緑内障
- 緑内障は視神経が障害され視野が狭くなる眼疾患で、40歳以上の約5%(20人に1人)が罹患し、日本の失明原因第1位
- HERC2遺伝子のDNA領域rs12913832のAG型・GG型変異を持つ人は緑内障リスクが高い傾向があることが2020年の研究で判明
- 早期の眼科検診・眼圧管理・遺伝子検査により、リスクの高い人への個別化された予防と治療が実現可能
概要 緑内障は、視神経が障害され、次第に視野障害が広がってくる病気です。40歳以上の約20人に1人が緑内障になると考えられており、珍しい病気ではありません。眼圧が高い状態が続くと、視神経が障害され、緑内障になります。 緑内障には、いくつかの種類があり、原因もそれぞれ異なります。原発緑内障、続発緑内障、発達緑内障があります。原発緑内障と続発緑内障は、開放隅角緑内障と閉塞隅角緑内障に分けられます。 原因不明の原発タイプが最も多く、色素性緑内障があります。このタイプは、虹彩中間周辺部の後方偏位による色素顆粒の散布によって発生します。 また慢性型と急性型の2種類があり、急性型の場合は目の痛み、頭痛、吐き気などの症状が現れます。このタイプは、白人や近視の20~50歳の若年層、特に男性に多く発生します。 緑内障が進行を防ぐためには、眼圧を下げることが大切であり、緑内障の早期発見が必要となってきます。 緑内障患者の多くには自覚症状がないため、健診などで発見されることがほとんどです。遺伝子検査で自身のリスクを知ることで、個別のアプローチをとることが可能になります。 2. 理論的根拠 2020年にオーストラリアの大学と研究機関によって行われた共同研究で、イギリス人67,040人の視神経写真から緑内障のリスク遺伝子が特定されました。 この研究で15番目の染色体から新たに発見されたリスクDNA領域「rs12913832」には、「AA型」、「AG型」、「GG型」の3つのタイプが存在しています。 東アジアでは、「AA型」が99.863%、「AG型」が0.27961%、「GG型」が0.0002%という割合で存在しています。しかし、緑内障リスクのある「AG型」、「GG型」は少数派ながら存在しています。 研究グループは、これらの遺伝子情報を用いて個別化されたアプローチを促進することで、緑内障リスクの高い人には早期治療を提供し、低リスクのグループには適切なモニタリングと治療を行うことができると述べています(参考リンク1,2)。 3. 作用機序 「rs12913832」というDNA領域は、色素沈着との強い関連性があることが知られています。この領域は、非色素遺伝子「HERC2」の遺伝子領域内にあり、色素遺伝子「OCA2」の上流に位置しています。 また、この領域の周囲は、動物種間で高度に保存されています。この「rs12913832」は、遺伝子「HERC2」のDNA領域であり、OCA2転写を調節する因子として機能することが示されています(参考リンク3)。 この遺伝子の多型によって、クロマチンループの形成が異なるため、遺伝子発現にも違いが生じ、表現型にも影響を与えると考えられています。
緑内障とは何か
緑内障は、眼圧の上昇などにより視神経が障害され、視野が徐々に狭くなる眼疾患です。日本眼科学会によると、40歳以上の約20人に1人(約5%)が罹患しています。緑内障は日本における失明原因の第1位であり、早期発見と適切な治療が視力維持の鍵となります。
緑内障の種類と原因
緑内障は原因と構造により以下のように分類されます。
- 原発開放隅角緑内障:最も発症頻度が高い型。房水の排出路(線維柱帯)が徐々に詰まり、眼圧が上昇。慢性的に進行する
- 原発閉塞隅角緑内障:虹彩が前方に移動し、隅角が物理的に閉塞。急性型では突然の眼痛・頭痛・吐き気が生じる
- 正常眼圧緑内障:眼圧が正常範囲内でも視神経が障害される型。日本人の緑内障患者の約70%がこの型
- 続発緑内障:外傷・炎症・薬物(ステロイドなど)・他の眼疾患が原因で発症
- 色素性緑内障:虹彩中間周辺部の後方偏位による色素顆粒の散布が原因。白人や近視の20〜50歳の男性に発症率が高い
- 発達緑内障:先天的な隅角の発達異常が原因で乳幼児期に発症
緑内障の主な症状
緑内障の症状は型と進行度によって異なります。
- 慢性型(開放隅角):初期はほぼ無自覚。視野の周辺部から徐々に欠損が広がり、進行すると中心視力も低下
- 急性型(閉塞隅角):突然の激しい眼痛・頭痛・吐き気・嘔吐・視力低下・充血が出現。24〜48時間以内の緊急治療が必須
- 進行期の共通症状:視野狭窄、暗点の出現、コントラスト感度の低下
緑内障の遺伝的要因と環境的要因の違い
| 比較項目 | 遺伝的要因 | 環境的要因 |
|---|---|---|
| 原因 | HERC2遺伝子等の変異 | 眼圧上昇・加齢・近視・ステロイド使用 |
| 影響度 | 家族歴のある人はリスクが約3〜9倍に上昇 | 加齢(40歳以上)で有病率が急増 |
| 発症時期 | 先天的な素因として存在 | 40歳以降に発症リスクが増加 |
| 対応方法 | 遺伝子検査でリスク傾向を把握 | 定期検診・眼圧コントロール・生活習慣改善 |
| 予防可能性 | 早期認識による予防的モニタリング | 点眼薬・手術・レーザー治療で進行抑制 |
HERC2遺伝子の作用機序
DNA領域rs12913832は、非色素遺伝子HERC2の領域内に位置し、色素遺伝子OCA2の上流に位置しています。
