた。

メトホルミンが認知機能も維持する可能性があることを示唆する新たな証拠も出てきている。メトホルミン治療を受けた 2 型糖尿病患者を対象とした観察研究では、認知症の発症率が低く、抑うつ症状が軽減され、認知機能障害のリスクが低下したことが報告されており、メトホルミンを長期(6 年以上)使用している患者でリスクが最も低かった。

メトホルミンは、高齢者の骨格筋における加齢に伴う代謝経路と非代謝経路にも作用する。さらに、メトホルミンは加齢に関連したがんの発生率を 31%減少させることが、関連研究によって示されている。この後者の結果は、in vitro と in vivo モデルの両方で行われた複数の前臨床研究によっても裏付けられており、メトホルミンが腫瘍形成を抑制する役割を担っていることが確認されている。これらの作用のメカニズムは非常に幅広く、インスリンレベルの低下、インスリン作用の改善、IGF-1 シグナルの低下、AMPK の活性化などが挙げられる。

これらの知見は、TAME(Targeting Aging with MEtformin)研究をはじめとする、ヒトの老化を標的とした介入の有効性を調査する臨床試験を開始するための概念実証 (proof-of-concept) となった。2017 年に発表された TAME 研究は、メトホルミンがヒトの老化に対して有効であるという概念を証明し、創薬・開発の標的として「老化」を承認するよう FDA に働きかけることを目的としている。実際、メトホルミンは FDA の許可を得て、老化を直接標的とした臨床試験を行った最初の分子となった。

まとめると、メトホルミンは、いくつかの前臨床モデルにおいて、加齢、長寿、健康寿命に有益な効果を示している。また、ヒトにおいても、加齢に関連するいくつかのプロセスや疾患に有効である可能性がある。

4.3. 筋強直性ジストロフィーの疾患修飾薬としてのメトホルミン
上述したように、インスリンシグナルの変化は DM1 患者に共通する特徴であり、2 型糖尿病は DM1 患者ではマッチさせた対照群に比べて約 3 倍多い。メトホルミンは DM1 患者に対する第一選択の糖尿病治療薬であるため、DM1 患者や前臨床モデルでメトホルミンを試験した研究はほとんどない。DM1 を対象とした様々な研究により、DM1 の進行に関与する細胞や分子のメカニズムに対してメトホルミンが有益な効果を示すことが明らかにされている(表 1)。

表 1. メトホルミンの筋強直性ジストロフィー 1 型に対する効果についての知見
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8910924/table/ijms-23-02901-t001/

特に、最近のエビデンスによると、メトホルミンは、(1) DM1 に関連したalternative splicing defects を修正し、(2) 加齢に関連したいくつかの分子レベルの変化を緩和し、(3) 癌の発症リスクを低下させ、DM1 患者の運動能力を改善する。メトホルミンによる治療を受けた DM1 患者では、重篤な副作用は報告されていない。メトホルミンで最もよくみられる副作用である低血糖症や乳酸アシドーシスは、DM1 患者では報告されていない。次のセクションでは、DM1 疾患におけるメトホルミンの効果を前臨床および臨床レベルで詳述する。

4.3.1. 前臨床レベルでの筋強直性ジストロフィー 1 型に対するメトホルミンの効果
われわれのグループは最近、DM1 患者由来の初代線維芽細胞を実験モデルとして用いて、老化のいくつかの徴候に対するメトホルミンの効果を研究した。DM1 由来の初代線維芽細胞は、健常人由来の線維芽細胞と比較して、代謝障害とミトコンドリア機能障害を示し、その結果、ATP 産生レベルが低下し、活性酸素種が増加した。興味深いことに、メトホルミンで処理すると、これらの障害が回復し、ミトコンドリア活性に対するメトホルミンのプラスの効果が拡大した。メトホルミンを 72 時間投与すると、細胞生存率、Ki67、ホスホヒストン 3 (Phospho Histone 3) によって測定される DM1 線維芽細胞の細胞増殖障害を有意に改善することができた。

Laustriat らは、in vitro ヒトモデルに続いて、ヒト胚性幹細胞由来の中胚葉前駆細胞(mesodermal precursor cells: MPC)と患者および健常対照者由来の初代筋芽細胞において、メトホルミンが DM1 に関連したスプライシングイベントに及ぼす影響を調べた。まず、メトホルミンを 48 時間投与しても、35 mmol/L の投与量までは生存率、細胞毒性、アポトーシスには影響せず、増殖は低下する傾向があることがわかった。興味深いことに、メトホルミンの投与は、INSR エクソン 11 のスプライシング障害の回復を含む、本疾患に関連するいくつかのスプライシング障害を矯正する効果を示した。実際、ディープ RNA シークエンシングにより、DM1 MPC においてメトホルミンにより制御される 1171 個の遺伝子が明らかになった。細胞周期、DNA 損傷に対する応答、細胞骨格、ATP 結合に対応する生物学的プロセスが促進された。さらに、89 の一般的なスプライシングイベントが調節されていた。メトホルミンにより制御されたスプライシングイベントの gene set enrichment analysis により、細胞骨格、核内腔、RNA 結合、キナーゼ活性に関与する遺伝子群が同定された。

Gene Set Enrichment Analysis
https://www.ncc.go.jp/jp/ri/division/rare_cancer_research/labo/20181011150525.html

メトホルミンの生物学的効果は、糖尿病患者を対象とした臨床研究で用いられる治療用量に相当する濃度で認めることが示された。実際、ヒトの末梢血から採取したリンパ球においても、メトホルミンによって INSR エクソン 11 の inclusion が回復することが示されている。このように、メトホルミンは一部の遺伝子の alternative splicing の修飾因子として作用する可能性がある。メトホルミンが DM1 におけるスプライシング機構を回復させるしくみは複数あるようである。すなわち、AMPK 依存性および非依存性の経路を介する経路、および RBM3 RNA 結合タンパク質のダウンレギュレーションを介する経路が想定されている。

メトホルミンが alternative splicing に与える影響は、DM1 のマウスモデルでさらに検証された。メトホルミンを 10 日間投与した HSALR マウスでは、DM1 障害遺伝子のミススプライシングと筋緊張の回復は認めなかった。しかし、メトホルミンと同様の直接的な AMPK 活性化剤である 5-アミノイミダゾール-4-カルボキサミドリボシド(5-aminoimidazole-4-carboxamide riboside: AICAR)は、塩化物電位依存性チャネル 1(chloride voltage-gated channel 1: CLCN1)のミススプライシングの部分的な修正、RNA foci の減少、有害な CUGexp mRNA の凝集の減少とともに、HSALR マウスの筋弛緩と筋組織像を改善した。

メトホルミンの細胞活性に対する効果やスプライシング機構の修飾因子としての効果を確認するために、今後さらなるモデルの研究を行う必要がある。さらに、DM1 前臨床モデルにおけるメトホルミンの影響をさらに検証するために、DM1 動物モデルと in vivo 表現型をさらに特徴づける必要がある。1000 以上の CTG リピートを持つ DMSXL マウスは、高い死亡率、成長遅延、筋肉の欠損を示し、メトホルミンを投与すると運動テストで機能的な効果が得られる。

4.3.2. 臨床レベルでの DM1 におけるメトホルミン
前述のように、メトホルミンは DM1 糖尿病患者を対象に試験され、末梢血リンパ球においていくつかの alternative splicing event を回復させることが示された。DM1 患者ではがん発生のリスクが高く、メトホルミンが強力な抗腫瘍効果を発揮することを裏付けるエビデンスが増えている。Alsaggaf らは、DM1 患者における 2 型糖尿病、メトホルミンとがん発症リスクとの関係を評価した。著者らは、913 人の DM1 患者コホートと、年齢、性別、診療科を一致させた 12,318 人の DM1 でない対照コホートを調査し、2 型糖尿病を有する DM1 患者は、2 型糖尿病を有さない患者に比べて、がん発症リスクが高いことを明らかにした。予想されたように、2 型糖尿病は対照群よりも DM1 患者に多くみられた(8% v.s. 3%、p<0.0001)。重要なことは、メトホルミンを服用している 2 型糖尿病の DM1 患者ではがんリスクが上昇しなかったのに対し、メトホルミンの使用者、非使用者を問わず、健常対照者では 2 型糖尿病とがんリスクとの間に有意な関連は認められなかったことである。これらの結果は、DM1 に関連したがん発症の予防に対してメトホルミンが有効である可能性を示している。メトホルミンのがん予防効果の根底にある生物学的メカニズムは解明されていない。われわれは、AMPK 依存性および AMPK 非依存性の経路を介した直接的な機序と、血糖値およびインスリン値の変化を介した間接的な機序が、がん細胞の生存に影響を及ぼす可能性があると仮定している。

インスリンとインスリン様成長因子 1(insulin-like growth factor-1: IGF-1)は、上皮細胞の増殖を刺激することによって腫瘍形成を促進する可能性がある。したがって、インスリン濃度を低下させれば、腫瘍形成を予防できる可能性がある。メトホルミンは、腫瘍の進行や DM1 患者において重要な役割を果たすと報告されている炎症プロセスにも影響を与えることができる。

DM1 患者におけるメトホルミンの有益性を検証するために、非糖尿病性 DM1 患者におけるメトホルミン投与の運動能力への影響を調査した小規模臨床試験がある。この試験は、52 週間の単施設無作為化プラセボ対照二重盲検第 II 相試験であり、メトホルミンまたはプラセボを 1 日 3 回経口投与し、4 週間かけて 3 g/日まで用量漸増し、その後最大用量で 48 週間投与した。主要アウトカムは 6 分間歩行試験における歩行距離の変化であったが、機能的能力に関する他の指標も評価された。6 分間歩行試験が選択されたのは、長年にわたって広く用いられており、結果の比較が容易だからである。ベースラインにおいて、すべての身体的測定と平均 6 分間歩行試験については同様の結果が得られた。しかし、1 年間の試験を完了した 23/40 人の患者については、群間で統計学的に有意な差が観察され、治療群(n = 9)ではプラセボ群(n = 14)に比べて 6 分間歩行試験 が 29 m 改善した。さらに、メトホルミンは筋強直症や筋力に対して目に見える効果はなかったが、歩行機能については統計学的に有意な改善がみられた。これらの有望な結果は、筋緊張性ジストロフィー患者の治療におけるメトホルミンの役割を支持するものである。この結果を受けて、現在イタリアで、メトホルミンを 24 ヵ月間投与する約 100 人の DM1 患者を対象とした多施設共同第 III 相臨床試験(2018-000692-32)の再現試験が進行中である。この臨床試験の結果は来年に得られる予定であり、DM1 におけるメトホルミンの使用について新たなエビデンスが得られるであろう。まとめると、これらの研究により、メトホルミンは糖尿病だけでなく、DM1 の病態進行を遅らせる、あるいは制限する効果があることが明らかになった(図 1)。

図 1. メトホルミンは筋強直性ジストロフィー 1 型の複数の表現系を改善する。

4.4. 筋強直性筋ジストロフィー以外のトリプレットリピート病に対するメトホルミンの効果
トリプレットリピート病 (trinucleotide repeat disorder) は、反復配列の異常延長の結果生じるヒトの疾患群であり、主に神経系に影響を及ぼす。

メトホルミンは、マイクロサテライトリピートの延長によって引き起こされる他の神経疾患で研究されており、DM1 患者に共通する特徴を減弱させる場合もある。最近、C9orf72ALS/FTD マウス(GGGGCC、C9Orf72 遺伝子)において、メトホルミンが PKR のリン酸化と活性化を阻害し、リピート関連非 ATG 翻訳(repeat-associated non-ATG translation: RAN)タンパク質レベルを低下させることが報告された。DM1 細胞では、CAG 延長コンストラクトが ATG 開始コドンがない状態で転写されると RAN 翻訳が起こり、毒性ポリペプチドを産生することが報告されている。加えて、メトホルミンは他のトリプレットリピート病においても有益な効果を示している。ハンチントン(CAG リピート、HTT 遺伝子)病マウスはメトホルミンによって改善し、メトホルミンを服用したハンチントン病患者は認知テストでより良いスコアを示すことが示されている。さらに、メトホルミンは、脆弱 X 症候群 (fragile X syndrome)(CGG リピート、FMR1 遺伝子)マウスモデルで観察された表現型の欠陥のほとんどを回復させ、メトホルミンを投与された脆弱 X 症候群患者は、言語発達と行動が改善する。

