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末梢動脈疾患(PAD)

末梢動脈疾患(PAD)のイメージ画像
  • 末梢動脈疾患(PAD)とは、手足の動脈硬化により血流が低下する疾患であり、高齢者の10人に1人が罹患し、50歳以上の男性に特に発症率が高い
  • 双子の比較分析からPADへの遺伝の影響は58%と報告され、X染色体上のDMD遺伝子(DNA領域rs6631478)がABI値と負の相関を持つことが判明
  • 日本人のrs6631478遺伝子型分布はTC型49.5%・TT型29.8%・CC型20.6%で、TT型はPAD発症リスクが比較的高い

概要 手足にしびれや痛みを感じたり、冷感を伴ったりする閉塞性動脈硬化症(Peripheral Artery Disease: PAD)という病気があります。 この病気は、手足の血管に起こる動脈硬化により、症状が進行すると安静にしているときでも痛みを感じるようになり、最終的には手足に潰瘍や壊死が出現し、切断を余儀なくされるケースもあります。 高齢者は10人に1人が罹患しているともいわれ、特に50歳以上の男性に多い病気でもあります。 PADの程度を評価する指標の1つとして足関節上腕血圧比(AnkleBrachial Index: ABI)があります。これは上腕と足首の血圧を測定し、以下の計算式【ABI=足首の最高血圧÷上腕の最高血圧】で求めることができます。 通常であればABIは1.0以上を示し、0.9より小さいと動脈硬化が疑われます。PADの発生や進行の原因となる要素として、喫煙や肥満などが挙げられます。 また、PADやABIと遺伝子の関連に着目した研究も行われており、双子の比較分析から、PADに関して遺伝の影響は58%、環境の影響は42%であったと報告されています(参考リンク1)。 健康管理に役立てるためにも遺伝子検査を受けて、自身の遺伝的傾向を把握することをおすすめします。 2. 理論的根拠 ハーバード大学医学部の研究チームの研究から、性染色体のX染色体にある「デュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)」という遺伝子と「閉塞性動脈硬化症(Peripheral Artery Disease(PAD)」には関連性があることが報告されています(参考リンク2)。 このことから「DMD」と「PAD」には関連性があることがわかりました。この研究では、「PAD」を[ABI < 0.90]と定義し、ヒスパニック・ラテンアメリカ人を対象に遺伝子「DMD」と「PAD」の関係を調べました。 遺伝子「DMD」には、DNA領域「rs6631478」という遺伝子の特定領域があり、この特定領域の中ではDNAの塩基成分であるアデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)のうちの1つが、他の塩基成分に置き換えられています。「rs6631478」の場合、TがCに置き換えられることが分かっています(参考リンク3)。 またこのDNA領域「rs6631478」の遺伝子型は、「TT型」「TC型」「CC型」の3つに分類でき、ABIに負の相関があることが指摘されています。 日本人の遺伝子タイプは、「TC型」が最も多く、次に「TT型」、最も少ないのが「CC型」で、それぞれ47.5%、37.5%、15.0%となっています。 また、遺伝子型が「CC型」の人は、「T」の作用を受けないため、「PAD」の発症リスクは比較的小さいと考えられています。 日本人の割合からすると2番目に多いTT型が、「PAD」にかかりやすいタイプであることが知られています。 そのため、TT型を持つ人は喫煙や肥満などといった遺伝子以外の影響にも気を配ることが必要とされます。 3. 作用機序 「PAD」の指標である「ABI」に関連する遺伝子「DMD」は、人に共通する性染色体の“X染色体”に存在します。 この遺伝子は、細胞の活動を支える物質である「ジストロフィン糖タンパク質複合体(DGC)」を形成するためのタンパク質の合成に関与していると考えられています。 DGCは、細胞の形態維持に必要な細胞骨格と、細胞運動の足場となる細胞外マトリックスを結び付ける役割を担っており、細胞が正常に活動するために不可欠とされています。 遺伝子「DMD」に欠失、重複、突然変異が生じると、筋ジストロフィーや心筋症といった難病を引き起こす可能性があります(参考リンク4)。 遺伝子「DMD」のDNA領域「rs6631478」と「ABI」には相関関係があり、狭心症や心筋梗塞を合併しやすい「PAD」といった病気にかかるリスクが高まる可能性があります。 したがって、遺伝的な傾向を知り、早期に対策を講じることが、疾病リスクを抑えることにつながるかもしれません。

