てんかん発作（限局性皮質異形成）
- てんかん発作（限局性皮質異形成）は大脳皮質の神経細胞の異常が原因で、薬が効きにくいてんかんの主な原因のひとつです。
- DNA領域rs4962081のA型を持つ人は、がんを防ぐ遺伝子TSC1の働きが弱まり、発症リスクが高い傾向があります。
- 早めの遺伝子検査で発症リスクを知り、早期発見や適切な治療につなげることができます。
概要
【概要・特徴】 神経細胞は、自分で電気を作り、それを信号にして周りの神経細胞とやりとりをしています。脳は、この電気信号のネットワークを使って、さまざまな情報を処理しています。 しかし、神経細胞が電気を作りすぎると、脳がショートしたような状態になり、突然意識を失ったり、体がけいれんしたりします。この症状を「てんかん発作」といいます。 また、大脳皮質（脳の表面をおおう部分）を作る神経細胞に異常があり、それによって「てんかん発作」が起こる病気を「限局性皮質異形成」といいます。 大脳皮質は、日常生活や社会生活に欠かせない働きを担っています。最近、「限局性皮質異形成」に、がんを防ぐ働きをもつ遺伝子（がん抑制遺伝子）が関わっている可能性があると言われており、そのひとつが「TSC1」です。 「TSC1」は、細胞が分かれて増えるのをおさえるタンパク質で、ある遺伝子タイプではこのタンパク質の働きが弱くなることが分かっています。(参考リンク1) その結果、細胞が増えすぎてしまい、てんかん発作の原因となる「限局性皮質異形成」が起こる一因になっている可能性が、研究で示されています。
【2. 理論的根拠】 「限局性皮質異形成」に関係する遺伝子はいくつかあり、その中に「TSC1」遺伝子があります。また、「rs4962081」というDNA領域は「TSC1」遺伝子の中にあり、この場所の遺伝子タイプが「限局性皮質異形成」の発症に関係している可能性があると言われています。(参考リンク2，3) 遺伝子タイプには「G型」と「A型」の2つがあり、その組み合わせで「GG型」、「GA型」、「AA型」の3つのタイプがあります。 日本人の遺伝子タイプは、「GG型」が約93.7%で最も多く、「GA型」が約6.2%、「AA型」が約0.1%です。一方、世界全体でも「GG型」が最も多く約84.5%で、「GA型」が約14.9%、「AA型」が約0.7%です。(参考リンク4)この傾向は日本とほぼ同じですが、世界のほうが「GA型」と「AA型」の人がやや多くなっています。 DNA領域「rs4962081」の「A型」は、てんかんの発症に関係している可能性があると言われています。病気のない人とくらべると、てんかんの患者さんには「AA型」や「GA型」の人が多い傾向があることが分かっています。
【3. メカニズム】 DNAは、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)という4種類の「塩基」がつながった鎖でできていて、塩基の並び方がタンパク質の設計図になっています。 塩基の並び方が変わると、タンパク質の形や働きが変わることがあります。しかし、「rs4962081」というDNA領域では、塩基がGでもAでも、「TSC1」タンパク質の設計図は変わりません。 このような変化を「サイレント変異」といいます。サイレント変異は、設計図そのものは変えませんが、タンパク質が作られる過程に影響することで、タンパク質の量や形を変えることがあると知られています。(参考リンク5) 「限局性皮質異形成」では、大脳皮質の神経細胞のでき方や並び方に異常が起こり、それがてんかん発作の原因になると考えられています。 DNA領域「rs4962081」が「限局性皮質異形成」に関係するくわしい仕組みはまだ分かっていません。ただ、DNA領域「rs4962081」の「A型」が「TSC1」の働きを弱め、細胞が増えすぎることで、神経細胞のでき方や並び方、大脳皮質の組み立てがうまくいかなくなる可能性があります。 このことから、遺伝子検査でDNA領域「rs4962081」の遺伝子の傾向を前もって知っておくことは、てんかん発作の早期発見や治療に役立つと期待されています。