脆弱 X 症候群

5. 結語
DM1 は、疾患の進行を遅らせたり止めたりする治療法が承認されていない疾患である。DM1 患者には、支持療法と経過観察が唯一の選択肢である。近年、DM1 の治療法としていくつかの新規化合物や戦略が提案されている。それらのほとんどは、CUG リピートと DMPK を標的とすることに焦点が当てられている。しかし、これらの戦略のどれもが DM1 患者において安全かつ有効であるかどうかは、まだ不明である。そのため、DM1 において治療効果が期待できる新しい化合物や戦略を開発する必要がある。メトホルミンは、DM1 患者において重篤な副作用が報告されておらず、前臨床および臨床試験で有望な結果が得られており、第 III 相臨床試験が進行中である興味深い化合物である。

メトホルミンは 50 年以上も前から 2 型糖尿病対策に使用されてきた薬剤であり、2 型糖尿病に対する有効性の高さと副作用の少なさで臨床医に知られている。実際、メトホルミンの最も一般的な副作用である低血糖や乳酸アシドーシスは、DM1 患者では報告されていない。DM1 に対するメトホルミンの影響をいくつかのグループが独自に研究し、DM1 患者においてメトホルミンが 2 型糖尿病に関連する複数の症状を改善することを発見した。重要なことは、メトホルミンは 2 型糖尿病の治療以外の面でも効果を発揮するということである。DM1 患者の in vitro および in vivo サンプルにおける alternative splicing defects を回復させ、in vitro における分子および細胞の表現型を回復させ、DM1 患者のがん発症リスクを低下させ、DM1 患者の機能性と運動能力を向上させる。さらに、これらの広範な効果は、メトホルミンが発揮する抗老化作用の結果かもしれない。いくつかのグループは、DM1 が臨床的にも生物学的にも早期老化の表現型を示す疾患であると提唱している。したがって、メトホルミンによる治療は、DM1 患者にとってさらなる利益をもたらす可能性があり、今後の研究が注目される。

元論文
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35270043/

脳腱黄色腫症

2024-09-08 22:03:26 | 神経
脳腱黄色腫症
Front Neurol 2022; 13: 1049850

脳腱性黄色腫症 (Cerebrotendinous Xanthomatosis) は、CYP27A1 遺伝子のホモ接合体または複合ヘテロ接合体の変異に起因する、稀な見過ごされやすい診断の遺伝性神経代謝疾患である。脳腱黄色腫症は胆汁酸代謝異常によるものであり、主な症状である神経学的症状のスペクトルが広く、潜在的に治療可能な神経遺伝学的疾患である。

小脳失調症 (cerebellar ataxia)、末梢神経障害 (peripheral neuropathy)、痙性対麻痺 (spatic paraparesis)、てんかん (epilepsy)、パーキンソニズム (parkinsonism)、認知機能低下 (cognitive decline)、知的障害 (intellectual disability)、精神神経障害 (neuropsychiatric disturbances) は、この疾患で観察される神経学的徴候の一部である。多系統の病変は、診断の指標として疑われる重要な徴候であるにもかかわらず、必須の徴候ではなく、診断のためのワークアップにおいて過小評価されることもある。

ケノデオキシコール酸 (chenodeoxycolic acid) は、この遺伝性代謝性疾患に対する有効な治療法としてよく知られているが、様々な状況下で使用できないこと、高コストであること、疾患経過の後期の患者に使用されることが多いことから、ほとんどの患者にとってより良好な神経学的転帰が得られていない。本総説は、脳腱性黄色腫症に関連する臨床的、病態生理学的、神経画像学的、遺伝学的、治療学的側面に関する最新の知見について論じ、強調することを目的とする。

1. はじめに
脳腱性黄色腫症(Cerebrotendinous Xanthomatosis: CTX)または脳コレステリン症(Cerebral Cholesterinosis, MIM #213700)は、胆汁酸生合成経路に関連するまれな常染色体劣性遺伝性の代謝性脂質蓄積障害である。CTX は、チトクローム P450 オキシダーゼ系のミトコンドリア酵素であるステロール 27-ヒドロキシラーゼ (sterol 27-hydroxylase) をコードする CYP27A1(2q35)の遺伝子アレルの変異によって引き起こされる。この酵素の活性が低下すると、いくつかの組織、特に腱、水晶体、末梢神経系、中枢神経系で異常な脂質の合成と蓄積が増加する。

1937 年に Van Bogaert によって初めて報告されて以来、数百例の症例が報告されている。現在のデータによると、この疾患はかなり過小診断されているようである。米国での発症率は 1/72,000~1/150,000 であり、モロッコのセファルディム系ユダヤ人における発症頻度は 70,000 人に 6 人と推定されている。世界中で 400 人以上の CTX 患者が報告されており、イタリア、オランダ、ドイツ、日本、中国、トルコ、イスラエル、スペインの医学文献には、多くの患者が報告されている。CTX の発症率は、ヨーロッパ人で 1:134,970 から 1:461,358、アフリカ人で 1:263,222 から1:468,624、アメリカ人で 1:71,677 から1:148,914、東アジア人で 1:64,267 から1:64,712、南アジア人で 1:36,072 から 1:75,601 である。

本論文の目的は、CTX の主な臨床所見、生化学所見、画像所見、治療に関する現在のエビデンスを提示することである。

2. 脳腱黄色腫の病態生理
CTX は、コレステロール代謝および胆汁酸合成経路において重要な役割を果たすミトコンドリア酵素であるステロール 27-水酸化酵素の欠損を引き起こす CYP27A1 の変異体によって引き起こされる。CTX に関連するバリアントは、ミスセンス、挿入/欠失、スプライスサイト、ナンセンスバリアントなど複数同定されており、遺伝子型と表現型の明確な相関は知られていない。

胆汁酸合成は主に 2 つの代謝経路で起こる。古典的な経路はコレステロールの 7α-水酸化で始まり、コレステロール 7α-水酸化酵素が作用する。代替経路の第一段階はコレステロールの 27-水酸化で、ステロール 27-水酸化酵素が触媒となり、さまざまなステロール中間体の側鎖が酸化される。CTX では、CYP27A1 の活性が低下しているため、ケノデオキシコール酸(chenodeoxycolic acid: CDCA)とコール酸の形成が損なわれている。コレステロール 7α-水酸化酵素に対する CDCA の負のフィードバック作用が失われると、古典的経路における 7α-ヒドロキシ-4-コレステン-3-オンおよびその代謝物の濃度が上昇する(図 1)。

図 1. 胆汁酸の合成経路
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9816572/figure/F1/

グルクロン酸抱合体として血清コレステロール濃度と尿中胆汁酸濃度の上昇が認められる。増加したコレステロール代謝物は組織に沈着する。さらに、コレスタノール (cholestanol) などの他の異常な病理学的中間体のレベルも上昇する。これらは主に脳、眼球、腱に蓄積し、それぞれ進行性の神経機能障害、白内障 (cataract)、黄色腫 (xanthomas) を引き起こし、これらはこの疾患の典型的な臨床症状の一部である。しかし、多様な全身症状や精神神経症状を伴う表現型も数多く存在する。

コレスタノールは血液脳関門(blood brain barrier)を効率的に通過しないため、脳への蓄積についてはまだ完全には解明されていない。CTX 患者の脳脊髄液 (cerebrospinal fluid) 中に高濃度のコレスタノールとアポリポ蛋白 B が認められることから、血液脳関門の障害または透過性の亢進が示唆されている。この血液脳関門の変化は、循環する胆汁アルコールのグルクロン酸抱合体の影響かもしれない。しかし、CTX 患者において血液脳関門が無傷であることを示した研究もあり、コレスタノールの増加は、除去が不十分であるか、コレステロールまたは別の前駆体から脳内でコレスタノールが合成された結果である可能性が示されている。さらに、胆汁酸前駆体である 7α-ヒドロキシ-4-コレステン-3-オンは血液脳関門を通過し、神経細胞、アストロサイト、ミクログリア、ヒト単球由来マクロファージによってコレスタノールに変換される(図 1)。

CTX の病変部にはコレステロールとコレスタノールが著しく沈着しているが、血清コレステロール値は通常正常である。しかし、血清中のラトステロール (lathosterol)とフィトステロール (phytosterol) の濃度が上昇していることから、それぞれコレステロールの新生合成と腸管吸収が亢進していることがわかる。また、コレステロールの代謝に関しては、CTX 患者は早期の動脈硬化と黄色腫を発症するが、これは、細胞膜をより効率的に通過する 27-ヒドロキシラーゼ活性の産物である 27-ヒドロキシコレステロールの濃度が有意に低下していることから、末梢コレステロールの肝臓への輸送が減少していることと関連している可能性がある。歯状核 (dentate nucleus) の泡沫性組織球 (foamy histocytes) でも、酸化ストレスによる機能障害に関連した細胞質 Nε-カルボキシメチル-リジンの増加が証明されている。

泡沫状組織球

3. 脳腱黄色腫の臨床的概要と診断
CTX の診断は主に臨床所見、画像所見、遺伝学的所見、生化学的所見に基づいて行われる。本疾患の臨床像は非常に不均一であり、診断の大幅な遅れにつながる。若年者では、CTX に関連する所見は主に両側性の若年性白内障(82%)、慢性下痢(31%)、知的障害(48-74%)である。成人では、これらに加えて、腱黄色腫(76%)、精神障害(11.4%)、末梢神経障害(45%)、小脳失調症(36-83%)、運動障害(パーキンソニズム、ジストニア、ミオクローヌス、姿勢振戦)、認知機能低下(87%)、痙性対麻痺などの錐体性徴候(64-92%)がみられる(図 2)。

図 2. 脳腱黄色腫の自然経過
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9816572/figure/F1/

小児期には、小児下痢と新生児黄疸が最も早期に現れる。通常、黄疸は一過性であり、重篤な合併症を伴わず、直接ビリルビン高値、肝トランスアミナーゼおよびアルカリホスファターゼの上昇を伴う。ガンマグルタミルトランスフェラーゼの血清濃度は一般に正常かわずかに上昇する。CDCA 含量の著明な減少は、ファルネソイド X 受容体の活性化と発現を刺激せず、胆管における胆汁酸塩の輸出と輸送の減少をもたらす。しかし、CTX 患者ではまれに重症の新生児胆汁うっ滞がみられ、非常に早期に致死的な経過をたどったり、肝移植が必要なまでに進行したりすることがある。

原因不明の乳児期発症の慢性下痢は、最も一般的な消化器症状であり(患者の 76%)、管腔内領域に胆汁アルコールが存在し、CDCA が相対的に存在しないために起こる。ステアトルレア (steatorrhea)、コレスタノール、コレステロール、脂肪酸は便に含まれず、吸収不良や発育不全も通常観察されない。CDCA は症候性下痢の寛解に非常に有効な治療法である。

両側の若年性白内障もよくみられる所見で、患者の 85%に認められる。若年期および成人期には、視神経障害および網膜血管の早期動脈硬化が眼科的合併症として認められることがある。

神経学的徴候および腱黄色腫は、白内障が出現した後に発現することが多い。黄色腫は CTX 患者の 71%に認められ、生後 1-3 年目に出現し、青年期後期から成人期早期に多くみられる。組織病理学的には、複雑な脂質結晶で満たされた大量の泡沫状マクロファージを認める。アキレス腱に好発するが、脛骨結節、上腕三頭筋、手指の腱にも認められる(図 3)。

