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TEX11遺伝子とは?X連鎖性の非閉塞性無精子症(NOA)を起こす減数分裂遺伝子を遺伝専門医が解説

仲田洋美 医師

この記事の監修:仲田洋美(臨床遺伝専門医)

のべ10万人以上の意思決定に伴走。国際医療誌『Medical Care Review APAC』『Global Woman Leader』の2誌で表紙を飾り、「Top Prenatal Testing Service in APAC 2025」に選出されるなど、世界基準の遺伝医療を提供。

精子がつくられる過程には、途中で一度だけ通らなければならない「染色体をペアにして組み替える」という関門があります。この関門を通すために働くのが、X染色体の上にあるTEX11遺伝子です。ここが壊れると、精子のもとになる細胞は関門の手前で一斉に死んでしまい、精液中に精子が1匹も出てこない非閉塞性無精子症になります。しかもこの遺伝子は、手術で精子が採れるかどうかの見通しに直結することが分かってきました。本記事では、TEX11がどのように働き、変異が見つかったときに何が言えて何が言えないのかを、遺伝専門医がやさしく解説します。

この記事でわかること
📖 読了時間:約18分
🧬 減数分裂・無精子症・micro-TESE
臨床遺伝専門医監修

Q. TEX11遺伝子とは何をする遺伝子ですか?まず結論だけ知りたいです

A. TEX11は、精子をつくる細胞のなかだけで働く「減数分裂の専用部品」です。父方と母方の染色体を正しくペアにし、その接点で遺伝情報を組み替える作業を成立させます。この遺伝子がX染色体の上にあるため、男性はコピーを1本しか持たず、壊れたときに代わりがありません。結果として精子のもとになる細胞が途中で死に絶え、非閉塞性無精子症(NOA)になります。手術で精子を採れる見込みが極めて低い遺伝子群の代表でもあり、手術の前に調べる意味が大きい遺伝子です。

  • 減数分裂での役割 → 相同染色体の対合(シナプシス)と乗換え(交叉)を物理的につなぐ足場になる
  • 起こる病態 → 太糸期(パキテン期)で精母細胞が一斉に死ぬ「減数分裂停止」型の無精子症
  • 頻度 → 無精子症全体の約1〜2.4%、減数分裂停止と診断された方に絞ると15%という報告
  • 手術との関係 → 病的変異の保有者では、micro-TESEでの精子回収がゼロだったという多施設報告がある
  • 注意点 → 変異の種類によって結論が割れており、見つかった変化すべてが原因とは限らない

🧬 TEX11遺伝子の基本情報

項目 内容
遺伝子名 TEX11(testis expressed 11)/別名 ZIP4H・MZIP4・Spo22・TSGA3・TGC1
タンパク質 TEX11(947アミノ酸・分子量約104kDa)/減数分裂特異的なSPO22ドメインと、タンパク質どうしをつなぐTPR様領域をもつ
染色体上の位置 X染色体長腕 Xq13.1(最初に報告された欠失はXq13.2の領域として記載されています)
OMIM番号 遺伝子 300311/表現型 SPGFX2(X連鎖精子形成不全2型)309120
主なはたらき 減数分裂第一分裂前期に、相同染色体の対合(シナプシス)乗換え(交叉)を物理的に結びつける
主な発現部位 精巣の生殖細胞(後期精母細胞・円形精子細胞・伸長精子細胞)。セルトリ細胞や間質細胞では発現しません
生殖細胞系列変異と関連疾患 ヘミ接合性の機能喪失変異=X連鎖性の非閉塞性無精子症(NOA)。組織像は太糸期での減数分裂停止
体細胞変異 体細胞変異が病気の原因になるという確立した報告はありません
検査上の注意 染色体検査(核型分析)とY染色体微小欠失検査では検出できません。塩基配列を読む検査が必要です

