難治性小児疾患に対する治療法の開発

2012年の医学会最大のニュースは，iPS細胞作成（体細胞のリプログラミングによる多能性獲得の発見）という業績に対して山中伸弥京都大学教授にノーベル医学・生理学賞が贈られたことであるのは，衆目の一致するところだと思われる。山中教授は，受賞後の記者会見で謙虚に，1日でも早い臨床応用に向けて努力したいと述べられた。

翌年，再生医療や創薬というiPS細胞の臨床応用研究がスタートした。従来，神経や軟骨など，生体材料を得るのに困難な疾患の病態解析はモデル動物に依存する面が大きく，最終的にヒトの疾患に当てはまらない結果も見られた。そのため，このような疾患における特異的な治療法の開発が遅れているのが現状である。

疾患特異的iPS細胞を活用した研究が始まっている。希少疾患を持つ患者から，血球細胞あるいは皮膚線維芽細胞を得ることによりiPS細胞が作成され，それを細胞バンクに保存する事業が始まった。疾患特異的iPS細胞を研究対象とする組織に分化させることで，in vitroで病態解析ができ，薬剤スクリーニングが可能となる。これにより，新規薬剤開発の速度が上がることが期待される。

また，再生医療への応用も期待される。iPS細胞から質的・量的に効率の良い対象組織への分化誘導法の確立，腫瘍発生リスクの回避など解決すべき課題は多いが，次世代の治療法として実用化が望まれる。もう少し広く考えると，間葉系幹細胞などを用いる細胞治療はすでに端緒につき，遺伝子修復法や安全な発現ベクターの開発により，遺伝子治療も再度，注目を浴びつつある。遺伝性疾患も対象としている小児科医は，iPS細胞の臨床応用に貢献できるような成果を生み出すことをめざす必要がある。

遺伝性疾患の解析としては，全exome解析技術の発展も意義が大きい。遺伝子の配列を読むことについては，シークエンサーの進歩により飛躍的に速くなり安価にもなってきたことから，臨床応用されつつある。

小児科学は，多くの先天性疾患を取り扱い，これまで多くの遺伝性疾患の解明に貢献してきた。しかし，超希少疾患や原因が複数の遺伝子にわたるものは，従来用いられていたサンガー法では対処しづらかった。現在，全exome解析の手法により，責任遺伝子が解明される疾患が増えている。また，重症度や病態解析にも全exome解析法が応用されていくことと思われる。

小児科学の分野では，従来，まったく根本的治療のなかった疾患に対して薬剤が開発されてきている。先天性代謝異常症に対する酵素補充療法がその典型例で，遺伝子組み換え技術で作成された酵素を定期的に患者に投与することにより，症状の改善が劇的にもたらされる。小児科医としては，治療できなかった難治性小児疾患を治療可能としてきているということに誇りを覚える。

医学は日進月歩であり，特定の分野のみを取り上げるのは困難であるが，当科としての2013年の小児科学におけるトピックスを取り上げる。本記事の性格上，一部未承認薬に関する記述が含まれているが，ご承知おき願いたい。

最も注目されるTOPICとその臨床的意義
TOPIC 1／先天性代謝異常症に対する酵素補充療法の進展
根本的治療のなかった先天性代謝異常症，すなわち，ライソゾーム酵素欠損症および低フォスファターゼ症などに酵素補充療法が導入され，現在，適応疾患が拡大している。本療法は，対象疾患の予後の改善に大きく貢献している。

この1年間の主なTOPICS
1　先天性代謝異常症に対する酵素補充療法の進展
2　‌mTOR関連神経疾患に対する治療戦略の展望 ─結節性硬化症と皮質形成異常・片側巨脳症
3　小児血液腫瘍における分子生物学的進歩
4　‌新生児低酸素性虚血性脳症up date ─低体温療法と脳保護療法の併用への期待
5　肺高血圧症および心不全の治療の進歩

TOPIC 1▶‌先天性代謝異常症に対する酵素補充療法の進展

最近15年における小児科領域の遺伝性疾患に対する治療の進歩としては，先天性代謝異常症に対する酵素補充療法が挙げられる。先天性代謝疾患の多くは酵素欠損によるものであり，その欠損酵素を補充する治療法がライソゾーム病を中心に開発されてきた^1）。遺伝性疾患に対する比較的安全な根本的治療として，酵素補充療法は今後も発展が期待される。

遺伝子組み換え技術で作成した酵素を注射薬として与え，その酵素を欠損している細胞に取り込ませて，機能を回復させるという方法は，以前は量的に不十分で成功しなかった。ライソゾーム酵素は，蛋白合成後に付加された糖鎖末端のマンノースがリン酸化され，マンノース6リン酸レセプターに結合することによって，細胞外から投与された酵素が取り込まれる。このメカニズムを利用すると，比較的効率よく外来酵素を細胞内に取り込ませることが可能である。