図 3. 脳腱黄色腫症の臨床所見
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9816572/figure/F3/

遺伝性代謝異常症における腱の病変は CTX の黄色腫に限らず、家族性高コレステロール血症 3 型(familial hypercholestrolemia type 3, PCSK9)、シトステロール血症(sitosterolemia, ABCG8)、ビタミン E 欠乏性運動失調症(ataxia with vitamin E deficiency, TTPA)でも起こることがある、 III 型高リポ蛋白血症(hyperlipoproteinemia type III, APOE)、2 型原発性低アルファリポ蛋白血症(primary hypoalphalipoproteinemia, APOA1)、Alagille 症候群(Alagille syndrome, JAG1)、まれに先天性低リン血症 (congenital hypophosphatemia)、組織黒変症 (ochronosis)、ガラクトース血症 (galactosemia) などがある。角膜輪(corneal arcus) や眼瞼黄色腫 (eyelid xanthelasmata) など、家族性高コレステロール血症におけるその他の典型的な検査所見は、CTX では観察されない。

神経障害はほとんど常にみられ、通常青年期後期から成人期早期に発症する(図 2)。精神症状(行動障害、うつ病、幻覚、激越)、認知症、知的障害がみられることもある。知的障害は一般に、CTX で最もよくみられる神経学的合併症のひとつであり、10 歳までに発症する。錐体路徴候(痙縮と反射亢進)および小脳徴候(進行性運動失調と構音障害)が頻繁にみられる。頻度は低いが、パーキンソニズム、ジストニア、ミオクローヌス、振戦などの運動障害も報告されている。ジストニアの多くは多巣性で、眼瞼痙攣、顎関節症、頸部ジストニア、四肢ジストニアが報告されている。CTX の初期の運動障害の特徴として、陽性および陰性ミオクローヌスの両方が報告されており、主に上肢が侵され、随意運動に類似したポリミニミオクローヌスパターン (polyminimyoclonus pattern) を示すこともあれば、動作時振戦 (action tremor) を示すこともある。

陽性ミオクローヌスと陰性ミオクローヌス
https://www.msdmanuals.com/ja-jp/professional/07-%E7%A5%9E%E7%B5%8C%E7%96%BE%E6%82%A3/%E9%81%8B%E5%8B%95%E9%9A%9C%E5%AE%B3%E7%96%BE%E6%82%A3%E3%81%8A%E3%82%88%E3%81%B3%E5%B0%8F%E8%84%B3%E7%96%BE%E6%82%A3/%E3%83%9F%E3%82%AA%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%8C%E3%82%B9

咽頭、喉頭、舌に軟口蓋ミオクローヌス(palatal myoclonus) を認めることがある。痙攣、末梢神経障害(軸索性、脱髄性、混合性)、運動障害、感覚運動障害、凹足 (pes cavus) も起こりうる特徴である (図 3)。

その後、加齢に伴い、早発性動脈硬化症、骨粗鬆症、虚血性心疾患、僧帽弁閉鎖不全症、腹部大動脈瘤、冠動脈解離、脂肪性肥大 (lipomatous hypertrophy) による心房間隔の肥厚などの心血管疾患が高頻度に認められるようになる。CTX の合併症としては、心臓自律神経機能障害、心室頻拍、心房細動も報告されている。

骨粗鬆症は CTX の見過ごされやすい慢性合併症であり、特に最近診断された患者や一般に CDCA 治療に対する反応が悪い患者において、重大な合併症につながる。小児および若年発症の骨粗鬆症も CTX の早期合併症の可能性があり、おそらく若い間は見過ごされることが多い。

CTX 患者では運動失調が主な歩行障害の原因であると考えられることが多いが、錐体所見は小脳徴候よりも頻度が高く、脊髄黄色腫症 (spinal xanthomatosis) の症例は、時に純粋な痙性対麻痺として文献に報告されている。脊髄黄色腫症に関する最近の文献レビューでは、34 症例が報告されており、神経学的症状の平均発症年齢は 24 歳で、ほとんどの症例が複雑な遺伝性痙性対麻痺(hereditary spastic paraplegia: HSP)の表現型を呈し、認知症、運動失調、多発ニューロパチー、痙攣、精神疾患を合併することが報告されている。興味深いことに、唯一の神経学的表現型として痙性対麻痺が報告された患者は 23.5%であり、脊髄黄色腫症患者の 31%のみが黄色腫を呈していた。

一方、白内障と慢性下痢は頻度の高い特徴であり、それぞれ 78%と 65%の症例にみられた。Burguez らの報告以来、本原稿の著者の一人 (Saute JA) のセンターでは、HSP が疑われる患者の調査において CYP27A1 のスクリーニングを行っている。スクリーニングされた 115 家族のうち、CTX と診断されたのは 6 家族であり、これはブラジル南部におけるこのコホートの 5%に相当する(Saute JA 私信)。HSP の表現型は、生化学的あるいは遺伝子学的スクリーニングによって CTX を疑うべきものであることが確認された。

4 つの臨床的特徴(早発白内障、下痢、進行性神経学的徴候、腱黄色腫)のうち 2 つが存在すれば、CTX を疑って生化学検査を行うべきである。眼科医は原因不明の両側白内障に気づくことがあるが、これは特に小児やティーンエイジャーによくみられる症状である。初期の徴候であることから、若年性白内障と慢性下痢は特に重要である。さらに、自閉症スペクトラム障害 (autism spectrum disorder: ASD)、注意欠陥多動性障害(attention deficit hyperactive disorder: ADHD)、過敏性、攻撃的な衝動 (aggressive burst)、反抗挑戦性障害 (oppositional defiant disorder) などの精神疾患を持つ小児や青年で、特に家族歴や白内障や慢性下痢がある場合には、さらなる検査を受ける必要がある。

臨床においては、Mignarri index of suspicion を用いて CTX 予測スコアを算出し、それぞれに最適な診断アプローチを導くことができる。この指標では特定の所見群に異なるスコアを割り当てる(表 1)。

表 1. Mignarri index of suspicion
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9816572/table/T1/

すなわち、 (i) 家族歴、(ii) 全身徴候、(iii) 神経学的病変である。最高指標スコア (100) の "非常に強く疑われる" (A) は、兄弟姉妹 に CTX 患者がいる (A1)、かつ/または腱黄色腫が存在する (A2) 場合である。50 点の "強く疑われる" (B) は、親が CTX 患者である (B1)、かつ/または若年発症の白内障がある (B2)、小児期発症の慢性下痢がある (B3)、長引く原因不明の新生児黄疸 (B4)、かつ/または運動失調または痙性対麻痺を認める (B5)、脳 MRI で歯状核信号変化を認める (B6)、かつ/または知的障害または精神障害がある (B7) 場合である。25 点の「疑いあり」(C) は、早期の骨粗鬆症 (C1)、かつ/またはてんかん (C2)、パーキンソニズム (C3)、多発神経炎 (C4) がある場合である。Mignarri スコアが 100 点以上の患者には、血漿コレスタノール濃度の測定が適応となる。血漿コレスタノール濃度が過去に高値であった場合、または Mignarri スコアが 200 点以上(少なくとも 1 つの「非常に強い指標」または 4 つの「強い指標」を含む)の場合は、CYP27A1 遺伝子の遺伝子解析の適応となる。Mignarri スコアが100 点に満たない場合であっても、CTX 診断を強く示唆する臨床的特徴(すなわち、若年性白内障、小児期発症の慢性下痢)がある患者では精査をやめるべきではない。

血清中のコレスタノール濃度が高いことは CTX の主な診断マーカーである。7-デヒドロコレステロールや 8-デヒドロコレステロールなどの他のコレステロール前駆体の上昇も、CTX でよく観察される。胆汁アルコール (bile alcohol) 高値は、胆汁、血漿、尿で認められ、CTX のバイオマーカーとなる。組織ではコレステロールが増加する傾向があるが、血漿中ではその濃度は正常か減少している。血漿および胆汁中の他の胆汁酸前駆体(ラトステロール [lathosterol]、ラノステロール [lanosterol] など)は増加する。古典的 CTX では通常、コレスタノールの血漿濃度が非定型型や脊髄 CTX (spinal CTX) よりも有意に高くなる。コレスタノールや胆汁酸合成の異常中間体の血漿濃度は、原発性胆汁性肝硬変や進行性家族性肝内胆汁うっ滞症 3 型(Progressive Familial Intrahepatic Cholestasis type 3, 原因遺伝子: ABCB4)などの慢性胆汁性胆道疾患や、ニーマン・ピック病 C 型 (Niemann-Pick disease type C)、シトステロール血症 (sitosterolemia)、家族性高コレステロール血症 (familial hypercholestrolemia)、ペルオキシソーム生合成障害などの遺伝性代謝異常症でも上昇することがある。

進行性家族性肝内胆汁うっ滞症
https://www.nanbyou.or.jp/entry/22459

全身麻酔時のプロポフォールの静脈内投与など、胆汁酸代謝に異常を来す薬剤は、原発性胆汁酸合成障害と同様の代謝異常をもたらす可能性がある。血漿コレスタノール濃度は、新生児期、小児期、成人期で比較すると、民族や年齢によって大きな差がある。ステロイドの長期使用は血漿コレスタノール濃度を低下させ、偽陰性結果や正常値をもたらす可能性があり、甲状腺機能低下症は濃度の上昇をもたらす可能性がある。髄液検査では、コレスタノール、コレステロール、アポリポ蛋白 B の断片、アポリポ蛋白 A1、アルブミンが高値で検出される可能性がある。肝生検では、細胞質に分散する沈着物や結晶形成を認めることがあるが、ルーチンで肝生検が行われることはない。胆汁酸前駆体である 7α-ヒドロキシ-4-コレステン-3-オンの定量は、CTX の迅速に行える新規の診断検査として提案されており、また臨床経過観察中の最適な治療バイオマーカーとしても提案されている。

CYP27A1 の塩基配列決定は、CTX の診断が疑われるすべての患者に実施すべきである。コレスタノール濃度が高い患者や臨床的に非常に疑われる患者に対して遺伝子検査を提案した著者もいるが、現在ではほとんどの施設では、コレスタノール測定よりも遺伝子検査の方が利用しやすくなっている。典型的な臨床所見と遺伝子変異の組み合わせは CTX の診断に有用であるが、意義不明の変異については血漿コレスタノール濃度を確認すべきである。遺伝子検査法が身近になり、希少疾患を専門とするほとんどの施設で検査が可能になったため、CTX における潜在的な臨床所見と遺伝学的相関に関する知識を整理することが臨床における大きな課題となっている(表 2)。

表 2. 脳腱黄色腫の臨床所見と CYP27A1 遺伝子変異のバリアントとの関係
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9816572/table/T2/

診断目的と将来の臨床試験のために CTX の具体的な診断基準を作成することが必要となっている(表 3)。

表 3. 関島による脳腱黄色腫の診断基準と、Stelten による改訂基準
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9816572/table/T3/

鑑別診断としては、シトステロール血症、家族性高コレステロール血症(いずれも腱黄色腫を呈することがある)、Smith-Lemli-Opitz 症候群(7-デヒドロコレステロールの上昇を特徴とし、CTX 患者の一部にもみられることがある)、他の先天性胆汁酸代謝異常症(HSP 5A 型など)、および非特異的肝疾患がある。

Smith-Lemli-Opitz 症候群
https://www.shouman.jp/disease/details/13_01_028/

Spastic Paraplegia type 5A
https://medlineplus.gov/genetics/condition/spastic-paraplegia-type-5a/#causes

進行性の神経症状、白内障、慢性下痢は、CTX をこれらの疾患と区別することができる。小児期の発症では、先天性下痢と Alagille 症候群が、新生児黄疸の他の原因と同様に、重要な鑑別診断となる。

