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4.遺 伝 性 疾 患 と ム コ 多 糖*

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Academic year: 2022

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(1)Vol. 23.. No. 2.. 1979. (171). 〔シ ン ポ ジ ウ ム〕 複 合 蛋 白 質 と 病 態. 4.遺. 伝 性 疾 患 と ム コ 多 糖* 谷. ム コ多 糖 代 謝 異 常 をprimary. defectsと す る遺 伝 性 疾. 患 は,McKusick1)(Oct.1977)に (MPS)1‑VIII型(V型. 口昂**. し得 なか った.. よ り遺 伝 性 ム コ多 糖 症 2.尿. は空 自)に 分 類 され,そ れ ぞ れ. の 欠損 酵 素 もほぼ 全 貌 が 明 らか に され て きた.し か し,. 中 ム コ多 糖 の電 気 泳 動 像3). CPC沈. 殿 法 に よ り得 られ た 尿 中 ム コ多 糖 の 酢 酸 バ リ. 欠 損 酵 素 が判 明 した とは い うもの の,酵 素 基 質 に は 入 手. ウ ム中 で の 電 気 泳動 像 は,血 漿 ム コ多 糖 ほ ど単 純 で は な. 困 難 な も の も多 く,依 然 と して 確 定 診 断 の隘 路 に な って. い.正. い る 。酵 素診 断 の 困難 な 病 型 は 勿 論 の こ と,酵 素 診 断 の. dermatan硫. 前 段 階 と して も,尿 中 ム コ多 糖 の 性 状 な どか ら病 型 を 推. れ る.Heparan硫. 定 す る いわ ゆ る"Tentative. 泄 比 率 が高 くな る傾 向に あ る.遺 伝 性 ム コ多 糖 症 の 尿 中. 多 い.こ. Diagnosis"を. 要す ることも. こでは,正 常 人,遺 伝 性 ム コ多 糖 症I‑III型. 常 尿 で はchondroitin4/6硫 酸,heparan硫. 酸 を主 成 分 と し,. 酸 に一 致 す る分 画 が 見 出 さ. 酸 に一 致 す る分 画 は,年 齢 と と もに排. ム コ多 糖 の泳 動 豫 は,MPSI,II,III型. の. にそれぞれ特. 尿 中 ム コ多 糖 の 排 泄 パ タ ー ン,性 状 を 中 心 と した 病 型 分. 徴 的 で あ り,正 常 尿 とも 明 らか に異 な っ てお り,一 見 し. 類 とそ の限 界 に つ い て 述 べ る と と もに,臨 床 像 は遺 伝 性. て病 型 の推 定 も可 能 で あ る(Fig.1).. ム コ多 糖 症 に 酷 似 し,細 胞 レベ ル で の ム コ多 糖 代謝 に 異. 従 来,MPSI型. の 尿 に はdermatan硫. 酸>heparan. 常 が 推 定 され な が ら,尿 中 ム コ多 糖 に 異 常 のみ られ な い 疾 患 の1つ で あ るI‑cell病 につ い て,末 梢 血 リンパ球 を 利 用 す る診 断 へ の ア プ ロー チ につ い て ふ れ てみ た い. 1.血. 漿 ム コ多 糖2). 血 漿 ム コ 多 糖 は ト リ ク ロ ー ル 酢 酸(TCA)で 蛋 白 分 画 に 主 に 含 ま れ,TCA上 TCA沈. 殿 物 を エ ー テ ル で 洗 浄,TCAを. ゼ 消 化,エ. 除 き,プ. タ ノ ー ル 沈 殿,CPC沈. 粗 分 画 を 得 た.正. ロナ ー. 殿 を 行 っ て ム コ多 糖. 常 人 血 漿100mlあ. (ウ ロ ン酸)前. 沈殿 す る. 清 に は 見 出 さ れ な い.. た り168〜272μg. 後 の 収 量 で あ る.こ. た 血 漿 ム コ多 糖 は 電 気 泳 動,酵. の よ うに し て 得 られ. 素 分 解,2糖. マ ッピ ン グ. の 成 績 か らみ て,undersulfatedのchondroitin4硫. 酸. を 主 と し,量. 的 に は 少 な い が 通 常 のchondrdtin4硫. も 見 出 さ れ る.主 4硫. 酸 は,構. 成 分 で あ るundersulfated. 成2糖. 等 モ ル に 含 む.時. と し て ΔDi‑4Sと に,微. 酸. chondroitin ΔDi‑OSを. 量 のchondroitin6硫. ほぼ. 酸 と思 わ. れ る 分 画 が 検 出 さ れ た が,hyaluron酸,heparan硫. 酸. に 相 当 す る 分 画 は 見 出 さ れ な か っ た2検. の. MPSII型. *. の 血 漿 ム コ多 糖 は,正. Some. **Noboru. heritable. disorders. Taniguchi,金. 索 し 得 た1例. Fig.1.尿. 常 者 と の間 に 差 は 見 出. with. abnormal. 中 ム コ多 糖の 電 気 泳 動 像. (0.05M酢. mucopolysaccharide. 沢 大 学 医 学 部 小 児 科 学 教 室 .. ‑61‑. metabolism. .. 酸 バ リ ウ ム)..

