結核
- 結核は結核菌による感染症で、日本では年間約18,000人が新規発症し、世界の10大死因の一つに数えられる
- DNA領域rs142513793のCC型を持つ人は発症リスクが高い傾向にあり、日本人の99.98%がCC型に該当
- 禁煙・適切な栄養管理・免疫力の維持により、遺伝子型に関わらず発症リスクの軽減が可能
概要 結核は、結核菌という細菌の一種によって引き起こされる感染症で、肺や腎臓、腸に入り込んで炎症を引き起こします。 進行すると結核菌が血流に乗って、全身にばら撒かれ病巣が作られる状態(粟粒結核)となり、命に危険が及ぶことさえある怖い病気です。 昔の病気のように感じますが、日本では年間で約18,000人が結核を新たに発症し、世界の10大死因の一つにもなっている身近な感染症です。(参考リンク1) また、結核菌は感染したからといって全ての人が発症するわけでなく、感染している人のうち5〜15%が発症するといわれています。 さまざまな研究から、結核の発症には遺伝的要因と環境要因の両方が影響することがわかっています。 近年では、結核の発症リスクに関わる遺伝子が複数発見されており、今回はその中でも、ZNF630という遺伝子付近のとある部位に関して説明します。 2. 理論的根拠 南アフリカのケープタウン大学感染症分子医学研究所で行われた研究から、ZNF630遺伝子付近の特定タイプによって、結核を発症しやすい人が多い傾向にあるということが明らかになりました。 その部位はDNA領域「rs142513793」と呼ばれています。(参考リンク2) DNA領域「rs142513793」には、「CC」、「CT」、「TT」と3つの遺伝子型があります。 CCタイプの遺伝子型をもつ人は、結核の発症リスクが高い傾向にあり、CTタイプの人はやや高い傾向があることがわかっています。 日本人の遺伝子型は、CCタイプが最も多い 99.98%、CTタイプは0.01%、TTタイプは最も少ない0.01%未満を示します。(参考リンク3) 日本人の大多数がCCタイプの結核を発症しやすい遺伝子型を持っていることになりますが、必ずしも結核を発症するわけではありません。 たとえば、糖尿病患者では結核を発症するリスクが約3倍、喫煙者では約2.3倍高くなることが報告されており、低栄養は結核菌に対する免疫機能を低下させるため、発症の重要なリスク因子とされています。(参考リンク4、5、6) すなわち、禁煙や糖質の少ない食生活を心がけ、ビタミンや微量必須ミネラルをサプリメントで栄養補助することは、遺伝子型に限らず、免疫力の低下を防ぐことに期待できます。 このように、発症リスクを高める生活習慣を回避し、発症リスクを少しでも減らす環境を選択することが大切です。 遺伝子検査により、結核菌の発症リスクを知ることは、生活習慣・環境面での予防や早期対策のきっかけ作りに役立つ可能性が期待されます。 3. 作用機序、メカニズム ZNF630遺伝子は、ヒトに共通する24の染色体のうち、X染色体に位置し、亜鉛イオンと結合するジンクフィンガータンパク質に関する遺伝情報を持ちます。 また、甲状腺、卵巣などのさまざまな組織に発現していますが、マクロファージやリンパ球の一種であるNK(ナチュラルキラー)細胞などの免疫細胞に多く発現することがわかっています。(参考リンク7、8) ZNF630が結核菌の発症リスクに関与するメカニズムは、まだ解明されていません。 しかし、ZNF630が亜鉛と関連し、マクロファージやNK細胞に多く発現していること、亜鉛欠乏がNK細胞のもつ免疫機能(病原体を殺傷する作用)を低下させるなどの報告があることから、ZNF630付近に存在するrs142513793と結核の発症とが関係しているのではないかと推測することができます。(参考リンク9) 以上のように、DNA領域「rs142513793」は結核の発症リスクと関係し、注目を浴びている一塩基多型の1つです。
結核とは何か
結核は、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)によって引き起こされる感染症で、主に肺に感染し、腎臓・腸・リンパ節など全身に影響を及ぼします。日本では年間約18,000人が新規発症し、WHOが定める世界の10大死因の一つです。
結核の原因と感染メカニズム
結核は空気感染(飛沫核感染)により伝播します。感染後の特徴は以下のとおりです。
- 感染率:感染者のうち生涯で発症するのは5〜15%
- 潜伏感染:結核菌が体内に存在しても免疫で抑え込まれている状態
- 活動性結核:免疫力低下時に結核菌が増殖し発症
発症には遺伝的要因と環境要因の両方が関与します。
結核の主な症状
症状は緩徐に進行するため、初期段階で見逃されるケースがあります。
- 2週間以上続く咳・痰
- 血痰・喀血
- 微熱・寝汗
- 体重減少・食欲不振
- 全身倦怠感
結核の発症リスクを高める要因
| リスク因子 | リスク倍率 | メカニズム |
|---|---|---|
| 糖尿病 | 約3倍 | 高血糖による免疫機能低下 |
| 喫煙 | 約2.3倍 | 肺の防御機能の低下 |
| 低栄養 | 有意に増加 | 免疫細胞の活性低下 |
| HIV感染 | 約20〜30倍 | CD4陽性T細胞の減少 |