この原理は，多くのライソゾーム酵素に関して成り立つため，現在国内では6疾患7種類の酵素が製剤として承認を受けている（ゴーシェ病，ファブリー病，ポンペ病，ムコ多糖症Ⅰ型，Ⅱ型，Ⅵ型）。さらにウォルマン病，ニーマン・ピック病A型，B型，ムコ多糖症Ⅳ型，ポンペ病の新型融合酵素に対する新規酵素製剤などが次々と治験候補に挙がるまでになった。

ライソゾーム病以外でも，低フォスファターゼ症やフェニルケトン尿症^2）に対する酵素補充療法も開発されてきている。低フォスファターゼ症はTNSALP遺伝子の機能喪失型変異により発症し，常染色体劣性遺伝形式をとる。また，アルカリフォスファターゼ酵素活性低下によりピロリン酸が骨近傍に蓄積し，骨石灰化が抑制され，くる病所見を呈する。

重症例ではピリドキサール-5'-リン酸の細胞内取り込み不足により，痙攣を発症する。遺伝子工学的にハイドロキシアパタイトへの親和性を高めたアルカリフォスファターゼの補充により骨石灰化が劇的に高まり，呼吸機能が改善することが明らかになり，現在日本を含めた全世界で治験が進行中である^3）。

酵素補充療法の欠点としては，中枢神経への移行がほとんど見られないことが挙げられる。したがって，中枢神経症状が改善しない。これに対して，髄液内注射によってこの限界を打破しようとする治験が，ムコ多糖症Ⅱ型，異染性白質ジストロフィーなどに対し，すでに海外では行われている。ほかの開発中の方法も中枢神経への移行を促進する可能性がある。移行が成功すれば，酵素補充療法は新たな可能性を持つことになると考えられる。
（酒井規夫，難波範行，大薗恵一）

◉文 献

1） Ratko TA, et al:Agency for Healthcare Research and Quality(US). 2013;Report No:12(13)-EHC154-EF.

2） Jaliani HZ, et al:Appl Biochem Biotechnol 2013;171(7):1805-18.

3） Whyte MP, et al:N Engl J Med. 2012;366 (10):904-13.

TOPIC 2▶‌mTOR関連神経疾患に対する治療戦略の展望 ─結節性硬化症と皮質形成異常・片側巨脳症

結節性硬化症（tuberous sclerosis；TS）は，皮膚，脳，腎，肺，心臓など，全身性に過誤腫性病変を生じる常染色体優性遺伝形式の疾患である。患者により重症度が大きく異なり，非常に軽症で通常の社会生活が送れる場合から，重度の精神発達遅滞・自閉症や難治性てんかんを有する場合，腎血管筋脂肪腫（angiomyolipoma；AML）による重度腎不全から透析を余儀なくされる場合まで認められる。

TSの原因遺伝子は，TSC1（9q34.13）とTSC2（16 p13.3）であり，それぞれがhamartinとtuberinという蛋白をコードする。PI3K-Akt-mTOR pathwayは，細胞の代謝・成長・分化・生存の制御に関わる重要な代謝経路であるが，TSC1とTSC2は複合体を形成し，この経路上で，mTORを抑制している。TSでは，TSC1／2の変異によりmTOR抑制が外れ，細胞増殖が亢進して過誤腫性病変や血管新生などの病変が生じると考えられている。

TSの生命予後を規定する合併症として，上衣下巨細胞性星細胞腫（subependymal giant cell astrocytoma；SEGA）とAML，女性患者に出現する肺リンパ脈管筋腫症（lymphangiomyomatosis ；LAM）がある。従来，SEGAは切除，AMLは血管塞栓療法，切除，腎移植，LAMは酸素療法と肺移植しか治療法がなかった。しかし，これらの疾患に対してmTOR阻害薬が有効であり^1），SEGAと16歳以上のAMLではエベロリムスの保険適用が認められた。今後，年少例のAMLへの適応拡大やシロリムスのLAMへの適応獲得が期待される。

TS患者の8割がてんかんを，4～7割が精神発達遅滞を合併する。ウェスト症候群は，乳児期に発症する代表的な難治性てんかんであるが，TSでは3～7割に合併すると言われ，発症した場合には，高率に重度精神発達遅滞と自閉症を来す。TSに伴うウェスト症候群は，従来の抗てんかん薬は無効なことが多く，ACTH（adrenocorticotropic hormone）療法でも再発率が高く，知的予後も不良である。しかし，vigabatrinは9割以上の患者で発作を消失させ，早期に服用を開始した場合には重度精神発達遅滞や自閉症の発症を防止できる。

vigabatrinがTSのウェスト症候群に有効な理由は不明であったが，mTORの阻害作用を有することが報告された^2）。また，エベロリムスがTSのてんかんに有効で，患者の行動やQOLを改善することも報告されている。

