骨格系疾患

• 骨格系疾患のリスクはアルカリホスファターゼ（ALP）の血中濃度とDNA領域rs9533095の遺伝子型に関連する
• 日本人の86.3％がGG型を保有し、ALP血中濃度が低下しやすい傾向がある
• 計7つのDNA領域と6つの関連遺伝子（LINC02341・LARP1B・RUNX1・SLC17A1・ST8SIA3・AXIN1）が骨格系疾患に関与

概要 “バイオマーカー”という言葉をご存じでしょうか？ 健康診断で測定する血圧、心電図、血糖値もバイオマーカーとして利用されています。 近年ではがんの再発や転移の有無などを知るためにも用いられ、がん種ごとに様々なバイオマーカーが特定されています。 そのうち、肝臓がんや骨肉腫のバイオマーカーとして利用されているのがアルカリホスファターゼという酵素の一種です。 アルカリホスファターゼは肝機能や骨に異常があるときに血液中に多く流れ出すことが分かっています。 しかし、アルカリホスファターゼを含むバイオマーカーには感度と特異度に問題があり、100%の確率で病気の有無を把握できるわけではありません。（ここで示す感度とは、検査で病気の人を正しく判定できる割合、特異度は検査で病気ではない人を正しく判定できる割合を指しています。） バイオマーカーは病気のほか、遺伝子などからも影響を受けるため、バイオマーカーの精度を上げるには遺伝的要因も考慮する必要があることが分かっています。 遺伝子検査でご自身の遺伝子タイプがバイオマーカーにどのような影響を与えているか、調べてみてはいかがでしょうか 。 2. 理論的根拠 アイスランド大学の研究チームは、がんのバイオマーカーであるアルカリホスファターゼと特定の遺伝子「LINC02341」の「rs9533095」というDNA配列の関係を調べました（参考リンク１）。 遺伝子解析の結果、この特定のDNA配列とアルカリホスファターゼの血中濃度に相関関係が確認されました。 人の遺伝情報は、A、T、G、Cの塩基成分の配列によって決まります。「rs9533095」ではTがGに置き換わることがあり、この置き換えが起きるとアルカリホスファターゼの血中濃度が減少する傾向があることも判明しました。 このDNA領域「rs9533095」は「TT型」、「TG型」、「GG型」の3つに分類されます。このDNA領域「rs9533095」の日本人の遺伝子タイプは「TT型」が0.5％、「TG型」が13.2％、「GG型」が86.3％となっています。 特に「GG型」はアルカリホスファターゼの血中濃度は下がりやすい傾向があり、「TG型」はアルカリホスファターゼの血中濃度は「GG型」に比べてやや下がりやすい傾向があります（参考リンク２、３）。 日本人で最も多い「GG型」はほかのタイプと比べ、アルカリホスファターゼを含むバイオマーカーに影響を与えているタイプであることが知られています。 3. 作用機序 「LINC02341」という遺伝子は、人の46本の染色体のうち、13番目の染色体に存在しています。 この遺伝子は、タンパク質を作る際の設計図の役割を果たすわけではありませんが、『遺伝子⇒RNA⇒タンパク質』の順で合成が進む過程で、RNAの生成に関与していることが分かっています。 しかし、この遺伝子がどのように機能しているかは、まだ解明されていない部分が多く、特にアルカリホスファターゼの減少にどのような作用をしているのかは分かっていません。 現時点で確認されていることは、遺伝子「LINC02341」とそのDNA領域「rs9533095」が関連していること、アルカリホスファターゼの減少について相関していることが判明しています。

骨格系疾患とは、骨・関節・軟骨に生じる疾患の総称であり、骨肉腫や骨粗鬆症などが含まれます。骨格系疾患のリスク評価には、バイオマーカーであるアルカリホスファターゼ（ALP）の血中濃度が指標として用いられています。

アルカリホスファターゼ（ALP）とは何か ― 骨格系疾患のバイオマーカー

アルカリホスファターゼ（ALP）は、肝臓がんや骨肉腫のバイオマーカーとして利用される酵素です。ALPは肝機能や骨に異常があるとき、血液中に増加することが確認されています。

