ダウン症候群(染色体異常症)
- ダウン症候群は21番染色体が3本存在する染色体異常症(21トリソミー)で、出生頻度は600〜800人に1人
- DNA領域rs1801394のG型変異を持つ人の子どもは発症リスクが高い傾向にあることが研究で判明
- 葉酸・ビタミンB群の摂取と喫煙・アルコール回避により、発症リスクの軽減が期待される
概要 ダウン症候群(ダウン症)とは、21番目の染色体が通常の2本ではなく、3本存在する21トリソミーと呼ばれる染色体異常症のひとつです。出生時から特徴的な顔貌、筋力や知能の発達の遅れ、そして心臓病などの合併症が生じることがあります。 また、後に難聴や内分泌疾患、白血病になりやすいことが特徴です。出生頻度は、小児慢性特定疾病情報センターの調査によると、600〜800人に一人とされています。(参考リンク1) ダウン症候群の発症メカニズムは明らかになっていませんが、卵子や精子が作られる際に染色体がうまく分離されないことが原因であると考えられています。 それには年齢や環境要因が関係しているとされています。また、家族内にダウン症の方がいなくてもダウン症児が生まれることから、通常は遺伝しないと考えられていますが、近年では複数の関連遺伝子が報告されています。 最近の研究報告によると、「MTRR」という遺伝子付近のある部位がダウン症の発症リスクに影響を与えている可能性が高いことが明らかになっています。v また、ダウン症候群のお子さんを妊娠する確率は、女性の年齢が高齢になるほど高くなることがわかっています。 女性の社会進出による婚化が進み、高齢での妊娠や出産が増えているため、注意が必要です。 以上のことから、遺伝子検査によりご自身の遺伝子タイプを調べることで、これから生まれてくるお子さんのダウン症の発症傾向を知ることができます。 これにより、発症の予防や早期対策に役立つ可能性が期待されます。/p> 2. 理論的根拠 インドのマノビカス生物医学研究診断センターの研究により、「MTRR」遺伝子付近の特定タイプによって、ダウン症候群を発症しやすい人がいることが明らかになりました。その部位の一つが「rs1801394」というDNA領域です。(参考リンク2) DNA領域「rs1801394」には、「AA」、「AG」、「GG」という3つの遺伝子型があります。 日本人の遺伝子タイプは、「AA」タイプが最も多い48.4%、「AG」タイプは42.3%、「GG」タイプは最も少ない9.3%を示します。(参考リンク3) Risk AlleleであるGを持つ「GG」の遺伝子型をもつ人の子どもは、ダウン症候群を発症しやすい傾向にあり、「AG」を持つ人の子どもはやや発症しやすい傾向にあることがわかっています。 ただし、GG・AGタイプの人の子どもが必ずしもダウン症候群を発症するわけではありません。 AAタイプの人も含め、環境要因に留意する必要があります。いくつかの研究により、ご両親のホモシステインというアミノ酸の血中濃度が高いと、ダウン症の子どもを出産しやすいことが明らかになっています。(参考リンク4) 血中のホモシステイン濃度が増加する要因には、加齢、葉酸などのビタミンB群の不足、喫煙やアルコール摂取などがあります。 そのため、妊活をされる前より喫煙やアルコールを避け、葉酸やビタミンB群などの栄養素が不足しないように心がけることが望ましいと考えられます。 また、厚生労働省によるとダウン症児が生まれる確率は母親の妊娠年齢が35歳で0.3%、40歳では0.9%、45歳では3.3%と加齢にともなって確実に高くなることがわかっており、妊活を始める時期を早めに設定できるようご夫婦で話し合うことが大切です。 早い時期の遺伝子検査で、これから生まれてくるお子さんのダウン症の発症傾向を把握しておくことにより、生活・環境面でのリスク管理が可能となります。 3. 作用機序 「MTRR遺伝子」は、世界的に最も一般的な健康問題の一つであるダウン症の発症に関与していることが知られており、この遺伝子はヒトが持つ24の染色体のうち、5番目の染色体に位置しています。 この遺伝子は、メチオニンというアミノ酸を合成する酵素であるメチオニン合成酵素の調節を担っている「MTRR」酵素に関する遺伝情報を持ちます。 「MTRR」付近に存在する「rs1801394」というDNA領域の遺伝子型が特にGを持つ人々では「MTRR」酵素が適切に機能しない場合が生じることがあります。 そうなると、メチオニン合成酵素が機能しなくなり、ホモシステインの増加とDNAの低メチル化を引き起こし、染色体が1本多い21トリソミーとしてダウン症を発症する可能性があることを示しています。 つまり、DNA領域「rs1801394」はダウン症の発症に深く関係し、注目を浴びている一塩基多型の1つとなっています。
ダウン症候群とは何か
ダウン症候群(ダウン症)は、21番目の染色体が通常の2本ではなく3本存在する「21トリソミー」と呼ばれる染色体異常症です。小児慢性特定疾病情報センターの調査によると、出生頻度は600〜800人に1人です。
ダウン症候群の原因とメカニズム
ダウン症候群の発症メカニズムは完全には解明されていませんが、主な原因は以下のとおりです。
- 染色体不分離:卵子や精子が形成される際に21番染色体がうまく分離されず、3本になる
- 母体年齢の影響:高齢になるほど発症確率が上昇する
- 遺伝的要因:MTRR遺伝子付近のDNA領域rs1801394が発症リスクに関与
母体年齢とダウン症候群の発症確率
厚生労働省のデータによると、母親の妊娠年齢とダウン症児が生まれる確率の関係は以下のとおりです。