TSの脳病理では，アストロサイトと神経細胞の異常発生・増殖で特徴づけられる皮質結節が認められ，てんかん発症や精神発達遅滞，自閉症の発症に関連している。難治性てんかんを来す代表的な原因である限局性皮質異形成（focal cortical dysplasia；FCD）のうち，細胞病理学的にballoon cellsと呼ばれる特異な細胞を認めるFCD typeⅡBと片側半球が異常に肥大する片側巨脳症（hemimegalencephaly；HMC）は，TSの皮質結節と病理的に類似しており，切除組織標本を用いた検討や動物実験から，FCD typeⅡBとHMEでもPI3K-Akt-mTOR pathwayの異常が示唆されている^3）。このことから，FCDによるてんかんに対してもmTOR阻害薬の有効性が期待される。

そのシグナル経路の関連性から，TS，FCD typeⅡB，HMEはmTOR関連疾患と位置づけられている。これまでTSは対症療法のみであったが，分子病態が解明することにより新しい治療法が生み出され，さらに類縁疾患への応用も実現しつつある。
（青天目信）

◉文 献

1） Franz DN, et al:Lancet. 2013;381(9861): 125-32.

2） Zhang B, et al:PLos One. 2013;8(2):e57445.

3） Wong M:Biomed J. 2013;36(2):40-50.

TOPIC 3▶小児血液腫瘍における分子生物学的進歩

全ゲノムシークエンス法の発達は，小児がんの分野においても重要な情報をもたらしている。がんが進行すると体細胞変異が蓄積され，新たながんクローンが形成される。次世代シークエンサーを用いて，ダウン症に合併する一過性骨髄異常増殖症から急性巨核芽球性白血病への進展ではコヒーシン複合体やCTCF，EZH2変異が起こり，さらにRAS／TKなどのシグナル伝達系分子をコードする遺伝子群の変異により病勢が進行することが明らかとなった^1）。また若年性骨髄単球性白血病（juvenile myelomonocytic leukemia；JMML）においても，RAS経路の異常によりJMMLが発症し，二次的にSETBP1やJAK3変異が生じることで腫瘍の進展が起こることが明らかにされた^2）。

また，B前駆細胞性急性リンパ性白血病においても，初発時と再発時の腫瘍細胞の遺伝子発現を比較することによりIKZFやEBF1などB細胞の分化を制御する遺伝子異常の付加が再発に関与していたことが分かった。このことから，がんの進行過程が明らかになるだけではなく，予後不良例に対する治療にもつながると思われる^3）。

以上のように，次世代シークエンスなど遺伝子解析の発達は，小児悪性腫瘍の発症機構の解明と新規薬剤の開発につながる。また以前は初発時の白血球数や大きな染色体異常，治療反応性などを治療層別化因子として用いてきたが，今後は分子生物学的なマーカーを用いて治療の適正化がなされることが期待される。

小児急性白血病は小児がんにおいて最も多く，その中でも頻度が高いB前駆細胞性急性リンパ性白血病に対して，我が国で初となる前向き全国統一臨床試験が2012年11月16日に開始され，13年から本格的な登録が開始された。また同年10月には「小児フィラデルフィア染色体陽性急性リンパ性白血病（Ph＋ALL）に対するチロシンキナーゼ阻害薬併用化学療法の第Ⅱ相臨床試験」が開始された。

すでに開始されている急性骨髄性白血病に対する臨床試験と併せ，我が国においてすべての小児白血病に対し前向きの統一臨床試験が行われ，全国どこの施設においても同じ治療を受けることができるようになった。さらに，全国の各施設が協力し貴重な検体を集約化することで，多数例での分子生物学的な側面をはじめ，晩期障害などの合併症やQOLに関する検討も可能となった。その結果，小児白血病治療における重要な課題に対して欧米に比肩しうる答えを出すこと，質の高いエビデンスを我が国から発信することが可能となり，ひいては予後のさらなる改善が期待される。
（橋井佳子）

◉文 献

1） Yoshida K, et al:Nat Genet. 2013;45(11): 1293-9.

2） Sakaguchi H, et al:Nat Genet. 2013;45 (8):937-41.

3） Hogan LE, et al:Blood. 2011;118(19): 5218-26.

