シトクロムc酸化還元酵素（COX）欠損症の概要
頻度
呼吸鎖欠損症は新生児10,000人に1人の頻度で発生し、そのうち約4割が複合体IV（COX）に関係しています。フランス系カナダ人の集団では発症率が特に高いことが報告されています。
自然な機能
COXは呼吸鎖の最終段階で食物をATPに変換する触媒として働きます。この過程はミトコンドリア内で酸素を利用した酸化的リン酸化によって行われます。
症状
COXが欠損するとATP産生が滞り、細胞はエネルギー不足に陥ります。結果として、解糖系に依存した嫌気的代謝が増加し、乳酸が蓄積して血液が酸性化します。主な症状は筋力低下、視覚障害、脳障害、肝不全です。致死的なケースでは肝不全や脳病変が見られますが、欠損が局所的な場合は比較的長命で、27歳や36歳の患者例が報告されています。
タイプ
COX欠損は遺伝子変異の多様性により4つのタイプに分類されます。
- 良性乳児ミトコンドリアミオパチー型：骨格筋に限定された局所型。
- 乳児ミトコンドリアミオパチー型：全身に影響し、血液の酸性化や腎・心臓障害を伴う。
- リー症候群型（Leigh 病）：心臓、腎臓、肝臓、筋肉に加え、進行性の脳変性を引き起こす全身型。
- フランス系カナダ人型：脳、肝臓、筋肉、血液の酸性化に特徴がある。
治療法
ジクロロ酢酸（DCA）は乳酸レベルを低下させ、ミトコンドリア疾患患者の脳代謝機能を改善する効果が報告されています。特に複合体I欠損で有効とされますが、リー症候群の患者で脳病変が消失した例もあります。