疾患概要
Steel syndrome スチール症候群 615155 AR 3
Steel症候群（STLS）は、染色体9q32上のCOL27A1遺伝子のホモ接合体または複合ヘテロ接合体変異によって引き起こされる遺伝性疾患です。この遺伝子は、線維性コラーゲンの一種であるCOL27A1タンパク質をコードしており、このタンパク質の異常は、骨格系、特に軟骨の発達に影響を与えることが示されています。Steel症候群に関連する変異は、骨の形成不全、成長遅延、およびその他の骨格異常を引き起こす可能性があります。この症候群の研究は、COL27A1遺伝子と骨格系発達の関係を深く理解する上で重要であり、将来的には効果的な治療法の開発に繋がる可能性があります。
Steel症候群は、遺伝的に決定される比較的珍しい疾患であり、骨格系に多数の先天的な異常を特徴とします。この症候群の診断は、その独特な臨床的特徴に基づいて行われます。以下は、Steel症候群に見られる主な特徴です。
特徴的な顔貌: Steel症候群の患者は、特定の顔の特徴を持つことがあります。これらの特徴は、個人によって異なる場合がありますが、顔貌に顕著な共通点が見られることが多いです。
脱臼した臀部: 股関節の脱臼は、この症候群の主要な特徴の一つで、しばしば治療が困難であるとされています。
橈骨頭の脱臼: 橈骨頭の脱臼もSteel症候群において報告されており、腕の機能に影響を与える可能性があります。
手根連合（手根骨の癒合）: 手首の手根骨が互いに癒合し、通常よりも動きが制限されることがあります。
低身長: Steel症候群の患者は、一般的に成長が遅れ、低身長であることが多いです。
側弯症: 脊椎の側方への湾曲（側弯症）も、この症候群で見られる骨格系の異常の一つです。
頸椎の異常: 頸椎（首の骨）に関する異常も報告されており、これにより首の動きが制限される場合があります。
Steel症候群の治療は、症状に応じて個別に行われますが、特に股関節脱臼などの一部の症状は外科的介入に対して抵抗性があることが知られています。したがって、この症候群の管理には、整形外科的評価と介入、物理療法、および必要に応じたその他の支援的治療が含まれることがあります。Steel症候群の正確な原因はまだ完全には理解されていませんが、遺伝的要因が関与していると考えられています。
臨床的特徴
Steelら（1993）による初期の報告
Steelらによる初期の研究では、プエルトリコの小児23名が報告されました。これらの患者は、臀部および橈骨頭の脱臼、手根連合（手根骨の癒合）、および低身長を有していました。手根連合はX線写真で確認され、手や手首の機能障害は観察されませんでした。さらに、23例中8例に両側距骨空洞が見られ、3例には頸椎の異常が確認されました。
Flynnら（2010）による追跡研究
Flynnらによる研究では、Steelらが以前に報告した18名を含む32名の患者が報告されました。この研究では、全例に先天性股関節脱臼が認められ、ほぼ全例（29/32）に橈骨頭脱臼が見られました。手首の73%に手根連合が確認され、側弯症は半数以上（17/32人）に、足部では34％に空洞が見られました。すべての患者が低身長であり、ほとんどが特徴的な顔貌（長楕円形の顔、突出した額、眼間解離、広い鼻梁）を持っていました。
Gonzaga-Jaureguiら（2015）による家系研究
Gonzaga-Jaureguiらは、Steel症候群であったプエルトリコ人の家系を研究しました。発端者は両側の先天性股関節形成不全および股関節唇瘤を有し、股関節脱臼を矯正するために複数回の手術を受けましたが、成功しませんでした。レントゲン検査では、大腿骨頭の脱臼、骨化不全、股関節の変形が認められました。妹にも類似したX線所見が見られ、診察では低身長、中顔面低形成、両側第5指彎指趾症(Clinodactyly) などが確認されました。
Kotabagiら（2017）による報告
Kotabagiらは、非血縁のインド人の両親から生まれた5歳の女児を報告しました。この女児は顔面形成異常、低身長、合指症、両側内反足、外反母趾など、Steel症候群の典型的な特徴を示しました。レントゲン検査では、手根連合、橈骨頭脱臼、両側股関節脱臼、胸腰部側弯症、垂直距骨などが確認されました。
Gariballaら（2017）による症例報告
Gariballaらは、アラブ首長国連邦の両親から生まれた小児を報告しました。この小児は、両側股関節脱臼、短い上肢、異形顔貌など、Steel症候群の特徴を持っていました。レントゲン検査で、両側の臼蓋と尾骨の不整、右股関節脱臼と右肘の脱臼が確認されました。
Belbinら（2017）による遺伝学的研究
Belbinらは、ニューヨーク市在住のプエルトリコ人の祖先を持つ人々の極端な低身長の基盤となる遺伝子座を同定しました。この研究は、低身長、股関節脱臼、手根連合、側弯症などの特徴を持つ個体に焦点を当てています。
これらの研究結果は、Steel症候群が多様な臨床的特徴を持ち、特に骨格系の異常が顕著であることを示しています。臀部および橈骨頭の脱臼、手根連合、低身長はこの症候群の典型的な特徴であり、側弯症や足部の空洞なども一部の患者に見られます。これらの特徴は、診断や治療計画の策定において重要な指標となります。