| 母親の年齢 | 発症確率 |
|---|---|
| 35歳 | 0.3%(約333人に1人) |
| 40歳 | 0.9%(約111人に1人) |
| 45歳 | 3.3%(約30人に1人) |
ダウン症候群の主な特徴と合併症
ダウン症候群には以下の特徴および合併症がみられます。
- 特徴的な顔貌:扁平な顔、つり上がった目、低い鼻梁
- 発達の遅れ:筋力・知能の発達に遅れが生じる
- 先天性心疾患:約40〜50%の患児に心臓病の合併がみられる
- 難聴:後天的に難聴を発症するリスクがある
- 内分泌疾患:甲状腺機能異常など
- 白血病:通常より白血病の発症リスクが高い
ダウン症候群の予防と対策
ダウン症候群のリスクを軽減するために以下の対策が推奨されます。
- 葉酸・ビタミンB群の摂取:血中ホモシステイン濃度を低く保つ効果がある
- 喫煙・アルコールの回避:ホモシステイン濃度上昇の要因となるため避ける
- 早期の妊活計画:高齢出産のリスクを考慮し、ご夫婦で時期を話し合う
- 遺伝子検査の活用:早期にリスク傾向を把握し、生活・環境面での対策に役立てる
遺伝子とダウン症候群の関連
DNA領域rs1801394と発症リスクの関係
インドのマノビカス生物医学研究診断センターの研究により、MTRR遺伝子付近のDNA領域rs1801394がダウン症候群の発症リスクと関連していることが判明しました。
- rs1801394にはAA・AG・GGの3つの遺伝子型が存在
- GG型(Risk Allele G)を持つ人の子どもは、ダウン症候群のリスクが高い傾向
- AG型を持つ人の子どもは、やや発症しやすい傾向
ただし、GG型・AG型の人の子どもが必ず発症するわけではなく、AA型の人も含め環境要因に留意する必要があります。
MTRR遺伝子の作用機序
MTRR遺伝子は5番染色体に位置し、メチオニン合成酵素の調節を担うMTRR酵素の遺伝情報を持ちます。
- DNA領域rs1801394でG型を持つ場合、MTRR酵素が適切に機能しないことがある
- メチオニン合成酵素の機能低下によりホモシステインが増加
- DNAの低メチル化を引き起こし、21トリソミー(ダウン症)の発症リスクが高まる
日本人における遺伝子型分布(rs1801394)
| 遺伝子型 | 日本人の割合 | 世界の割合 |
|---|---|---|
| AA型 | 48.5% | 23.5% |
| AG型 | 42.2% | 49.9% |
| GG型 | 9.1% | 26.5% |
ホモシステインとダウン症候群の関係とは?
ご両親の血中ホモシステイン濃度が高いと、ダウン症の子どもを出産しやすいことが複数の研究で明らかになっています。
血中ホモシステイン濃度が増加する主な要因は以下のとおりです。
- 加齢
- 葉酸などのビタミンB群の不足
- 喫煙
- アルコール摂取
検査の理論的根拠
体表的なDNA領域:ダウン症候群(染色体異常症)
ダウン症候群(染色体異常症) に最も強く影響する遺伝子領域は、rs1801394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
48.5 % - AG
42.2 % - GG
9.1 %
検査の根拠
インドのマノビカス生物医学研究診断センターのChatterjeeらの研究により、ダウン症候群の発症リスクが遺伝子と関連していることが明らかになりました。rs1801394領域にはAとGの2種類の変異があり、G型変異を持つ人の子どもはダウン症候群のリスクが高い傾向にあります。
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 | MTRR |
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よくある質問(FAQ)
Q1. ダウン症候群とは何ですか?
ダウン症候群(ダウン症)は、21番目の染色体が3本存在する「21トリソミー」と呼ばれる染色体異常症です。出生頻度は600〜800人に1人で、特徴的な顔貌・発達の遅れ・心臓疾患などの合併症を伴います。
Q2. ダウン症候群の原因は何ですか?
主な原因は卵子や精子が形成される際の染色体不分離です。母体年齢が高くなるほど発症確率が上昇します。35歳で0.3%、40歳で0.9%、45歳で3.3%です。MTRR遺伝子付近のDNA領域rs1801394のG型変異も発症リスクに関与しています。
Q3. 遺伝子検査でダウン症候群のリスクは分かりますか?
DNA領域rs1801394の遺伝子型を調べることで、ダウン症候群の発症リスク傾向を把握できます。GG型を持つ人の子どもはリスクが高い傾向にあり、AG型の人の子どもはやや高い傾向にあることが研究で判明しています。
Q4. ダウン症候群の予防法はありますか?
葉酸やビタミンB群の十分な摂取、喫煙・アルコールの回避が予防に有効とされています。血中ホモシステイン濃度を低く保つことが重要です。また、妊活の時期を早めに設定することでリスク軽減が期待できます。
参考文献
- 参考リンク1 : 「ダウン症候群」の情報 小児慢性特定疾病情報センター
- 参考リンク2 : 2020 Nov., Mahasweta Chatterjee, Int J Mol Cell Med.
- 参考リンク3 : 遺伝子「MTRR」の情報 NIH
- 参考リンク4 : 2003 Feb., Jayesh J Sheth, Indian Pediatr.