神経管閉鎖障害
- 神経管閉鎖障害（NTDs）は胚発生中に神経管が閉じず脳・脊髄に異常が生じる先天性疾患で、発生率は出生1万人あたり約5〜10人
- DNA領域rs1805087のG型変異を持つ人は発症リスクが高い傾向にあることが研究で判明
- 妊娠前からの葉酸摂取（1日400μg以上）により発症リスクを約70％低減できる
概要 < 神経管欠損症（神経管閉鎖障害、NTDs）は、胚発生中に神経管（脳や脊髄に分化する部分）が完全に閉じないことで生じる先天性異常の一種です。 通常、受精後28日までに神経管は閉じるべきですが、この過程がうまくいかないと、脳、脊椎、脊髄にさまざまな異常が生じます。NTDsの重症度や特徴は、神経管の閉鎖不全の位置と範囲によって異なります。 最も一般的なNTDsの一つは脊柱裂です。これは背骨と脊髄を囲む膜の閉鎖が不完全な状態で、麻痺、排泄ケアの困難、水頭症（脳内に液体がたまる）などの重大な障害を引き起こします。 また無脳症もNTDsの中では重症で、脳と頭蓋の大部分が発達しないため、死産もしくは、出産後すぐに胎児の死亡を引き起こします。 軽度のNTDsには、脳組織が頭蓋の開口部から突出する脳膨出症や、背骨や頭蓋の欠損を伴う重度の首の後ろへの曲がりが特徴の後頭脳症があります。 NTDsの原因は完全には分かっていませんが、遺伝的、環境的、栄養的要因が関与していると考えられています。その中でも特に、受胎前および妊娠初期の葉酸不足が発症の原因として考えられています。 NTDsは、妊娠中の超音波や母体血液検査で発見することが出来るので、早期診断と治療が重要です。 天津医科大学のLirong Caoらの研究により、神経管閉鎖障害のリスクがrs1805087というDNA領域と関連していることが明らかになりました。 このDNA領域にはAA、AG、GGの3つの遺伝子型があり、Gを持つ遺伝子型の人は、神経管閉鎖障害のリスクが高い傾向にあることが分かりました。
神経管閉鎖障害（NTDs）とは何か
神経管閉鎖障害（Neural Tube Defects: NTDs）は、胚発生中に神経管（脳や脊髄に分化する部分）が完全に閉じないことで生じる先天性異常の一種です。受精後28日までに神経管は閉鎖すべきですが、この過程が正常に進行しない場合、脳・脊椎・脊髄に異常が発生します。
NTDsの発生率は出生1万人あたり約5〜10人とされ、重症度と特徴は神経管の閉鎖不全の位置と範囲によって異なります。妊娠中の超音波検査や母体血液検査での早期発見が可能です。
神経管閉鎖障害の主な種類と特徴
NTDsは閉鎖不全の部位により以下の4種類に分類されます。
| 種類 | 部位 | 症状・特徴 | 重症度 |
|---|---|---|---|
| 脊柱裂 | 背骨・脊髄 | 麻痺、排泄障害、水頭症 | 中〜重度 |
| 無脳症 | 脳・頭蓋 | 脳と頭蓋の大部分が未発達、死産または出生後間もなく死亡 | 最重度 |
| 脳膨出症 | 頭蓋 | 脳組織が頭蓋の開口部から突出 | 軽〜中度 |
| 後頭脳症 | 背骨・頭蓋 | 骨欠損を伴う重度の首の後屈 | 軽〜中度 |
神経管閉鎖障害の原因とリスク要因
NTDsの発症には遺伝的要因・環境的要因・栄養的要因の3つが複合的に関与します。
- 栄養的要因：受胎前および妊娠初期の葉酸（ビタミンB9）不足が最大のリスク因子
- 遺伝的要因：DNA領域rs1805087（遺伝子MTR近傍）のG型変異がリスクに関与
- 環境的要因：抗てんかん薬の服用、糖尿病、肥満、高体温がリスクを増大
天津医科大学のLirong Caoらの研究（2018年）では、遺伝子MTRにおける葉酸代謝経路の異常がNTDs発症メカニズムに深く関与していることが明らかにされています。
葉酸による予防効果
葉酸を1日400μg以上摂取することで、神経管閉鎖障害の発症リスクを約70％低減できます。
- 厚生労働省は妊娠を計画する女性に受胎1か月前〜妊娠3か月までの葉酸摂取を推奨
- 葉酸はDNA合成とメチル化に必須のビタミンで、神経管の正常な閉鎖を支援
- ほうれん草・ブロッコリー・レバーなどの食品やサプリメントから摂取可能
診断方法
