酵素補充療法：効果と限界

マンノース 6-リン酸（M6P）は、リソソーム酵素のオリゴ糖鎖の残基で、細胞に存在する特定の受容体で認識されています。 この受容体の働きにより、新生された酵素はライソゾーム区画に誘導され、そこでその機能を発揮する。 M6P受容体は形質膜にも発現しており、これにより組換えリソソーム酵素は細胞に「捕獲」され、エンドサイトーシス経路の経路に従って、リソソームへ適切に輸送されるようになる。 リソソームに到達すると、組換え酵素は酵素不足を補い、蓄積した基質を分解することができる

ERTによる最初の有効な治療はゴーシェ病患者で行われ、ここ15年間で、いくつかの種類のムコ多糖症（MPS）を含む他のリソソーム蓄積障害にERTが利用可能になった。

MPSⅠ（Hurler、Hurler-Scheie、Scheie症候群）はERTで治療された最初のMPSタイプ（2003年から利用可能）で、その後、MPSⅥ（Maroteaux-Lamy症候群、2005）、MPSⅡ（Hunter症候群、2006）、MPSⅣA（Morphio A症候群、2014）に対して治療可能になった（表1）。 最近では、MPS VII（スライ症候群）の患者を対象に組換え酵素β-グルクロニダーゼの試験が行われ、現在までに、2017年11月15日に米国食品医薬品局から承認された米国ではこの治療薬が商業利用可能であり（https://www.fda.gov/newsevents/newsroom/pressannouncements/ucm585308.htm2018年6月27日アクセス）、欧州医薬品庁（EMA）でも審査中（EMA／CHMP／1981307/2018 Committee for medicinal products for human use (CHMP) Draft agenda for the meeting on 23-26 April 2018）である。

Results from clinical trials and the real-world setting confirm the efficacy and safety of ERT in treatment of these multisystem, progressive disorders …臨床試験の結果と実臨床設定の結果から，これらの多系統進行性障害の治療に際して，酵素補充療法の有効性と安全性が確認されている。 MPSのために注入された組換え酵素の大部分は、肝臓、腎臓、脾臓などの内臓器官に送達される。 注入された酵素は、M6P受容体に迅速に結合し、内臓器官に取り込まれるため、循環中の半減期は短い。 骨軟骨や眼球に到達できる組換え酵素はごくわずかであることが知られており、長期投与してもこれらの臓器・器官の改善は限定的であることが説明されている 。 さらに、組換え酵素は血液脳関門（BBB）を通過することができないため、中枢神経系（CNS）病変に対するERTの効果はない。 ERTは生涯にわたる治療法であり、1回の点滴時間は酵素と投与量に応じて3～4時間である（表1）。 重篤な輸液反応の可能性がある。生命を脅かすアナフィラキシーは、ERT を受けている患者にはほとんど発生していない。 このため、ほとんどの輸液は病院で行われるが、一部の患者には在宅輸液が可能で安全であると報告されており、現在ではMPS IおよびMPS IIの一部の患者に対して在宅治療が行われている。 MPS患者に対する在宅療法の実行可能性は、担当医師、患者、患者の介護者によるリスク/ベネフィット評価に基づくべきである。

2003年から2017年7月までのMPS I、MPS II、MPS IV、MPS VIにおけるERTの安全性と有効性に関する学術論文をPubMedで包括的に検索した。 主題見出しは，ムコ多糖症I，ムコ多糖症II，ムコ多糖症IV，ムコ多糖症VI，MPS I，MPS II，MPS IV，MPS VI， enzyme replacement therapy，ERT， laronidase and Aldurazyme， idursulfase and Elaprase， elosulfase and Vimizim， galsulfase and Naglazymeとした。 これらは単独で、あるいは組み合わせて使用された。 臨床試験の結果はすべて報告され、コメントされているが、このレビューでは最も関連性が高く、興味深い（我々の判断で）臨床試験のみを検討した。 本追加資料参照）、グリコサミノグリカン（GAG）の蓄積や臓器腫大の軽減、（骨構造の改善による）成長の改善や骨変形の軽減、関節可動域（ROM）の改善、呼吸機能・心機能・聴力・視力・QoLの改善など、ERTの理想的な目的はすべて同じであると一般的に言われています。

