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SPTAN1遺伝子とは?てんかん性脳症から痙性対麻痺・遠位型ミオパチーまで、多様な症状と最新治療を遺伝専門医が解説

仲田洋美 医師

この記事の監修:仲田洋美(臨床遺伝専門医)

のべ10万人以上の意思決定に伴走。国際医療誌『Medical Care Review APAC』『Global Woman Leader』の2誌で表紙を飾り、「Top Prenatal Testing Service in APAC 2025」に選出されるなど、世界基準の遺伝医療を提供。

SPTAN1遺伝子は、神経細胞の「かたち」と「電気の流れの起点」を支えるαII-スペクトリンという足場タンパク質の設計図です。同じ遺伝子の変化が、赤ちゃんの重いてんかん性脳症から、比較的軽い発達の遅れ、大人になってからの歩きにくさ(痙性対麻痺)、足の筋力低下(遠位型ミオパチー)まで、驚くほど幅広い症状を引き起こします。この記事を読むと、「なぜ同じ遺伝子でこれほど症状が違うのか」という最大の疑問に、変異の“場所”と“こわれ方”という観点から答えが見えてきます。まれな遺伝子ですが、その仕組みは神経の基本設計そのものにつながっており、理解することは神経発達症全体の理解にもつながります。遺伝専門医がやさしく解説します。

この記事でわかること
📖 読了時間:約20分
🧬 スペクトリン・てんかん性脳症・遺伝性痙性対麻痺
臨床遺伝専門医監修

Q. SPTAN1遺伝子とは何をする遺伝子ですか?まず結論だけ知りたいです

A. SPTAN1は「αII-スペクトリン」という、細胞膜のすぐ内側を網目状に裏打ちして細胞のかたちを保つ足場タンパク質の設計図です。とくに神経細胞では、活動電位(神経の電気信号)が生まれる軸索起始部(AIS)という起点の骨組みを支えています。この遺伝子の変化は、変異の“場所”と“こわれ方”によって、重いてんかん性脳症から軽い発達の遅れ、痙性対麻痺、遠位型ミオパチーまで幅広い症状を起こします。同じ遺伝子でも、こわれ方が違えば重症度も大きく変わるのが最大の特徴です。

  • 基本のはたらき → 細胞膜を裏打ちする骨組み。神経では活動電位の起点(AIS)を支える主要部品
  • 最重症型(DEE5) → C末端の“つなぎ目”に生じるインフレーム変異が、正常品まで巻き込む「ドミナント・ネガティブ効果」で毒性の塊をつくる
  • より軽い型 → タンパク質の量が半分に減る「ハプロ不全」型は、脳の破壊を免れ、比較的軽い発達遅滞・失調症にとどまることが多い
  • 新しく分かった病型 → 2019年以降、遺伝性運動ニューロパチー、痙性対麻痺91型、遠位型ミオパチーなど、SPTAN1関連疾患の表現型が相次いで拡大
  • 遺伝カウンセリングの要点 → 重症型の多くは新生突然変異(de novo)だが、痙性対麻痺・失調症では親から受け継ぐ例もあり、病型で再発の考え方が変わる

🧬 SPTAN1遺伝子の基本情報

項目 内容
遺伝子名 SPTAN1(Spectrin Alpha, Non-Erythrocytic 1)/別名 α-fodrin、NEAS
タンパク質 αII-スペクトリン/細胞膜を裏打ちする足場タンパク質
染色体上の位置 第9染色体長腕 9q34.11
遺伝子OMIM番号 182810
主なはたらき 細胞膜の直下を網目状に裏打ちし、細胞のかたちの維持・膜タンパク質の配置・機械的ストレスからの保護を担う。神経では活動電位の起点(軸索起始部)の骨組みを支える
主な発現部位 全身に広く発現。とくに中枢・末梢の神経系と心筋で高発現
生殖細胞系列変異と関連疾患 発達性てんかん性脳症5型(DEE5/旧EIEE5・West症候群)/発達遅滞・知的障害/痙性対麻痺91型(SPG91)・小脳失調症/遠位型ミオパチー・遺伝性運動ニューロパチー11型(dHMN11)
代表的な変異と病態 C末端のインフレーム変異=ドミナント・ネガティブ効果(重症)/ナンセンス・フレームシフト等=機能喪失・ハプロ不全を生じうる/N末端付近の一部のミスセンス(例 p.Arg19Trp)=スペクトリン複合体の安定性・相互作用の障害と関連(痙性対麻痺・失調症)
検査上の注意 全エクソーム(WES)・全ゲノム(WGS)や遺伝子パネルで検出。重症型と軽症型は変異の場所と種類で見分けることが重要

各項目の根拠と詳しい解説は、本文の該当セクションをご覧ください。

1. SPTAN1遺伝子とαII-スペクトリン ─ 細胞の「かたち」を支える足場

まず結論から言うと、SPTAN1は細胞膜のすぐ内側を裏打ちして細胞のかたちを保つ「αII-スペクトリン」という足場タンパク質の設計図であり、とくに神経と心臓で重要なはたらきをしています。この一文が、これから説明するすべての病気の出発点になります。