各項目の根拠と詳しい解説は、本文の該当セクションをご覧ください。

1. TEX11遺伝子とは ─ 精巣のなかだけで働くX染色体上の部品

TEX11という名前は、testis expressed 11(精巣で発現する遺伝子11番)の頭文字からきています。名前のとおり、この遺伝子は精巣の生殖細胞のなかだけで読み出され、それ以外の臓器ではほとんど働きません。マウスの精巣で発現する遺伝子を系統的に探した研究のなかで見つかった遺伝子のひとつで、947個のアミノ酸からなるタンパク質をつくることが分かっています[1]。ヒトの正常な精巣を染色すると、TEX11タンパク質は後期の精母細胞と、そこから生まれた円形精子細胞・伸長精子細胞に見られ、精子を支える側のセルトリ細胞や、テストステロンをつくる間質の細胞には見られません[2]。つまりTEX11は「精子になる細胞の内側だけで使われる部品」です。

この遺伝子が置かれている場所が、臨床的にはとても重要です。TEX11はX染色体の長腕(Xq13.1)にあります。女性はX染色体を2本持っていますが、男性はX染色体とY染色体を1本ずつしか持ちません。ですから男性にとって、X染色体上の遺伝子は予備のない一点物です。ここが壊れたときに、その働きを肩代わりしてくれる相方が存在しないという構造こそが、TEX11変異が男性不妊として表に出やすい理由になっています。この点は本記事の3章で詳しくお話しします。

💡 用語解説:ヘミ接合(へみせつごう)

わたしたちの遺伝子は、ふつう父方と母方から1つずつ、合計2つのコピーを持っています。ところが男性のX染色体上の遺伝子だけは、コピーが1つしかありません。この「対になる相手がいない状態」をヘミ接合といいます。2つあれば片方が壊れてももう片方が働いてくれますが、1つしかなければ壊れた瞬間にその機能はゼロになります。だからX染色体上の遺伝子の変異は、男性では症状として出やすく、女性では出にくいのです。

そもそもTEX11が見つかった経緯にも、X染色体の特殊性が表れています。オスの生殖細胞だけで発現する遺伝子を網羅的に探した研究では、同定された25個の遺伝子のうち3個がY染色体上、10個がX染色体上に位置していました。全染色体のなかで2本しかない性染色体に、これほど生殖細胞特異的な遺伝子が集中していたことから、X染色体は精子形成、とくに減数分裂に入る前後の段階で不釣り合いに大きな役割を担っていると考えられるようになりました[1]。「X染色体は女性の染色体」という素朴なイメージとは裏腹に、男性の生殖にとって欠かせない遺伝子が数多く載っているのです。TEX11はその代表例にあたります。

タンパク質としてのTEX11は、2つの特徴的な部品からできています。ひとつはSPO22ドメインと呼ばれる減数分裂専用の領域で、これは酵母で減数分裂の乗換えを制御するタンパク質と共通する構造です。もうひとつはTPR様領域という、他のタンパク質と手をつなぐための領域です。TEX11の変異を初めて系統的に報告した研究では、遺伝子の読み枠が3番目のエクソンで始まり31番目のエクソンで終わること、SPO22ドメインがアミノ酸189〜417の位置にあり、TPRを含む領域が37〜188・418〜450・457〜814の3か所に分かれて存在することが示されています[2]。TEX11が「単独で何かを分解したり合成したりする酵素」ではなく、複数の相手をつなぎ止める足場として働く分子であることが、この構造からも読み取れます。

2. 減数分裂のなかでTEX11がしている仕事

減数分裂は、染色体を46本から23本へ半分に減らすための特別な細胞分裂です。ただ数を減らすだけなら単純な作業ですが、実際にはその途中で、父方の染色体と母方の染色体をぴったり隣り合わせに並べ、接点で情報を交換するという離れ業をやってのけます。この情報交換が乗換え(交叉)で、きょうだいの顔立ちが少しずつ違う理由でもあります。そして乗換えは、単に多様性を生むためだけの仕組みではありません。乗換えによってできた接点が、染色体のペアを分裂の直前まで物理的につなぎ止める「留め具」の役割を果たすため、乗換えが足りない染色体は正しく分配されなくなります

この作業を進めるために、染色体のペアのあいだにはシナプトネマ複合体という、はしご状のタンパク質構造が組み上がります。TEX11は、このはしごが架かった領域の上に点々とした集合体(フォーカス)をつくって並びます。マウスでTEX11を欠損させると、染色体のペアづくりが所々で失敗し、乗換えの数も減り、精母細胞は死んでしまいます。このときTEX11は、はしごの両側の柱にあたるSYCP2というタンパク質と直接手をつないでいることが示されました[3]。つまりTEX11は、組み替えの現場と染色体の骨組みをつなぐ結び目にいるわけです。

