メチルマロン酸血症における食事性タンパク質調節、腸内細菌叢、および代謝制御：前向き縦断研究

メチルマロン酸血症（MMA）は、メチルマロニルCoAからスクシニルCoAへの変換異常によって引き起こされる希少な遺伝性代謝疾患である。食事性タンパク質組成と腸内細菌叢の両方が代謝安定性と臨床転帰に影響を与えることが示唆されている。本研究は、段階的な食事変更と短期メトロニダゾール療法がMMA患者の全身性および腸由来代謝プロファイルに及ぼす影響を評価することを目的とした。 この前向き縦断的単施設研究では、遺伝子検査で確定診断されたMMA患者8名が4段階の食事介入を受けた：ベースライン混合タンパク質食（完全タンパク質50%/医療用フォーミュラ50%）、タンパク質制限食、完全タンパク質強化食（完全タンパク質80%/医療用フォーミュラ20%）、およびメトロニダゾール併用療法（20mg/kg/日、月10日間×3ヶ月）。 各段階において、血漿アミノ酸、尿中代謝物、便微生物叢（16S rRNAロングリードシーケンシング）、および非標的/タンデムメタボロームプロファイルを分析した。完全タンパク質強化食への移行は、イソロイシンやバリンに影響を与えずに血漿ロイシン濃度を有意に低下させた（p＝0.008）。 尿中メチルマロン酸、3-ヒドロキシプロピオン酸、乳酸、ピルビン酸は減少し、プロピオニルCoAクリアランスの改善を示した。微生物叢の多様性は漸減し、酪酸産生属（Novisyntrophococcus、Lacrimispora、Hespellia）の減少を伴った。 メトロニダゾールは尿中メチルマロン酸及び3-ヒドロキシプロピオン酸をさらに低下させた（p＝0.017、p＝0.028）。これと並行して糞便中3-インドール乳酸及びフィトスフィンゴシンも減少した。これは腸管由来のプロピオン酸及びトリプトファン代謝の抑制を示唆する。 トラブルシエラ属（プロテオバクテリア門）の拡大を伴う抗生物質誘発性腸内細菌叢異常が生じたにもかかわらず、全身のプロピオン酸生成負荷は減少した。完全なタンパク質を重視した段階的食事療法と間欠的メトロニダゾール療法の併用は、MMAにおける生化学的・微生物学的パラメータを良好に調節した。これらの知見は、有機酸血症における代謝制御を最適化するための、マイクロバイオームに基づく食事戦略および選択的腸管標的介入の有効性を支持するものである。