SPTAN1は、Spectrin Alpha, Non-Erythrocytic 1(非赤血球型のαスペクトリン1)の頭文字をとった遺伝子名です。この遺伝子は第9染色体の長腕、9q34.11という場所にあり、57個のエクソン(設計図の部品)から成り立っています[1]。つくられるタンパク質は「αII-スペクトリン」で、別名としてα-fodrin(フォドリン)とも呼ばれます。名前に「非赤血球型」とつくのは、赤血球のかたちを保つよく似た仲間(SPTA1)と区別するためで、SPTAN1のほうは赤血球以外の全身の細胞、とりわけ脳・神経・心筋で活躍します[2]

💡 用語解説:スペクトリンと「足場タンパク質」

スペクトリンは、細胞膜の内側にはりめぐらされた「網」をつくるタンパク質です。細胞は水風船のように柔らかいので、そのままでは形が崩れたり、押されたときに破れたりします。スペクトリンの網は、テントの骨組みのように膜を内側から支え、かたちを保ち、外からの力に耐える役割を果たします。このように、それ自体が酵素として働くのではなく、他の部品を正しい位置に固定する「土台」として働くタンパク質を足場(スキャフォールド)タンパク質と呼びます。

αII-スペクトリンは、ただの構造材ではありません。カルシウムイオンやカルモジュリン(細胞内の情報伝達に関わる分子)と結びつく性質を持ち、細胞膜の骨組みを状況に応じて組み替えたり、物質の分泌を調節したりする、動的なはたらきも担っています[2]。さらに、細胞の核の中ではDNAの傷を修復する足場としても働くことが知られており、一つのタンパク質が細胞のさまざまな場面で「縁の下の力持ち」を務めていることが分かってきました[2]

この遺伝子は、ハエや線虫といった無脊椎動物からヒトに至るまで、進化の過程でほとんど姿を変えずに受け継がれてきました。生き物にとって、細胞膜を裏打ちするこの仕組みが生命維持の根幹に関わるほど重要で、うかつに変えられない設計図だということです。だからこそ、この遺伝子に変化が起きると神経系を中心に深刻な影響が出やすい、という背景があります。ご本人やご家族にとっては、「まれで聞き慣れない遺伝子だけれど、体の最も基本的な部品の一つがうまく働かなくなった状態なのだ」と理解しておくと、その後の症状の広さも腑に落ちやすくなります。

2. 細胞骨格の裏打ち構造 ─ α と β が組み合わさって網をつくる

スペクトリンは、αとβという2本のタンパク質がペアを組み、それがさらに連結して長いロープになり、最後に網目状のネットワークをつくります。この「組み立ての順番」を知っておくと、なぜ特定の場所の変異が特別に重いのかが理解しやすくなります。

スペクトリンの基本部品は、らせん状にねじれた「スペクトリンリピート」という単位のくり返しです。αサブユニット(SPTAN1がつくる部分)とβサブユニットは、互いに逆向きに寄り添ってヘテロ二量体(ダイマー)というペアをつくります[1]。さらにこのペアどうしが頭と頭を突き合わせるように結合し、約200ナノメートルの長さを持つ、しなやかで丈夫なヘテロ四量体(テトラマー)ができあがります。このダイマー・テトラマーが正しくつくられることが、タンパク質として機能するための絶対条件になります。

図1:αII-スペクトリンが網目構造になるまでの4ステップ

① 遺伝子
SPTAN1が
αII-スペクトリンを
つくる
② ペア
αとβが逆向きに
結合しダイマーに
③ ロープ
頭どうしが結合し
テトラマーに
④ 網
アクチンと結び
膜の裏打ち網に

αとβが正しくペアを組めることが、④の網が完成する大前提。この「ペアづくり」を邪魔する変異が、最も重い症状につながります。

できあがった四量体の両端は、短いアクチンフィラメント(別の骨格タンパク質)と結びつき、細胞膜のすぐ下に六角形の網目のネットワークをつくります。この網は、アンキリンというアダプター(つなぎ役)のタンパク質を介して、膜を貫くイオンチャネルや接着分子と物理的につながっています[1]。こうして、細胞のかたちを保ち、膜のタンパク質を正しい位置に配置し、外からの機械的な力から細胞を守る、という必須の役割が果たされます。

ここで押さえておきたいのが、αとβがペアを組む「境界面」の重要性です。αII-スペクトリンがβスペクトリンと正しくペアを組めるかどうかは、αスペクトリンのC末端側にある最後の2つのリピート(α20・α21と呼ばれる部分)にかかっています[3]。この部分の設計が乱れると、ペアが正しく組めなくなり、後で説明する最も重い神経の病気が引き起こされます。つまり「どこが壊れるか」が病気の重さを決める、という話がここから始まります。ご本人・ご家族にとっては、遺伝子検査で見つかった変異が「タンパク質のどの部分に当たるのか」が、見通しを考えるうえで大切な手がかりになる、と知っておくとよいでしょう。

3. 軸索起始部(AIS)での役割 ─ 神経の「電気の起点」を支える

神経系でのSPTAN1の最も重要なはたらきは、活動電位(神経の電気信号)が生まれる「軸索起始部(AIS)」という特別な場所の骨組みを支えることです。ここが崩れると、神経が正しく信号を出せなくなり、てんかんや発達の問題につながります。

神経細胞は、細胞体から一本の長い軸索を伸ばして信号を送ります。その軸索の付け根、細胞体からわずか20〜60マイクロメートルの区間が軸索起始部(AIS)です。この短い区間には2つの大切な役目があります。第一に、電気を通すイオンチャネル(とくにナトリウムチャネル)が非常に高い密度で集まっているため、ここが活動電位の発火点(引き金)になります。第二に、軸索と細胞体のあいだで物質が混ざらないようにする「関所」として働き、神経細胞の向き(極性)を保っています。