ここで「足場」という言い方をした理由を補足しておきます。減数分裂のなかでは、染色体をペアにする作業(対合)と、DNAを切って組み替える作業(組換え)が、別々に進んでいるわけではありません。組み替えの中間体ができた場所からはしごが組み上がり、はしごが架かることで組み替えが安定して完了する、という相互依存の関係にあります。ですから、この2つをつなぐ結び目が失われると、どちらか片方だけが壊れるのではなく、両方が同時に崩れます。TEX11を失ったマウスで、対合の失敗と乗換えの減少が同時に観察されるのはこのためです[3]。単一の酵素が抜けたときのような限定的な障害ではなく、工程全体が立ち行かなくなる種類の欠損だと理解していただくと、後で述べる臨床像の重さが腑に落ちるはずです。

分子のレベルでは、TEX11は単独で働くのではなく、ZZS複合体と呼ばれる3人組の一員として働きます。これは酵母で見つかったZip2・Zip4・Spo16という3つのタンパク質にちなんだ呼び名で、TEX11はこのうちZip4に相当します。この複合体は、減数分裂の途中でわざと入れられるDNAの二本鎖切断を、正しい相手を使って修復する方向へ導く役目を負っています[4]。減数分裂は「わざとDNAを切って、相手の染色体を鋳型にして直す」ことで組み替えを起こす仕組みなので、この修復が滞れば、切られたままのDNAが細胞に残ることになります。

💡 用語解説:DNA二本鎖切断と相同組換え

DNAは2本の鎖がねじれた構造をしています。その両方が同時に切れてしまうのが二本鎖切断で、放っておくと細胞にとって致命傷です。これを直す最も正確な方法が相同組換えで、そっくり同じ配列をもつ別の染色体を「見本」として当て、そこから写し取って修復します。減数分裂では、この修復をあえて相手の染色体(父方に対して母方)を見本に行わせることで、情報の交換=乗換えを成立させています。

さらに近年、TEX11が「乗換えができた場所から、はしごを組み立て始める」というスイッチの役割まで担っている可能性が示されました。酵母を使った研究で、Zip4がシナプトネマ複合体の中央部品であるEcm11を切断部位まで連れて行き、そこからはしごの組み立てが始まることが明らかになり、同じ論文のなかで哺乳類のZip4にあたるTEX11も、中央部品であるTEX12と結合することが示されています[5]。この仕組みには、十分な数の乗換え部位が確保できた時点で、それ以上むやみにDNAを切らないようブレーキをかける意味もあると考えられています。

修復そのものとの接点も見つかっています。TEX11は、DNA損傷を最初に感知するMRN複合体の一員であるNBS1と結合するタンパク質として単離された経緯があり、TEX11を失ったマウスの精母細胞では、修復の途中にあらわれるDMC1という目印の消え方が遅れ、最終的な乗換え点を示すMLH1の目印が減り、相手と結ばれないままの染色体(一価染色体)が現れます[6]。修復が滞る、乗換えが減る、留め具が足りなくなる、という因果が一本につながっているのが分かります。

なお、TEX11には減数分裂以外の顔もあります。TEX11と結合する相手を探した研究では、HPIP(PBXIP1)というタンパク質が見つかり、TEX11がHPIPをめぐってエストロゲン受容体β(ERβ)と競合することが示されました。TEX11を細胞に多く発現させるとAKTやERKといった増殖を促す信号のリン酸化が下がり、細胞の増え方がゆるやかになります[7]。生殖細胞が増殖モードから減数分裂モードへ切り替わる場面に、TEX11が関わっている可能性を示す知見です。ただしこれは培養細胞での観察が中心で、ヒトの体内で同じことが起きているかは、現時点では明確なデータが示されていません。