てんかん発作（限局性皮質異形成）とは何か
てんかん発作は、脳の神経細胞が電気信号を出しすぎることで、突然意識を失ったり、体がけいれんしたりする症状です。限局性皮質異形成は、大脳皮質（脳の表面をおおう部分）の神経細胞のでき方や並び方の異常が原因で、てんかん発作を起こす病気です。
てんかん発作が起こる仕組み
神経細胞は電気信号を使って、周りの神経細胞と情報をやりとりしています。脳はこの電気信号のネットワークで情報を処理していますが、神経細胞が電気を作りすぎると、脳がショートしたような状態になり、てんかん発作が起こります。
- 意識がなくなる：突然意識を失い、倒れます。
- けいれん：全身または体の一部の筋肉が、自分の意思と関係なく縮みます。
- 感覚の異常：見え方・聞こえ方・味などが一時的に変わります。
- 無意識の動作（自動症）：無意識に口や手を動かす動作をくり返す
限局性皮質異形成とは何か
限局性皮質異形成は、大脳皮質を作る神経細胞の発達の異常によって起こる病気です。大脳皮質は、考える・体を動かす・感じるといった、日常生活や社会生活に欠かせない働きを担っています。
限局性皮質異形成では神経細胞の形や並び方に異常が起こり、これがくり返すてんかん発作の原因になります。薬が効きにくいてんかん（薬剤抵抗性てんかん）の主な原因のひとつであり、手術による治療が検討されることがあります。
限局性皮質異形成に関わるTSC1遺伝子の役割
最近の研究により、限局性皮質異形成にがんを防ぐ遺伝子TSC1が関わっている可能性が分かってきました。TSC1は次のような働きをもつタンパク質です。
- 細胞が増えるのをおさえる：細胞が増えすぎるのを防ぎます。
- 細胞の成長スイッチの調節：細胞の成長やエネルギーの使い方をちょうどよく調節します。
ある遺伝子タイプではTSC1タンパク質の働きが弱まり、細胞が増えすぎることで、神経細胞のでき方に異常が起こる可能性があると言われています(参考リンク1)。
てんかん発作の主な治療法
| 治療法 | 内容 | 対象 |
|---|---|---|
| 薬による治療 | てんかんの薬を飲みます。 | 最初に選ばれる治療・すべてのタイプが対象 |
| 外科手術 | 異常のある大脳皮質を取りのぞきます。 | 薬が効きにくい場合 |
| 迷走神経刺激療法（首の神経を電気で刺激する治療） | 神経を刺激する装置を体に埋め込みます。 | 手術が難しい場合 |
| ケトン食療法 | 脂肪が多く、炭水化物（糖質）が少ない食事 | 治療を助ける方法 |
遺伝子とてんかん発作（限局性皮質異形成）の関係
DNA領域rs4962081と発症リスクの関係
DNA領域rs4962081はTSC1遺伝子の中にあり、この場所の遺伝子タイプが限局性皮質異形成のなりやすさと関係していることが研究で報告されています(参考リンク2, 3)。
- rs4962081にはGG・GA・AAの3つの遺伝子タイプがあります。
- A型を持つ遺伝子タイプ（GA型・AA型）の人は、てんかん発作のリスクが高い傾向があります。
- 病気のない人とくらべ、てんかんの患者さんではAA型・GA型の割合が高いです。
サイレント変異の仕組み
rs4962081の変化は、タンパク質の設計図（アミノ酸の並び）そのものは変わらない「サイレント変異」に分けられます。しかし、設計図が同じでも、タンパク質が作られる過程に影響することで、TSC1タンパク質の量や形が変化することがあると知られています(参考リンク5)。
A型がTSC1の働きを弱めることで細胞が増えすぎ、大脳皮質の神経細胞のでき方や並び方に異常が起こる可能性があります。
日本人の遺伝子タイプの分布（rs4962081）
| 遺伝子タイプ | 日本人の割合 | 世界の割合 |
