染色体の構造異常1.総論

染色体の構造異常とは?

東京でNIPT他の遺伝子検査を提供しているミネルバクリニックです。NIPTなどの遺伝子検査遺伝性疾患を理解するためには、基礎的なヒトゲノム染色体の構造についての理解が必要となってきます。このページでは、染色体異常のなかで40%を占める染色体の構造の異常やその原因と種類についての概論を説明しています。

染色体構造の再構成は、染色体の切断とか再結合交換により異常な組み合わせが生じたものです。

再構成はさまざまなしくみで起こりうるのですが、全部合わせても異数性異常よりも頻度は少なく、頻度は3:2となっています。

全体として、染色体の構造異常は新生児100人に一人生じる染色体異常の2/5を占めています。
数的異常と同じく、構造異常も個人の全細胞に存在している場合とモザイクとして存在している場合があります。

染色体構造の再構成(構造異常)は、構造に異常があってもゲノム自体には正常な染色体構成要素、つまり必要な遺伝子やその発現コントロール部位などが完全にそろっている均衡型(balanced)と、過剰や欠失がある不均衡型(unbalanced)にわけることができます。
均衡型では遺伝情報はまったく同じですので、構造異常があってもなんら症状が出ることはありません。

しかし、この分類方法はどういう解析方法を用いて再構成を評価したのか、つまり解析手法の解像度によって変わってくることは自明の理でしょう。

塩基対の数と検出方法
こちらの図はトンプソン&トンプソン遺伝医学第2版から引用しました。

例えば高精度分染法(1~3Mb)のレベルで均衡型にみえた染色体が、マイクロアレイ(1~10Kb染色体検査やDNAシークエンス(1b~1Kb)解析を実施したら欠けていたり増えていたりという不均衡が確認される可能性があるのは当然です。

再構成のなかには体細胞分裂や減数分裂を経ても変化せずに伝達される安定なものもあれば不安定なものもあります。
ヒト染色体で観察される比較的頻度の高い構造異常のできるメカニズムと種類を模式的に示すと下図のようになります。

A:端部欠失と中間部欠失。どちらも無動原体断片を生じるが通常失われます。
B:染色体断片の重複。重複部位は部分トリソミーとなります。
C:環状染色体と2つの無動原体染色体染色体の長腕・短腕の両方の端が切れてしまい、セントロメアをはさんで環状染色体になり、切れ端は動原体(セントロメア)のない2つの染色体となります。
D:ある染色体の長腕のみから構成される同腕染色体ができてしまいます。
E:2つの端部着糸型染色体間のRobertson(型)転座。しばしば偽二動原体染色体となります。Robertson(型)転座は2つの端部着糸型染色体の短腕を失うので厳密には相互転座ではありません。Robertson(型)転座では、単に有しているだけでは通常症状はありません。欠けているのが本当に小さな短腕のみだからです。生殖の際に問題となります。
F:2種類の染色体間の相互転座。切断点から端部までの断片どうしを相互交換してできます。

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この記事の筆者

1995年医師免許取得。血液・呼吸器・感染症内科を経て、臓器別・疾患別の縦割りの医療の在り方に疑問を感じ、人を人として”全人的”に診療したいという思いを強くし、臓器を網羅した横断的専門医となり、2010年にがん薬物療法専門医取得(2019年現在全国1200人程度)。臓器を網羅すると遺伝性がんへの対策が必要と気づき、2011年に臨床遺伝専門医取得(2019年現在全国1000人程度)。遺伝相談はセンシティブな分野にもかかわらず、昼間の短い時間しか対応できない大病院のありかたに疑問を感じて、もっと必要な人がハードルを感じずに診療を受けられるようにしたいと2014年12月に開業。以来、全国から大学病院でも難しい内容の対応を求める人々を受け入れ、よろづお悩み相談所として多くの人々の様々な”家族(計画)の問題”を改善に導く。

著書に”女性のがんの本当の話”(ワニブックス)、”遺伝するがん・しないがん”(法研)がある。
少ない専門家で、正直で嘘のない言葉選びから週刊誌等の取材も多く、医療系の特集に時折コメントが掲載。(週刊現代、週刊ポスト、週刊新潮など)。
テレビ出演も時々あり、小林真央さんの病状を市川海老蔵さんが初めて記者会見した日、フジテレビの午後4時台のニュース番組に生出演して解説。その他TBS, AbemaTVなど出演。

一人一人の事情に合わせた個別対応をするべく、しっかり時間を取って本当のニーズは何かを聞き取りすることを大切にしている。短い時間でもお互いが出会ったことが相手の人生に大きな意味があるような医師患者関係の構築を理想として日々精進。

患者さんが抱えている問題を解決するにはどうしたらよいのかを考えて医師歴8年目に法学部に学士入学した程度に”凝り性”。女医が少なかった時代に3人の母親として難関専門医を3つ取得して社会進出を続けた経験から、女性のライフスタイルを医学以外の部分でも支援したいと願っている。
いろんな人生経験から心に響く言葉を投げかけるため、”会うと元気になる”ということで有名。飼いネコ3匹。

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