🔍 関連記事:SYCP1遺伝子SYCP3遺伝子SYCE1遺伝子

3. なぜ男性にだけ強く現れるのか ─ 一点物であることの意味

常染色体(X・Y以外の染色体)の上にある遺伝子は、片方が壊れてももう片方が残っています。ですから多くの遺伝性疾患では、両方のコピーが壊れて初めて症状が出ます(潜性〔劣性〕遺伝)。ところが男性のX染色体上の遺伝子には、この「もう片方」がありません。TEX11に機能を失わせる変異が1つ生じれば、その男性の精巣ではTEX11タンパク質が事実上ゼロになります。実際、TEX11に変異をもつ無精子症の方の精巣を染色すると、TEX11の染色がまったく見られなくなることが確認されています[2]。予備がないため、変異の影響がそのまま表現型になるのです。

「ゼロか、そうでないか」だけではなく、量そのものが効くことも分かっています。マウスを使った研究では、TEX11タンパク質の量が一定の水準を下回ると減数分裂の進行に支障が出ること、そしてTEX11の量がオス・メスの両方でゲノム全体の組換え率を左右することが示されました[8]。つまりTEX11は「あるかないか」のスイッチではなく、量に応じて組み替えの回数を決めるつまみのような分子です。この性質は、後で述べる「変異の種類によって結論が割れる」現象を理解するうえで重要になります。

同じ研究には、進化を考えるうえで興味深い発見も含まれています。X染色体上のTEX11を欠損させたマウスに、イントロンをもたないTex11の遺伝子を常染色体上に置いてやると、精子形成が回復しました[8]。イントロンがないというのは、RNAから逆転写されてゲノムに戻った遺伝子の特徴です。進化の過程で、X染色体上の生殖関連遺伝子がコピーされて常染色体へ移る現象が繰り返し起きてきたと考えられており、この実験はその現象が機能的にも成立しうることを示しています。

では、TEX11の変異をもつ女性はどうなるのでしょうか。女性はX染色体を2本もつため、片方に変異があっても、もう片方から正常なTEX11がつくられます。TEX11変異をもつ男性の母親が、妊娠・出産に困らずに息子を授かっているという事実そのものが、女性では表現型が出にくいことを示しています。ただしTEX11の量が両性で組換え率に影響するという知見[8]を踏まえると、保因者の女性でまったく何の影響もないと言い切れるだけの根拠は、現時点では明確に示されていません。

仲田洋美院長

🩺 院長コラム【「原因が分かった」で終わらせないために】

不妊の相談で男性側の検査を進めると、女性側だけが長く検査と治療を重ねてきた、という経過をうかがうことが少なくありません。原因が男性側にあると分かったとき、ご夫婦のあいだに気まずさが生まれることもあります。けれど遺伝子に変異があることは、誰かの努力不足でも生活習慣の結果でもありません。TEX11のようにX染色体上にある遺伝子は、たまたま予備がなかったというだけのことです。

わたしが遺伝カウンセリングで大切にしているのは、検査結果を「誰のせいか」の材料にしないことです。分かった事実をもとに、これから何を選べるのかを一緒に整理する。そのために説明の時間を惜しまない。遺伝子検査は責任の所在を決める道具ではなく、次の一歩を選ぶための地図だと考えています。

4. 非閉塞性無精子症(NOA)と「太糸期での減数分裂停止」

精液中に精子がまったく見あたらない状態を無精子症といいます。無精子症は大きく2つに分かれます。ひとつは精子はつくられているのに通り道がふさがっている閉塞性、もうひとつは精巣で精子をつくる働きそのものが低下している非閉塞性(NOA)です。不妊のために受診した男性のうち最大10%程度に無精子症がみられ、そのおよそ60%がNOAにあたると報告されています[9]。TEX11の変異が問題になるのは、この非閉塞性のほうです。

NOAの精巣を顕微鏡で見ると、いくつかの決まったパターンに分かれます。生殖細胞がまったく見あたらずセルトリ細胞だけが並ぶ像、少しだけ精子ができている像、そしてある段階まで進んだところで一斉に止まっている像です。この3番目が「成熟停止(減数分裂停止)」で、TEX11変異で典型的にみられるパターンです。止まる場所は決まっていて、減数分裂第一分裂前期の太糸期(パキテン期)です。

精子ができるまでの道のりと、TEX11変異でせき止められる場所

精原細胞
もとになる幹細胞
精母細胞
減数分裂に入る
太糸期(パキテン期)
TEX11が働く関門

TEX11が働かないと、ここで関門を通過できずアポトーシス(細胞死)