TOPIC 4▶‌新生児低酸素性虚血性脳症up date ─低体温療法と脳保護療法の併用への期待

新生児低酸素性虚血性脳症（hypoxic ischemic encephalopathy；HIE）における低体温療法（hypothermia；HT）は，21世紀における新生児医療の最初のブレイクスルーと言える^1）。しかし治療効果に限界があることから，予後因子の解析と併用療法の確立が急務となっている。我が国では新生児HTレジストリー登録を進めており，脳低温療法の実態調査を行う体制が整備されつつある^2）。

新生児の神経学的予後を改善させるための当面の課題は，脳保護療法とHTの組み合わせである。エリスロポエチンやキセノンガスは，その中でも現時点で期待される脳保護療法である。また，幹細胞移植による神経保護と再生の促進が動物HIEモデルにて報告され，海外では臨床試験が開始されている（ClinicalTrials.gov：NCT00593242）。

我が国でも臍帯血由来の幹細胞を用いた脳保護療法が，複数の大学病院を含む6施設の臨床試験「新生児低酸素性虚血性脳症に対する自己臍帯血幹細胞療法」実施の準備段階にある。幹細胞による脳保護療法もさることながら，脳低温療法と幹細胞移植の併用療法が，児の予後を回復するかどうかという研究成果も待たれるところであろう。

また，HIEにおいては新生児発作の有無が予後を左右するとの報告もある^3）。HTの導入において重症度の判断に用いられるamplitude-integrated EEG（aEEG）は，新生児発作の有無をスクリーニングするために有用である。aEEGで発作が疑われる児に脳波検査，治療介入することで予後の改善が期待される。特にトピラマートは脳保護効果も報告されており，HTとの併用による結果が待たれる（ClinicalTrials.gov：NCT01765218）。

以上のように，脳保護が報告されている治療法とHTとの併用療法がいよいよ臨床試験として動きはじめている。2014年は，これらの臨床試験から新たな知見が得られ，脳保護に向けた試みが，次のステージへと飛躍することを期待したい。
（谷口英俊）

◉文 献

1） Jacobs SE, et al:Cochrane Database of Systematic Reviews. 2013;Issue 1:CD003311.

2） 側島久典, 他:日周産期･新生児会誌. 2013;49 (1):178-82.

3） Glass HC, et al:J Pediatr. 2009;155(3): 318-23.

TOPIC 5▶肺高血圧症および心不全の治療の進歩

小児期肺高血圧症は希少であるが，予後不良な難病の1つである。そのため，世界で新たな治療法の検討がされている。

2013年2月，『World Symposium on Pulmonary Hypertension』がフランスで開催されたが，今回，初めて小児部門のtask forceが設置され，肺高血圧症の臨床分類に小児科の意見が取り入れられた。また，小児の特発性肺動脈性肺高血圧症の治療目標やアルゴリズムが初めて提唱された。我が国においても，「肺高血圧症治療ガイドライン」（2012年改訂版）がリリースされ，『第1回日本肺高血圧学会学術集会』においても，肺高血圧症の治療に関する最新の情報交換が行われた。

現在の基本的な肺高血圧治療薬は，プロスタノイド，ホスホジエステラーゼ5阻害薬，エンドセリン受容体拮抗薬の3系統である。小児におけるこれら治療薬のエビデンスは少ないが，我が国においても治療薬が使用可能となる時代変遷とともに，5年生存率が42.9％から96.4％に上昇し，予後の改善が見られる^1）。同時に，予後不良因子として，BMPR2遺伝子異常のキャリア，診断時のBNP値と右室機能（tricuspid Em velocity）が重要であることも示された。
生命予後をプライマリ・エンドポイントにした初めての臨床試験（SERAPHIN study）で，有効性の示されたエンドセリン受容体拮抗薬（マシテンタン）^2）の小児への応用が期待されるほか，さらなる新規治療薬の導入と基礎研究の発展による新薬の開発により，治療成績がさらに改善することが望まれる。肺高血圧症における性差のメカニズムに関する基礎研究は，新たな治療ターゲットとして注目される^3）。

小児心不全の分野では，2012年に開始された「重症心不全小児患者に対する小児用補助人工心臓EXP-01の多施設共同臨床試験」において，13年に治験が終了して我が国で初めて使用可能となる小児用人工心臓の導入申請中である。さらに，同年5月「小児重症心筋症に対する自己由来細胞シート移植による新たな治療法の開発（大阪大学医学部附属病院）」が厚生労働省科学技術部会で承認され，小児重症心不全に対する再生医療の臨床研究もスタートしている。

おわりに，2012年6月，大阪大学医学部附属病院にて，改正臓器移植法に基づき，6歳未満のドナーから心臓移植を受けた10歳未満の患児は，移植後1年半を経過した13年現在，自宅で元気に生活している。救うことのできなかった重症心不全小児の命を，救うことのできる時代へと歩みはじめているが，その道が着実に続いていくことが望まれる。
（小垣滋豊）

◉文 献

1） Saji T：Circ J. 2013;77(11):2639-50.

2） Pulido T, et al：N Engl J Med. 2013;369(9): 809-18.

3） Ichimori H, et al:Circ J. 2013;77(8):2118-26.