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肺機能

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肺機能

肺は、私たちの体に必要不可欠な酸素を取り入れ、不要な二酸化炭素を排出してくれる、なくてはならない器官です。それがひとたびハウスダスト、化学物質などによるアレルギーやその他の疾患を起こすと、炎症によって気道が狭くなり、非常に苦しい状態となってしまいます。特に、長年の喫煙歴がある場合、肺機能が低下している可能性が高く、慢性閉塞性肺疾患(COPD)を発症しやすいのです。

また、肺機能の低下には生活習慣だけでなく、遺伝子による影響もあることが近年の研究で明らかになっています。2020年に熊本大学で行われた研究では、高齢者における肺機能低下はDsbA-Lとよばれる遺伝子の特定のSNVであるrs1917760の(T,T)型の保有者に顕著であることを見出し、この遺伝子の働きが肺機能維持に関わることを示しました。このように遺伝子多型に注目した研究を実施することで、健康増進や肺疾患治療への応用が期待されます。

遺伝子検査を受けることで、喫煙者の方はもとより、非喫煙者の方も、肺機能の低下やそれに伴う疾病の発症リスクを知ることができます。遺伝子検査の結果を、生活習慣を見直すきっかけにしてはいかがでしょうか。

肺機能
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理論的根拠

グラフ
グラフ

rs9978142はヒトの21番目の染色体に位置する遺伝子KCNE2のSNVで、アデニン(A)がチミン(T)に置き換わっています。(G,G)型, (G,A)型, (A,A)型があり、世界ではそれぞれ72.9%, 24.9%, 2.1%の割合で存在しています。

2011年にイギリスのLeicester大学で行われた研究では、ヨーロッパ系の4万8201人を対象に、肺機能とゲノムの関連性が調べられました。その結果、KCNE2を含む16の遺伝子内あるいはその近辺で、肺機能との関連 (p<5×10^-8) を示す新しい領域が特定されました。すなわち、KCNE2の上流の多型は、肺機能の低下と関連していることが示唆されました。これらの遺伝子座は、肺機能を調節する分子メカニズムに関与していることが考えられます(参考リンク1)。

また、慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、冠状動脈疾患(CAD)のリスクの増加にも関連しています。 2014年スウェーデンのカロリンスカ大学では、3,378人の被験者を対象に、ヒトの肺機能に関連するSNPsと頸動脈内膜中膜の厚さ(cIMT)との関連について調べました。するとKCNE2遺伝子上のrs9978142は、CADと有意に関連していました。さらに、rs9978142は、平均および最大のcIMT測定値とも関連しており、rs9978142(A,A)型においてcIMTが最も厚いといった特徴が見られました。これらの結果は、rs9978142がCOPDとCADの併存疾患の分子基盤に関わっていることを示唆しています(参考リンク2)。

作用機序、メカニズム

【rs9978142】

病名: empty

染色体位置: 21番

遺伝子: KCNE2

臓器: 肺

Risk Allele : A

Kcne2が機能しないマウスでは、肺のアポトーシス(細胞の自死)が増加し、気管支肺胞液中の炎症性メディエーターであるTNF-α、IL-6、および白血球が増加しました。また、血中酸素が減少する一方で二酸化炭素が増加することが観察されました。すなわち、KCNE2が正常に働かない場合、肺組織で炎症が起こり、呼吸がしづらくなるといった呼吸障害を誘発することが示唆されます。これらの知見から、KCNE2は正常な肺機能の維持に必要であることがわかります(参考リンク3)。

rs9978142のコードするタンパク質はKCNE2とよばれのAAタイプは、さまざまな細胞の細胞膜に存在するカリウムチャネルの調節に関与しcIMTを厚くする働きをてい持ちます。この遺伝子の変異多型は遺伝性不整脈と関連があることが明らかになっています。そして不整脈はCOPDの影響で起こるケースが知られていることから、KCNE2の働きがCOPDに影響し、結果不整脈を誘発する可能性が推察されます。

Kcne2ノックアウト(遺伝子の発現を起こらなくする)マウスでは、肺のアポトーシス(細胞の自死)が増加し、気管支肺胞液中の炎症性メディエーターであるTNF-α、IL-6、および白血球が増加しました。また、血中酸素が減少する一方で二酸化炭素が増加することが観察されました。すなわち、KCNE2が正常に働かない場合、肺組織で炎症が起こり、呼吸がしづらくなるといった呼吸障害を誘発することが示唆されます。これらの知見から、KCNE2は正常な肺機能の維持に必要であることがわかります(参考リンク3)。


【参考資料】

DNAスコアの検査項⽬

健康リスク 体質 才能

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