💡 用語解説:活動電位と軸索起始部(AIS)

活動電位とは、神経細胞が情報を伝えるために発する「電気のパルス」です。神経細胞は、この電気信号を軸索という電線に沿って走らせて、次の細胞に情報を渡します。その電気が最初に生まれる場所が軸索起始部(AIS)です。いわば、神経細胞にとっての「点火プラグ」であり、ここが正しく組み立てられていないと、そもそも信号がうまく発火せず、神経回路の興奮と抑制のバランスが崩れてしまいます。

このAISを組み立てる「現場監督」が、アンキリンGというタンパク質です。アンキリンGは、ナトリウムチャネルやカリウムチャネル、細胞接着分子などを膜の上の正しい位置に高密度で固定します。ただし、監督自身もどこかにしっかり繋ぎ止められていなければ、集めた部品ごと流れてしまいます。その「繋ぎ止め役」を担うのが、αII-スペクトリン(SPTAN1)とβIV-スペクトリンでできた四量体です[2]。軸索には、アクチンがリング状に約190ナノメートル間隔で並ぶ規則的な構造があり、αII/βIV-スペクトリンの四量体は、隣り合うアクチンリングどうしを橋渡しして固定します。こうして「イオンチャネル → アンキリンG → αII/βIV-スペクトリン四量体 → アクチンリング」という鎖がつながって、はじめてAISの構造が完成します[2]

同じ仕組みは、有髄神経の「ランヴィエ絞輪」でも働いています。ミエリン(神経の絶縁体)の切れ目にあたるこの場所も、アンキリンGとβIVスペクトリンによってイオンチャネルが精密に配置され、電気信号が跳ぶように速く伝わる跳躍伝導を支えています。SPTAN1はこの舞台裏でも土台として働いているわけです。

かつては「AISにはαIIスペクトリンは存在しない」とする説もありましたが、その後の詳しい解析で、実際にはαIIスペクトリンがAISに欠かせない構成部品として存在していることが証明されました[2]。動物実験でも、ラットの脳でSptan1を欠失させると、樹状突起や軸索の発達異常、AISの完全な消失、抑制性神経のつながりの減少が起こることが確認されています[2]。この「AISが失われる」という現象こそが、SPTAN1の病気で重いてんかんが起こる分子レベルの理由です。ご家族にとっては、「発作は気の持ちようや育て方の問題では決してなく、神経の点火装置そのものの組み立ての問題なのだ」という点が、自責の念を手放すうえで大切な事実になります。

仲田洋美院長

🩺 院長コラム【「原因は分かっています」と言える意味】

重いてんかんや発達の遅れがあるお子さんのご家族は、「妊娠中の何かがいけなかったのか」「育て方が悪かったのか」と、ご自分を責めてしまうことが少なくありません。けれど、SPTAN1のような遺伝子が関わる場合、原因は神経の設計図の一文字の違いにあり、生活習慣や愛情の量とは無関係です。

私は、原因遺伝子が分かることには、治療の手がかり以上の意味があると考えています。それは「あなたのせいではない」と、医学的な根拠をもってお伝えできることです。原因の分からない不安のなかで自分を責め続けるより、仕組みを正確に知ったうえで、これからできることに目を向けていただく。遺伝子を調べることの価値の一つは、そこにあると実感しています。

4. 変異の「場所」と「こわれ方」で重症度が変わる ─ 3つのメカニズム

SPTAN1の症状が「重いてんかん性脳症」から「軽い発達遅滞」「大人の歩きにくさ」までこれほど広い最大の理由は、変異のタイプによって細胞の中で起きることが根本的に違うからです。大きく3つのパターンに分けて理解すると、全体像がすっきり見えてきます。

これまでにSPTAN1では非常に多くの病的変異が報告されており、直近の研究では約60種類もの異なる変異が集計されています[4]。同じ遺伝子でありながら、これらの変異が引き起こす症状は一つの病気にとどまらず、乳児期の致命的なてんかん性脳症から、軽い発達の遅れ、痙性対麻痺、遠位型ミオパチーまで、極めて広い範囲に及びます。この「一つの遺伝子がさまざまな顔を見せる」性質を、専門的にはプレイオトロピー(多面発現)と呼びます。

💡 用語解説:ミスセンス・インフレーム・ナンセンス変異

遺伝子は、3文字ずつの「暗号(コドン)」でアミノ酸を指定する設計図です。この設計図の壊れ方には、いくつかの種類があります。

・ミスセンス変異=1文字だけ変わって、別のアミノ酸に置き換わる。タンパク質はできるが、性質が少し変わる。

・インフレーム変異=3の倍数だけ欠けたり増えたりする。全体の読み枠はずれず、一部だけ欠けた/増えたタンパク質ができる。

・ナンセンス/フレームシフト変異=途中で設計図が「終わり」の合図になったり、読み枠がずれたりして、途中で切れた不完全なタンパク質しかできない。多くは細胞が「不良品」として処分する。

【メカニズム①:ドミナント・ネガティブ効果 ─ 最も重い型】
最も重い「発達性てんかん性脳症5型(DEE5)」の主な原因は、単にタンパク質が半分に減ることではなく、変異したタンパク質が正常なタンパク質の働きまで積極的に邪魔してしまう「ドミナント・ネガティブ効果」です[3]。2010年にSaitsuらが初めて提唱したこの仕組みは、先ほど説明したC末端のペアづくりに必須の領域(α20付近)で、インフレームの欠失・重複や特定のミスセンス変異が起きたときに生じます[5]

