ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体欠損症における胎児脳MRI異常

ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体欠乏症の胎児脳MRIにおける異常

背景と研究目的

ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体欠乏症(Pyruvate Dehydrogenase Complex Deficiency, PDCD)は、複数の遺伝子(PDHA1を含む)の病原性変異によるミトコンドリア代謝障害です。新生児脳の画像診断でのクラシックな特徴はすでに記述されており、主に発達異常と脳実質の損傷に集中しています。しかし、PDCDの胎児脳MRIにおける表現については包括的な記述がまだ存在しません。この研究の目的は、胎児の画像診断と遺伝子検査を組み合わせて、PDCD胎児脳MRIの表現をさらに明らかにし、産前の画像診断でPDCDの診断指標を特定することです。

出典と著者

この研究は、Olivier Fortin、Kelsey Christoffel、Abdullah B. Shoaib、Charu Venkatesan、Kate Cilli、Jason W. Schroeder、Cesar Alves、Rebecca D. Ganetzky、およびJamie L. FraserなどのMD、PhDの専門家によって執筆されました。著者はChildren’s National Hospital、George Washington University School of Medicine and Health Sciences、University of Texas Southwestern Medical Center、Cincinnati Children’s Hospital Medical Center、Boston Children’s Hospital、およびUniversity of Pennsylvania Perelman School of Medicineなどの機関に所属しています。論文は《Neurology》の2024年第103巻に発表されました。

研究方法

1. 対象基準とデータの出典

2010年1月1日から2023年10月17日までの間に胎児MRI検査を行い、PDCD遺伝子診断結果がある胎児を診断センターでスクリーニングしました。母体と胎児の臨床資料および画像データを遡って確認し、妊娠歴、家族歴、画像特徴、遺伝子検査結果、および臨床結果をカバーしました。データは記述的に分析および報告されました。

2. 胎児と新生児の画像

すべての胎児MRIスキャン結果は、単一の小児神経放射線専門家であるJ.W.S.によって一貫したレビューが行われました。胎児画像は異なるセンターの1.5Tスキャナーで行われ、非造影迅速T1強調、T2強調および拡散強調画像が異なる平面で生成されました。新生児画像は1.5Tまたは3Tのスキャナーで行われました。画像結果には、脳梁の異常、内部脳室の拡大、脳容積の減少などの多くの異常が含まれています。

3. 遺伝子検査

遺伝子検査の戦略は、臨床評価時の実際の状況に基づき、単一遺伝子検査、多遺伝子パネル、および外顕子解析(Exome Sequencing, ES)を含んでいます。論文は、MNG Laboratories、GeneDx、Claritas Genomicsなどの異なる出典からの4つのセンターの遺伝子変異の病原性を評価しました。

主な研究結果

1. 胎児と新生児の画像分析

この研究には10名の胎児が含まれ、その中には8例の脳梁発育不全、6例の異常な回転、および10例の脳容積減少と9例の嚢胞性病変が含まれていました。第2妊娠期に6名の胎児が神経結節突出(Ganglionic Eminences, GEs)の嚢胞性病変を示しました。胎児の第2・第3妊娠期のMRI表現は、神経結節の嚢胞性病変の消退を示し、第3妊娠期および出生後のMRIでは近脳室の嚢胞性病変が見られました。

2. 遺伝子検査結果

最終的に、9名の胎児にPDHA1遺伝子のヘテロ致病または高い可能性の致病変異が見つかり、別の1名の胎児にTPK1遺伝子の二重アレル変異が検出されました。胎児の一部は、母体羊水穿刺後に実施された遺伝子検査で出産後または流産後に結果を受け取りました。

3. 妊娠と新生児の結末

うち4名の胎児は予後不良のため妊娠が中止されました。残りの胎児(6名)は満期で出産され、1名を除いて34~36週の妊娠で出生しました。新生児の結果は多様で、2名の新生児は新生児期に死亡し、部分的にケトン食と硫アミン(ビタミンB1)補充療法を受けました。

討論

研究は、PDCD胎児脳の構造が胎児期から出生後までの変化を示し、一部の早期診断マーカー、例えばGEsの嚢胞性病変が第2妊娠期に検出できることを指摘しました。脳の一部の異常は胎児画像では見えにくいものの、これらの発見はPDCDの早期診断を助け、産前相談、妊娠の決定、および新生児ケア計画に貢献します。研究は、妊娠期の代謝不全が胎児期の脳内エネルギー需要に応じきれない可能性があり、脳組織の発達遅延、容積減少、構造破壊をもたらす可能性があることを見いだしました。

結論

PDCD胎児の画像診断特性の研究を通じて、専門家らは次の結論に達しました:GEsの嚢胞性病変は第2妊娠期の胎児MRIにおけるPDCDの早期診断マーカーである可能性があるが、さらなる確認が必要である。胎児脳核磁画像で脳梁発育不全、皮質発育異常、または近脳室の嚢胞性病変が発見された場合、PDCD関連遺伝子の検査を推奨します。迅速な遺伝子検査戦略の実施は早期診断を可能にし、新生児ケアのより良い計画を提供する基盤となるでしょう。

主要点の要約

1. 重要な発見

  • 胎児MRI表現は新生児脳の画像診断における特性とある程度の一致性を持ち、第2妊娠期にPDCDを診断可能です。
  • GEsの嚢胞性病変はPDCDの早期マーカーである可能性が示され、さらなる研究による確認が必要です。

2. 存在する問題と課題

  • 検査結果および治療法の異質性は、より標準化された臨床ガイドラインの必要性を示しています。
  • 遺伝子検査の入手およびその産前診断の容易性のさらなる最適化が必要です。

3. 方法とプロセスの革新

  • GEs嚢胞性病変およびケトン食およびB1補充療法などを含む新しい胎児脳MRI方法とパラメータの臨床応用価値を強調しました。

この研究を通じて、臨床専門家はPDCDの胎児画像診断特性およびその臨床表現をよりよく理解し、このまれな疾患を持つ家庭により正確な診断とケア計画を提供することができます。