Alagille 症候群
https://www.shouman.jp/disease/details/12_08_024/

成人患者では、HSP、遺伝性小脳失調症、多発性硬化症、白質ジストロフィー (leukodystrophy)、ミトコンドリア病、組織球症 (histocytosis)、その他の後天性運動失調の原因など、進行性神経疾患の他の原因との鑑別診断が行われる。この場合、腱黄色腫や白内障が CTX の最も重要な手がかりとなる。

白質ジストロフィー
https://www.ncnp.go.jp/hospital/patient/disease22.html

もし CTX が国の新生児スクリーニングプログラムに含まれていれば、正しい診断と適切な治療が行われるまでの診断の遅れをかなり防ぐことができるかもしれない。いくつかの研究グループは乾燥血液スポット (dried blood spot) による新生児スクリーニングは、早期診断と早期治療のための重要なステップであると考えている。しかし、新生児スクリーニングプログラムへの組み入れは、治療を受けなくても長期間無症状のままである可能性がある軽度の変異型が検出される可能性があるため、慎重であるべきであり、初めは研究として行うべきであろう。CTX の新生児スクリーニングを実施するためのスクリーニング方法は確立していない。しかし、スクリーニングで CTX であることが判明した新生児における最も特徴的なバイオマーカーは、5-β-コレスタン-3α,7α,12α,25-テトロール,3-O-β-D-グルクロニド(5-β-cholestane-3α, 7α, 12α, 25-tetrol, 3-O-β-D-glucuronide, GlcA-テトロール [GlcA-tetrol])であり、乾燥血液スポットからの 1. GlcA-テトロールと、2. GlcA-テトロールのタウロ-ケノデオキシコール酸 (tauro-chenodeoxycholic acid) に対する比率が、新生児スクリーニングのための最も正確な診断バイオマーカーである。

4. 神経画像所見
CTX の典型的な神経画像所見は、歯状核の T2 高信号である。晩期には小脳空胞化に伴うヘモジデリン沈着や微小出血の結果として、小脳に T2 低信号を認めることもある。

38 人の患者を対象とした総説では、84%の患者に脳 MRI 異常が認められ、1. テント上および下部の皮質の萎縮、皮質下および脳室周囲の白質異常、皮質下および脳室周囲白質異常、脳幹病変、小脳萎縮、歯状核とその周囲の白質に及ぶ小脳実質の病変が主な所見であった。T2W および FLAIR では、脳室周囲の白質、内包後脚 (posterior limb of internal capsule) 、淡蒼球 (globus pallidum)、黒質 (substantia nigra) レベルの大脳脚 (cerebral peduncles) 、橋 (pon) 腹側、下オリーブ核 (inferior olive) 、あるいは歯状核およびその周囲の白質に及ぶ小脳実質に対称性の高信号域を認めることがある。これらの病変は T1W や拡散強調像 (diffusion-weighted-image: DWI) では低信号を呈する (図 4, 5)。

図 4. 脳腱黄色腫の神経画像所見
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9816572/figure/F4/

図 5. 脳腱黄色腫の神経画像所見 2
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9816572/figure/F5/

歯状核は、経時的に T2W/FLAIR および磁化率強調(susceptibility-weighted image: SWI)で低信号を示すことがある。

磁化率強調画像
https://webview.isho.jp/journal/detail/abs/10.18888/sh.0000000506#:~:text=%E7%A3%81%E5%8C%96%E7%8E%87%E5%BC%B7%E8%AA%BF%E7%94%BB%E5%83%8F%E6%B3%95%EF%BC%88susceptibility%2Dweighted%20imaging%EF%BC%9ASWI,%E3%83%87%E3%82%AA%E3%82%AD%E3%82%B7%E3%83%98%E3%83%A2%E3%82%B0%E3%83%AD%E3%83%93%E3%83%B3%EF%BC%89%EF%BC%8C%E5%87%BA%E8%A1%80%EF%BC%88%E3%83%98%E3%83%A2%E3%82%B8%E3%83%87%E3%83%AA%E3%83%B3

CTX 患者では、歯状核の T2W/FLAIR 信号異常が最もよく認める所見であった。異常信号が歯状核に好発する理由は不明である。歯状核の高信号域の範囲と修正 Rankin Scale で示される障害との間にのみ、有意な臨床-画像相関が認められた。

皮質脊髄路や小脳に沿った病変の分布は、錐体路徴候や小脳徴候の臨床像と一致していた。また、黒質の異常はパーキンソン病の特徴と関連している可能性がある。

脊髄黄色腫症 (spinal xanthomatosis) は、主に中心索と後索に造影されない脊髄に沿った長い T2W 高信号域を呈することがある(図 6)。

図 6. 脊髄腱黄色腫症の神経画像所見
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9816572/figure/F6/

ある研究では、脊髄黄色腫は古典的な脳腱黄色腫と比較して、比較的軽度の臨床経過をとることが報告されている。33 人の患者を対象としたこのケースシリーズでは、脊髄黄色腫患者は通常錐体路徴候を呈し、48%に後索障害を認めたと報告している。患者の 1 人は、CTX の診断が遅く、CTX の治療中止後に精神症状と著明な脊髄黄色腫症(まれ)を呈した。脊髄黄色腫の症状として痙性対麻痺を認め、腱黄色腫は認めなかった。脊髄 MRI では、皮質脊髄路と錐体路に新規の線状の高信号を認めた。

神経画像所見は、患者によって大きく異なるものの、CTX の早期診断を受けた患者であっても、CDCA による治療後に神経画像所見が消退することはほとんどない。神経学的障害の重症度と歯状核や白質病変の広がりとの間には直接的な相関関係はない。運動機能や認知機能の低下が重度の場合でも神経画像的所見が目立たない場合もある。神経画像的所見は、成人患者と小児患者とでよく似ているが、成人患者ではより典型的なパターンを認める。

要約すると、脳 MRI では、びまん性小脳萎縮、第四脳室の拡張、歯状核と小脳白質の対称性の高信号化と隣接領域の DWI 低信号化、T2W と FLAIR で上小脳脚 (superior cerebellar peduncle) と錐体路 (pyramidal truct) の軽度の高信号化が認められる。

さらに、核磁気共鳴スペクトロスコピー(magnetic resonnance spectroscopy: MRS)により、病変に典型的な脂質ピーク、コリン増加、N-アセチル-アスパラギン酸ピーク減少が認められることがあり、これは広範な軸索損傷 (axonal damage) とミトコンドリア機能障害を示している。ドーパミン機能検査では、シナプス前ニューロンの脱神経 (presynaptic denervation) がみられる。このことは一部の患者においてレボドパによって症状が軽度改善するという観察と合う。

通常、腱黄色腫は T1W で低~等信号域、T2W では低~等信号として現れる。両側のアキレス腱に認めることが最も多い。CT スキャンでは、低吸収な軟部組織の腫大として認める。これは異常な脂質の沈着と関連している可能性がある。

5. 治療とフォローアップ
一般に年に 1 回の頻度で神経学的および神経心理学的評価、血漿コレスタノール濃度、脳 MRI、心エコー検査、全身の骨密度を評価すべきである。特筆すべき点として、治療開始後、コレスタノール濃度が正常範囲(平均追跡期間 34 ヵ月で 91 μmol/L の減少)に戻るにはかなりの時間を要する可能性があるため、中間胆汁酸アルコールなどコレスタノール経路の他の基質を短期間のフォローアップや臨床試験における代用アウトカムとして使用することが考えられる。

CTX の病態生理では、胆汁酸、特に CDCA の産生が著しく低下し、コール酸(cholic acid: CA)の産生も低下する。CDCA と CA は、胆汁酸合成経路の律速酵素である 7-α-ヒドロキシラーゼに対して生理的に負のフィードバック作用があるため、CTX では 7-α-ヒドロキシラーゼ活性が非常に亢進する。その結果、コレスタノールが大量に産生され、その後さまざまな組織に蓄積される。一方、血漿中のコレスタノールおよび尿中の胆汁アルコール濃度は正常か低値である。コレスタノールが神経毒性を示す可能性があるという証拠は、1%コレスタノール食を与えたラットの小脳の神経細胞、特にプルキンエ細胞にコレスタノールが沈着し、アポトーシスが認められたことで裏付けられている。CDCA はまた、GABAA 受容体 および NMDA 受容体を拮抗する作用を有する(図 1)。

CDCA の合成が減少し、コレスタノールが大量に産生されること、およびコレスタノールが神経毒性を示す可能性があるという最近のエビデンスに基づいて、CDCA は CTX 患者の標準治療となっている。CDCA は、負のフィードバック経路を介して胆汁酸合成を阻害することにより、コレスタノールの蓄積を防ぐ。これにより、患者の血漿コレスタノール濃度は劇的に低下し、組織への蓄積も抑制される。CDCA を用いた初期の研究では、ほとんどの CTX 患者において短期的には明らかな臨床的有用性が報告されたが、長期的な研究では、一部の患者ではむしろ症状の安定化が報告されている。

1984 年には、血清コレスタノールの減少、神経学的検査所見や脳波所見の改善といった結果において、CDCA 療法による長期的な有益性を支持する最初の研究が発表された。しかし、CTX 患者を対象とした CDCA の無作為プラセボ対照臨床試験は、今日まで行われていない。

CDCA 治療は通常、腱黄色腫を有意に減少させたり、白内障を改善させたりはしないが、認知機能の低下、錐体路徴候、小脳機能障害などの神経学的症状を安定化または改善させることができる。したがって、CTX の自然経過を考慮すると、治療の主な目的は神経学的徴候および症状の安定化または改善であると言える。

ほとんどの CTX 患者は CDCA 療法に良好に反応するが、神経学的に悪化し続ける患者もおり、特に 25 歳以上で診断された患者は治療開始時点ですでに重大な神経学的疾患を有している。神経学的に重大な病態が生じた場合、治療の効果は限定的であると思われる。CTX の早期診断と早期治療は、不可逆的な神経学的障害を予防するために不可欠であり、CTX の神経症状と全身症状を緩和し、疾患の経過を良い方向に向かわせる。43 人の CTX 患者を 8 年間追跡調査した研究では、認知障害(74%)、早発白内障(70%)、腱黄色腫(77%)、神経疾患(81%)が最も頻度の高い病態であり、CDCA による治療で 57%の患者の症状が改善した。

56 人の患者を対象とした CDCA 治療に関する最大の後ろ向きコホート研究では、24 歳以前に診断され治療された患者はすべて、神経症状が完全に消失し、新たな発症症状もみられなかったが、24 歳以降に診断され治療された患者の 61%では神経症状の悪化がみられた。治療抵抗性の症状の主なものはパーキンソニズムだった。これらの所見から、CDCA 治療はできるだけ早く開始されるべきであり、早期診断が本疾患の良好な転帰に最も重要であることが示唆される。

