「知的障害関連遺伝子」の版間の差分

IDの概略<br>アメリカ精神医学会の定めている「精神疾患の診断・統計マニュアルDSM-IV-TR」の定義によると、IDはA. 明らかに平均以下の知的機能:　個別施行による知能検査で、およそ70またはそれ以下のIQ (幼児においては、明らかに平均以下の知的機能であるという臨床的判断による)、B. 同時に、現在の適応機能 (すなわち、その文化圏でその年齢に対して期待される基準に適応する有能さ)の欠陥または不全が、以下のうち2つ以上の領域で存在: コミュニケーション、自己管理、家庭生活、社会的/対人的技能、地域社会資源の利用、自律性、発揮される学習能力、仕事、余暇、健康、安全、C. 発症は18歳以前である状態としている。軽度(IQ 50-69)、中等度(IQ 35-49)、重度(IQ 20-34)、最重度(IQ 20以下)に分類される。  

全人口に占めるIDの頻度は約2-3%、中等度～重度ID（IQ&lt;50)は0.3-0.5%で、IDの約85%は軽症である。男女比は1.3:1で、男性が女性より多い。遺伝的な要因が同定されているのは約50-60%(中等度から重度で約65%、軽度で約20%)で、軽度IDは環境要因が大きいと推定されている。[1]IDと、精神遅滞(mental retardation: MR)はほぼ同義語であるが、日本では1998年9月公布の精神薄弱の用語の整理のための関係法律の一部を改正する法律において、米国では2010年5月公布のRosa’s Lawにおいて、知的障害(Intellectual Disability)へ呼称を変更することが、法律に明記された。  

IDの遺伝学的原因<br>IDを起こす遺伝学的原因として、染色体異常、ゲノム構造異常、単一遺伝子異常などが挙げられる。IDの最も頻度の高い原因は21トリソミーであり、21トリソミーも含む染色体異常はIDの約10%に認めるといわれている。[2]染色体異常には数的異常と転座や逆位などの質的構造異常が含まれ、複数の遺伝子の量的異常や構造異常により切断された遺伝子が原因となりうる。通常の染色体検査（核型検査）で正常と判断されたIDの約2.5％にサブテロメア構造異常を認めることも知られており、蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）法やmultiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) 法を用いて、サブテロメア領域(テロメアに隣接する約100~300 Kbの領域)の欠失・重複を検出することが可能である。[1]また核型検査正常例のマイクロアレイスクリーニングで、数Kbから数Mbにわたる正常ヒトゲノムに認めないコピー数異常(copy number variation&nbsp;: CNV)をIDの約5-20%に認めるといわれており、CNV内の量的感受性遺伝子や近傍の遺伝子発現変化、切断点上の遺伝子破壊や再構成による融合遺伝子などが原因となりうる。[2]単一遺伝子異常には遺伝子全体もしくは部分欠失、重複、点変異などが含まれる。その多くは、症候性IDやX連鎖性ID（X-linked Intellectual Disability、以下XLIDと称す）に関連した染色体・ゲノム構造異常や家系による連鎖解析より単離されてきたが、遺伝子座位同定のみ判明し原因遺伝子が未同定のものも多い。  

ID関連遺伝子の分類<br>ID関連遺伝子は現在450遺伝子以上報告され、そのうち症候性ID関連が約400遺伝子、非症候性関連が約50遺伝子である。[1]X連鎖性遺伝子は約100遺伝子 (約22%)であり、XLIDが高頻度(男性の約1/600-1/1000人)でIDが男性に多いことをよく説明する。[3]X連鎖性IDも、非症候性 XLID (従来MRXと呼ばれた)と、症候性XLID (従来のMRXS)に分類される。症候性XLIDには現在150症候群以上が知られ、そのうち約80遺伝子が単離、約30症候群の遺伝子座位が同定されている(図1)。非症候性 XLIDでは45家系以上で遺伝子座位が同定され、現在約40遺伝子が単離されているが、そのうち約20遺伝子は同時に症候性XLIDの責任遺伝子でもある(図2)。[1,3,11]近年、常染色体に責任遺伝子を持つIDの報告が相次いでおり、相対的にXLIDの頻度は低下している。[1, 4-7]<br><br>図1.　 XLID症候群とその責任遺伝子<br>症候性XLIDの100症候群とその責任遺伝子75遺伝子を示す。(Greenwood Genetic Center, updated June 2011より改変引用)  