この領域に変異が起きると、変異型のαII-スペクトリンはβスペクトリンと正しくペアを組めなくなります。行き場を失った変異タンパク質は分解されずに細胞内にたまり、毒性を持つ「凝集体(かたまり)」を形成します[2]。この毒性のかたまりが、正常なスペクトリンも巻き込んでAISのイオンチャネルの集積を妨げ、軸索の発達やシナプス形成を根本から壊してしまうのです。患者さん由来の細胞でも、実際にαII-スペクトリンの不規則な凝集が確認されています[6]。動物モデルでも、ドミナント・ネガティブ作用を示すSpna2 R1098Q変異をもつヘテロ接合マウスでは、進行性失調や運動機能低下が認められており、変異アレルそのものが機能障害を引き起こしうることが示されています[7]

【メカニズム②:ハプロ不全(機能喪失)─ 比較的軽い型】
一方、ナンセンス変異やフレームシフト変異のように「途中で切れた不完全なタンパク質」しかできない変異では、まったく違うことが起こります。この場合、不良品のmRNA(設計図の写し)は細胞が「ナンセンス変異依存mRNA分解(NMD)」という品質管理の仕組みで処分するため、毒性のかたまりはできません[8]。もう片方の正常な遺伝子から正常なタンパク質がつくられ続けるので、量は減っても機能する骨組みは残ります。この「量が半分になった」状態をハプロ不全と呼びます。その結果、進行性の激しい脳萎縮は起こりにくく、より軽い発達遅滞・知的障害・遅れて出るてんかん・失調症といった、比較的おだやかな症状にとどまることが多いのです[6]

【メカニズム③:一部のミスセンス変異 ─ 痙性対麻痺・失調症との関連】
3つ目は、痙性対麻痺や失調症を起こす特定のミスセンス変異群です。これらにはN末端側の変異が含まれ、とくにp.Arg19Trpなどではスペクトリン複合体の安定性や分子間相互作用が障害されると考えられています[9]。ただし、その分子機序は変異ごとに一様ではなく、単純なハプロ不全だけでは説明できない可能性があります。こうした変異は痙性対麻痺や小脳失調症と関連し、発症年齢も小児期から成人期まで幅があります。ご本人・ご家族にとっては、見つかった変異の位置・種類と、これまで同じ変異で報告された表現型をあわせて評価することが、見通しを考える第一歩になります。この点は、遺伝カウンセリングで最も丁寧に整理すべきところです。

図2:同じ遺伝子でも「こわれ方」で結果が3つに分かれる

① ドミナント・ネガティブ
C末端のインフレーム変異

毒性のかたまり

最重症(DEE5)
② ハプロ不全
ナンセンス・フレームシフト

量が半分(毒性なし)

比較的軽症
③ 一部のミスセンス変異
N末端などのミスセンス

複合体の安定性・相互作用が障害

痙性対麻痺・失調

5. 発達性てんかん性脳症5型(DEE5)─ 最も重い病型

最も重い病型が、乳児期のごく早期に発症する発達性てんかん性脳症5型(DEE5、旧称EIEE5)です。難治性のてんかん発作と重い発達の停滞を特徴とし、頭部MRIで脳の萎縮などのはっきりした所見が見られるのが目印です。

DEE5(OMIM #613477)は、多くが新生児期から生後数か月という極めて早い時期に発症します[5]。大部分は、親の遺伝子には異常がなくお子さんに新しく生じた新生突然変異(de novo変異)によって起こります。中心的な症状は点頭てんかん(infantile spasms)で、これはWest症候群とも呼ばれます。ごく短い収縮発作が集まって群発するのが特徴で、脳波では高度に乱れた「ヒプスアリスミア」という所見が見られます[5]

古典的な重症DEE5では、頭部MRIに特徴的な所見がみられることがあります。進行性の大脳萎縮、脳幹・小脳萎縮、髄鞘形成不全(神経の絶縁体がうまくできないこと)、脳梁(左右の脳をつなぐ橋)の菲薄化などが、古典的な重症例で報告されています[3]。これらの不可逆的な変化により、患者さんは重い筋緊張の低下、手足のつっぱり(痙直型四肢麻痺)、視線が合わない、重度の知的障害などを示し、発語や独立歩行の獲得は難しいのが実情です[5]。発作は多くの抗てんかん薬に対して極めて治りにくく、続く発作がさらに発達を止めてしまう、という悪循環が問題になります。

なぜこれほど重いのか。それは、先に述べたドミナント・ネガティブ効果によって、正常なスペクトリンまで巻き込む毒性のかたまりができ、AISが根本から崩れてしまうからです[2]。ご家族にとって、この診断はとてもつらいものです。それでも、原因が特定できることには、いくつかの実際的な意味があります。似た症状を示す他の病気との区別がつき、不要な検査を減らせること、そして次のお子さんを考えるときの再発の見通しを、正確な情報にもとづいて整理できることです。大部分がde novo変異のため、ご両親の次の妊娠での再発率は一般に低いと説明されますが、まれに親の生殖細胞にモザイク(一部の細胞にだけ変異がある状態)がある可能性も含めて、専門家と一緒に考えていくことが大切です。

