骨折のしやすさ
- 骨折のしやすさはDNA領域rs9980072(TERT遺伝子近傍)と関連し、Risk Allele「G」を持つ人はリスクがやや高い
- 日本人の約50%がGA型を保有し、GG型26.6%と合わせると約76.6%がリスクアレルを持つ
- 遺伝子検査による早期リスク把握で、骨密度管理・転倒予防など適切な対策が可能
概要 「骨折」とは、骨が壊れることを指し、折れることだけではなくヒビや一部分が欠けることも含まれます。「骨折」は、骨に力がかかることで発生し、通常はかなり大きな力がかからないと骨折することはありません。 しかし、骨自体が弱っている場合は、弱い力でも骨折することがあり、「病的骨折」と呼ばれます。(参考リンク 1) 骨が弱くなる原因としては、骨粗しょう症によるものが多いですが、癌などの腫瘍によって骨の一部が溶けることもあり、遺伝性の報告もあります。(参考リンク 1、2) 更に、「骨折」の発生頻度に影響を及ぼすリスクは、普段の生活パターンや激しい運動などさまざまですが、最近の研究報告によって、遺伝子「TERT(EST2)」の特定の遺伝子型において骨折の頻度が多いことが報告されています。(参考リンク 2) このことから遺伝子検査により「骨折のリスク」を確認することで、発症の予防や早期対策に役立つことが期待されます。 2. 理論的根拠 オランダ、アメリカ、カナダ、イギリス、中国、オーストラリアなどを中心とした研究チームが、ヨーロッパ、北アメリカ、オーストラリア、東アジアをルーツとする人々の骨折患者20,439人と健常人78,843人、イギリスの骨折患者14,492人と健常人130,563人、アメリカの骨折患者2,926人と健常人17,710人の遺伝子データを使用して、網羅的な解析を行いました。 その結果、遺伝子15個の特定の遺伝子多型に骨折との強い関係が見つかりました。そのうちの一つが、「TERT(EST2)」遺伝子の近くにあるDNA領域「rs9980072」という遺伝子多型です。(参考リンク 2) DNA領域「rs9980072」には、「GG型」「GA型」「AA型」の3つの遺伝子型があります。日本人の遺伝子タイプは、「GA型」が50.0%で最も多く、「GG型」が26.6%、「AA型」が23.4%となっています。(参考リンク 3) 骨折のリスクがやや高いのはRisk Alleleである「G」という報告があります。そのため、日本人に多い「GA型」や「GG型」は比較的リスクが高いといえます。 3. 作用機序 「rs9980072」というDNA領域は、21番染色体に位置しており、「TERT(EST2)」遺伝子の近くにあることから、この遺伝子と関係があるとされています。 「TERT(EST2)」遺伝子は、酵素「テロメラーゼ」を生成し、遺伝子「テロメア」の構造を作り出します。テロメアは、染色体の末端にある構造物で、細胞の老化に関わっていると考えられています。(参考リンク 4) テロメラーゼの制御は、多くの悪性腫瘍の悪性度にかかわっていると報告されています。また、テロメラーゼは悪性腫瘍の増殖に関わるだけでなく、本来の細胞の維持にも必要不可欠な役割を果たしていると考えられています。 この役割には、細胞の増殖や保護、リボ核酸(RNA)の制御などが含まれます。 さらに、テロメラーゼは骨の維持や強度にも関わっている可能性が示唆されたため、DNA領域「rs9980072」は、骨折のリスクに関係する一塩基多型の1つとして注目されています。
骨折のしやすさとは何か
骨折とは、骨が壊れることを指し、折れることだけでなくヒビや一部欠損も含まれます。通常、骨折には大きな外力が必要ですが、骨自体が脆弱な場合は軽微な力でも発生します(参考リンク1)。
骨折の原因とリスク因子
骨折の発生には外力の大きさと骨の強度の2つの要素が関与します。
- 外傷性骨折:転倒・交通事故など大きな外力が骨にかかることで発生
- 病的骨折:骨粗しょう症・腫瘍などで骨が脆弱化し、軽微な力で発生
- 疲労骨折:繰り返しの小さな負荷が蓄積して発生
骨が弱くなる主な原因は以下のとおりです。
- 骨粗しょう症(骨密度低下の主要因)
- 癌などの腫瘍による骨の溶解
- 遺伝的要因(TERT遺伝子近傍の変異など)
- 加齢・カルシウム不足・ビタミンD欠乏
骨折の種類と特徴の比較
| 比較項目 | 外傷性骨折 | 病的骨折 |
|---|---|---|
| 原因 | 大きな外力(転倒・衝撃) | 骨の脆弱化(骨粗しょう症・腫瘍) |
| 発生条件 | 強い衝撃が必要 | 軽微な力でも発生 |
| 好発年齢 | 全年齢(スポーツ・事故) | 中高年(特に閉経後女性) |
| 予防 | 安全対策・防護具 | 骨密度管理・遺伝子検査 |
| 遺伝的関与 | 低い | 高い(rs9980072など) |
遺伝子TERT(EST2)と骨折の関係
DNA領域rs9980072は21番染色体に位置し、TERT(EST2)遺伝子の近傍にあります。TERT遺伝子は酵素テロメラーゼを生成し、テロメアの構造を作り出します(参考リンク4)。
- テロメア:染色体末端の構造物で、細胞の老化に関与
- テロメラーゼ:細胞の増殖・保護・RNA制御に必要不可欠
- 骨との関係:テロメラーゼは骨の維持・強度にも関与する可能性が示唆
テロメラーゼの制御は悪性腫瘍の悪性度に関わるだけでなく、正常な細胞維持にも不可欠であり、骨の強度維持にも影響する可能性が研究で示されています。