NTDsは以下の方法で妊娠中に診断できます。
- 超音波検査（エコー）：妊娠18〜20週に脊椎・脳の構造異常を検出
- 母体血清AFP検査：α-フェトプロテイン値の上昇でNTDsの可能性を評価
- 羊水検査：確定診断として羊水中のAFP濃度を測定
遺伝子と神経管閉鎖障害の関連
DNA領域rs1805087と発症リスクの関係
天津医科大学のLirong Caoらの研究により、遺伝子MTR近傍のDNA領域rs1805087が神経管閉鎖障害の発症リスクと関連していることが判明しました。
- rs1805087にはAA・AG・GGの3つの遺伝子型が存在
- G型変異を持つGG型・AG型は神経管閉鎖障害のリスクが高い傾向
- AA型は相対的に低リスク
MTR遺伝子はメチオニン合成酵素をコードし、葉酸代謝経路でホモシステインからメチオニンへの変換を触媒します。rs1805087のG型変異により酵素活性が変化し、葉酸代謝の異常が神経管閉鎖に必要なDNAメチル化を阻害すると考えられています。
日本人における遺伝子型分布（rs1805087）
| 遺伝子型 | 日本人の割合 | 世界の割合 |
|---|---|---|
| AA型 | 66.7％ | 65.3％ |
| AG型 | 29.8％ | 31.0％ |
| GG型 | 3.3％ | 3.6％ |
日本人のG型保有率（AG型＋GG型）は33.1％で、世界平均の34.6％と比較してわずかに低い傾向を示しています。
検査の理論的根拠
体表的なDNA領域：神経管閉鎖障害
神経管閉鎖障害 に最も強く影響する遺伝子領域は、rs1805087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
66.7 % - AG
29.8 % - GG
3.3 %
検査の根拠
天津医科大学のLirong Caoらの研究により、神経管閉鎖障害の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。人間のゲノムには、rs1805087という領域が存在し、その領域の遺伝子にはAとGの2種類の変異があります。G型変異を持つ人は、神経管閉鎖障害のリスクが高い傾向にあることが分かりました。日本人ではAA型が66.7％、AG型が29.8％、GG型が3.3％の分布を示し、世界平均と比較してG型保有率がわずかに低いことが特徴です。
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 | MTR |
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よくある質問（FAQ）
Q1. 神経管閉鎖障害（NTDs）とは何ですか？
神経管閉鎖障害（NTDs）は、胚発生中に神経管（脳や脊髄に分化する部分）が完全に閉じないことで生じる先天性異常です。受精後28日までに閉鎖すべき神経管の閉鎖不全により、脊柱裂・無脳症・脳膨出症などが発生します。発生率は出生1万人あたり約5〜10人です。
Q2. 神経管閉鎖障害の原因は何ですか？
原因は遺伝的要因・環境的要因・栄養的要因が複合的に関与します。受胎前および妊娠初期の葉酸不足が最大のリスク因子とされ、DNA領域rs1805087のG型変異も発症に関与しています。
Q3. 神経管閉鎖障害は予防できますか？
葉酸を1日400μg以上摂取することで、発症リスクを約70％低減できます。厚生労働省は妊娠を計画する女性に受胎1か月前〜妊娠3か月までの葉酸摂取を推奨しています。
Q4. 遺伝子検査で神経管閉鎖障害のリスクは分かりますか？
DNA領域rs1805087の遺伝子型を調べることで、神経管閉鎖障害の発症リスク傾向を把握できます。G型変異（GG型・AG型）を持つ人はリスクが高い傾向にあることが天津医科大学の研究で判明しています。
Q5. 神経管閉鎖障害の種類にはどのようなものがありますか？
主な種類は脊柱裂（背骨と脊髄膜の閉鎖不全）、無脳症（脳と頭蓋の大部分が発達しない最重度型）、脳膨出症（脳組織が頭蓋の開口部から突出）、後頭脳症（骨欠損を伴う重度の首の後屈）の4つです。