6. 発達遅滞・知的障害を主とする中間型・軽症型

ドミナント・ネガティブ変異の領域を外れた変異や、ハプロ不全を起こす変異では、DEE5よりずっとおだやかな症状にとどまります。脳MRIが正常か、あってもごく軽度の変化にとどまることが多く、致命的な脳の破壊は免れます。

SPTAN1の変異をもつ患者さんを幅広く集めた研究では、症状の内訳が具体的に示されています。ある国際的なコホート研究(26家系・31名)によれば、知的障害や学習障害は約73.5%、運動の遅れは約58.8%、失調症は約48.4%、てんかん発作は約38.7%、眼球運動の異常は約22.6%で認められました[6]。このグループの患者さんは、言葉の遅れや軽度から中等度の運動の遅れを主なきっかけに、2歳前後で医療機関を受診することが多いとされています。てんかんを伴う場合も、乳児期以降に出る焦点発作などで、DEE5ほど治りにくくはないことが多いのが特徴です。

図3:SPTAN1変異コホート(26家系31名)でみられた主な症状の割合

知的障害・学習障害 73.5%
運動の遅れ 58.8%
失調症 48.4%
てんかん発作 38.7%
眼球運動の異常 22.6%

知的障害・学習障害が約4分の3の患者さんで認められ、次いで運動の遅れ・失調症・発作が続きます。

このグループで極めて重要なのは、頭部MRIの所見が正常か、あっても軽度にとどまることが多い点です[6]。DEE5の古典的な重症例でみられるような高度の大脳白質・脳幹の異常は通常みられません。最近では、機能喪失型でありながらハイポモルフィックな性質をもつ変異(p.Gln1448Pro)を第9染色体の片親性ダイソミーで受け継いだ患者さんが、軽度の知的障害と失調症にとどまった例も報告されています[10]。一方で、より強いフレームシフトや欠失をもつ患者さんでは、運動障害・発達遅滞・発作がより目立つことも示されており、遺伝子機能の低下の程度が、症状の重さに関与する可能性が示唆されています[10]。ご家族にとっては、「同じSPTAN1でも、うちの子の変異は軽い側のグループなのか、重い側なのか」を専門家と確認することが、日々の見通しを立てるうえで実際的な意味を持ちます。

7. 遺伝性痙性対麻痺(SPG91)と小脳失調症 ─ 小児から成人までみられる病型

てんかんや重い発達遅滞を伴わず、歩きにくさ(下肢のつっぱり)やふらつき(失調)が主役になる病型もあります。発症年齢は小児期から成人期まで幅があります。SPTAN1が「子どものてんかんの遺伝子」だけではないことを示す、重要な広がりです。

遺伝性痙性対麻痺91型(SPG91、OMIM #620538)は、脊髄を下る上位運動ニューロンが変性することで、下肢の筋力低下・つっぱり(痙縮)・反射の亢進・アキレス腱の拘縮などを示す病気です[9]。これに加えて、約半数の患者さんに小脳失調症が合併、または単独で発症します。これらの患者さんでは、眼球運動の異常(注視眼振や斜視など)が高い頻度で認められるのが、特徴的なサインになります[9]

遺伝学的には、N末端付近の変異がこの病型と強く結びついています。とくにp.Arg19Trp というミスセンス変異は、7家系15名の痙性対麻痺の患者さんで繰り返し見つかったホットスポットです[9]。この家系では、親から子へ受け継がれる優性遺伝のパターンを示す例と、新生突然変異の例の両方が報告されています。また、p.Lys2083del というインフレーム欠失は失調症のグループで繰り返し同定されており、そのほかにも複数の新しい変異が、純粋な失調症や知的障害を伴う複雑型失調症の原因として報告されています[9]

この病型で特に大切なのが、親から受け継ぐ(遺伝する)ことがあるという点です。de novo変異が中心のDEE5とは異なり、SPG91や失調症では家系内で受け継がれる例があるため、ご本人だけでなく血のつながったご家族の健康にも関わってきます。ご本人にとっては、「原因不明のまま長年ふらつきや歩きにくさと付き合ってきたが、ようやく名前がついた」という区切りになり、同じ症状をもつご家族がいる場合には、遺伝形式を正しく理解することが将来設計の出発点になります。だからこそ、確定診断のあとの遺伝カウンセリングが重要になります。

8. 最新の病型:遠位型ミオパチーと遺伝性運動ニューロパチー

2024〜2025年の国際共同研究により、SPTAN1の症状の幅に「筋肉・末梢神経」という新しい次元が加わりました。中枢神経ではなく、手足の筋肉そのものの病気(ミオパチー)を直接起こすことが確かめられたのです。

この研究では、原因不明の遠位(手足の先のほう)の筋力低下を示す14家系20名(一卵性双生児2組を含む)の患者さんが解析されました[4]。全員が小児期早期から遠位の筋力低下を示し、ハンマートゥ(足指の変形)、凹足(土踏まずが高い足)、関節の拘縮といった足の目立つ変形を伴っていました。遺伝形式は、5家系が優性遺伝、9名が新生突然変異(うち一卵性双生児2組を含む)でした[4]

特筆すべきは、筋肉のMRIやCTの所見です。10名の患者さんで、下肢の前面の筋肉、とくに長母趾伸筋(足の親指を反らす筋肉)の選択的な脂肪変性が確認されました[4]。この特徴的なパターンは、遠位型ミオパチーを疑ううえで診断の手がかりになります。電気生理学的な検査では、単なる神経の障害ではなく、筋肉由来(筋原性)と神経由来(神経性)が混ざった所見が認められ、筋生検でも軽い筋ジストロフィー様の変化と慢性の神経性変化が混在していました。患者さんの筋組織のmRNA解析からは、この病型でもNMD(不良品mRNAの分解)が関わっていること、つまりハプロ不全の仕組みが確認されました[4]