その先の段階の細胞が精巣にまったく存在しなくなります

円形精子細胞
伸長精子細胞
成熟精子

なぜ太糸期なのでしょうか。減数分裂の途中には、染色体のペアづくりや組み替えがきちんとできているかを確かめる検問所(チェックポイント)があります。TEX11がないと対合と修復に失敗した細胞が大量に発生し、この検問所で不合格になります。不合格になった細胞はそのまま先へ進むのではなく、アポトーシスという管理された細胞死によって取り除かれます。異常な染色体構成のまま精子になってしまうことを防ぐ、生体にとっては合理的な仕組みです。ただしその結果として、精巣には精原細胞と初期の精母細胞だけが残り、その先の細胞がごっそり抜け落ちた組織像になります[2]

この3つのパターンは、手術で精子が見つかる見込みとも関係します。わずかでも精子形成が残っている像であれば、精巣のどこかに精子が潜んでいる可能性があります。ところが減数分裂停止では、止まっている段階が全体にわたって一様であるほど、探しても先へ進んだ細胞が存在しません。実際、micro-TESEの成否を予測する因子を検討した総説でも、年齢・血中FSH値・インヒビンB・精巣容積・停留精巣の既往・クラインフェルター症候群の有無などと並んで、診断的生検の組織像が予測因子として挙げられています[9]。ただし組織像を知るには精巣に針や刃を入れる必要があり、そこにも身体的な負担が伴います。血液から採ったDNAで同じ方向の情報が得られるなら、その価値は小さくありません。

NOAの原因遺伝子は数多く報告されていますが、そのなかでTEX11は特別な位置づけを与えられています。無精子症の遺伝学をまとめた総説では、TEX11は減数分裂停止によるNOAの原因として最も強い証拠をもつ遺伝子とされ、NOA症例の1%を超える割合を占めると記載されています[10]。単一の遺伝子でこれだけの割合を説明できる例は、男性不妊の領域では多くありません。

5. 世界と日本のコホートが示す頻度

TEX11が男性不妊の原因遺伝子として確立したきっかけは、2015年に報告された大規模なスクリーニングです。無精子症の男性289例と、精子濃度が正常な対照384例のTEX11を読み比べたところ、X染色体のXq13.2にあたる領域で3つのエクソンを含む約99キロベースの欠失が、無精子症の2例で同一に見つかりました。この欠失はSPO22ドメインのなかの79個のアミノ酸が失われることを意味します。続いて行われた配列解析でスプライシング変異3種類とミスセンス変異2種類が見つかり、あわせて289例中7例(2.4%)が変異をもっていました。対照群では1例も見つかりませんでした[2]

この報告でとくに注目されたのは、対象を「減数分裂停止と診断された方」に絞ると割合が跳ね上がることでした。減数分裂停止の33例のうち5例、すなわち15%でTEX11変異が見つかっています[2]。無精子症全体では2.4%でも、組織像で減数分裂停止と分かっている方に限れば6例に1例近い計算になります。精巣生検の所見と遺伝子検査を組み合わせることの意味を、はっきり示した数字です。

同じ年に別のグループからも、特発性の男性不妊の大規模コホートを調べた結果、フレームシフト変異やスプライス受容部位の変異を含むTEX11変異が無精子症の約1%で原因になっていると報告されました[8]。その後、中国・漢民族のNOA患者479例を全エクソーム解析した研究では、スプライシング変異2種類・ミスセンス変異1種類・フレームシフト変異3種類・ナンセンス変異1種類の計7例(1.5%)が同定され、そのうち3組は兄弟例でした[11]。集団や解析手法が違っても、おおむね1〜2%台という数字に落ち着いています。

コホート 検出頻度 主な内容
無精子症289例/対照384例 2.4%(7例)
減数分裂停止例では15%(5/33例)
エクソン10〜12を含む約99kbの欠失、スプライシング変異3種、ミスセンス変異2種。変異例では精巣内のTEX11染色が消失
特発性不妊男性の大規模コホート 無精子症の約1% フレームシフト変異・スプライス受容部位変異。ミスセンス変異3種のうち原因と判定されたのは1種のみ
中国・漢民族のNOA 479例 1.5%(7例) 3組の兄弟例を含む。スプライシング2・ミスセンス1・フレームシフト3・ナンセンス1
日本人の孤立性NOA 115例 既知遺伝子群あわせて7.8%(9例) 162遺伝子を解析。TEX11のc.925+1G>Tを病的変異と判定。ほかにDMRT1・PLK4・SYCP2・USP26など