遺伝
Steelら（1993）とFlynnら（2010）の報告は、遺伝学における遺伝パターンの解析を通じて、特定の遺伝子疾患がどのように家族内で伝わるかを示す例です。これらの研究は、特定の疾患が常染色体劣性の遺伝パターンに従っている可能性を示唆しています。
常染色体劣性遺伝は、両親がともに疾患の原因となる遺伝子の片方を保有する非罹患のヘテロ接合体（キャリア）であり、子にその両方の遺伝子が伝わった場合に疾患が発症するパターンを指します。この遺伝の形式では、罹患する子は両親からそれぞれ一つずつ、計二つの病気関連遺伝子を受け継ぐ必要があります。
Steelらの研究では、罹患していない両親から罹患した兄弟が複数生まれており、これは常染色体劣性遺伝が関与している可能性を示唆しています。特に、1組の兄弟姉妹が異なる父親を持つという事実は、母親が疾患関連遺伝子のキャリアであることを示唆している可能性があります。
Flynnらの研究では、主に常染色体劣性遺伝と一致する家系が見られましたが、罹患した親子を持つ1家族が例外として報告されています。これは、罹患した親が疾患の遺伝子を保有し、それを子に直接伝えた可能性があることを意味します。ただし、このケースでは、両親の血縁関係がないことから、親がヘテロ接合体のキャリアである可能性も考えられます。
これらの報告は、遺伝子疾患が家族内でどのように伝わるかを理解する上で、遺伝的カウンセリングや遺伝子検査の重要性を強調しています。特に、常染色体劣性遺伝疾患の場合、キャリアの親から子へのリスク伝達の可能性を理解し、適切な情報提供が求められます。
治療・臨床管理
Steelら(1993)とFlynnら(2010)の報告は、特定の臨床状況下での股関節脱臼の管理に関して、重要な示唆を与えています。これらの研究は、特に外科的介入の必要性とその結果について、再考を促すものです。
Steelらによる研究の要点
Steelらによる1993年の研究では、股関節脱臼の患者において、外科的治療が一般的に不良な結果につながることが報告されました。これは、手術後の回復が期待される結果に至らないことが多いことを示唆しています。
この研究では、手術を受けなかった患者の方が、より良好な転帰を示したと報告されています。これに基づき、著者らは股関節脱臼に対する外科的介入を避けることを推奨しています。
Flynnらによる研究の要点
Flynnらの2010年の研究でも、手術を受けなかった患者が、手術を受けた患者に比べて苦痛が少なく、日常生活における制限も少ないことが報告されています。これは、外科的治療が必ずしもすべての患者にとって最善の選択肢ではないことを示唆しています。
臨床的管理の方針
これらの研究結果は、股関節脱臼の管理における治療方針を決定する際に、患者ごとにカスタマイズされたアプローチが必要であることを強調しています。外科的治療の適応は慎重に検討され、患者の全体的な状態、生活の質、および長期的な転帰を考慮する必要があります。
外科的介入の検討: 患者の年齢、活動レベル、股関節脱臼の重症度、および患者の個々のニーズや期待に基づいて、外科的介入の必要性を検討する。
非外科的管理の検討: 物理療法や装具使用などの非外科的介入が、一部の患者にとってはより適切な選択肢となる可能性があります。
結論
SteelらとFlynnらによる研究は、股関節脱臼の治療における外科的介入の限界を示唆しており、患者中心のアプローチを通じて、個々の患者に最適な治療方針を模索する必要があることを強調しています。これらの研究結果は、医療提供者が患者に対してより良い治療選択を提供するための重要な参考資料となります。
集団遺伝学
この研究によると、COL27A1 G697R変異の保因率は、プエルトリコ出身者では51人に1人、セント・トーマス島出身者では9人に1人、米国ヒスパニック／ラテン系集団出身者では346人に1人であると推定されました。このような保因率の地理的な違いは、特定の集団内での遺伝的変異の進化や拡散のパターンを示唆しています。
ハプロタイプ解析から、G697R変異はアメリカ先住民のハプロタイプ上に生じたと推定されました。これは、この変異が特定の人口集団の遺伝的背景に由来する可能性が高いことを示しており、人類の移動や人口の混合によって遺伝的変異がどのように拡散するかについての洞察を提供します。
さらに、プエルトリコの集団が9～14世代前に集団ボトルネックになった証拠がIBD（identity by descent、血縁由来の同一性）トラクト長解析から発見されました。集団ボトルネックとは、ある集団の個体数が一時的に大幅に減少し、その結果として遺伝的多様性が低下する現象です。この結果は、プエルトリコの集団における遺伝的多様性の低下や、特定の遺伝的変異の頻度が高まる可能性がある歴史的出来事を示唆しています。
Belbinらの研究は、遺伝的変異の集団遺伝学的研究が、遺伝的変異の起源、拡散、そして人類の歴史や健康に与える影響についての貴重な情報を提供することを示しています。このような研究は、遺伝的リスク要因の理解を深め、将来的には遺伝性疾患の予防や治療に役立つ可能性があります。
プロフィール
この記事の筆者：仲田洋美（医師）
