グリコーゲン貯蔵病

グリコーゲン貯蔵病は遺伝性疾患であり、グリコーゲン合成または分解における酵素欠損が、主に肝臓や筋肉組織におけるグリコーゲンの量または構造の異常を引き起こします。これらは関与する酵素に応じて古典的に型（例えば、I型/フォン・ギールケ病、II型/ポンペ病、V型/マッカーデル病）で分類され、血糖恒常性を障害する肝臓型と、活動筋へのエネルギー供給を損なう筋肉型に大別されます。

Definition

グリコーゲン貯蔵病は、グリコーゲン合成、分解、または解糖調節に関わる酵素の欠損によって引き起こされる遺伝性疾患であり、その結果、グリコーゲンが過剰に蓄積したり、構造的に異常なグリコーゲンが蓄積したりします。これは、ほとんどの場合、肝臓、骨格筋、またはその両方で発生します。

Scope

本項目では、グリコーゲン代謝における阻害という共通の概念、肝臓型と筋肉型の表現型の区別、主要な酵素欠損、およびそれらを特定するために用いられる生化学的推論について扱います。個々の疾患サブタイプは、分類を説明するためにのみ記述されています。これは参照用の概要であり、特定のグリコーゲン症の管理に関する手引きではありません。

Key concepts

• グリコーゲン合成とグリコーゲン分解
• グルコース-6-ホスファターゼ欠損症（I型、フォン・ギールケ病）
• 酸性α-グルコシダーゼ欠損症（II型、ポンペ病）
• ミオホスホリラーゼ欠損症（V型、マッカーデル病）
• 肝臓型と筋肉型の表現型
• 絶食時低血糖と肝腫大
• 運動不耐症とセカンドウィンド現象
• リソソーム内と細胞質内のグリコーゲン蓄積

Mechanisms

グリコーゲンは分岐したグルコースの貯蔵ポリマーであり、その合成と分解は一連の酵素によって制御されています。いずれかの段階での欠損は、それぞれ異なる疾患を引き起こします。I型のような肝臓型では、グルコース-6-ホスファターゼの欠損により、肝臓が絶食中に遊離グルコースを放出できなくなり、肝腫大、絶食時低血糖、乳酸アシドーシスを引き起こします。コリ夫妻による肝臓のグルコース-6-ホスファターゼ活性の欠損の発見は、臨床的なグリコーゲン症と特定の酵素欠損を初めて結びつけました。V型のような筋肉型では、ミオホスホリラーゼの欠損により、運動中のグリコーゲン動員が阻害され、運動不耐症と特徴的なセカンドウィンド現象が生じます。II型（ポンペ病）は、酸性α-グルコシダーゼの欠損によりリソソーム内にグリコーゲンが蓄積するという点で特徴的であり、グリコーゲン症とリソソーム蓄積症の両方の側面を持っています。

Clinical relevance

グリコーゲン貯蔵病は、単一の酵素欠損と、絶食時低血糖と肝腫大、または労作時の筋症状といった認識可能なパターンを結びつけ、経路の論理がどのように分類を導くかを示しています。米国臨床遺伝医学会（American College of Medical Genetics and Genomics）のような診療ガイドラインは、I型の診断とモニタリングの方法を体系化しています。本項目は、参照のためにその全体像を要約するものであり、個別の診断や治療の推奨を提供するものではありません。

Epidemiology

グリコーゲン貯蔵病は個々には稀な疾患です。I型とII型はより頻繁に記述される形態の一つであり、いくつかの疾患は現在、酵素アッセイ、生化学検査、またはポンペ病の場合、一部のプログラムにおける新生児スクリーニングによって検出可能です。正確な発生率は、集団や発見方法によって異なります。

History

グリコーゲン貯蔵病は、酵素学的に定義された最初の代謝疾患の一つです。フォン・ギールケは1920年代に彼の名を冠する肝腎型グリコーゲン症を記述し、ガーティ・コリとカール・コリによる1952年の肝臓のグルコース-6-ホスファターゼ活性の欠損の特定は、臨床疾患と特定の欠損酵素との間の最も初期の直接的な関連の一つを提供し、I型分類の基礎を築きました。その後の数十年で、マッカーデル病の筋ホスホリラーゼ欠損とポンペ病のリソソーム欠損が追加され、現代のガイドラインは現在、診断と経過観察を体系化しています。

Key figures

• Gerty Cori
• Carl Cori
• Edgar von Gierke
• Joannes Pompe
• Brian McArdle
• Priya Kishnani

Seminal works

• cori-cori-1952
• kishnani-2014
• labrune-2002

Frequently asked questions

なぜ一部のグリコーゲン貯蔵病は低血糖を引き起こし、他のものは筋肉症状を引き起こすのですか？

肝臓型（I型など）は、絶食中に肝臓がグルコースを放出する能力を損なうため、低血糖と肝腫大を引き起こします。一方、筋肉型（V型など）は、筋肉におけるグリコーゲン分解を阻害するため、低血糖ではなく運動不耐症を引き起こします。

なぜポンペ病はグリコーゲン貯蔵病とリソソーム病の両方に分類されるのですか？

ポンペ病では、欠損している酵素である酸性α-グルコシダーゼが通常リソソーム内で機能するため、グリコーゲンがこれらの細胞小器官内に蓄積します。このため、ポンペ病はグリコーゲン症とリソソーム蓄積症の両方に分類されます。