現在推奨されている CDCA の投与量は、小児では 1 日 5-15 mg/kg、成人では 1 日 750 mg を 3 回に分けて投与する。推奨用量に達するまで、1 日 500 mg を 2 週間投与し、その後 1 週間かけて 250 mg/日を増量するというレジメンが正式に推奨されている。3 ヵ月後も血清コレスタノールや尿中胆汁アルコールの上昇が続く場合は、CDCA を 1 日 1,000 mg まで増量してもよい。小児に対しては、初期用量として 1 日 5 mg/kg を 3 回に分けて投与することが推奨されている。CDCA を投与された CTX 患者において、特定の有害事象や安全性に関する懸念はほとんど報告されておらず、ほとんどの報告で重大な有害事象はないとされている。有害事象による治療中止は 5%未満である。肝毒性は CDCA の主な懸念事項と考えられているが、ほとんどの場合、血清アミノトランスフェラーゼの上昇は軽微である。肝毒性のために用量調節が必要になる場合があるが、ほとんどの場合、軽度の血清トランスアミナーゼ上昇(正常値の上限の 3 倍まで)は一過性の現象であり、薬剤中止後最大 6 ヵ月で完全に消失する。血清アミノトランスフェラーゼ値が正常値の上限の 3 倍を超え、CDCA の再投与後にそのような臨床検査値の変化が再発する患者は、治療を中止してもよい。CDCA の再開は、一般的に 1 日 5 mg/kg の低初回用量で推奨され、重大な合併症がなければその用量で維持される。患者が持続的な下痢または重度の胃腸愁訴を呈するようになった場合は、症状が改善するまで推奨投与量を一時的に減量し、その後有効量に戻す。中等度から重度の肝細胞機能障害、肝内胆汁うっ滞、原発性胆汁性肝硬変、硬化性胆管炎、胆道性膵炎、胆道性胃腸瘻、急性胆嚢炎または胆管炎、胆道閉塞のある患者には CDCA 療法は禁忌である。CDCA の使用が絶対禁忌である患者や重篤な有害事象がある患者では、CA を代わりに使用することが有益である可能性がある。

低用量の CDCA と HMG-CoA 還元酵素阻害薬プラバスタチン (pravastatin) との併用療法に関する初期の報告では、この併用療法が血漿中のコレスタノール濃度を低下させ、CDCA 単独療法によるトリグリセリドと低比重リポ蛋白(low-density lipoprotein: LDL)-コレステロールの上昇を回避することが示唆されたが、追跡期間が短すぎたため、関連する臨床的変化を検出することはできなかった。他の症例報告でも CDCA とシンバスタチン (simvastatin) やアトルバスタチン (atorvastatin) のような HMG-CoA 還元酵素阻害薬との併用が支持されており、CDCA にスタチンを追加した場合に生化学的反応や末梢神経障害や認知症状の改善がみられたという報告がある。

CDCA と HMG-CoA 還元酵素阻害薬を併用した LDL-アフェレーシスも可能性のあるアプローチであるが、コレスタノールが正常値あるいは正常値以下まで一貫して低下するにもかかわらず、この積極的なコレスタノール低下療法では臨床症状の明確な改善は認められなかった。CDCA 単独療法は、CDCA と HMG-CoA 還元酵素阻害薬の併用療法よりも、臨床転帰に関する強力なエビデンスを示している。デルファイ法を用いた最近のコンセンサス・ステートメントでは、専門家パネリストは CTX の第一選択療法として CDCA 単独療法が望ましいと考えたが、HMG-CoA 還元酵素阻害薬との併用療法が予後を改善/安定させるとも考えた。LDL アフェレーシスが予後を改善/安定させることについては、パネリストの意見は一致しなかった。

これまでの研究では、臨床反応、特に神経学的病変に関して様々なパターンを示す CTX 患者の管理における CA 療法の効果も評価されている。CDCA と同様に、CA 補充は負のフィードバック機構による内因性胆汁酸の生合成を抑制することにより、胆汁酸生合成経路の中間バイオマーカーの産生と尿中排泄を有意に減少させた。ベルギーで行われた後ろ向きな多施設共同研究では、CDCA 治療後の CTX 患者と未治療の CTX 患者の治療における CA の安全性と有効性が評価された。80%以上の患者で、治療期間中に臨床的改善または安定化がみられ、血漿中コレスタノール濃度が顕著に低下したことから、CDCA 治療で中等度から重度の副作用を示した患者において、第二選択薬または代替療法として CA が有用である可能性が示された。CTX における CA の単独療法としての使用に関しては、現在のところコンセンサスは得られていない。

他の研究では、コレスチラミン (cholestyramine)、親水性ウルソデオキシコール酸 (hydrophilic ursodeoxycolic acid)、ウルソデオキシコール酸 (ursodeoxycolic acid) など、いくつかの他の化合物の CTX 患者の生化学的・臨床的パラメータに対する効果が評価されているが、有意な反応や効果は観察されていない。

最後に、前臨床研究では、肝臓に CYP27A1 を発現するアデノ随伴ウイルス(adeno-associated virus: AAV)を単回静脈内投与することで、CTX のトランスジェニックマウスモデルにおいて、CDCA よりも高い程度で疾患の完全な代謝回復が得られることが示された。

6. 予後
特に無症候性患者や神経精神に重大な病変のない患者において、1. 確定診断時の年齢と 2. 早期の治療導入は治療効果や予後に関連する最も重要な予後因子である。治療開始後の血漿コレスタノール濃度の漸減は、CTX の臨床的進行を遅らせる。脳 MRI で小脳深部白質に空胞化が認められ、T1 強調および FLAIR で低濃度である患者は、一般に予後不良である。一方、歯状核の信号変化がない患者は、一般に予後良好である。いくつかの CYP27A1 遺伝子変異は、より重篤な神経学的および多系統の病変と関連しており、予後も悪い (表 2)。CDCA は継続的な使用を目的に開発された特異的な薬物療法であるため、長期的に治療が行えるかどうかは、神経学的および全身的転帰を改善し、生命予後を延長するための重要な課題である。

7. 結論
CTX はまれな、治療可能な遺伝性疾患であり、多臓器に病変をきたす。障害の主な原因は、錐体路徴候、運動失調、認知障害を含む神経学的症状である。歯状核の T2W 高信号、両側の若年性白内障、腱黄色腫の存在は診断の重要な手がかりである。CDCA による治療は安全であり、後ろ向きの研究の結果から、特に早期に開始すれば有効であると思われる。迅速な診断、場合によっては新生児スクリーニングは、この疾患の負担を大幅に軽減する可能性がある。

元論文
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36619921/

心原性脳梗塞

2024-05-15 19:38:16 | 神経
心原性脳梗塞
Circ Res 2017; 120: 514-526

脳梗塞に占める心原性脳梗塞の割合は増加しており、今後数十年で数倍に増加する可能性がある。しかし、心原性脳梗塞の増加を食い止めるための有望な戦略のいくつかが研究によって明らかになってきている。

第一に、脳卒中の 3 分の 1 は原因不明であるが、このような原因不明の (cryptogenic) 脳卒中の多くは、その場での脳血管障害ではなく、遠隔塞栓症に起因していることが次第に認められつつあり、最近、「塞栓源不明の脳塞栓症」(embolic stroke of undetermined sourse: ESUS)という明確な調査対象が設定された。

第二に、最近の臨床試験から、ESUS はしばしば潜在的な心房細動(atrial fibrillation: AF)に起因することが示唆されている。

第三に、心房細動がない場合でも、心房血栓が血栓塞栓症を引き起こす可能性があることを示す証拠が出現している。このような心房性心疾患は ESUS の多くの症例を説明することができ、経口抗凝固薬は心房細動との類似性から、心房性心疾患による脳卒中リスクを減少させることが証明されるかもしれない。

非ビタミン K 拮抗経口抗凝固薬(non-vitamin K antagonist oral anticoaglant: NOAC)は最近、心原性脳梗塞予防のための治療選択肢を拡大し、特に心房性心疾患を含む ESUS 患者の脳卒中予防のために現在試験中である。

第四に、心原性と非心原性脳卒中でリスク因子が共通していることが理解されるようになり、抗凝固療法に加えて血管危険因子の管理が有益であることが示唆されている。

最後に、心室血栓の画像診断の向上と NOAC が使えるようになったことは、急性心筋梗塞や心不全に続発する脳卒中の予防につながる可能性がある。

1. はじめに
脳卒中の 3 分の 1 は脳出血またはくも膜下出血であり、3 分の 2 は脳梗塞である。脳梗塞は、脳循環の動脈硬化、脳細小血管の閉塞、心原性塞栓症など様々な原因により発症する。

第一に、心原性脳梗塞は他の脳梗塞のサブタイプよりも重症の脳梗塞を引き起こす。第二に、高血圧や脂質異常症の治療が改善するにつれて、カナダなどの高所得国では心原性脳梗塞が脳梗塞に占める割合が増加している。脳卒中全体の発症率は減少しているにもかかわらず、心原性脳梗塞は過去数十年の間に 3 倍に増加しており、イギリスの予測によれば 2050 年までにさらに 3 倍に増加する可能性がある。

逆に、経口抗凝固薬治療により、最も一般的な心原性脳梗塞の危険因子である心房細動(atrial fibrillation: AF)を有する患者の脳卒中を最大 70%予防することが可能である。このことから、他の形態の心原性脳梗塞に対する治療法の無作為化試験やトランスレーショナルリサーチにより、世界の脳卒中発症率を大幅に減少させることが期待される。

2. 心原性脳梗塞の危険因子

2-1. 心房細動
心房細動は、世界中で 3,300 万人が罹患している心臓のリズムの障害である。心房細動は、脳卒中のリスクを 3-5 倍増加させる。心房細動の有病率は、55 歳未満の成人の 0.1%から、80 歳以上のほぼ 10%へと急激に増加する。

2-2. 心不全
心不全は、 世界中で約 2,600 万人の患者に影響を及ぼしている。高所得国では心不全による入院は減少しているが 、 この疾患は退院時の初期診断のほぼ 2%を占めており、 入院の最も一般的な理由となっている。

2-3. 最近の心筋梗塞
急性心筋梗塞は脳梗塞の危険因子として古くから知られている。1980 年代からの症例集積研究では,急性心筋梗塞後 4 週間以内に 2.5%の患者が脳卒中を発症しており、これは当時の背景的発症率を大きく上回っている。さらに,急性心筋梗塞に対する経皮的冠動脈インターベンション(percutaneous coronary intervention: PCI)にも脳卒中のリスクがあり,最新の症例集積研究では約 0.1%である。急性心筋梗塞後の脳卒中発症率は、おそらく急性再灌流療法、抗血栓薬の普及、長期的な二次予防療法の改善などにより、時間の経過とともに減少している。

2-4. 卵円孔開存症
卵円孔開存症(patent foramen ovale:PFO)は、一般人口の約25%が罹患しており、静脈循環から動脈循環への奇異性塞栓症 (paradoxical embolism) の通路として機能している可能性がある。原因不明の脳梗塞患者では、脳卒中の原因が判明している患者よりも PFO を有することが多い。しかし、最近の脳卒中患者を対象とした大規模研究では、PFO の存在は脳卒中の再発リスクの高さとは関連していなかった。脳卒中を発症していない人を対象とした集団ベースの研究では、PFO の存在は、臨床的に明らかな脳卒中や磁気共鳴画像(magnetic resonance imaging: MRI)上の不顕性脳梗塞とは有意に関連していなかった。

2-5. 大動脈弓部アテローム
大動脈アテロームと脳卒中発症との関係を評価した集団ベースの研究はほとんどなく、それらの研究は関連性を検出するにはパワー不足であった可能性がある。

臨床現場では、大動脈アテロームは脳卒中の原因として十分に認識されていない可能性がある。なぜなら、経食道心エコー検査などの大動脈アテロームを検出するのに必要な画像診断が脳卒中患者にルーチンに行われていないからである。

初期の報告では、大動脈弓部アテロームがある患者では脳卒中の再発率が非常に高い(年間 12%)ことが示唆されていたが、より最近の臨床試験では、再発率ははるかに低い(年間 3%未満)ことが示されている。このことは、動脈硬化性危険因子の治療における最近の傾向から、脳卒中の負担に対する大動脈アテローム性動脈硬化症の寄与が減少している可能性を示唆している。

2-6. 人工心臓弁
中等度から重度の心臓弁膜症の有病率は、一般集団で約 2.5%、75 歳以上で 12%である。これらの弁膜症の多くに対する標準的な治療は、外科的または血管内弁置換術である。

1985 年から 1992 年の間に発表された研究のメタ分析によると、機械弁の患者は年間 4.0%の脳卒中リスクに直面していたが、経口抗凝固療法を使用することにより、大動脈弁では 0.8%、僧帽弁では 1.3%に減少した。脳卒中リスクは時代とともに減少しているが、血栓塞栓性合併症は依然として死亡率の重大な原因である。

2-7. 感染性心内膜炎
感染性心内膜炎は比較的まれな脳卒中危険因子であるが、感染性心内膜炎と脳卒中との関連は一般的な脳卒中危険因子を大きく上回る。心内膜炎患者の約 5 人に 1 人が脳卒中を合併しており 、菌血症または感染性心内膜炎と診断された翌月の脳卒中リスクは相対的に 20 倍以上増加することが複数の研究で報告されている 。

2-8. その他の原因
乳頭状線維弾性腫 (papillary fibroelastoma)、粘液腫 (myxoma)、僧帽弁石灰化など、塞栓症のまれな原因がいくつかある。いずれも心塞栓性脳卒中の 1%未満である。

乳頭状線維弾性腫と心臓粘液腫

3. 心原性脳卒中の診断基準
上記の要因により心原性脳梗塞のリスクは高まるが、これらの患者は危険因子を共有しているため、他のタイプの脳梗塞も経験する。どのようにして心原性脳梗塞と他の脳梗塞を区別できるのだろうか?