日本人のデータも報告されています。核型が正常で、ほかに症状を伴わない孤立性のNOA患者115例を対象に、AZF領域のコピー数変化と162個の標的遺伝子を系統的に解析した研究では、既知の原因遺伝子(DMRT1・PLK4・SYCP2・TEX11・USP26)と既知の精子形成関連遺伝子(TAF7L・DNAH2・DNAH17)の希少な有害変異が、あわせて9例(7.8%)で見つかりました。TEX11についてはc.925+1G>Tというスプライス部位の変異が、ACMGの基準に照らして病的変異と判定されています[12]。日本人のNOAでもTEX11を調べる意義があることを示すデータです。

これらの数字を並べて見るときに気をつけたいのは、「何%」という値が、誰を対象に選んだかで大きく動くということです。無精子症の方を広く集めれば1〜2%台になり、組織像で減数分裂停止と分かっている方に絞れば15%まで上がります。また、解析の方法によっても差が出ます。特定の遺伝子だけを読む方法と、エクソーム全体を読む方法とでは、拾える変異の種類が違うからです。ですからご自身やご家族が「TEX11の変異は何%ですか」と尋ねられたときには、どの集団の話なのかをあわせて確認していただくのがよいと思います。数字そのものより、どの条件で測られた数字なのかが実際の判断を左右します。

6. 変異の種類で結論が割れる ─ ここが最も誤解されやすい

「TEX11に変化がある=無精子症」と単純に結びつけたくなりますが、実際の研究はもう少し複雑な様相を見せています。最初の報告で見つかったエクソン10〜12の欠失は、読み枠がずれないインフレーム型の欠失で、79個のアミノ酸が抜けた短いTEX11タンパク質ができると予想されます。この状態をマウスで再現したところ、オスは正常に妊性を保ち、精子濃度・運動率・形態のいずれも正常でした[13]。精巣の遺伝子発現パターンにも異常は見られませんでした。

さらに2025年には、この同じ欠失をヒトの培養細胞で再現した研究が報告されました。欠失型のTEX11を細胞に発現させてもタンパク質そのものは失われないことが確認され、著者らはこの欠失が本当に無精子症の原因なのかについて慎重な検討が必要だと述べています[4]。考えられる説明としては、抜けた79アミノ酸がマウスでは必須でないこと、ヒトとマウスで検問所の厳しさが違うこと、あるいはこの欠失が無精子症の直接の原因ではないことなどが挙げられています。

💡 用語解説:変異の種類と重さの違い

フレームシフト変異は、DNAの文字が抜けたり増えたりして読み枠がずれ、それ以降のアミノ酸配列が全部変わってしまう変異です。タンパク質の後半がまるごと失われるため、影響は大きくなります。ナンセンス変異は途中に「ここで終わり」の合図が入ってしまう変異で、やはりタンパク質が途中で切れます。

一方、ミスセンス変異はアミノ酸が1つだけ別のものに置き換わる変異で、影響が大きいこともあれば、ほとんど何も起きないこともあります。スプライス部位変異は、遺伝子から不要な部分を切り取る際の目印が壊れる変異で、結果は場所により大きく変わります。

この「変異の種類で結論が変わる」現象は、実は最初期の研究から示唆されていました。ヒトで見つかった3つのミスセンス変異をマウスで再現した研究では、1つだけが不妊の原因となりうるアレルと判定され、残り2つは原因ではないと結論づけられています[8]。つまり、TEX11に見つかった変化のうちどれが本当に原因なのかは、種類ごとに個別に評価しなければ分からないということです。読み枠がずれる変異やタンパク質を途中で終わらせる変異は影響が大きく、アミノ酸1個の置換は慎重な判断を要する、と整理しておくのが実際的です。