末梢動脈疾患(PAD)とは何か

末梢動脈疾患(Peripheral Artery Disease: PAD)とは、手足の動脈に動脈硬化が生じ、血管が狭窄・閉塞することで血流が低下する疾患です。高齢者では10人に1人が罹患するとされ、特に50歳以上の男性に発症率が高い疾患です。

PADの症状の進行段階

PADは以下の段階で進行します。早期発見・早期治療が重要です。

  • 初期:手足のしびれ・冷感・軽度の痛み
  • 中期:歩行時の疼痛(間欠性跛行)が出現し、一定距離で休息が必要になる
  • 後期:安静時にも持続的な痛みを感じる
  • 重症:手足に潰瘍・壊死が出現し、切断が必要となるケースがある

ABI(足関節上腕血圧比)とは

ABI(Ankle-Brachial Index)は、PADの重症度を評価するための非侵襲的な指標です。計算式は【ABI=足首の最高血圧÷上腕の最高血圧】で求められます。

ABI値 判定 状態
1.0〜1.4 正常 動脈硬化の兆候なし
0.91〜0.99 境界域 軽度の動脈硬化の可能性あり
0.9未満 異常 動脈硬化が疑われ、PADの可能性が高い

PADの主なリスク因子

PADの発症・進行に関わるリスク因子は以下の通りです。

  • 喫煙:PAD発症リスクを2〜4倍に増加させる最大のリスク因子
  • 肥満:動脈硬化の進行を促進する
  • 糖尿病:血管内皮の障害を引き起こす
  • 高血圧:動脈壁への負担を増大させる
  • 脂質異常症:血管内にプラークが蓄積しやすくなる
  • 遺伝的要因:双子の研究からPADへの遺伝の影響は58%、環境の影響は42%と報告されている(参考リンク1)

遺伝子とPADの関連

DMD遺伝子とPADの関係とは

ハーバード大学医学部の研究チームにより、X染色体上のDMD(デュシェンヌ型筋ジストロフィー)遺伝子がPADと関連していることが報告されています(参考リンク2)。

  • 研究対象:ヒスパニック・ラテンアメリカ人
  • PADの定義:ABI値0.90未満
  • DMD遺伝子のDNA領域rs6631478がABI値と負の相関を示す

DNA領域rs6631478の遺伝子型と特徴

rs6631478では、塩基成分チミン(T)がシトシン(C)に置き換えられる変異が確認されています(参考リンク3)。遺伝子型は以下の3つに分類されます。

遺伝子型 日本人の割合 世界の割合 PADリスク
TT型 29.8% 69.3% 比較的高い
TC型 49.5% 27.8% 中程度
CC型 20.6% 2.7% 比較的低い

日本人ではTC型が49.5%と最も多く、次にTT型が29.8%を占めています。CC型の人はTの影響を受けないため、PAD発症リスクは比較的低いと考えられています。一方、TT型の人は喫煙や肥満などの環境因子にも注意が必要です。

DNA領域rs1051730(CHRNA3遺伝子)の関与

PADにはrs1051730(CHRNA3遺伝子関連)も関与しています(参考リンク5)。CHRNA3遺伝子はニコチン性アセチルコリン受容体のα3サブユニットをコードしており、喫煙行動やニコチン依存に関連しています。

遺伝子型 日本人の割合 世界の割合
GG型 96.1% 45.6%
GA型 3.7% 43.8%
AA型 0.1%以下 10.5%

日本人ではGG型が96.1%と圧倒的に多く、世界平均の45.6%と大きく異なる分布を示しています。

PADの作用機序と遺伝子の役割

DMD遺伝子がPADに影響する仕組みとは

DMD遺伝子は、X染色体上に存在し、ジストロフィン糖タンパク質複合体(DGC)を形成するためのタンパク質合成に関与しています。

  • DGCの役割:細胞骨格と細胞外マトリックスを結び付け、細胞の形態維持と正常な活動を支える
  • DMD遺伝子の異常:欠失・重複・突然変異が生じると、筋ジストロフィーや心筋症を引き起こす可能性がある(参考リンク4)
  • PADとの関連:DNA領域rs6631478とABIには相関があり、狭心症や心筋梗塞を合併しやすいPADの発症リスクが変動する