<br>IDの分子遺伝学的診断フローチャート<br>アメリカ神経学会(ANN)からの全般性発達障害(global developmental delay)/知的障害(Intellectual Disability)の評価を行うガイドライン(2003年)では、少なくとも三世代にわたる家系図、出生前後の病歴、特徴的な身体所見、画像所見、核型検査などの遺伝学的検査、代謝系の検査、行動などについての評価を段階的に行うことが勧められている。[9]そのなかで遺伝学的検査は3.5~10%に診断的意義を認め、形態異常が認められない症例でも行うべきであるとしている。[10]遺伝学的検査は段階的に行うことが推奨される（既知の原因探索を除く）。まず染色体異常の検出方法として、Gバンド分染法による核型検査、FISH法が挙げられ、これらの検査では約数Mb～数十Kbレベルの構造異常が検出可能である。より微細なゲノム構造異常、CNVの検出方法として、マイクロアレイ解析、MLPA法、定量PCR法などがあり、これらの検査では約数Kbレベルの構造異常を検出することができる。Michelsonら(2011)の報告によると、核型検査での異常検出率は約4% (症候性は約19%)、サブテロメアFISHでの異常検出率は約3-6% (症候性が約5％)であった。[9]マイクロアレイ解析での異常検出率は約7% (症候性は約11%)であり、欧米ではGバンド分染法に替わるFirst tier testとして提唱された。[2]単一遺伝子異常のうち、FMR1遺伝子変異は軽症の患児の2%に認め、MECP2遺伝子変異は中等度から重度の女児の1.5％に認めており、家族歴のないID患者でもよく認めることから、ルーチンで行うことが推奨されている。[9]  

将来展望<br>マイクロアレイ解析や次世代シーケンス解析などの新しい分子遺伝学検査の進歩・普及により、多くの症例を詳細に解析することができるようになった。その一端としてID関連遺伝子の多くが、シナプス形成・機能に関わる蛋白質をコードするなど、今後も多くの関連遺伝子が同定されIDの総合的理解が進むとともに、ID予防や治療につながる戦略の開発も可能になることが期待される。  

参考文献<br>1. van Bokhoven, H., Genetic and epigenetic networks in intellectual disabilities. Annu Rev Genet, 2011. 45: p. 81-104.<br>2. Miller, D.T., et al., Consensus statement: chromosomal microarray is a first-tier clinical diagnostic test for individuals with developmental disabilities or congenital anomalies. Am J Hum Genet, 2010. 86(5): p. 749-64.<br>3. Lubs, H.A., R.E. Stevenson, and C.E. Schwartz, Fragile x and x-linked intellectual disability: four decades of discovery. Am J Hum Genet, 2012. 90(4): p. 579-90.<br>4. Vissers, L.E., et al., A de novo paradigm for mental retardation. Nat Genet, 2010. 42(12): p. 1109-12.<br>5. Awadalla, P., et al., Direct measure of the de novo mutation rate in autism and schizophrenia cohorts. Am J Hum Genet, 2010. 87(3): p. 316-24.<br>6. O'Roak, B.J., et al., Exome sequencing in sporadic autism spectrum disorders identifies severe de novo mutations. Nat Genet, 2011. 43(6): p. 585-9.<br>7. Najmabadi, H., et al., Deep sequencing reveals 50 novel genes for recessive cognitive disorders. Nature, 2011. 478(7367): p. 57-63.<br>8. Cooper, G.M., et al., A copy number variation morbidity map of developmental delay. Nat Genet, 2011. 43(9): p. 838-46.<br>9. Michelson, D.J., et al., Evidence report: Genetic and metabolic testing on children with global developmental delay: report of the Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology and the Practice Committee of the Child Neurology Society. Neurology, 2011. 77(17): p. 1629-35.<br>10. Shevell, M., et al., Practice parameter: evaluation of the child with global developmental delay: report of the Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology and The Practice Committee of the Child Neurology Society. Neurology, 2003. 60(3): p. 367-80.<br>11. Greenwood Genetic Center XLID Update of the Atlas on X-linked Mental Retardation. 2011. http://www.ggc.org/research/molecular-studies/xlid.html