MPS における ERT の主な効果と限界は？

GAG と臓器腫大

ERT が生化学的に有効であることは、投与後 3-6 ヶ月に尿中 GAG 濃度が急速に低下し、その後数年間にゆっくりと連続低下するという驚くべき現象によって証明されている 。 臨床的な観点からは、治療開始後数ヶ月で肝臓と脾臓の体積が急速に減少し、その後も維持されている。動物での組織分布試験で肝臓と脾臓への組換え酵素の取り込みが非常に高いことが示されていることから、この効果は当初からある程度予想されたものである。 肝臓の大きさの減少は、横隔膜の収縮を促進することにより呼吸機能の改善に直接役立つので、患者の転帰に関連する可能性がある」

要するに、ERT は尿中 GAG をほぼ正常値まで減らし、肝臓と脾臓のサイズを改善するのに極めて有効である。 この効果は長期にわたって持続する。

関節

MPSⅠ、Ⅱ、Ⅵの患者の主訴の1つは、日常生活の通常の活動（櫛を使う、入浴、着替え、帽子をかぶる）を容易に行うことを妨げる、関節のこわばりである。 MPS IVA の患者さんでは、関節の弛緩や、尾骨、手首の亜脱臼、大転子の早期発症、成人における変形性関節症の頻発など、さまざまな障害が見られます。 MPS I、II、VI では、臨床試験中に関節の受動的 ROM が改善し、長期的に改善が維持されたが、関節の正常な伸展/外転に達することはなかった。 改善は主に肩で報告されており、他の関節の変化は顕著ではなかった . ROMの改善は部分的なものであったが、SifuentesらとLampeらによると多くの日常生活動作の達成を可能にした。 ERTは関節のこわばりに対して、限定的ではあるが効果があるというのが大多数の著者の意見であるが、他の論文では関節の制限に対してERTの効果はないと報告している。

まとめると、関節運動に対するERTの効果はおそらく個人によって異なり、長年のERT後でも部分的で、肩に限られ他の関節にはあまり影響がない。 さらに、治療に対する反応の違いは、ERT開始時の関節の状態の違いによって説明できるかもしれない。

Heart

Heart involvement is typical of MPS. 心筋や心臓弁におけるGAGの沈着は、炎症性サイトカインやマトリックスメタロプロテアーゼの放出から始まる複雑な経路の最初のステップであり、その結果、マクロファージを活性化して最終的に組織を損傷する。 ERT開始時に弁膜症がある場合、可逆的ではなく、徐々に悪化するが、心筋肥大（または偽肥大）はERTに反応し、駆出率は改善する（この補足のBoffiらも参照）

要するに、ERTは心筋の形状および収縮を改善するが、弁構造には明確な効果はない。

耳、鼻、喉、気管、肺機能

耳、鼻、喉（ENT）障害はMPSに多く、再発性の耳鼻咽喉科炎、扁桃とアデノイド肥大、睡眠関連の呼吸障害（口呼吸、いびき、閉塞性睡眠時無呼吸症候群）、伝導性と感音性の難聴から構成されています . ERT が耳鼻咽喉科の徴候や症状に及ぼす影響については、ほとんどデータが報告されていない。ERT は、主に低力価の抑制抗体を持つ患者において、長期的に上気道感染症の数を減らし、睡眠時無呼吸を改善することが認められている … しかし、Tomanin らは、MPS II において ERT は睡眠時無呼吸に効果がないことを示した。 さらに、ERTは扁桃腺肥大や聴覚障害にもあまり効果がないようである。