この発見は、SPTAN1の機能喪失変異が、中枢神経の異常だけでなく一次性の骨格筋の病気(ミオパチー)や遺伝性運動ニューロパチー11型(dHMN11、OMIM #620528)を直接引き起こすことを示した、重要な知見です[8]。これまで「原因不明の遠位筋力低下」とされてきた患者さんの中に、SPTAN1が隠れていた可能性があるということです。ご本人にとっては、長く診断のつかなかった足の筋力低下や変形に、ようやく説明がつく道が開けたことを意味します。長母趾伸筋の脂肪変性という特徴を知っておくと、適切な検査にたどり着きやすくなります。

9. 検査と遺伝カウンセリングの進め方

SPTAN1関連の病気の確定診断は、次世代シーケンサーを使った遺伝学的検査(全エクソーム・全ゲノム・遺伝子パネル)によります。原因不明の点頭てんかん・発達遅滞・小児期発症の遠位筋力低下に直面したときは、早めに遺伝子検査を検討する価値があります。

補助的な検査として、重いてんかん性脳症が疑われる場合は頭部MRIによる脳幹・小脳の萎縮や脳梁の菲薄化の評価が欠かせません[5]。遠位型ミオパチーが疑われる場合は、下肢の筋肉MRI・CTで長母趾伸筋の選択的な脂肪変性を確認することが、診断の手がかりになります[4]。SPTAN1は、当院のてんかん包括的遺伝子検査をはじめとする複数のパネルに含まれており、症状に応じて適切な検査を選ぶことができます。

検査の前後では、臨床遺伝専門医が遺伝カウンセリングを行います。話し合う内容は、検査で何が分かり何が分からないのか、結果がご本人やご家族にとってどんな意味を持つのか、そして結果を受けてどのような選択肢があるのか、といった点です。検査を受けるかどうかを含め、決めるのはご本人・ご家族であり、私たちは中立の立場で判断材料を整理する役割を担います。SPTAN1では、見つかった変異が「ドミナント・ネガティブ作用、機能喪失・ハプロ不全、その他のミスセンス変異など、どの病態機序が考えられるかで見通しが大きく変わるため、この整理はとくに丁寧に行う必要があります。

遺伝形式についても、病型ごとに考え方が異なります。DEE5の多くはde novo変異のため、ご両親の次の妊娠での再発率は一般に低いと説明されます(ただし、まれに親の生殖細胞モザイクの可能性は残ります)。一方、痙性対麻痺や失調症では親から受け継ぐ例があるため、家系内での再発の考え方が変わります。血のつながったご家族に同じような症状の方がいる場合は、家族歴を含めて一緒に整理することをおすすめします。

仲田洋美院長

🩺 院長コラム【「変異の場所」を伝えることの大切さ】

SPTAN1のように、同じ遺伝子でも変異の場所によって重症度がまったく違う遺伝子では、「SPTAN1に変異があります」という一言だけでは、ご本人にもご家族にも十分な情報になりません。むしろ、その変異がC末端のペアづくりの部分なのか、それ以外なのかという一点が、これから起こりうることを大きく左右します。

私は、検査結果をお伝えするとき、遺伝子の名前だけでなく「その変異がタンパク質のどこに当たり、どういうこわれ方なのか」まで含めて整理するよう心がけています。医学が進めば結論が変わる部分もありますが、いま分かっていることの輪郭を正確にお渡しすることが、長い目で見ていちばん誠実だと考えています。ネットの断片的な情報だけで重症度を思い込んでしまう前に、一度専門家と一緒に整理していただきたい領域です。

10. 最新の治療研究 ─ 症状の管理から根本治療の芽まで

現時点では、SPTAN1の変異そのものを治す根本的な治療は実用化されていません。治療は症状を和らげ、生活の質を保つことが中心です。ただし、動物モデルの研究からは、将来につながる新しい治療の芽もいくつか見えてきています。

DEE5のてんかん発作は治りにくいことが多く、標準治療としてWest症候群に準じたビガバトリン・ACTH療法などが試みられます。一部の治りにくい患者さんでは、ケトジェニック食(糖質を極端に減らす食事療法)で発作の頻度が半分以上減ったという臨床報告もあり、代謝的な介入が発作の調整に役立つ可能性が示されています[6]。痙性対麻痺・失調症・遠位型ミオパチーの患者さんに対しては、筋力低下やつっぱりの進行を遅らせるための理学療法、足の変形に対する装具療法などが中心になります。

研究段階ではありますが、注目される新しいアプローチもあります。とくに2025年に報告された研究では、sptan1を欠損させたゼブラフィッシュで、発達中の神経軸索でのナトリウムチャネルの配置がうまくいかず、著しい運動の障害が起きました[10]。ここで最も重要な発見は、飼育水に「D-アスパラギン酸」というアミノ酸を加えると、運動能力が有意に改善したことです[10]。骨格タンパク質が足りないという構造的な問題に対して、代謝経路を介した薬理学的な補正ができるかもしれない、という可能性を示すものです。

