鎌状赤血球症(かまじょうせっけっきゅうしょう)
鎌状
赤血球症は、
遺伝子の異常によって引き起こされる
遺伝性の血液疾患、
貧血の一種です。この病気では、
赤血球に含まれる
ヘモグロビンに異常が生じ、特に
酸素濃度が低下した環境下で、本来は円盤状で柔軟であるべき
赤血球が、鎌のような異常な形に変形してしまいます。この異常な
ヘモグロビンは
ヘモグロビンSと呼ばれます。鎌状に変形した
赤血球は柔軟性を失い、細い血管を詰まらせやすくなり、また正常な
赤血球よりも早く壊れてしまう性質を持っています。これにより、全身の組織への
酸素供給が妨げられ、様々な重篤な症状や合併症を引き起こします。本疾患は鎌状
赤血球貧血症とも称され、国際疾病分類(ICD-10)ではD57に分類されています。
病気の原因は、
ヘモグロビンを構成するβ鎖をコードする
遺伝子の
突然変異です。具体的には、11番染色体上のこの
遺伝子の特定の箇所において、本来合成されるべきアミノ酸である
グルタミン酸が、
バリンに置き換わることで異常な
ヘモグロビンSが生成されます。このアミノ酸置換が、
ヘモグロビン分子の性質を変化させ、低
酸素条件下での凝集を招き、結果として
赤血球の鎌状化を引き起こします。
鎌状
赤血球症は常染色体不完全優性
遺伝の形式で親から子に伝わります。異常な
遺伝子を両親から一つずつ受け継いだホモ接合体の場合、体内の
ヘモグロビンの大部分(約90%)が
ヘモグロビンSとなり、重症の溶血性
貧血や広範囲にわたる臓器障害を伴います。医療の進歩により、ホモ接合体の患者さんの平均生存期間は大きく延びましたが、慢性的な多臓器障害は依然として重要な課題です。主な死因には、急性胸部症候群、感染症、血栓による臓器梗塞などが含まれます。一方、片方の親からのみ異常
遺伝子を受け継いだヘテロ接合体(保因者)の場合、
ヘモグロビンSの割合は約40%程度であり、通常は無症状で健康な人と同様の生活を送れますが、極端な低
酸素状態では症状が出現することもあります。
この鎌状
赤血球遺伝子は、日本では稀ですが、主にアフリカ系の人々に見られ、アフリカ、
地中海沿岸、
中近東、
インド北部などの地域で比較的高い頻度で存在します。この偏った分布は、鎌状
赤血球遺伝子が
マラリアに対する抵抗力を与えることと関連しています。
マラリアは
マラリア原虫が
赤血球に感染して増殖する疾患であり、特に小児にとって致死的となりえます。鎌状
赤血球症(ホモ接合体)自体は生存に不利な病気ですが、
マラリアが流行する地域では、ヘテロ接合体の保因者は
マラリアに感染しても重症化しにくいため、
遺伝子を持たない人々に比べて生存率が高くなります。このような自然選択が、鎌状
赤血球遺伝子をこれらの地域で維持してきた主要因と考えられています。ヘテロ保因者の
マラリア抵抗性は、感染した
赤血球内で原虫が増殖する際に生じる環境変化(pH低下など)によって
ヘモグロビンSが凝集し、
赤血球が鎌状化しやすくなるメカニズムに基づいています。鎌状化した
赤血球は
脾臓で速やかに認識され破壊されるため、原虫が増殖する前に排除される効果があると考えられています。
ホモ接合体の患者さんには、様々な重篤な症状が現れます。主なものとして、
赤血球の破壊による溶血性
貧血に伴う
黄疸、血管閉塞による激しい痛みを伴う「疼痛発作」(特に骨や関節)、骨壊死、下腿の慢性潰瘍、感染症への感受性の増加、繰り返される血流障害による
脾臓の機能低下や萎縮などが挙げられます。また、脳梗塞や肺、腎臓などの重要臓器の障害も発生し得ます。
診断は、特に疾患の好発地域にルーツを持つ人で、原因不明の腹痛や骨の痛みなどの特徴的な症状が見られる場合に疑われます。診断確定のためには、血液検査として鎌状
赤血球試験や
顕微鏡での
赤血球形態観察に加え、
ヘモグロビン電気泳動によって異常な
ヘモグロビンSの存在を確認することが一般的です。
治療は、症状の管理と合併症の予防が中心となります。疼痛発作などの症状を誘発する脱水や感染症を防ぐことが重要です。発作時には、水分補給のための点滴、鎮痛剤、
酸素投与、必要に応じた輸血が行われます。疾患の経過を改善させる薬剤として、胎児型
ヘモグロビン(
ヘモグロビンF)の産生を促進するヒドロキシ尿素が使用されることがあります。ヒドロキシ尿素は疼痛発作や入院、輸血の頻度を減少させる効果が示されています。より根治的な治療法としては、健康なドナーからの
骨髄移植がありますが、
免疫抑制剤の継続的な服用など、リスクも伴います。近年、
遺伝子治療の研究も進展しており、将来の治療選択肢として期待されています。