遺伝的な傾向を把握し、早期に生活習慣の改善や定期検診を行うことが、PADの発症リスクを抑える有効な手段と考えられています。

遺伝子領域rs6631478において日本で各遺伝タイプを持つ人の割合

  • TT
    29.8%
  • TC
    49.5%
  • CC
    20.6%

遺伝子領域rs6631478において世界で各遺伝タイプを持つ人の割合

  • TT
    69.3%
  • TC
    27.8%
  • CC
    2.7%

遺伝子領域rs1051730において日本で各遺伝タイプを持つ人の割合

  • GG
    96.1%
  • GA
    3.7%
  • AA
    0.1%以下

遺伝子領域rs1051730において世界で各遺伝タイプを持つ人の割合

  • GG
    45.6%
  • GA
    43.8%
  • AA
    10.5%

検査の理論的根拠

体表的なDNA領域:末梢動脈疾患(PAD)

末梢動脈疾患(PAD) に最も強く影響する遺伝子領域は、rs6631478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。

  • TT
    29.8 %
  • TC
    49.5 %
  • CC
    20.6 %

他に、末梢動脈疾患(PAD)に関わる遺伝子領域はrs1051730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

  • GG
    96.1 %
  • GA
    3.7 %
  • AA
    0.1%以下

検査の根拠

ハーバード大学医学部のTamar Soferらの研究(2019年、Scientific Reports掲載)により、X染色体上のDMD遺伝子のDNA領域rs6631478がABI値と負の相関関係を持ち、PADの発症リスクに関与していることが明らかになりました。TT型の遺伝子型を持つ人はPAD発症リスクが比較的高く、CC型は比較的低いとされています。また、CHRNA3遺伝子のrs1051730も喫煙との関連を通じてPADリスクに影響を与えます。

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

Image

関連遺伝子

関連遺伝子 DMD
関連遺伝子 CHRNA3

よくある質問(FAQ)

Q1. 末梢動脈疾患(PAD)とは何ですか?

末梢動脈疾患(PAD)とは、手足の動脈に動脈硬化が生じ、血流が低下する疾患です。初期症状のしびれや冷感から始まり、進行すると安静時の痛み、最終的には潰瘍・壊死に至る可能性があります。高齢者の10人に1人が罹患し、50歳以上の男性に特に発症率が高い疾患です。

Q2. PADの診断に使われるABI(足関節上腕血圧比)とは?

ABI(Ankle-Brachial Index)は、足首の最高血圧÷上腕の最高血圧で算出されるPADの診断指標です。通常は1.0以上を示し、0.9未満の場合は動脈硬化が疑われます。非侵襲的で簡便な検査方法として広く用いられています。

Q3. PADと遺伝子の関連性はありますか?

はい。双子の比較分析から、PADへの遺伝の影響は58%、環境の影響は42%と報告されています。ハーバード大学医学部の研究では、X染色体上のDMD遺伝子のDNA領域rs6631478がABI値と負の相関を持つことが明らかになり、TT型の人はPAD発症リスクが比較的高いとされています。

Q4. DNA領域rs6631478の日本人における遺伝子型分布は?

日本人におけるrs6631478の遺伝子型分布はTC型49.5%、TT型29.8%、CC型20.6%です。世界全体ではTT型69.3%、TC型27.8%、CC型2.7%であり、日本人はCC型の割合が世界平均の約7.6倍と高い独自の分布を示しています。

Q5. PADの予防法にはどのようなものがありますか?

PADの予防には禁煙が最も重要です。喫煙はPAD発症リスクを2〜4倍に高めます。その他、適正体重の維持、1日30分以上の定期的なウォーキング、血圧・血糖値・脂質の管理、バランスの良い食事が効果的です。遺伝的リスクが高い人は、早期からの生活習慣改善が推奨されます。

参考文献