バイオマーカーには感度（病気の人を正しく判定できる割合）と特異度（病気でない人を正しく判定できる割合）に限界があります。ALPを含むバイオマーカーは遺伝子の影響も受けるため、精度向上には遺伝的要因の考慮が不可欠です。

骨格系疾患と遺伝子の関係 ― なぜ遺伝子検査が重要か

アイスランド大学の研究チーム（参考リンク1）は、ALPと遺伝子「LINC02341」のDNA領域「rs9533095」の関連性を解明しました。研究の結果、以下の点が判明しています。

• DNA領域rs9533095の塩基配列とALP血中濃度に相関関係が確認された
• rs9533095ではT（チミン）がG（グアニン）に置き換わることがある
• G型への置き換えが生じると、ALP血中濃度が減少する傾向がある

DNA領域rs9533095の遺伝子型と特徴

日本人で最も割合の高いGG型（86.3％）は、ALPを含むバイオマーカーに対し、遺伝的影響を与えているタイプです。

LINC02341遺伝子の作用機序

LINC02341遺伝子は、ヒトの46本の染色体のうち13番目の染色体上に存在します。この遺伝子の特徴は以下のとおりです。

• タンパク質を直接コードする遺伝子ではない
• 遺伝情報が「遺伝子→RNA→タンパク質」の順で合成される過程で、RNAの生成に関与している
• ALPの減少にどのように作用しているかは、研究途上である
• LINC02341とDNA領域rs9533095の関連性、およびALP減少との相関が確認済み

骨格系疾患のリスクを下げるための対策

遺伝的要因に加え、以下の生活習慣改善が骨格系疾患のリスク低減に有効とされています。

• 定期的な健康診断：ALP値を含む血液検査を年1回以上受診
• カルシウム・ビタミンDの摂取：骨密度維持に不可欠な栄養素を食事・サプリメントで補給
• 体重負荷運動：週3回以上のウォーキング・筋力トレーニングが骨密度向上に効果的
• 禁煙・適度な飲酒：喫煙・過度な飲酒は骨密度低下を加速する
• 遺伝子検査の活用：自身の遺伝子型を把握し、リスクに応じた早期予防が可能

7つのDNA領域における日本人と世界の遺伝子型分布比較

骨格系疾患には計7つのDNA領域が関連しています。各DNA領域における日本人と世界の遺伝子型分布を以下に示します。

Q1. 骨格系疾患とは何ですか？

骨格系疾患とは、骨・関節・軟骨に生じる疾患の総称です。骨肉腫や骨粗鬆症が代表例として挙げられます。バイオマーカーであるアルカリホスファターゼ（ALP）の血中濃度を測定することで、骨格系疾患のリスクを評価できます。ALPは肝機能や骨に異常がある場合に血中に増加する酵素です。

Q2. アルカリホスファターゼ（ALP）と骨格系疾患の関係は？

アルカリホスファターゼ（ALP）は肝臓がんや骨肉腫のバイオマーカーとして利用される酵素です。肝機能や骨に異常があるときALP血中濃度が上昇します。ALPの精度向上には遺伝的要因の考慮が必要であり、DNA領域rs9533095のGG型を持つ人はALP血中濃度が低下しやすい傾向があります。

Q3. 骨格系疾患に関連する遺伝子領域は？

骨格系疾患に最も強く影響する遺伝子領域はrs9533095です。その他にrs13109814・rs2834963・rs3923・rs4092465・rs2301522・rs9533090の計7つのDNA領域が関連しています。関連遺伝子にはLINC02341・LARP1B・RUNX1・SLC17A1・ST8SIA3・AXIN1があります。

Q4. 日本人における骨格系疾患関連の遺伝子型分布は？

DNA領域rs9533095における日本人の遺伝子型分布は、GG型86.0％・GT型13.3％・TT型0.5％です。世界平均（GG型30.9％・GT型49.3％・TT型19.6％）と比較して、日本人はGG型の割合が極めて高い特徴があります。

Q5. 骨格系疾患のリスクを下げるための対策は？

定期的な健康診断でALP値を確認すること、カルシウム・ビタミンDの十分な摂取、週3回以上の体重負荷運動が推奨されます。禁煙・適度な飲酒も骨密度維持に有効です。遺伝子検査でリスク傾向を把握し、早期の予防策を講じることも有効です。