(2) 生物物理化学. (172). 硫 酸,MPSII型. で はdermatan硫. 酸≒heparan硫. 味 深 い.Fraction1の. 酸の. よ う なhybrid構. 比 率 で排 泄 され る と され,こ の 比 率 が鑑 別 上 も重 要視 さ. 糖 は,ヒ. れ て ぎた.確 か にあ る程 度 以 上 の年 齢 で あ れ ば 問題 は な. ざ ま な 鎖 長 を も つ も の が 見 出 さ れ,dermatan硫. い が,Fig.1か. 不 均 一 性 を 物 語 る も の と さ れ て い る.6). ら も 明 らか な よ うに 乳 児期 に はMPSII. 型 で あ っ て もheparan硫. Fraction0(chondroitinase. 酸 の 排 泄 比 率 の 低 い 例 もあ り,. 泳 動 パ ター ンのみ か ら の判 定 に 困 難 を 感ず る こ と が あ る.. chondroitinase. ABCに. と 思 わ れ る2糖. を 約4:1の. 酸2糖. 3.尿. 中 コ ン ドロ イ チ ン硫 酸 異 性 体 の2糖 マ ッピ ン. AC分. Fraction. 1はchondroitinase. ABCに. ほ ぼ1:3の. より. ΔDi‑6S. 酸 異 性 体 に も見 出 され,全2糖. 4.尿. 対 す る 態 度 か ら ΔDi‑ 量 成 分 の た め 確 定 し得 な か っ. 尿 中 ム コ 多 糖 のchondroitinase. Fraction3はchondro‑4‑sulfatase,chondro‑6‑sulfa‑ 与 え るの で. ΔDi‑diSEと. ら れ る.こ 考 え ら. heparan硫. れ る.. 和2糖. よ び ΔDi‑diSEの. 単 位 は,す. 酸 の 構 成2糖. 硫 酸2糖. が 尿 中chondroitin硫. Fig.2.尿. 構 造 を もつ 過 硫 酸 不 飽. で に 岩 田5)に よ り,ヒ. roitin硫. ABC抵. 中 ム コ 多 糖(正 ナ ー ゼ 分 解 物 の2糖. (Fig.3).す. 様 の過. heparan硫. 抗 性 分 画 は,. 酸 か らな る と考 え. の 分 画 は 酢 酸 バ リ ウ ム 中 の 電 気 泳 動 で は,. で は,heparan硫. す る 分 画 とheparinに. ト助 効 骨chond‑. と し て 見 出 さ れ て お り,同. 単 位 に対. 酸 標 品 に 一 致 す る単 一 な バ ン ドと して泳 動 さ. れ る が,0.1MHCl中. ΔDi‑diSDお. な わ ち,正 酸 は,い. 酸 に ほ ぼ一 致. 近 い易 動 度 を もつ 分 画 に 分れ る 常 人,遺. 伝 性 ム コ多 糖 症 の 尿 中. ず れ も硫 酸 基 含 量 を 異 に す る2分. 酸 に見 出 され る こ とは興. 常 尿)の. 考え. 中 ヘ パ ラ ン硫 酸 の性 状7). そ の 分 析 値 か ら み て 主 にheparan硫. よ り ΔDi‑OSを. あ り,. の 間 に 差 は見 出 し得 ない.. た.. taseに. の過硫. 対 す る 態 度 か ら ΔDi‑diSB. す る比 率 を比 較 してみ て も,正 常 者 と遺 伝 性 ム コ多 糖 症. モ ル 比 で 与 え る こ と か ら,. リ ゴ 糖 と 考 え ら れ る.. 推 定 さ れ た が,徴. モ ル 比 で 生 じ た.こ. 酸 鎖 か ら得 られ る も の は ΔDi‑diSBと. chondroitin硫. Fraction2はchondroitinaseに diSDと. よ びΔDi‑diS. られ る.こ の よ うな 過 硫 酸2糖 は,遣 伝 性 ム コ多糖 症 の. り易 動 度 の 遅 い 紫 外 線 吸 収 ス ポ ッ トが 見 出. 恐 ら く はhibridオ. 抗 性 分 画)は,. よ り ΔDi‑4Sお. はchondrosulfataseに. dermatan硫. で あ る ΔDi‑OS,ΔDi‑4S,ΔDi‑6S. ΔDi‑4Sを. 酸 鎖の. 酸 鎖 か ら得 られ る主 な 過 硫 酸2糖 は ΔDi‑diSEで. 解 物 に は,. さ れ る(Fig.2).. と. AC抵. 解物中にさま. 以 上 の こ とか ら,正 常者 で は尿 中chondroitin4/6硫. 正 常 糖 ム コ多 糖 のchondroitinase. の ほ か に,よ. AC分. と 考 え ら れ た.. グ法 に よ る検 討4). 既 知 の 不 飽 和2糖. ト半 月 板 のchondroitinase. 造 を もつ オ リ ゴ. コ ン ドロイ チ Fig.3.尿. マ ッ ピ ン グ.. ‑62‑. 中 ヘ パ ラ ン 硫 酸 の 電 気 泳 動 像.. 画.