もう一つ、重症型(DEE5)の病態から理論的に考えられるのが、病的アレルの働きを選択的に抑えるという発想です。DEE5では変異タンパク質のドミナント・ネガティブ作用が重要であるため、将来、変異したほうの遺伝子だけを選択的に抑える技術(アレル特異的サイレンシング)が確立すれば、毒性作用を軽減できる可能性があります。一方、SPTAN1の機能喪失変異では比較的軽い表現型を示す例が報告されていることから[8]、この考え方には病態生物学的な根拠があります。ただし、SPTAN1に対するアレル特異的サイレンシングは現時点では治療概念の段階であり、ヒトで有効性や安全性が確立した治療ではありません。病態メカニズムの理解が、将来の疾患修飾療法を考える土台になっているという段階です。

💐 このページを読んだあなたへ

このページには、いろいろな立場の方がたどり着かれていると思います。お子さんがSPTAN1の変異と診断されたご家族大人になってから歩きにくさや足の筋力低下の原因を調べている方、あるいはこれから遺伝子検査を考えている方——。それぞれに、次に確認するとよい観点があります。

・変異の場所とタイプ:変異の位置・種類と、想定される病態機序。既報の同一変異・近接変異の表現型も含めて評価することが重要です。

・遺伝形式と再発の考え方:de novoか、親から受け継ぐタイプか。次の妊娠やご家族への影響に関わります。

・血縁のご家族への影響:とくに痙性対麻痺・失調症では、家族歴の整理が出発点になります。臨床遺伝専門医と一緒に整理することをおすすめします。

🏥 SPTAN1関連疾患・遺伝子検査のご相談

てんかん・発達の遅れ・痙性対麻痺・遠位の筋力低下などに関する
遺伝子検査と遺伝カウンセリングは
臨床遺伝専門医が終始責任をもって支援します。

よくある質問(FAQ)

Q1. SPTAN1遺伝子はどこにあって、何をする遺伝子ですか?

SPTAN1は第9染色体の長腕(9q34.11)にある遺伝子で、αII-スペクトリンというタンパク質をつくります。αII-スペクトリンは、細胞膜のすぐ内側を網目状に裏打ちして細胞のかたちを保つ「足場(スキャフォールド)タンパク質」です。とくに神経細胞では、活動電位(神経の電気信号)が生まれる軸索起始部(AIS)の骨組みを支えており、脳と心臓で高く発現しています。赤血球のかたちを保つよく似た仲間(SPTA1)とは別の遺伝子です。

Q2. 同じSPTAN1の変異なのに、なぜ症状の重さがこれほど違うのですか?

変異の「場所」と「こわれ方」によって、細胞の中で起きることが異なるためです。C末端のペアづくりに重要な領域の一部のインフレーム変異などでは、変異タンパク質が正常なスペクトリンの働きも妨げるドミナント・ネガティブ作用が重症化に関与します。一方、ナンセンス・フレームシフト変異などの機能喪失変異では、NMDなどを介したハプロ不全が関与する例があります。N末端付近を含む一部のミスセンス変異は痙性対麻痺や失調症と関連しますが、分子機序は変異ごとに異なり、単純な3分類だけでは説明できない例もあります。

Q3. SPTAN1のてんかん性脳症は遺伝しますか?次の子も同じ病気になりますか?

最も重い発達性てんかん性脳症5型(DEE5)の大部分は、親の遺伝子には異常がなくお子さんに新しく生じた新生突然変異(de novo変異)によるものです。そのため、ご両親の次の妊娠での再発率は一般に低いと説明されます。ただし、まれに親の生殖細胞の一部に変異があるモザイクの可能性は残ります。一方、痙性対麻痺や失調症の病型では親から受け継ぐ例もあります。病型によって再発の考え方が変わりますので、遺伝カウンセリングで家族歴を含めて整理することをおすすめします。

Q4. 大人になってから歩きにくさや足の筋力低下が出ることもありますか?

あります。SPTAN1は子どものてんかんの遺伝子として知られてきましたが、近年、小児期から成人期まで発症しうる遺伝性痙性対麻痺91型(下肢のつっぱり・歩きにくさ)や小脳失調症(ふらつき)の原因にもなることが分かりました。さらに2024〜2025年には、小児期発症の遠位型ミオパチー(手足の先の筋力低下や足の変形)や遺伝性運動ニューロパチーの新しい原因になることも確立しました。原因不明の足の筋力低下では、下肢の筋肉MRIで長母趾伸筋の選択的な脂肪変性が手がかりになります。

Q5. SPTAN1の検査はどのように行いますか?MRIは役に立ちますか?

確定診断は、次世代シーケンサーを使った遺伝学的検査(全エクソーム・全ゲノム・遺伝子パネル)によります。SPTAN1は当院のてんかん包括的遺伝子検査などのパネルに含まれています。補助検査として、重いてんかん性脳症が疑われる場合は頭部MRIで脳幹・小脳の萎縮や脳梁の菲薄化を、遠位型ミオパチーが疑われる場合は下肢の筋肉MRI・CTで長母趾伸筋の脂肪変性を確認します。見つかった変異が重い側か軽い側かで見通しが変わるため、結果は遺伝カウンセリングで丁寧に整理することが大切です。

Q6. SPTAN1のてんかん性脳症に治療法はありますか?

