筋病理学
細胞質小体はデスミンやミオチリンなどZ線やその周辺の構造蛋白質を中心とした蛋白質の凝集体であり、筋原線維性ミオパチー(myofibrillar myopathy)で特徴的に認められる。但し、筋原線維性ミオパチー以外でも認められることがあるので注意が必要である。筋原線維性ミオパチーはポンペ病やネマリンミオパチーとともに早期から呼吸筋筋力低下が特徴である。細胞質小体はNADH-TR染色では抜けてみえる。
小さな多角性の線維を背景にして、はっきりとした円形をし、クロマチンにとむ特徴をもつ。筋ジストロフィーで高頻度に認められる。
骨格筋には持続的な運動に適した遅筋であるタイプ1線維と素早い運動に適した速筋であるタイプ2線維の2種類に分かれる。タイプ1線維はいわゆる赤筋であり、ミトコンドリア内で脂肪酸のβ酸化によるATP合成を主なエネルギー源としている。ゆっくりと収縮することから生理学的には遅筋と呼ばれ、姿勢保持に働く抗重力筋は主にタイプ1線維である。一方、タイプ2Aおよび2B線維はいわゆる白筋であり解糖系によるグリコーゲン分解を主なエネルギー源としている。速い収縮をすることから生理学的には速筋と呼ばれる。タイプ2C線維は未熟な線維である。ミオシンATPase染色で区別される。成人の骨格筋、特に生検をよくされる上腕二頭筋や大腿直筋では1、2A、2Bがモザイク状に分布し各々1/3ずつとなる。2Cはタイプ1とタイプ2の中間的な性質をもつ。2C線維は乳幼児では正常筋でも認められるが4〜5歳になると殆ど認められない。成人では1%未満である。
HE染色(ヘマトキシリン・エオジン染色)は主に基本的な構造変化をみるための染色である。筋病理学のHE染色で得られる情報は、全体の構築の変化、筋線維大小不同、筋線維の壊死・再生、核の変化、細胞浸潤、内鞘線維化、その他の構造変化の変化の7つである。
正常の筋線維は横断面でみると多角形で筋核は周辺部に存在する。成人の場合、筋線維径は60~80μmである。通常、100μmを超えると肥大線維と判定される。筋線維の大小不同は最も基本的な病理情報のひとつである。筋線維の直径を測定し、最小径から最大径までの分布や平均を記載する。原則として障害の程度が強ければ筋線維大小不同も著しくなる。ただし先天性疾患では筋線維が全て小径であったり、筋線維径が小径線維と大径線維の二峰性に分布したりすることもある。また進行期には肥大線維のみが認められることもある。筋線維の大小不同に規則性がなく、広範であれば筋原性疾患であることが多く、小角化線維があって、群委縮の所見があれば神経性疾患であることが多い。
筋線維は数十本単位でまとまって存在しており、このまとまりを筋束(muscle fascicle)という。筋束と筋束の間の間質は周鞘(perimysium)という。筋束内の筋束と筋束との間の間質は内鞘(endomysium)という。周鞘には正常でも線維化など認められる一方で、通常は内鞘には繊維組織や細胞浸潤は認められない。そのため内鞘に線維組織が認められる場合は病的所見であり内鞘線維化(endomysial fibrosis)とよぶ。
筋原性変化が認められる。筋束辺縁部萎縮(perifascicular atrophy)が最もよく知られた診断的所見である。筋束辺縁部の筋線維の萎縮である。抗MDA5抗体陽性例では筋束辺縁部萎縮を認めないことが多い。筋束辺縁部萎縮周辺の筋線維はミトコンドリアやライソゾームが増加し細胞質が好塩基性に染色され、時にpunched-out vacuoleと呼ばれる空砲を有し、大型の内在核を伴っている。punched-out vacuoleは特に抗TIF-γ抗体陽性例で高頻度に認められる。筋束辺縁部の筋線維はミトコンドリアやライソゾームの増加を反映してNADH-TRで濃染する一方で、しばしばCOX活性が低下している。筋周鞘の血管周囲の単球浸潤もしばしば認められるが疾患特異性は低い。一部の症例では微小梗塞を認める。微小梗塞は小児例に多く、抗NXP-2抗体陽性例に多い。抗Mi-2抗体陽性例の筋病理は独自で、筋束辺縁部に壊死・再生筋が豊富に認められる。このような所見は筋束辺縁部壊死(perifascicular necrosis)と呼ばれる。また筋周鞘に浮腫が強い傾向があり、結合組織の断片化を認めるとともに、しばしばアルカリホスファターゼ活性が発現している。 免疫染色では筋細胞膜にHLA-ABCが発現するとともに内鞘毛細血管への膜侵襲複合体(MAC)沈着を認める。HLA-DRが一部の筋線維で発現した症例も存在するが稀である。正常ではHLA-ABCは血管内皮に発現するが筋細胞膜では発現していない。
筋線維の筋原性変化、HLA-ABCの筋細胞膜への発現亢進所見のほか、CD8陽性T細胞が非壊死筋線維を取り囲み、筋線維内に侵入する像を認めることが特徴的かつ診断的と考えられている。ヨーロッパ神経筋センター(European Neuromuscular Centre、ENMC)の診断基準ではCD8陽性T細胞が非壊死筋線維を取り囲み、筋線維内に侵入する像を認めると確実な多発筋炎と診断される。
多発筋炎の病態機序としてはCD8陽性T細胞が筋内鞘中心に侵入し、パーフォリンと呼ばれる物質を放出しながら筋線維の基底膜を破って線維の内部に入り込み、筋線維を障害すると考えられている。皮膚筋炎と異なり多発筋炎では筋局所において細胞性免疫機序が存在する。臨床的な多発筋炎の多くは病理学的には壊死性ミオパチーである。「CD8陽性T細胞の筋内鞘および非壊死性線維内部への浸潤を伴う」という多発筋炎の組織学的な定義を用いると多発筋炎と病理学的に診断される例はほとんどなく、そのような所見を示す例の殆どが封入体筋炎である。
生検部位は徒手筋力テスト4レベルの筋を生検することが望ましい。特に筋炎など選択的な筋障害をみとめる疾患ではMRIで所見のある部位を狙って筋生検するべきである。また筋生検部位はアプローチのしやすいさや術後歩行に与える影響も考慮する。成人で生検されることが多い筋は上腕二頭筋、三角筋、大腿直筋、外側広筋、短腓骨筋である。上腕二頭筋と大腿直筋が好まれる。それはタイプ1、2A、2Bの三種類の筋線維がモザイクをなして1/3ずつ存在することが確立しているため、筋線維のタイプの分布異常が評価できるからである。腓腹筋は神経原性変化と筋原性変化の区別が困難なことがあるため避けるべきである。