「知的障害関連遺伝子」の版間の差分
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英語名: Human genes in relation to Intellectual Disability | 英語名: Human genes in relation to Intellectual Disability | ||
英語略名: ID genes | 英語略名: ID genes | ||
[[知的障害]]（Intellectual Disability、以下IDと称す）は全人口のうち約2-3%に認めるといわれ、特徴的な身体所見や検査所見を伴う症候性IDと、ID以外に付随症状を伴わない非症候性IDに分類される。IDのうち約50-60%で遺伝的原因が解明されており、それらは[[wikipedia:ja:染色体異常|染色体異常]]、[[wikipedia:ja:ゲノム構造異常|ゲノム構造異常]]、単一遺伝子異常など多岐にわたる。[[マイクロアレイ]]や[[wikipedia:DNA_sequencing#High-throughput_sequencing|次世代シーケンサー]]など[[wikipedia:ja:分子遺伝学|分子遺伝学]]検査の急速な進歩・普及により、現在ID関連遺伝子は約450遺伝子以上も報告され、そのうち症候性IDの原因として約400遺伝子、非症候性IDの原因として約50遺伝子が認知されている。また[[wikipedia:ja:X連鎖性遺伝子|X連鎖性遺伝子]]は約22%(約100遺伝子)で、男性にIDの頻度が高い要因となっている。非症候性IDに対する[[wikipedia:Exome sequencing|エクソーム解析]]によって、[[wikipedia:ja:常染色体|常染色体]]上の関連遺伝子の同定が相次いでいる。高速かつ網羅的な解析が可能となることで、疾患の重症度に複数の遺伝子異常の関与も示唆され始めている。ID関連遺伝子の多くは、[[シナプス形成]]・機能に関連する蛋白質をコードし、さらに多くの関連遺伝子の同定が進むことで、ID発症メカニズムの詳細が明らかになると期待される。 | |||
[[知的障害]]（Intellectual Disability、以下IDと称す）は全人口のうち約2-3%に認めるといわれ、特徴的な身体所見や検査所見を伴う症候性IDと、ID以外に付随症状を伴わない非症候性IDに分類される。IDのうち約50-60%で遺伝的原因が解明されており、それらは[[wikipedia:ja:染色体異常|染色体異常]]、[[wikipedia:ja:ゲノム構造異常|ゲノム構造異常]]、単一遺伝子異常など多岐にわたる。[[マイクロアレイ]]や[[wikipedia:DNA_sequencing#High-throughput_sequencing|次世代シーケンサー]]など[[wikipedia:ja:分子遺伝学|分子遺伝学]]検査の急速な進歩・普及により、現在ID関連遺伝子は約450遺伝子以上も報告され、そのうち症候性IDの原因として約400遺伝子、非症候性IDの原因として約50遺伝子が認知されている。また[[wikipedia:ja:X連鎖性遺伝子|X連鎖性遺伝子]]は約22%(約100遺伝子)で、男性にIDの頻度が高い要因となっている。非症候性IDに対する[[wikipedia:Exome sequencing|エクソーム解析]]によって、[[wikipedia:ja:常染色体|常染色体]]上の関連遺伝子の同定が相次いでいる。高速かつ網羅的な解析が可能となることで、疾患の重症度に複数の遺伝子異常の関与も示唆され始めている。ID関連遺伝子の多くは、[[シナプス形成]] | |||
==概略== | ==概略== | ||
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[[Image:図3. シナプス前終末におけるID関連分子群.png|thumb|300px|'''図3. [[シナプス前終末]]におけるID関連分子群'''<br />[[シナプス小胞]]形成から[[神経伝達物質]]の放出までの代表的な経路を示す。ID関連遺伝子がコードする分子は紫色で提示されている。(H. van Bokhoven, 2011より改変引用)<br />]] | [[Image:図3. シナプス前終末におけるID関連分子群.png|thumb|300px|'''図3. [[シナプス前終末]]におけるID関連分子群'''<br />[[シナプス小胞]]形成から[[神経伝達物質]]の放出までの代表的な経路を示す。ID関連遺伝子がコードする分子は紫色で提示されている。(H. van Bokhoven, 2011より改変引用)<br />]] | ||
[[Image:図4. シナプス後部におけるID関連分子群.png|thumb|300px|'''図4.[[シナプス後部]]におけるID関連分子群'''<br />[[シナプス後肥厚形成]]、[[細胞骨格]]再構成、[[シグナル]]伝達、[[ | [[Image:図4. シナプス後部におけるID関連分子群.png|thumb|300px|'''図4.[[シナプス後部]]におけるID関連分子群'''<br />[[シナプス後肥厚形成]]、[[細胞骨格]]再構成、[[シグナル]]伝達、[[エピジェネティックス]]な[[転写制御]]に関わる代表的な経路を示す。図3と同様ID関連遺伝子がコードする分子は紫色で提示されている。(H. van Bokhoven , 2011より改変引用)]] | ||
[[wikipedia:American Psychiatric Association|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 | [[wikipedia:American Psychiatric Association|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 | ||