結核の合併症と進行リスク
適切な治療を行わない場合、以下の深刻な合併症を引き起こす可能性があります。
- 粟粒結核:結核菌が血流に乗り全身に播種される状態で、致命的となりうる
- 結核性髄膜炎:脳を覆う膜への感染で、重篤な神経症状を引き起こす
- 腎結核:腎臓への感染による腎機能障害
- 骨関節結核:脊椎や関節への結核菌の感染
結核の予防法
以下の対策により発症リスクを軽減できます。
- BCGワクチン接種(乳幼児期の定期接種)
- 禁煙の徹底
- バランスの取れた食事(ビタミン・微量ミネラルの摂取)
- 糖尿病の適切な管理
- 十分な睡眠と適度な運動
遺伝子と結核の関連
DNA領域rs142513793と発症リスクの関係
南アフリカのケープタウン大学感染症分子医学研究所のChimusaらの研究により、ZNF630遺伝子付近のDNA領域rs142513793が結核の発症リスクと関連していることが判明しました。
- rs142513793にはCC・CT・TTの3つの遺伝子型が存在
- CC型の遺伝子型を持つ人は、結核の発症リスクが高い傾向
- CT型の人はやや高い傾向
日本人における遺伝子型分布(rs142513793)
| 遺伝子型 | 日本人の割合 | 世界の割合 |
|---|---|---|
| CC型 | 99.98% | 99.2% |
| CT型 | 0.01% | 0.7% |
| TT型 | 0.01%未満 | 0.1%以下 |
ZNF630遺伝子の作用機序
ZNF630遺伝子はX染色体に位置し、亜鉛イオンと結合するジンクフィンガータンパク質に関する遺伝情報を持ちます。
- マクロファージやNK(ナチュラルキラー)細胞などの免疫細胞に多く発現
- 甲状腺・卵巣など多様な組織にも発現
- 亜鉛欠乏がNK細胞の免疫機能(病原体殺傷作用)を低下させることが報告されている
ZNF630が亜鉛と関連し免疫細胞に発現していることから、rs142513793と結核発症との関連が推測されています。
検査の根拠
ケープタウン大学のChimusaらの研究により、結核の罹患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。rs142513793領域にはCとTの2種類の変異があり、CC型の人は結核のリスクが高い傾向にあります。
検査の理論的根拠
体表的なDNA領域:結核
結核 に最も強く影響する遺伝子領域は、rs142513793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。
- CC
99.9 % - CT
0.1%以下 - TT
0.1%以下
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 | ZNF630 |
|---|
よくある質問(FAQ)
Q1. 結核とは何ですか?
結核は結核菌(Mycobacterium tuberculosis)によって引き起こされる感染症です。主に肺に感染しますが、腎臓・腸・リンパ節など全身に影響を及ぼします。日本では年間約18,000人が新規発症し、世界の10大死因の一つに数えられています。
Q2. 結核の発症に遺伝子は関係しますか?
DNA領域rs142513793の遺伝子型が結核の発症リスクに関与しています。CC型の遺伝子型を持つ人は発症リスクが高い傾向にあり、日本人の99.98%がこのCC型に該当します。ただし、CC型であっても必ずしも発症するわけではありません。
Q3. 結核の主な感染経路は?
結核は空気感染(飛沫核感染)により伝播します。結核患者が咳やくしゃみをした際に放出される微小な飛沫核を吸入することで感染しますが、感染者のうち実際に発症するのは5〜15%程度です。
Q4. 結核の予防法はありますか?
BCGワクチン接種が有効な予防策です。また、禁煙・バランスの良い食生活・十分な睡眠による免疫力の維持が重要です。糖尿病患者は結核発症リスクが約3倍高いため、血糖コントロールも予防に寄与します。
Q5. 結核と糖尿病の関係は?
糖尿病患者は結核を発症するリスクが約3倍高いことが報告されています。高血糖状態が免疫機能を低下させるため、結核菌に対する防御力が弱まります。糖尿病の適切な管理は結核予防にも重要です。
参考文献
- 参考リンク1 : 結核の情報 厚生労働省検疫所
- 参考リンク2 : 2013 Sep., Emile R. Chimusa, Human molecular genetics.
- 参考リンク3 : DNA 領域「rs142513793」の情報
- 参考リンク4 : 「結核」の情報 ストップ結核パートナーシップ日本
- 参考リンク5 : 「結核と糖尿病の合併」の情報 糖尿病ネットワーク
- 参考リンク6 : 2019., 大森 慶太郎, 日本内科学会雑誌.
- 参考リンク7 : 遺伝子「ZNF630」の情報 NIH
- 参考リンク8 : 遺伝子「ZNF630」の情報 GeneCard
- 参考リンク9 : 2013., 西田圭吾, 日本衛生学会.
- 参考リンク10 : 2014 Feb., Emile R Chimusa, Hum Mol Genet