- 色素沈着との関連:rs12913832は色素沈着(虹彩の色)との強い関連性があることが知られている
- OCA2転写の調節:この領域はOCA2遺伝子の転写を制御する因子として機能。遺伝子多型によりクロマチンループの形成が異なる
- 種間の保存性:この領域の周辺は動物種間で高度に保存されており、重要な生物学的機能を持つ
- 表現型への影響:クロマチンループの違いにより遺伝子発現に差が生じ、眼組織の表現型に影響を与える
緑内障の効果的な予防法と治療法
緑内障の進行を防ぐためには、眼圧を下げることが最も重要です。
- 定期検診:40歳以上は年1回の眼科検診(眼圧測定・眼底検査・視野検査)を推奨
- 点眼薬治療:プロスタグランジン関連薬・β遮断薬などで眼圧を20〜30%低下させる
- レーザー治療(SLT):線維柱帯にレーザーを照射し、房水排出を促進
- 手術療法:線維柱帯切除術(トラベクレクトミー)やチューブシャント手術で眼圧をコントロール
- 遺伝子検査の活用:リスクが高い人には早期治療、低リスクの人には適切なモニタリング頻度を設定
- 生活習慣の改善:適度な有酸素運動、カフェイン摂取の制限、禁煙、十分な睡眠
遺伝子と緑内障の関連
DNA領域rs12913832と発症リスクの関係
2020年にオーストラリアの大学と研究機関の共同研究(Craig ら)により、イギリス人67,040人の視神経写真から緑内障のリスク遺伝子が特定されました。
- 15番染色体上のDNA領域rs12913832にはAA・AG・GGの3つの遺伝子型が存在
- AG型・GG型の人は色素性緑内障のリスクが高い傾向
- AA型の人はリスクが低い傾向
日本人と世界の遺伝子型分布(rs12913832)
| 遺伝子型 | 日本人の割合 | 世界の割合 | リスク傾向 |
|---|---|---|---|
| AA型 | 99.9% | 13.4% | リスクが低い |
| AG型 | 約0.3% | 46.4% | ややリスクが高い |
| GG型 | 約0.1%以下 | 40.0% | リスクが高い |
日本人(東アジア)ではAA型が99.9%と圧倒的に高い一方、世界全体ではAG型が46.4%、GG型が40.0%と高頻度で存在しています。研究グループは、遺伝子情報を用いた個別化アプローチにより、リスクの高い人への早期治療と低リスク群への適切なモニタリングが可能になると述べています(1)(2)。
検査の理論的根拠
体表的なDNA領域:緑内障
緑内障 に最も強く影響する遺伝子領域は、rs12913832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
99.9 % - AG
0.1%以下 - GG
0.1%以下
検査の根拠
2020年にオーストラリアのCraig(クレイグ)らによる共同研究で、イギリス人67,040人の視神経写真の分析から、15番染色体上のDNA領域rs12913832が緑内障リスクと関連していることが特定されました。この領域はHERC2遺伝子内に位置し、色素遺伝子OCA2の転写を制御する因子として機能します(1)。遺伝子多型によるクロマチンループ形成の違いが遺伝子発現に影響を与え、眼組織の表現型にも影響すると考えられています(3)。
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 | HERC2 |
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よくある質問(FAQ)
Q1. 緑内障とは何ですか?
緑内障は、眼圧の上昇などにより視神経が障害され視野が狭くなる眼疾患です。日本眼科学会によると40歳以上の約5%(20人に1人)が罹患し、日本における失明原因の第1位です。緑内障患者の約90%は自覚症状がなく、健診や眼科検査で初めて発見されるケースが大半です。
Q2. 緑内障と遺伝子の関係は?
2020年のオーストラリアの共同研究により、HERC2遺伝子のDNA領域rs12913832が緑内障の発症リスクと関連していることが判明しました。AG型・GG型の遺伝子型を持つ人はリスクが高い傾向があります(1)(2)。
Q3. 緑内障の主な症状は何ですか?
慢性型では初期にほぼ無症状で、視野の周辺部から徐々に見えない部分が広がります。急性型では突然の眼痛・頭痛・吐き気・視力低下が出現し、24〜48時間以内の緊急治療が必要です。
Q4. 遺伝子検査で緑内障のリスクは分かりますか?
DNA領域rs12913832の遺伝子型を調べることで、緑内障の遺伝的リスク傾向を把握できます。日本人ではAA型が99.9%を占めリスクが低い傾向ですが、世界的にはAG型46.4%・GG型40.0%と高リスク型が高頻度で存在します(1)(2)。
Q5. 緑内障の効果的な予防法は?
40歳以上は年1回の眼科検診(眼圧測定・眼底検査・視野検査)が推奨されます。早期発見により点眼薬・レーザー治療・手術で進行を抑制可能です。遺伝的リスクが高い人は定期的な眼科受診と眼圧管理が予防に繋がります。
参考文献
- 参考リンク1 : 2020 Feb., Jamie E Craig, Nature genetics
- 参考リンク2 : DNA領域 「rs 12913832」の情報 NIH
- 参考リンク3 : 2012 Mar., Mijke Visser, Genome Research