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Najmabadiら(2011年)は、[[wikipedia:ja:常染色体劣性遺伝|常染色体劣性遺伝]]形式を示す非症候性IDの136[[wikipedia:ja:血族婚|血族婚]]家系に対し、次世代シーケンサーを用いたエクソーム解析を行い、新規原因遺伝子として50遺伝子を同定したと報告している<ref name=ref8 />。Awadallaら(2010年)やVissersら(2010年)は、家族歴のない非症候性ID例([[自閉症]]や[[統合失調症]]を含む)において、エクソーム解析により常染色体上の遺伝子に多数の[[新生突然変異]](de novo mutation)を報告しており、今後さらに常染色体上のID関連遺伝子の同定が進むと考えられる<ref name=ref5 /><ref name=ref6 />。 | Najmabadiら(2011年)は、[[wikipedia:ja:常染色体劣性遺伝|常染色体劣性遺伝]]形式を示す非症候性IDの136[[wikipedia:ja:血族婚|血族婚]]家系に対し、次世代シーケンサーを用いたエクソーム解析を行い、新規原因遺伝子として50遺伝子を同定したと報告している<ref name=ref8 />。Awadallaら(2010年)やVissersら(2010年)は、家族歴のない非症候性ID例([[自閉症]]や[[統合失調症]]を含む)において、エクソーム解析により常染色体上の遺伝子に多数の[[新生突然変異]](de novo mutation)を報告しており、今後さらに常染色体上のID関連遺伝子の同定が進むと考えられる<ref name=ref5 /><ref name=ref6 />。 | ||
ID関連遺伝子は、コードする蛋白質の機能別に、 | |||
#シナプス形成に関与するもの | #シナプス形成に関与するもの | ||
#細胞骨格に関与するもの | #細胞骨格に関与するもの | ||
#シグナル伝達系群に関与するもの | #シグナル伝達系群に関与するもの | ||
# | #遺伝子転写制御やエピジェネティックス機構に関与するもの | ||
#代謝系に関与するもの | #代謝系に関与するもの | ||
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==IDの分子遺伝学的診断フローチャート== | ==IDの分子遺伝学的診断フローチャート== | ||
[[Image:図5. IDの分子遺伝学的検査のフローチャート.png|thumb|300px|図'''5. IDの分子遺伝学的検査のフローチャート''']] | [[Image:図5. IDの分子遺伝学的検査のフローチャート.png|thumb|300px|図'''5. IDの分子遺伝学的検査のフローチャート''']] | ||
[[wikipedia:American Academy of Neurology|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<ref name=ref10><pubmed>21956720</pubmed></ref>。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<ref><pubmed>12578916</pubmed></ref>。 | [[wikipedia:American Academy of Neurology|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<ref name=ref10><pubmed>21956720</pubmed></ref>。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<ref><pubmed>12578916</pubmed></ref>。 | ||
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、[[wikipedia:ja:Gバンド分染法|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、[[wikipedia:ja:定量PCR法|定量PCR法]]などがあり、これらの検査では数Kbレベルの構造異常を検出することができる。Michelsonら(2011年)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<ref name=ref10 />。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<ref name=ref2 />。 | 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、[[wikipedia:ja:Gバンド分染法|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、[[wikipedia:ja:定量PCR法|定量PCR法]]などがあり、これらの検査では数Kbレベルの構造異常を検出することができる。Michelsonら(2011年)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<ref name=ref10 />。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<ref name=ref2 />。 | ||
単一遺伝子異常のうち、[[脆弱X症候群|FMR1遺伝子変異]]は軽症の患児の2%に認め、[[レット症候群| | 単一遺伝子異常のうち、[[脆弱X症候群|FMR1遺伝子変異]]は軽症の患児の2%に認め、[[レット症候群|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<ref name=ref10 />。 | ||
現時点でのIDの分子遺伝学的検査の流れを以下にまとめる(図5)。 | 現時点でのIDの分子遺伝学的検査の流れを以下にまとめる(図5)。 | ||
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==展望== | ==展望== | ||
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== | ==参考文献== | ||
<references /> | <references /> | ||
(執筆者:近藤有希子、松本直通 担当編集委員:加藤忠史)<br> | |||