現時点で、変異そのものを治す根本治療は実用化されていません。てんかん発作は治りにくいことが多く、ビガバトリンやACTH療法などが試みられます。一部の治りにくい患者さんでは、ケトジェニック食で発作が半分以上減ったという報告もあります。研究段階では、ゼブラフィッシュでD-アスパラギン酸というアミノ酸が運動能力を改善したという報告や、変異したほうの遺伝子だけを抑えて重症型を軽症型へシフトさせるという治療戦略の理論的な裏づけも出てきており、将来につながる芽が見え始めています。

Q7. 発達性てんかん性脳症5型(DEE5)と旧称のEIEE5は同じものですか?

同じ病気を指します。以前は早期乳児てんかん性脳症5型(EIEE5)と呼ばれていましたが、発作だけでなく発達そのものへの影響を重視する考え方から、現在は発達性てんかん性脳症5型(DEE5、OMIM #613477)という名称が使われます。古典的な重症例では、難治性の点頭てんかん(West症候群)、ヒプスアリスミアという脳波異常、重い発達の停滞に加え、頭部MRIで進行性の脳萎縮、脳幹・小脳萎縮、髄鞘形成不全、脳梁の菲薄化などが報告されています。

Q8. SPTAN1はNIPT(出生前の血液検査)で調べられますか?

SPTAN1は、当院のNIPTのインペリアルプランで調べられる単一遺伝子の一つに含まれています。ただし、単一遺伝子疾患を対象とするNIPTには、検査対象となる変異の種類や検出範囲に制約があり、SPTAN1のすべての病的変異を網羅するものではありません。胎児の状態を確定的に診断するには、絨毛検査や羊水検査で胎児由来の細胞を直接調べる必要があります。検査の目的や限界については、事前に臨床遺伝専門医とよくご相談ください。詳しくは遺伝カウンセリングでお伝えしています。

参考文献

  • [1] SPECTRIN, ALPHA, NONERYTHROCYTIC 1; SPTAN1. OMIM. [OMIM 182810]
  • [2] Critical roles of αII spectrin in brain development and epileptic encephalopathy. J Clin Invest. 2018. [PMC5785268]
  • [3] SPTAN1 encephalopathy: distinct phenotypes and genotypes. J Hum Genet. 2015. [PubMed 25631096]
  • [4] Heterozygous loss-of-function variants in SPTAN1 cause an early childhood onset distal myopathy. Genet Med. 2025. [PubMed 40023774]
  • [5] Dominant-negative mutations in alpha-II spectrin cause West syndrome with severe cerebral hypomyelination, spastic quadriplegia, and developmental delay. Am J Hum Genet. 2010. [PubMed 20493457]
  • [6] Expanding SPTAN1 monoallelic variant associated disorders: From epileptic encephalopathy to pure spastic paraplegia and ataxia. Genet Med. 2023. [PubMed 36331550]
  • [7] Progressive Ataxia, Memory Impairments, and Seizure Episodes in Spna2 R1098Q Mouse Variant Affecting Alpha II Spectrin’s Scaffold Stability. Brain Sci. 2023. [PubMed 36831804]
  • [8] Nonsense mutations in alpha-II spectrin in three families with juvenile onset hereditary motor neuropathy. Brain. 2019. [PubMed 31332438]
  • [9] De Novo and Dominantly Inherited SPTAN1 Mutations Cause Spastic Paraplegia and Cerebellar Ataxia. Mov Disord. 2022. [PubMed 35150594]
  • [10] Loss of Function SPTAN1 Variants Result in Ataxia and Intellectual Disability. Clin Genet. 2025. [PubMed 39988451]

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仲田洋美 医師(臨床遺伝専門医)

この記事の監修・執筆者:仲田 洋美

(臨床遺伝専門医/がん薬物療法専門医/総合内科専門医)

ミネルバクリニック院長。1995年に医師免許を取得後、 臨床遺伝学・内科学・腫瘍学を軸に診療を続けてきました。 のべ10万人以上のご家族の意思決定と向き合ってきた臨床遺伝専門医です。

出生前診断(NIPT・確定検査・遺伝カウンセリング)においては、 検査結果の数値そのものだけでなく、 「結果をどう受け止め、どう生きるか」までを医療の責任と捉え、 一貫した遺伝カウンセリングと医学的支援を行っています。

ハイティーンの時期にベルギーで過ごし、 日本人として異文化の中で生活した経験があります。 価値観や宗教観、医療への向き合い方が国や文化によって異なることを体感しました。 この経験は現在の診療においても、 「医学的に正しいこと」と「その人にとって受け止められること」の両立を考える姿勢の基盤となっています。

また、初めての妊娠・出産で一卵性双生児を妊娠し、 36週6日で一人を死産した経験があります。 その出来事は、妊娠・出産が女性の心身に与える影響の大きさ、 そして「トラウマ」となり得る体験の重みを深く考える契機となりました。 現在は、女性を妊娠・出産のトラウマから守る医療を使命の一つとし、 出生前診断や遺伝カウンセリングに取り組んでいます。

出生前診断は単なる検査ではなく、 家族の未来に関わる重要な意思決定です。 年齢や統計だけで判断するのではなく、 医学的根拠と心理的支援の両面から、 ご家族が後悔の少ない選択をできるよう伴走することを大切にしています。

日本人類遺伝学会認定 臨床遺伝専門医/日本内科学会認定 総合内科専門医/ 日本臨床腫瘍学会認定 がん薬物療法専門医。 2025年には APAC地域における出生前検査分野のリーダーとして国際的評価を受け、 複数の海外メディア・専門誌で特集掲載されました。

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