3-1. 臨床症状
古典的には、心原性脳梗塞は突然発症し、発症時に最大となる神経学的障害を呈するが、小血管閉塞(ラクナ梗塞とも呼ばれる)や大動脈のアテローム性動脈硬化症による脳梗塞は、より緩徐な経過をたどることがある。心原性血栓はしばしば大脳皮質を支配する遠位動脈に留まるが、小血管閉塞は皮質下組織に影響を及ぼす。したがって、心原性脳梗塞は、失語症や視野欠損などの皮質徴候によってラクナ脳卒中と区別することができる。しかし、臨床的特徴だけでは脳梗塞の根本原因を確実に分類することはできない。したがって、正確な分類には、神経画像、心臓、血管の評価を統合することも必要である。

3-2. 神経画像所見
心原性脳梗塞の神経画像所見は、高リスクの心疾患を有し、他に明らかな脳卒中の原因がない患者の脳梗塞のパターンを研究することによって確立された。心原性脳梗塞の大部分は皮質領域に病変を認める。対照的に、ラクナ梗塞は定義上皮質下に限定される。このことは、心原性塞栓症と脳循環の大動脈アテローム性動脈硬化症による動脈間塞栓症との区別に役立つ。急性期には、コンピュータ断層撮影 (computed tomography: CT) や MRI などの頭蓋内循環の血管画像では、しばしばアテローム性動脈硬化による有意な狭窄を伴わない突然の血管閉塞が認められる。

3-3. 血管と心臓の評価
脳梗塞は、大動脈プラークを除外するための血管評価と、高リスクの心疾患を特定するための心臓評価を行わなければ、サブタイプを割り出すことはできない(表 1)。

表 1. 心原性脳梗塞の危険因子
·機械弁
·心房細動または心房粗動
·左房または左室の血栓
·最近の心筋梗塞 (4 週以内)
·拡張型心筋症
·感染性心内膜炎
·局所性左室壁運動低下
·左房粘液腫
·リウマチ性心疾患
·右心房内血栓+卵円孔開存
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5312810/table/T1/

脳卒中の原因を特定するために、世界中のほぼすべての脳卒中専門医が、頸動脈狭窄を除外するために頭蓋外(頸部)頸動脈の血管撮影を行い、心房細動や最近の心筋梗塞を除外するために 12 誘導心電図(electrocardiogram: ECG)を行っている。約 70%の症例では、頭蓋内プラークを除外するために頭蓋内脳循環の血管撮影を行い、心血栓の高リスク源を除外するために経胸壁心エコー検査が行われている。
経食道心エコーを実施されている症例はわずか 20%、心房細動を除外するために入院患者の心臓テレメトリー (cardiac telemetry) または 24 時間ホルター心電図を実施されているのは約 50%、長時間(24 時間以上)の心拍モニタリングを実施されているのはわずか約 20%である。

脳梗塞の根本的な原因を確定するために必要な最低限の心臓および血管の評価については、まだ議論の余地があるが、典型的な臨床像と神経画像所見の存在、高リスクの心原性塞栓源を示す証拠、および大動脈プラークの除外は、心原性脳梗塞の診断を確定するのに十分である。

4. 脳卒中サブタイプ分類システム
心原性脳梗塞の定義は、脳梗塞のサブタイプを決定するためのいくつかの分類体系に明記されている。TOAST 分類では、心原性脳梗塞、ラクナ梗塞、アテローム血栓性脳梗塞について重複しない定義が示されている。

さらに最近の 2 つの分類システム、脳卒中の原因分類(Causative Classification of Stroke: CCS)スキームと、アテローム血栓性脳梗塞、ラクナ梗塞、心原性脳梗塞、その他の原因、または解離(Atherosclerosis, Small-vessel disease, Cardiac pathology, Other causes, or Dissection: ASCOD)スキームでは、複数の潜在的危険因子が共存する可能性があり、脳卒中の根本的原因を1つに特定することが困難であることを認めている。そのため、これらのスコアではすべての潜在的機序に確率の程度を割り当てている。これにより、潜在的な根本原因についてより微妙な評価が可能となり、患者のグローバルな血管危険因子の管理に役立つ可能性がある。

逆に、TOAST システムでは、脳卒中の根本原因に関してより明確な定式化が強制されるため、研究分類や臨床的意思決定(例えば、頸動脈内膜剥離術や抗凝固療法に関する意思決定)に役立つ可能性がある。

3 つの分類システムは、塞栓症のリスクが高い心疾患のリストでほぼ一致している(表 1)。

5. 心原性脳梗塞、潜因性脳卒中、塞栓源不明の脳塞栓症

脳梗塞の約 3 分の 1 は、上記で概説した標準的な評価を行っても、原因不明のままである。原因不明脳卒中の臨床的および神経画像的特徴から、脳小血管のその場での閉塞よりも、むしろ遠隔の塞栓源が示唆されることが多いため、最近では「塞栓源不明の脳塞栓症」(embolic stroke of undetermined source: ESUS)と呼ばれる病態が形成されている。

ESUS に指定されるには、経胸壁心エコー、24 時間の連続心拍モニタリング、頸動脈および頭蓋内動脈の血管画像診断、血管炎や動脈解離のようなよく定義されているがまれな他の原因の除外が必要である。

ESUS と潜因性脳卒中 (cryptogenic stroke) の比較は、潜因性脳卒中の定義が異なるために妨げられる。ASCOD 分類では、すべての患者にアテローム血栓性、ラクナ梗塞、心原性の重症度を表すスコアの組み合わせが割り当てられるため、潜因性脳卒中を認めていない。典型的な ESUS 患者は、ラクナ梗塞の ASCOD スコアが低く、アテローム血栓性または心原性のスコアが中程度である。

TOAST 分類では、基本的な評価を欠いた患者(脳卒中後の早期死亡など)は、潜因性脳卒中と診断される。基本的な評価でも、頸動脈狭窄や心房細動などの明らかな原因が同定されるため、このような症例の多くは ESUS には該当しなかったと考えられる。提案されている ESUS の定義は、CCS 分類の潜因性脳卒中の定義に最も近い。

ESUS にはいくつかの塞栓症の原因が考えられる。脳循環の大動脈のアテローム性動脈硬化性プラークによる動脈間塞栓症であっても、動脈内腔の著明な狭窄を引き起こさないために認識されない症例もある。しかし、最近のエビデンスによると、脆弱なアテローム性動脈硬化性プラークは、必ずしも内腔の狭窄を引き起こさなくても、破裂して下流の動脈の塞栓症を引き起こす可能性がある。ESUS の根底にあると考えられるもう 1 つの原因は心臓である。脳卒中発症時の間接的な証拠から、多くの潜因性脳卒中が心臓血栓に起因することが示唆されており 、心拍モニタリングによる心原性脳卒中患者の長期経過観察では、脳卒中発症時には明らかでなかった発作性心房細動がしばしば発見される。

これらのことから、潜因性脳梗塞、ESUS、心塞栓性脳梗塞は、不完全ではあるが重複していることが示唆される(図 1)。

図 1. 心原性脳梗塞、塞栓源不明の脳塞栓症、潜因性脳梗塞のオーバーラップ
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5312810/figure/F1/

潜因性梗塞は評価が不完全な脳梗塞を指す。しかし、潜因性脳梗塞を厳密に定義すれば、本質的には ESUS と同じである。本稿では、ESUS と同義である潜因性脳梗塞について述べる。潜因性脳梗塞と心原性脳梗塞は同義ではないが、潜因性脳梗塞の多くは診断されていない発作性心房細動を反映している可能性が高いため、潜因性脳梗塞と心原性脳梗塞のオーバーラップは大きい。

6. 心房細動、その他の心房性不整脈、心房内血栓

6-1. 潜在性心房細動
臨床的に明らかな心房細動は、脳梗塞のリスクが 3-5 倍高いことと関連している。これらの所見は、日常的な外来 12 誘導心電図で検出される心房細動を反映したものであるため、心房細動における抗血栓療法のほとんどの試験では、少なくとも 1 回は 12 誘導心電図で記録された 2 回以上の心房細動エピソードが必要であった。しかし、ペースメーカーや除細動器などの植え込み可能な心臓デバイスによって、無症候性心房細動の短時間の孤立したエピソードが検出されるようになってきている。このような不整脈の重要性を確認するために、ASSERT 試験では、最近ペースメーカーまたは除細動器が植え込まれ、少なくとも 1 つの脳卒中危険因子を有し、心房細動の既往のない 2,580 人の患者が登録された。デバイス植え込み後 3 ヵ月間に 6 分以上の心房細動のエピソードが1回あった患者では、平均 2.5 年の追跡期間中に脳卒中のハザードが 2.5 倍高くなった。

6-2. 続発性心房細動
特定の内科的疾患や外科的疾患中に新たに発症する心房細動は、長い間、二次性心房細動と分類され、脳卒中リスクに長期的な影響を与えない一時的な疾患と考えられてきた。例えば、ガイドラインでは従来、 周術期に新たに発症した心房細動や、甲状腺機能亢進症や肺塞栓症 などの急性内科的疾患の際に発症した心房細動の長期的なモニタリングや治療については推奨されてこなかった 。最新のガイドラインでは、 「これらの『可逆的』である可能性のある病態にある心房細動患者は、 効果的な治療または病態の除去により、 実際には心房細動が治癒しているという考えを支持する データはほとんどない」と注意を促している。実際、 敗血症による入院中に新たに発症した心房細動は、 退院まで生存した患者における長期的な脳卒中リスクと 関連している。同様に、 周術期に新たに発症した心房細動は、 特に心臓以外の手術を受けた患者において、 長期的な脳卒中リスクの上昇と関連している 。

6-3. 心房細動と脳卒中の時間的関係
心房細動と脳卒中との関連については、左心房の細動が血液のうっ滞を引き起こし、それが血栓の形成を促し、それが脳へ塞栓するというのが一般的なメカニズム説明である。しかし、6 分間のデバイス検出心房細動、 20 拍の心房頻拍 、 あるいは敗血症や術後の一過性の心房細動が脳卒中と 関連すると報告されていることを、上記の病態生理に基づいて説明することは困難である。この研究では、心房細動と脳梗塞を併発した患者のうち、 31%は脳梗塞発症前の 8 ヶ月間の連続心拍モニタリング期間中に心房細動を認めず、 脳梗塞発症後に初めて心房細動を認めた。