4つのMPSすべてについて、強制呼気1秒量（FEV1）と強制生命維持能力（FVC）（通常は予測FVC率、FVC％として表現）を評価する気胸テストが臨床試験で使用されており、MPS IとMPS IVAでは治療初年度に3～5％の改善率を示している。 MPS II と MPS VI については、二重盲検試験において FVC%の有意な改善は認められなかった。 長期追跡調査では、FEV1 と FVC%はベースラインから安定した状態から 11±17% の変化という結果であった。 しかし、おそらくほとんどの患者は ERT を開始してから 1 ～ 2 年程度で改善後のプラトーに到達し、その後は安定するか徐々に低下しているようである . その理由は、MPSでは多因子性である気道機能不全の原因の1つである軟部組織へのGAG沈着による上気道閉塞、狭窄やマラシアによる気管支狭窄、胸部変形や肋骨の可動不良による気道制限症状に対してERTが有効であるからであろうと思われる。 ERTは、他の2つの要因よりも、軟部組織と上気道閉塞に効果が期待されます。 胸部変形は元に戻すことができず、気管・気管支の軟骨構造は、現在使用されているERTでは、わずかな修正にとどまると思われる。 最近の2つの論文では、MPS患者の気管や気管支の狭窄の問題について詳しく述べられている。 これらの患者の多くでは、呼気時に重度の気管虚脱が見られ、生存期間が長くなればなるほど、気管支および気管狭窄とマラシアの合併症がより頻繁に発生するようになる。 これらの奇形は、成人MPS患者（主にMPS I、II、VI）の重度の閉塞性呼吸器症状の基礎となることが多く、満足のいく治療法を見つける必要がある。 ERTは気管と気管支の解剖学的構造には影響を与えないが、気管は狭く、呼気の際に潰れやすい。 その他の持久力テストとしては、MPS VIの臨床試験で使用されている12MWTや、MPS VIおよびIVの臨床試験で使用されている3分間の階段昇降がある。 6MWT は、肺、心血管系、筋骨格系の反応と機能的予備能の評価を含む最大下限の運動耐容能検査である。 しかし、スパイロメトリーも6MWTも、若すぎたり認知機能が低下していない患者でなければ実施できないため、これらのパラメータが適用できない患者のカテゴリーも存在する。

まとめると，持久力試験は，治療開始後数カ月という早い時期に結果が出るため，臨床試験におけるERTによる改善を調べるのに大いに適している。 その改善は、その後数年にわたり持続する。 しかし、これらのテストを受けることができるのは、認知障害のない、あまり若くない患者だけである。

骨と成長

骨、関節、成長軟骨におけるERTの生体内分布は、おそらく主に血管供給が不十分であることが原因で、控えめである。 臨床試験では、骨格の変形に対する効果は示されていない。ERTによって骨疾患を回復させることはできないし、安定化させることさえできないというのが一般的な見解である。 このことは、先に治療を受けた兄弟が、最初の兄弟よりも骨格の変形が少なく、成長も良かったという家族症例報告で実証されている。 ERT中の成長の改善は、非盲検ERT MOR-007試験に含まれる5歳未満のモルキオA患者でも実証されている。

まとめると、骨と軟骨に対するERTの効果は限られており、おそらく一部は浸透度が低いことが原因であると考えられる。 しかし、非常に早い時期にERTを開始することで、骨の健康と成長が改善されるようであることは、兄弟姉妹の研究によって実証されている。

眼

MPSの臨床像には、眼球が頻繁に関与している。 角膜混濁はMPS I, VI, IVAでより多く報告され、視神経乳頭浮腫、視神経萎縮、網膜色素変性はすべての症例で報告されている。 ERT の有効性に関するデータはほとんどない。 羞明が安定・改善し，視力の改善や乳頭浮腫が回復した症例が報告されている。 改善されたとしても部分的であり、個人差もあるようである。

要約すると、ERT後に羞明と視力およびその他の眼の問題が改善した患者もいたが、これはほとんどの患者で観察されなかった。

健康関連QOL（HRQoL）

上記のすべての評価でERT後の生化学および臨床改善が示されたが、この効果が本当に患者とその家族のQoL改善を意味するかどうかは明確ではない。 肺機能検査や6MWTでの歩行距離が軽度に改善した患者には関係があるのだろうか。 患者さんにとっては、日常生活動作（ADL）がより自律的になり、痛みが少なくなり、学校の仲間や職場環境との関係が良好になることの方が、より重要で意味のあることなのではないでしょうか。 この領域を探る目的で、多くの研究がERTの効果を実証するために評価するパラメータにADL、HRQoL、痛みの評価を含めている。 最近のレビューでは、発表されたすべての研究と使用されたさまざまなテストに関する批判的なコメントが報告されている。 最も頻繁に使用されたテストは、関節リウマチに使用されている健康評価質問票（HAQ）/小児健康評価質問票（CHAQ）テストの適応であるMPS-HAQ（CHAQ）であった。 臨床試験を受けた MPS I 患者において、長期間の ERT により ADL と HRQoL が改善することが報告された。 MPS-HAQ 障害指数は、認知的に正常な MPS II 患者において、長期の ERT の後に改善した。 MPS IVA と MPS VI の患者でも、MPS-HAQ/CHAQ と疼痛コントロールが改善された . しかし、これらの研究の患者の大部分は、認知機能の遅れを有していなかった。 また，MPS IVA，MPS VIにおいても，MPS-HAQ/CHAQが改善し，疼痛コントロールも改善した。 MPS IおよびIIのより重症な患者に関するデータは十分ではない。