骨折を予防するための対策
以下の対策で骨折リスクを軽減できます。
- 栄養管理:カルシウム700〜800mg/日、ビタミンD摂取
- 運動:荷重運動(ウォーキング・筋トレ)で骨密度を維持
- 転倒予防:住環境の整備・バランス訓練
- 定期検査:骨密度検査の定期的な受診
- 遺伝子検査:リスクの早期把握と対策立案
遺伝子と骨折リスクの関連
大規模研究による遺伝子解析の結果
オランダ・アメリカ・カナダ・イギリス・中国・オーストラリアの国際研究チームが、骨折患者20,439人と健常者78,843人を含む大規模解析を実施しました(参考リンク2)。
- ヨーロッパ・北アメリカ・オーストラリア・東アジアをルーツとする集団が対象
- 追加検証:イギリス骨折患者14,492人+健常者130,563人、アメリカ骨折患者2,926人+健常者17,710人
- 計15個の遺伝子多型が骨折と強い関連を示した
- その1つがTERT(EST2)遺伝子近傍のrs9980072
日本人における遺伝子型分布(rs9980072)
| 遺伝子型 | 日本人の割合 | 世界の割合 | リスク傾向 |
|---|---|---|---|
| GG型 | 26.6%(27.9%) | 50.4% | やや高い |
| GA型 | 50.0%(49.8%) | 41.1% | やや高い |
| AA型 | 23.4%(22.1%) | 8.4% | 標準 |
Risk Alleleは「G」であり、日本人の約76.6%がGアレルを保有するGA型またはGG型に該当します(参考リンク3)。
検査の理論的根拠
体表的なDNA領域:骨折のしやすさ
骨折のしやすさ に最も強く影響する遺伝子領域は、rs9980072です。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです。
- AA
22.1 % - AG
49.8 % - GG
27.9 %
他に、骨折のしやすさに関わる遺伝子領域はrs4869742があります。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです
- CC
3.5 % - CT
30.4 % - TT
66.0 %
他に、骨折のしやすさに関わる遺伝子領域はrs3736228があります。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです
- CC
54.8 % - CT
38.4 % - TT
6.7 %
検査の根拠
オランダ・アメリカ・カナダ・イギリス・中国・オーストラリアの国際研究チームが、骨折患者20,439人と健常者78,843人の遺伝子データを使用した網羅的解析により、15個の遺伝子多型が骨折と強い関連を示しました。rs9980072はTERT(EST2)遺伝子近傍に位置し、Risk Allele「G」を持つ人は骨折リスクがやや高い傾向にあります(参考リンク2)。
今回調査したDNA領域
細胞中に存在するDNAマップの模式図
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関連遺伝子
| 関連遺伝子 | ETS2 |
|---|---|
| 関連遺伝子 | CCDC170 |
| 関連遺伝子 | LRP5 |
よくある質問(FAQ)
Q1. 骨折のしやすさとは何ですか?
骨折のしやすさとは、遺伝的要因や骨密度の低下により骨が破損しやすい体質を指します。骨折にはヒビや一部欠けも含まれ、骨粗しょう症やTERT遺伝子近傍のDNA領域rs9980072の変異がリスクに関与しています(参考リンク1、2)。
Q2. 骨折のリスクに関わる遺伝子は何ですか?
骨折リスクに最も強く関わるDNA領域はrs9980072で、TERT(EST2)遺伝子の近傍に位置しています。Risk Allele「G」を持つGG型・GA型の人は骨折リスクがやや高い傾向にあります。日本人ではGA型が50.0%と最も多く、GG型26.6%と合計で約76.6%が該当します(参考リンク2、3)。
Q3. 骨折と骨粗しょう症の関係は?
骨粗しょう症は骨密度が低下し骨が脆くなる疾患で、病的骨折の主要原因です。骨粗しょう症患者は軽微な外力でも骨折する可能性があり、遺伝的要因と生活習慣が複合的に関与します(参考リンク1)。
Q4. 遺伝子検査で骨折リスクは分かりますか?
DNA領域rs9980072の遺伝子型を調べることで骨折リスク傾向を把握できます。20,439人の骨折患者と78,843人の健常者を対象とした大規模研究で、15個の遺伝子多型が骨折と強い関連を示しました(参考リンク2)。
Q5. 骨折を予防する方法は?
骨折予防にはカルシウム・ビタミンDの十分な摂取、適度な荷重運動、転倒防止対策が有効です。遺伝子検査でリスクを把握し、早期に骨密度検査を受けることで予防効果が高まります。
参考文献
- 参考リンク1 : 「骨折」の情報 日本整形外科学会
- 参考リンク2 : 2018 Aug., Katerina Trajanoska, BMJ.
- 参考リンク3 : DNA 領域「rs9980072」の情報 NIH
- 参考リンク4 : 遺伝子「TERT」の情報 NIH
- 参考リンク5 : 2018 Aug., Katerina Trajanoska, BMJ
- 参考リンク6 : 2019 Feb., John A Morris, Nat Genet