(3) Vol. 23.. (173). No. 2. 1979. に は 正 常 人 と遺 伝 性 ム コ 多 糖 症 の 間 に 殆 ん ど 差 は み ら れ な い の で,病. 型 類 別 に あ た っ て は,そ. れ ぞれ の ム コ多 糖. の 排 泄 比 率 が 最 も重 要 と 考 え られ,chondroitin4/6硫 酸,dermatan硫. 酸,heparan硫. 酸 の分 別 定 量 が 必 要 に. な る.. 尿 中 ム コ多 糖 のchondroitinase は,原 点 にdermatan硫 tinase ABC分. AC分. 酸+heparan硫. 解 物 を 展 開後 酸 が,chondroi‑. 解 物 の場 合 に はheparan硫. 酸 が 残 る と考. え られ る ので,同 量 の未 分 解 ム コ多 糖 を 同 様 に処 理 し, これ らの ウ ロン酸 量 を 測 定 す る こ とに よ って,そ れ ぞれ Fig.4.尿. の ム コ多 糖 量 を算 出す る こ とが 出来 る.個 々 の ム コ多 糖. 中 ヘ パ ラ ン硫酸 の 薄層 ゲ ル炉 過 ク ロ. の ウ ロ ン酸 測 定 時 の発 色 率 の差 を 考 慮 す れ ば,電 気泳 動. マ ト グ ラ ム.. に よ り求 め た 値 と よ く一 致 す る(Table か らな る こ とが判 る.. の簡 便 性 か らみ て も セル ロース ア セ テ ー ト膜 に よる電 気. 上 述 の よ うに,電 気泳 動 では 正 常 人 と遺 伝 性 ム コ多 糖 症 の 尿 中heparan硫. 泳 動 法 が,尿 中 ム コ多 糖 の排 泄 比 率 の 大 要 を知 る に は最. 酸 に は 質 的 な相 違 は 見 出 し得 な い. も適 してお り,病 型 類 別 へ の第1歩. が,薄 層 ゲ ル炉 過 法 で分 子 サ イ ズを 比 較 して み る と明 ら か な差 が み られ る(Fig.4).MPSIII型 heparan硫. り,ま た,あ. と ま った ス ポ ッ ト. と して 移 動 す るの に対 し,正 常 尿 のheparan硫. diagnosisに. す ぎな い. 酸 は, 6.I‑cell病. MPSI型. のそ れ に ほ ぼ一 致 す る. 分 画 と正 常 尿 のそ れ に 近 い 分 画 の 混合 物 と考 え られ た. 5.尿. くま で もtentative. ので,容 易 に 利 用 出 来 る酵 素 基 質 の 開発 が また れ る に. 幅広 い バ ン ドと な り,そ の分 子 サ イ ズ も大 きい.MPSI 酸 は,MPSII型. と考 え られ る が,こ. の よ うな 方 法 で 確 か め られ る 病 型 の 種 類 は 限 られ てお. とII型 の 尿 中. 酸 は分 子 サ イ ズ も小 で,ま. 型 のheparan硫. 1).し か し,そ. リ ン パ 球 の リ ソ ゾ‑ム. 酵素. に 酷 似 した 臨 床 橡 を示 すI‑cell病. で は,培. 養 線維 芽細 胞 を用 い る と遺 伝 性 ム コ多 糖 症 に近 い35Sの と り こみ がみ られ るが,8)肝な ど の臓 器 に は ム コ多 糖 の増. 中 ム コ多 糖 の 排 泄 比 率3). 加 は証 明 され て い な い し,尿 中へ の ム コ多 糖排 泄 の増 加. そ れ ぞ れ の尿 中 ム コ多 糖 の構 成2糖,電. 気泳動像 な ど. Table. もな い.9)本 症 の培 養 線 維 芽 細 胞 では β‑ガラ ク トシ ダー. 1.尿 中 ム コ多 糖 の 排 泄 比 率(%).. ‑63‑.