CNS

MPSおよび他のリソゾーム貯蔵病に対して開発されたすべての静脈内ERTは、CNSおよび神経認知機能の悪化を防ぐのに十分な量でCNSに到達しないことが一般に受け入れられている。 これは特に、患者の大半が中枢神経系を侵されるMPSのタイプであるMPS IとMPS IIに当てはまります。 MPS I と MPS II の重症表現型における ERT の役割については議論がなされてきた。 MPSⅠ型では、「造血幹細胞移植のリスクと予測される結果のバランスを考えると、MPSⅠ型ハーラー患者に対して造血幹細胞移植を行うべきでない場合」が主なポイントです

近年、徐々に減少している造血幹細胞の害と死亡率に基づいて、現在は2歳半以降でも、認知機能の低下が遅いMPS Iハーラー・シェイ患者に行われています . MPSⅡでは、造血幹細胞移植の選択肢は現在のところ推奨されていませんが、最近の論文では、かなりの数の患者さんでERTと比較して良好な結果が得られています … そのため、ほとんどの MPS II 重症患者は、診断時から ERT を受けている。 治療法は、体性臓器に対するメリットと、毎週静脈穿刺を行い4時間の点滴治療を行うことによる輸液反応や行動障害の悪化などのデメリットを考慮し、通常家族と一緒に決定します。 私たちの個人的な経験では、19家族中2家族だけがMPS IIの重症例に対してERTの開始を拒否した。 このことは、MPSの家族を対象に行われたアンケート調査の結果と一致している。回答者の77％は、治療によって本疾患に伴う知的劣化を変えることはできないと知りながらも、重度の表現型を持つ患者のERTの開始に賛成している。 現在、専門家の意見では、「認知機能が低下することを理由に、身体症状の一部を改善する可能性のある治療法を差し控えること」、あるいは「認知機能の低下が明らかであっても」、「正当化することはできない」とされています。 治療開始後、定期的にERTの効果を評価し、明らかに臨床的有用性がない場合は、家族と話し合って治療中止を決定する。

要約すると、MPSや他のリソソーム貯蔵病のために開発されたERTは、CNSや神経認知機能の悪化を防ぐのに十分な量でCNSに到達しない。

安全性と免疫原性

安全性

臨床試験に基づいて、MPSに対するERTは忍容性が高く、安全性プロファイルが受容できると考えられている。 発疹、蕁麻疹、血管浮腫、気管支収縮、鼻炎、アナフィラキシーなどの注入時有害反応（IAR）は、ラロニダーゼ治療を受けたMPS I患者の約50%、イドゥルスルファース治療を受けたMPS II患者の約30%、エロスルファース治療を受けたMPS IVA患者の約90%、およびガルサルファーゼを受けたMPS VI患者の約50%で報告されている。 IAR の大部分は通常軽度で、輸液の中断や速度低下、抗ヒスタミン薬、解熱剤、副腎皮質ステロイドの投与により治療可能である。 IARを経験したほとんどの患者は、その後の輸液を受け、耐容することができます。 重篤な副作用は稀に報告されており、16歳のMPS I Hurler-Scheieの患者が44回のラロニダーゼ注入後に、気道閉塞に伴う緊急気管切開を必要とするアナフィラキシーを起こした。 ERT中に経験する反応は、IgEを介したものと非免疫学的な機序によるものとがある。 過敏性反応を予防するための前投薬がうまくいかず、IAR が再発した場合、減感作が適応となる。 MPS I、MPS II、MPS VIでは減感作が有効であると報告されている。