6-4. 心房細動の前駆症状と脳卒中リスク
脳卒中が心房細動に先行する場合があるとすれば、 脳卒中と、 心房細動とは認められないが心房細動の前駆症状と してしばしばみられる上室性リズム障害との間には、 どのような関係があるのだろうか。例えば、 上室性期外収縮の頻度は、 その後の心房細動の発症を予測する。2 件前向きな地域住民ベースのコホート研究では、 臨床的に明らかな心房細動を発症した人を除外した後でも、 過剰な上室性期外収縮と脳梗塞リスクとの関連が報告されている。同様に、発作性上室性頻拍は、65 歳以上の心房細動のない患者において、虚血性脳卒中のリスクが 2 倍高くなることと関連しており、このような患者では、この頻脈性不整脈は、加齢や合併する血管疾患による房室結節や心房心筋の傷害を反映していることが多い。

6-5. 心房細動、心房の器質的異常、および全身性危険因子と脳卒中との関係
年齢、 男性性、 高血圧、 糖尿病、 心臓弁膜症、 うっ血性心不全、 冠動脈心疾患、 慢性腎臓病、 炎症性疾患、 睡眠時無呼吸症候群、 喫煙はすべて、 心房細動と脳卒中の危険因子として確立されている。さらに、心房細動患者はしばしば大動脈弓部にアテロームを有しており、このことはこの集団における脳卒中リスクの上昇と関連している。脳卒中後、経食道心エコー検査によってこれらのアテロームがルーチンに除外されることはないため 、特に心房細動のような別の原因が明らかな場合には、心房細動と脳卒中との関連は、部分的には未検出の大動脈弓部病変からの塞栓症を反映している可能性がある。心房細動と脳卒中との間には直接的な関連があることが知られているが、心房細動と心原性脳梗塞との間には間接的な関連もある。心房細動と脳卒中との関連の一部は、共有された全身性危険因子によるものかもしれない。ただし、これらの危険因子で心房細動と脳卒中との関連を完全に説明することはできない。

心房細動以外の心房因子が血栓塞栓症の原因となる可能性もあり、心房細動が他の血栓性心房異常の遅発性マーカーとなる場合もある。心房細動は多くの場合、内皮機能障害、線維化、筋細胞機能障害、心房拡張、左房内付属器の機械的機能障害などの心房異常のもとで起こる。12 誘導心電図の V1 誘導における二相性 P 波 (線維化、充満圧の上昇、拡張などの左房異常のマーカーとして知られている) は、いくつかの縦断的コホート研究において、心房細動とは無関係に脳卒中発症と関連している。さらに、心電図で定義された左房の異常は、脳内における (cerebral in-situ) 動脈閉塞ではなく、脳梗塞のサブタイプである潜因性脳卒中や心原性脳梗塞と特異的に関連していることから、これらの心房基質異常のマーカーは、一般的な血管リスクではなく、心房血栓塞栓症の特異的なリスクを示唆しているようである。

6-6. 心房の器質的異常
以上の所見から、心房細動と脳卒中との関係は、現在考えられているよりも複雑である可能性が高い。入手可能な証拠からは、心房細動が脳卒中の必要かつ十分な原因であるとは結論できない。加齢と全身性の血管危険因子は、心房の器質的異常、 すなわち心房心筋症につながり、 それ自体が心房細動や血栓塞栓症の原因となる。ひとたび心房細動が発症すると、心房収縮機能は直接的に悪化し、二次的には構造的なリモデリングによって心房性心疾患を悪化させる。このことは、心房細動発症後すぐに脳卒中リスクが増加する理由や、心房細動の負荷に比例して脳卒中リスクが増加する理由を説明するであろう。同時に、心房性心疾患や心房細動を引き起こす全身性血管危険因子は、大動脈アテローム性動脈硬化症、収縮期心不全、脳小血管疾患などの心房以外の機序によっても脳卒中リスクを増加させる(図2)。

図 2. 全身性血管危険因子、心房の器質的異常、心房細動および脳梗塞との関係
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5312810/figure/F2/

心房細動、血栓性心房基質、全身血管基質間のこのような相互作用は、心房細動と脳卒中との間に時間的同期性がないことを説明するであろう。血管危険因子が心房細動と脳卒中との関連を強く修飾する理由も説明できるであろう。一方、若く健康な患者の心房細動は、脳卒中リスクを有意に増加させないようである。最後に、心房の器質的異常があれば、現在心原性と考えられている多くの脳卒中を説明できるであろう。多くの心原性脳卒中患者は、脳卒中後数ヵ月から数年経過するまで心房細動を認めず、3 年間心拍モニタリングを継続しても 70%は心房細動を認めない。

7. 心塞栓性脳卒中の予防治療
上述した危険因子と診断基準は、心原性脳梗塞を予防するための治療戦略を立てる上で極めて重要である。

7-1. 心房細動
7-1-1. ビタミン K 拮抗薬と抗血小板薬の比較
心塞栓性脳卒中の予防治療の中心は抗凝固療法である。心房細動は心塞栓性脳卒中の最も一般的な危険因子であり、慢性非弁膜症性心房細動で脳卒中の既往のない約10,000人の患者を対象とした 8 つの臨床試験では、調整用量ワルファリン療法はアスピリン療法と比較して虚血性脳卒中のリスクを有意に減少させた(オッズ比[OR]、0. 53; 95%信頼区間[CI]、0.41-0.68)。ワルファリン療法は、頭蓋内出血のリスクを有意に増加させたが(OR、1.98; 95%CI、1.20-3.28)、虚血性脳卒中または出血性脳卒中のより臨床的に重要な複合エンドポイントを有意に減少させた(OR、0.68; 95%CI、0.54-0.85)。

7-1-2. 非ビタミン K 拮抗薬
2008 年以降、ビタミン K 拮抗薬以外の経口抗凝固薬が使用可能になった。非ビタミン K 拮抗経口抗凝固薬(Non-Vitamin K Anticoagulant: NOAC)は、直接トロンビン阻害薬(dabigatran, ダビガトラン)または第 Xa 因子阻害薬(rivaroxaban, リバーロキサバン、apixaban, アピキサバン、edoxaban, エドキサバン)として作用する。心房細動患者を対象とした無作為化試験では、これらの薬剤は虚血性脳卒中リスク(RR: 0.92; 95%CI: 0.83-1.02)に関してはワルファリンと同様の成績を示す一方、出血性脳卒中リスク(RR: 0.49; 95%CI: 0.38-0.64)を有意に減少させ、その結果、全脳卒中リスク(RR: 0.81; 95%CI: 0.73-0.91)および死亡率(RR: 0.81; 95%CI: 0.73-0.91)を正味減少させた。 ビタミン K 拮抗薬が適さないと考えられる心房細動患者において、アピキサバンは、アスピリンと比較して、出血性脳卒中(HR: 0.67;95%CI: 0.24-1.88)を有意に増加させることなく、虚血性脳卒中(HR: 0.37;95%CI: 0.25-0.55)のリスクを有意に減少させた。

ワルファリンと比較して、これらの新規抗凝固薬は、治療効果を頻繁に検査室でモニタリングする必要がなく、固定用量であるという利点がある。これらの薬剤は当初、大出血を起こした場合に抗凝固作用を逆転させる治療法がなかったが、最近、ダビガトランに対する逆転剤(idarucizumab, イダルシズマブ)が承認され、第 Xa 因子阻害薬に対する逆転剤(andexanet, アンデキサネット)の承認も近いと思われる。NOAC はワルファリンのようなビタミン K 拮抗薬よりもコストが高いが、検査モニタリングのコストや脳卒中や出血によるコストを考慮した分析によると、これらの新しい薬剤は脳卒中の一次予防と二次予防の両方において合理的な費用対効果があることが示されている。

7-1-3. 抗血栓療法に関する知識のギャップ
いくつかのエビデンスのギャップが、上記のガイドラインの日常臨床への適用を複雑にしている。

第一に、脳卒中に関して何をもって低リスクとするかである。併存する危険因子がほとんどない、 あるいは全くない心房細動患者における脳卒中の相対的・絶対的リスクについては、 まだかなりの論争がある。

第二に、何をもって心房細動とするかである。上述したランダム化試験では、 臨床的に明らかな心房細動患者 (少なくとも 2 回の心房細動エピソードがあり、 ルーチンの 12 誘導心電図で把握できる程度の心房細動負荷がある患者) が登録された。不顕性心房細動患者にも同様に脳卒中予防のための抗凝固療法が有効かどうかは不明である。この疑問を解決するために、ARTESiA 試験(NCT01938248)と NOHA 試験(NCT02618577)では、明らかな心房細動はないが、6 分以上持続する心房細動のエピソードがデバイスにより検出された患者を登録している。これらの NOAC 対アスピリン療法の試験は 2019 年に完了する予定である。

第三に、心房細動のエビデンスはないが心房基質に異常がある患者において、抗凝固療法が脳卒中リスクを低下させる可能性はあるのだろうか?少なくとも 1 つのランダム化試験の post hoc 解析でこの仮説が支持されている。

今後、心原性脳梗塞患者を登録したいくつかのランダム化試験からさらに多くの情報が得られるであろう。NAVIGATE-ESUS 試験(NCT02313909)および RESPECT-ESUS 試験(NCT02239120) は、原因不明の脳梗塞患者を NOAC またはアスピリンによる治療に無作為に割り付けている。これらの試験では、潜在的な心塞栓源のマーカーに基づいて患者を選択的に登録することはなく、脳卒中後の心拍モニタリングで 1 日 6 分までの心房細動が認められた患者を組み入れることができる。したがって、仮にポジティブな結果が得られたとしても、潜在性心房細動、心房細動を認めない心房性心疾患、心房細動を認めない大動脈アテローム性動脈硬化症、心房細動を認めない大動脈アテローム性動脈硬化症など、原因不明の脳梗塞の原因となるさまざまな脳卒中発症機序に関して、抗凝固療法の相対的な有益性については不明のままである。

ATTICUS 試験(NCT02427126)では、アピキサバンまたはアスピリンを用いて、心原性脳梗塞を発症し、少なくとも 1 つの心塞栓を示唆するマーカーを有する患者を登録する。臨床的に明らかな脳梗塞という従来のエンドポイントではなく、フォローアップ MRI における新たな梗塞がアウトカムとなる。ARCADIA 試験(clinicaltrials.gov 登録申請中)では、心原性脳梗塞と少なくとも 1 つの心房性心疾患のマーカーを有する患者を登録し、アピキサバン群とアスピリン群に無作為に割り付け、主要評価項目である再発脳梗塞を評価する。

7-1-3. その他の予防的治療
抗凝固療法以外にも、心房細動患者における心原性塞栓症のリスク低減に有望な戦略がある。

第一に、心房細動に関連した塞栓のほとんどが左心耳 (left atrial appendage) に由来するというエビデンスにより、脳卒中のリスクを減少させるために、左心耳を塞栓する外科的および経カテーテル的治療が行われるようになった。

PROTECT AF 無作為化試験では、標準的なワルファリン療法とウォッチマン左心耳閉鎖デバイスの植え込みによる脳卒中リスクが比較された。最初の解析で非劣性マージンが満たされ、4 年間の追跡調査の結果、このデバイスはワルファリンよりも有効であることが証明された。しかし、不確実性も残っている。左心耳閉鎖デバイスはあらゆる脳卒中のリスクを有意に減少させたが(RR: 0.68; 95%CI: 0.72-3.68)、これはすべて脳出血(RR: 0.15; 95%CI: 0.03-0.49)の顕著な減少によるものであり、脳梗塞(RR: 1.26; 95%CI: 0.72-3.28)の明らかな減少はみられなかった。

経皮的左心耳閉鎖デバイス Watchman
https://www.mitsuihosp.or.jp/watchman/

ワルファリンよりも脳出血のリスクが有意に低い NOAC に対して、左心耳閉鎖術が有利かどうかは不明である。このような不確実性を考慮し、現在のガイドラインでは、脳梗塞のリスクが高く、抗凝固療法が絶対的禁忌である患者においてのみ、これらのデバイスの使用を慎重に推奨している。ただし、PROTECT AF には長期抗凝固療法が禁忌の患者は含まれていなかった。