(4) (174). 生物物理化学 Table. 2.I‑cell病. 白 血 球 のacid. glycosidase活. 性.. (n moles 4MU/h/107. cells).. ゼ,α‑イ ズ ロニ ダ ー ゼ な ど種 々 の リソ ゾ ー ム酵 素 の活 性. 多 い.し か し,糖 原 病II型 の よ うに 培 養 線 維 芽細 胞や リ. 低 下 が証 明 され る が,末 梢 白血 球 の リ匿 ソ ゾ ー ム酵 素 に は. ンパ 球 で は酵 素 欠 損が 証 明 され るが,好 中 球 では 証 明 出. 活 性 の 低下 は な い とされ て い る.10)し か し,本 症 の末 梢. 来 な い 疾 患 もあ り,リ ンパ 球 の リソ ゾ ー ム酵 素 の活 性 表. 血 リンパ 球 に は 著名 な空 泡 化 が 観 察 され,こ. 現 に は,培 養 線 維 芽 細 胞 と相 通 ず る も のが あ る と も考 え. れ は 糖蛋. 白,ム コ多 糖 の 異 常蓄 積 のた め膨 大 した リ ソ ゾー ムそ の. られ る ので,採 取,取 扱 い の 簡 便 さか らみ て,末 梢 リ ン. もの と され て い る こ とか ら も,リ ンパ球 では これ らの分. パ球 は,こ. 解 に 関 与 す る リソ ゾー ム酵素 の活 性 低 下 が 予 想 され る.. で あ る.. 末 梢 白血 球 は 主 に 好 中球,リ は そ の機 能,life. の よ うな 疾 患 の診 断 に よ り広 く用 い 得 る よ う. ンパ球 よ りな る が,こ れ ら. 文. cycleの 点 か らみ て も全 く異 質 な細 胞. 献. れ る こ とか ら も,9)細胞 の種 類 に よる活 性 表 現 の差 は無 視. 1) McKusick, 105, 1978. 2) Taniguchi, 319, 1974. 3) Taniguchi, 241, 1975. 4) Taniguchi, 169, 1976.. 出 来 な い.好 中 球 と リンパ球 につ い てみ る と,好 中球 で. 5). はI‑cell病 と正 常 者 の 間 に差 はみ られ な い が,リ. 6) Habuchi, H. et al.: J. Biol. Chem., 248: 6019, 1973. 7) Taniguchi, N. et al.: Clin. Chim. Acta, 60: 363, 1975. 8) Schmickel, R. D. et al.: J. Lab. Clin. Med., 86: 672, 1975. 9) Leroy, J. G. et al.: Pediatr. Res., 6: 752, 1972. 10) Wiesmann, U. N. et al.: Acta Paediat. Scand., 63: 9, 1974.. 群 で あ り,当 然,そ れ ぞ れ の細 胞 に おけ る リ ソ ゾー ム酵 素 の 活 性表 現 に は 差 の あ る ことが 考 え られ る.I‑cell病 の 培 養 線 維 芽 細 胞 で は,種 々 の リソ ゾー ム酵 素 の活 性 低 下 が 証 明 され るが,肝,脳. な どで は,β‑ガ ラ ク トシ ダ ー. ゼ の 活 性 低 下 の み が み られ,他 の酵 素 活 性 は 正 常 に 保 た. ンパ球. で は β‑ガラ ク トシ ダ ーゼ を は じめ種 々 の 酵 素 の活 性 低 下 が み られ,PHA刺 な る(Table. 戟培 養 に よ りそ の差 は よ り明 らか に. 2).し か し,両 親 と正 常者 の 間 に は 差 は み. られ ない. 一 般 に リ ソ ゾー ム蓄 積 症 の 診 断 は ,培 養 線 維芽 細 胞 に つ い て欠 損 酵 素 を 証 明す るの が 信 頼性 の 高 い 標 準 的 な 方 法 とされ,末 梢 白血 球 で も酵 素 欠 損 の 証 明 され る こ とが. ‑64‑. 岩 田. 久:日. V. A.: Am. J. Hum. Genet., 30: N. et al.: Clin. Chim. Acta, 50: N. et al.: Biochem. Med., 14: N. et al.: Biochem. Med., 15: 整 会 誌,43:455,1969..

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