免疫原性

ライソゾーム貯蔵病の治療に用いられるほとんどのERTは抗薬物抗体（ADA）反応を生じ、これが有効性を低下させたり過敏性反応につながる可能性がある。 酵素は抗原提示細胞に取り込まれ、抗原提示細胞は生成されたペプチドに特異的なヘルパーT細胞に酵素を処理し提示する。 ヘルパーT細胞のシグナルは、抗原特異的なB細胞を活性化し、メモリーB細胞や抗体を分泌する形質細胞へと増殖・分化させる。 ADAは、酵素ターゲットの変更、酵素のターンオーバーの増加、触媒部位の阻害など、いくつかのメカニズムにより、治療用酵素の望ましい生物学的効果を損なう可能性がある。 ADAは、特定の機能的活性に関連しない治療用酵素のセグメントに結合したり（非中和抗体）、取り込みドメインや触媒ドメインに結合したり（中和抗体）することがあります。 残存する内在性酵素のレベルや性質は、患者がADAを生成する傾向に影響を与える。 MPS Iの90％以上の患者が治療開始後数ヶ月の間にラロニダーゼに対する抗体を獲得し、MPS IIの約50％がイドゥルサルファーゼに対する抗体を獲得し、エロスルファーゼおよびガルサルファーゼで治療した患者のほとんど全てがADAを獲得しました。 幼児期発症のポンペ病では、ADA抗体価と臨床転帰の間に明確な相関関係が示されているが、MPSでは免疫原性の役割はあまり知られておらず、ERTの効果に抗体が干渉する可能性はまだ不明である。 MPS IとMPS IIでは、ADAsの曝露と薬力学的バイオマーカーであるuGAGとの関係が証明されている。 一部の著者らは、ERT治療を受けたMPS I患者の代謝バイオマーカーおよび睡眠障害に対する阻害抗体の役割を分析した。 彼らは、抗体による酵素活性の阻害の増加は、基質減少の低下と有意な相関があることを示した。

ガルサルファーゼで治療したMPS VI患者において、自己免疫性膜性腎症の症例が報告された。 ネフローゼ症候群の発症時にピークとなる高力価のADAが検出されたことから、組換え酵素に対する自己免疫の機序が示唆された。

MPSの経過が緩慢であることやADA力価と臨床経過との間に一貫性がないことから、間違いなく、乳児ポンペ病に比べADAの効果の評価は困難であると考えられる。 最近、M6P受容体を介して血漿から標的細胞へ薬剤が取り込まれる時間、すなわちERTの血漿中平均半減期が関与している可能性が示唆されている。 ラロニダーゼの平均血漿中半減期は1.5から3.6時間であり、イドゥルサルファーゼ、ガルサルファーゼ、エロスルファーゼはそれぞれ44、26、36分の血漿中平均半減期を示した。 この急速な取り込みは、血漿中の抗体への薬物の露出を制限し、免疫複合体の形成とその下流効果を減少させるかもしれない。

ERTで治療したMPS患者における免疫寛容誘導のいくつかの試みが行われている。 2つのナンセンス変異による重症MPS Iの未治療患者を対象に、予防的な免疫抑制レジメン（シクロスポリンとアザチオプリン）の安全性と有効性を判断するために、オープンラベルの第II相試験が実施された。 残念ながら、この研究は、この患者層に対する標準治療の変化により、結論が出ないまま早期に終了しました。 小児ポンペ病患者に使用されているのと同様の免疫寛容導入法が、高い抗体価が持続し、イドゥルサルファーゼ治療の臨床効果が限られている4歳のMPS II患者に使用されています。 18ヶ月間にわたり、アトゥマブ、ボルテゾミブ、メトトレキサート、短期デキサメタゾン、IVIGによる治療により、ベースラインと比較して中和抗イズルファースIgG価の著しい低下とuGAGレベルの中程度の低下が見られ、一方で臨床的改善はわずかに観察されました 。

ADA 検査へのリアルタイムアクセスは臨床現場では必ずしも容易ではなく、検査結果を得るまでの時間が臨床的実用性を減じることがあります。 しかし，読者は，ERTは壊滅的な疾患に対する生涯にわたる治療法であり，ADAのルーチンモニタリングは不可欠であり，ERTを受けている各患者のルーチン管理の一部であるべきであることを思い出す。

ERTに対する免疫反応の実際の影響，したがって長期安全性と効果を理解するには，さらなる前向きかつより詳しい調査が必要である。 さらに，免疫抑制療法の種類やリスク・ベネフィット比を評価するためのさらなる研究が必要である。

以上より，MPSに対するERTは忍容性が高く，安全性プロファイルも許容できると考えられる。 しかし、免疫反応が長期的な効果に与える実際の影響については、まだ解明されていない。