|---|---|---|
| GG型 | 93.3％ | 84.1％ |
| GA型 | 6.5％ | 15.1％ |
| AA型 | 0.1％ | 0.6％ |
日本人はGA型・AA型の割合が世界平均より低い傾向にあります(参考リンク4)。遺伝子検査でrs4962081の遺伝子の傾向を前もって知っておくことで、てんかん発作の早期発見や治療に役立てることができます。
検査の理論的根拠
代表的なDNA領域：てんかん発作（限局性皮質異形成）
てんかん発作（限局性皮質異形成） に最も強く影響するDNA領域は、rs4962081です。 日本でのこの場所の遺伝子タイプの分布は下のとおりです。
- GG
93.3 % - GA
6.5 % - AA
0.1 %
検査の根拠
Schickらの研究により、限局性皮質異形成のなりやすさが、DNA領域rs4962081の遺伝子タイプと関係していることが分かりました。rs4962081にはGとAの2種類があり、A型を持つ人は限局性皮質異形成によるてんかん発作のリスクが高い傾向にあります(参考リンク2, 3)。
今回調査したDNA領域
細胞の中にあるDNAの地図（模式図）
- ■
- ■
- ■
- ■
- ■
- ■
- ■
- ■
- ■
関連遺伝子
| 関連遺伝子 | TSC1 |
|---|
よくある質問
Q1. てんかん発作（限局性皮質異形成）とは何ですか？
てんかん発作は、神経細胞が電気信号を出しすぎることで起こる脳の発作です。限局性皮質異形成は、大脳皮質の神経細胞のでき方や並び方の異常が原因で、てんかん発作をくり返し起こす病気です。薬が効きにくいてんかん（薬剤抵抗性てんかん）の主な原因のひとつです。
Q2. 限局性皮質異形成の原因は何ですか？
限局性皮質異形成の原因は大脳皮質の神経細胞の発達の異常です。がんを防ぐ働きをもつ遺伝子TSC1の働きが弱まることが関係しており、細胞が増えすぎるのをおさえられなくなることで、神経細胞のでき方に問題が起こります。DNA領域rs4962081のA型を持つ人はリスクが高い傾向にあります(参考リンク2, 3)。
Q3. 遺伝子検査でてんかん発作のリスクは分かりますか？
DNA領域rs4962081の遺伝子タイプを調べることで、限局性皮質異形成によるてんかん発作のなりやすさの傾向を知ることができます。A型を持つGA型・AA型の人はリスクが高い傾向にあることが研究で報告されています。
Q4. 限局性皮質異形成はどのように治療しますか？
最初に選ばれる治療はてんかんの薬による治療です。薬で効果が出ない場合は、異常のある大脳皮質を手術で取りのぞく方法が検討されます。早く見つけて早く治療を始めることが、その後の経過をよくするために大切です。
Q5. 日本人におけるrs4962081の遺伝子型分布はどうなっていますか？
日本人ではGG型が約93.3％と最も多く、GA型が約6.5％、AA型が約0.1％です。世界全体とくらべ、日本人はGA型・AA型の割合が低い傾向にあります（世界:GA型15.1％、AA型0.6％）(参考リンク4)。
参考文献
- 参考リンク1 : 2020 Jun., Thomas Rosengren, Scientific Reports.
- 参考リンク2 : 2007 Oct., Volker Schick, Epilepsia.
- 参考リンク3 : 2006 Feb., Becker, Albert J., Journal of Neuropathology & Experimental Neurology.
- 参考リンク4 : DNA領域「rs4962081」の情報 TogoVar
- 参考リンク5 : 「Silent mutations in cancer」の情報 欧州連合の研究情報サイト（CORDIS）
- 参考リンク6 : 2007 Dec., Volker Schick, Epilepsia