薬物療法で動悸、呼吸困難、ふらつきなどの心房細動の症状を防ぐことができない場合、カテーテルアブレーション療法を行うことで、心房細動の発生を抑え、正常な洞調律を維持することができる。

無作為化臨床試験において、抗不整脈薬は洞調律の割合を大幅に増やしたにもかかわらず、脳卒中リスクを低下させなかった。これらの試験における脳卒中のほとんどは抗凝固療法を中止した後に発症しており、抗凝固療法は不整脈が見かけ上消失した後も血栓塞栓症に対して保護し続けていることを示唆している。このことは、抗不整脈薬によって不整脈が完全に消失することはまれであること、あるいは心房細動を止めることに成功しても、その根底にある血栓を形成させる心房の異常が除去されるわけではないことを示唆している。

今のところ、ガイドラインでは、カテーテル心房細動アブレーション後の抗凝固療法の中止を推奨している。カテーテルアブレーションは抗不整脈薬よりも効果的に心房細動を止めることができる。しかし、心房細動による脳卒中リスクを減少させるために、カテーテルアブレーションが抗凝固療法の有用な補助となりうるかどうかは、まだ不明である。

最近の解析で、心房細動のカテーテルアブレーション後に集中的な血管危険因子の管理を行った患者では、通常の治療を受けた患者と比較して、左房の大きさと心房細動の再発が有意に減少したことが示された。したがって、心房の異常を治療することが脳卒中のリスクを減少させるかどうかを評価するために、将来的な臨床試験が必要であろう。さらに、もし心房細動が血管危険因子の下流のマーカーであり、頸動脈アテローム性動脈硬化症や脳小血管障害など、心房細動以外の脳卒中機序を引き起こす可能性があるのであれば、心房細動患者における脳卒中予防のための包括的なアプローチは、抗凝固療法に関する推奨だけに焦点を当てるのではなく、すべての血管危険因子の集中的な管理の意義について検討すべきである。現在のところ、心房細動の脳卒中リスクに対する血管危険因子の集中的管理の効果に関するデータはほとんどなく、現在のコンセンサスガイドラインでは、グローバルな血管危険因子の管理は重要な検討事項として強調されていない。

7-2. 心不全
駆出率が低下した患者におけるワルファリン療法と抗血小板療法の比較は、いくつかの無作為臨床試験で行われている。しかし、抗凝固療法は、絶対リスクが低いこと、抗凝固療法に伴う出血リスクが増加することを考慮すると、一次的な脳卒中予防には推奨されない。

7-3. 卵円孔開存症
PFO を有し、脳卒中または一過性脳虚血発作の既往がない患者における抗血栓療法または PFO 閉鎖術の有益性を支持するエビデンスはない。PFO を有する患者における脳卒中再発予防の治療法については、本要約の別のセクションで論じる(「原因不明の脳卒中」のセクションを参照)。

7-4. 大動脈弓部アテローム
同様に、大動脈弓部アテローム患者における脳卒中の特異的な一次予防策を導くエビデンスは存在しない。しかし、動脈硬化が明らかであることから、これらの患者は脳卒中の一次予防に関する一般的な推奨の恩恵に浴することができる。大動脈アテローム性動脈硬化症の患者における脳卒中の再発を予防する治療法に関するデータについては、本要約の別のセクション(「原因不明の脳卒中」のセクションを参照)で述べる。

7-5. 人工心臓弁
人工心臓弁を有する患者における脳卒中予防治療の指針となる無作為化臨床試験のデータはほとんど存在しない。そのため、観察データに基づいて、ガイドラインは人工弁の種類と位置に応じて、ビタミン K 拮抗薬治療に関する詳細な推奨事項を示している。RE-ALIGN 試験は、心房細動を有し、機械的大動脈弁または僧帽弁が最近植え込まれた患者におけるダビガトランとワルファリンの第 2 相ランダム化試験であるが、ダビガトランによる脳卒中と出血の発生率が高かったため、早期に中止された。

7-5. 最近の心筋梗塞
数十年前に行われた複数のランダム化臨床試験では,抗凝固療法が抗血小板療法と比較して急性心筋梗塞後の脳梗塞リスクを低下させることが明らかにされている。これらの臨床試験は冠動脈ステントや抗血小板薬 2 剤併用療法 (dual anti-platelet therapy: DAPT) が普及する以前に行われたものであり,抗凝固薬 1 種類と抗血小板薬 2 種類の 3 剤併用による抗血栓療法は極めて高い出血率をもたらすことが明らかになりつつある。

したがって、現在の専門的なガイドラインでは、左室壁血栓のエビデンスがある ST 上昇型心筋梗塞患者に対しては抗凝固療法が妥当であるとされているが、前尖部の無収縮 (akinesis) や奇異収縮 (dyskinesis) はあるが血栓のエビデンスがない患者に対しては抗凝固療法を弱く推奨するにとどまっている。さらに,ワルファリン,アスピリン,クロピドグレルによる 3 剤併用療法以外の治療法,例えば低用量の NOAC と単一の抗血小板薬の併用療法は,ST上昇型 MI と壁在血栓を有する患者において厳密に評価されていない。

したがって,MI 後の壁在血栓を検出するためのアルゴリズムの改善や新しい治療戦略によって,急性心筋梗塞後の脳卒中リスクを減少させることができるかどうかは依然として不明である。

7-6. 感染性心内膜炎
抗血栓療法は脳卒中予防の柱であるが、感染性心内膜炎患者は出血性脳卒中のリスクが高い。このような集団における抗血栓療法の開始または継続については、高レベルのエビデンスが乏しいため、かなりの論争がある。

8. 心塞栓性脳卒中の急性期治療
上述の予防的治療を行っても、心疾患患者の多くは脳梗塞を発症する。そこで、脳梗塞急性期の治療法について以下に述べる。

脳梗塞後に静脈内血栓溶解療法を受けた患者の長期神経学的転帰については、少なくとも 9 件のランダム化臨床試験が評価されている。これらの試験の患者レベルのメタアナリシスによると、脳卒中発症後 3 時間以内に血栓溶解療法を行った場合、神経学的転帰が良好(後遺障害が残らないと定義)である割合が絶対値で 10%増加した。発症後 3-4.5 時間以内の血栓溶解療法は、絶対値で 5%という統計的に有意な効果を示した。しかし、心塞栓性脳卒中は、静脈内血栓溶解療法を使用できない、あるいは複雑な環境下で発症することが多い。

心疾患を有する患者は、治療レベルの抗凝固療法にもかかわらず脳卒中を呈することがある。PT-INR が 1.7 未満であれば、ビタミン K 拮抗薬を使用していても血栓溶解療法を行うことを長年推奨してきたことは、観察データからも支持されている。専門家の意見では、患者が少なくとも 48 時間 NOAC を服用しておらず、腎機能が正常で凝固パラメータが正常であるという検査所見が確実に証明されない限り、血栓溶解療法を避けることを推奨している。

心塞栓性脳卒中は、最近の弁膜症手術や経皮的冠動脈インターベンションに至った急性心筋梗塞の患者のように、最近の手術や侵襲的手技の状況でも起こりうる。少数の症例シリーズによると、このような状況での静脈内血栓溶解療法は手術部位出血を引き起こす可能性があるが、その場合も長期転帰に強い影響を及ぼさないようである。一方、いくつかの大規模な研究で出血および梗塞の悪化との関連性が認められているので、術後患者に対して静脈内血栓溶解療法の使用を決定する際には注意が必要である。

脳卒中後の患者の多くは、静脈内血栓溶解療法を行ってもなお、後遺症が残る。このため、過去数十年にわたって、静脈内血栓溶解療法にもかかわらず閉塞したままの頭蓋内動脈を再疎通するためのカテーテルを用いた手技の開発に拍車がかかってきた。

ここ数年のいくつかのランダム化臨床試験により、回収可能なステントを展開する最新世代のカテーテルを用いた動脈内機械的血栓除去術が、長期的な神経学的転帰を改善することが立証されている。これらの結果に基づき、米国心臓協会は、以下の基準をすべて満たす患者における機械的血栓除去術をクラス I、エビデンスレベル A で推奨している:

·脳卒中前障害のない成人(modified Rankin Scaleスコア 1 以下)
·頭蓋内内頸動脈または中大脳動脈第 1 分節の閉塞による急性虚血性脳卒中
·NIH Stroke Scale スコア ≧6
·ASPECTS CT 画像スコア ≧6
·脳卒中発症後 4.5 時間以内に血栓溶解療法を静脈内投与を行う
·脳卒中発症後 6 時間以内に鼠径部穿刺を行う

抗凝固療法中あるいは最近侵襲的手技を受けた心塞栓性脳梗塞患者に関連することとして、ガイドラインでは「r-tPA 静注に禁忌のある前方循環の閉塞患者では、慎重に検討した上で脳梗塞発症後 6 時間以内にステントリトリーバーを用いた血管内治療を行うことは妥当である(クラス IIa;エビデンスレベル C)」と述べている。

心原性脳梗塞後の脳卒中再発予防に抗凝固療法が適応となる場合、抗凝固療法を開始または再開するタイミングは不明である。1 件のメタアナリシスでは、脳卒中発症 2 週間以内の抗凝固療法開始については全体として有効性は認められず、サブグループでも有効性は認められなかった。比較的公平に見れば、臨床医の中には、塞栓の再発を最小限に抑えるために最初の 1 週間以内に抗凝固療法を開始する者もいれば、脳梗塞の出血性転化のリスクを最小限に抑えるために数週間待つ者もおり、その実践は大きく異なっていると言える。

9. 今後の方向性
人口統計学的予測や血管危険因子の経年的傾向を考慮すると、心臓塞栓症は脳卒中の原因としてますます一般的になっていくであろう。したがって、脳卒中の負担を軽減するための今後の取り組みには、心危険因子の予防、発見、治療を改善することが必要である。

特に重要な知識のギャップは以下の通りである。

1)心房細動,血栓形成の原因となる心房性心疾患と脳卒中との間の関係の解明

2)潜在性心房細動の集団レベルでのスクリーニングと治療のための最適な戦略

3)心不全や急性心筋梗塞のセッティングにおける心塞栓症を予防するための最適な抗血栓戦略

これらの分野のさらなる進歩は、過去数十年にわたって高所得国で見られた脳卒中発症率の着実な減少を継続させ、中低所得国での脳卒中発症率を減少させるプロセスを開始するのに役立つであろう。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5312810/

亜急性連合性脊髄変性症の MRI 所見

2023-11-07 07:43:25 | 神経
亜急性連合性脊髄変性症
Intern Med 2022; 62: 951-952

57 歳の日本人男性が、4 ヶ月前から進行性の歩行障害で当院を受診した。アルコール依存症の既往があった。

下肢の振動感覚の消失を認め、Romberg 徴候は陽性であった。臨床検査の結果、ヘモグロビン値は 6.3 g/dL(基準範囲: 13.5-17.6 g/dL)、平均赤血球容積は127.7 fL(基準範囲、82.7~101.6 fL)、ビタミン B12 濃度は検出可能レベル以下であり、抗内因子抗体が陽性であった。上部消化管内視鏡検査で萎縮性胃炎が認められた。頸椎、胸椎、腰椎の磁気共鳴画像(magnetic resonance imaging: MRI)では、後索の (T2) 高信号を認めた(写真 A, C, 矢印)。

写真 A, C: 脊髄後索の (T2) 高信号を認める。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10076137/figure/g001/

亜急性連合性脊髄変性症と診断し、ビタミン B12 の補充を開始した。治療により臨床症状は徐々に改善し、歩行も回復した。MRI の異常所見も 3 ヵ月後には改善した(写真 B, D, 矢頭)。しかし、患者の振動感覚は改善しなかった。

写真 B, D: 治療後 3ヶ月の時点では後索の (T2) 高信号は認めなくなっている。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10076137/