家系のなかでの伝わり方にも例外があります。無精子症の兄弟2名にTEX11のエクソン29に同じミスセンス変異が見つかった症例報告では、興味深いことに母親には同じ変異が確認されませんでした[14]。X連鎖の遺伝子だから必ず母親が保因者である、という単純な図式が常に当てはまるわけではないことを示しています。新生突然変異や、母親の卵子の一部だけに変異があるモザイクという可能性も考えなければなりません。

7. micro-TESEの前に調べる意味 ─ 手術の見通しが変わる

NOAの方が自分の遺伝子を受け継ぐ子どもを持つ道は、現在のところ顕微鏡下精巣内精子回収術(micro-TESE)で精巣のなかから精子を探し出し、それを卵子に直接注入する顕微授精につなぐ方法に限られます。精巣を開いて顕微鏡下で精細管を1本ずつ見ていく手術で、身体的にも、精神的にも、経済的にも小さくない負担がかかります。この手術で精子が見つかる確率は、複数の研究をまとめた解析で最大50%程度と報告されています[15]。裏を返せば、半数の方は負担を引き受けたうえで精子が得られないということでもあります。

そこで注目されているのが、手術の前に遺伝子を調べて見通しを立てる考え方です。2025年に報告された多施設共同研究では、NOAの方に見つかった病的または病的の可能性が高い変異と、実際の精子回収の成否を突き合わせています。結果は明確でした。TEX11に病的変異をもつ17例では、精子が回収された方が1人もいませんでした。同様にSYCE1の14例、MSH4の10例でも回収はゼロで、これらの遺伝子では精子が得られる可能性がきわめて低いと結論づけられています[16]

遺伝子によって分かれるmicro-TESEの見通し

多施設共同研究における、病的変異保有者の精子回収の成否

TEX11(17例)

回収0例

SYCE1(14例)

回収0例

MSH4(10例)

回収0例

M1AP

最大50%で回収

同じ「減数分裂に関わる遺伝子の変異」でも、結果は大きく分かれます。M1APの50%という数字は、原因不明のNOAと同程度の回収率にあたります。

この違いは偶然ではありません。TEX11のように減数分裂の中核を担う遺伝子が完全に働かなくなると、太糸期の検問所ですべての細胞が止まってしまうため、精巣のどこを探しても先へ進んだ細胞が存在しません。一方M1APのように、変異があっても組み替えの障害が軽度にとどまる場合は、部分的に精子形成が残ることがあります。手術で探し出せる「取りこぼし」があるかどうかが、遺伝子ごとに決まっているわけです。手術前の遺伝子診断を予後予測のパネルとして整備すべきだという議論は、こうしたデータの積み重ねから生まれてきました[17]

ここで大切なのは、この情報を「手術をしてはいけない」という指示として使わないことです。手術を受けるかどうかを決めるのはご本人とご夫婦であり、医療者の役割は、見通しについて分かっていることを正確にお伝えすることです。回収の可能性が低いと分かったうえで手術を選ぶ方もいらっしゃいますし、その選択も尊重されるべきものです。逆に、あらかじめ見通しを知ることで、提供精子を用いた人工授精や養子縁組といった別の選択肢を、時間の余裕をもって検討できる方もいらっしゃいます。

また、遺伝子検査は単独で使うものではありません。micro-TESEの見通しを立てるうえでは、年齢・血中のFSHやインヒビンBの値・精巣の容積・停留精巣や化学療法の既往といった臨床情報と、組織像とを組み合わせて評価することが従来から行われてきました[9]。遺伝子検査が加わったことの意義は、これらの指標では区別しきれなかった「なぜ止まっているのか」という理由の部分に、直接答えられる場合があるという点にあります。ホルモン値や精巣の大きさが似ていても、原因の遺伝子が違えば見通しが変わる。この解像度の違いが、術前の説明を変えつつあります。

仲田洋美院長

🩺 院長コラム【「ゼロ」という数字をどう伝えるか】

17例中0例、という数字は、統計としては強い結果です。けれどもこれは「17人を調べた範囲では」という意味であって、18人目が必ず0になることを保証する数字ではありません。研究の数字を臨床の言葉に置き換えるとき、この差をどう扱うかがいちばん難しいところだと感じています。

わたしは、確率を切り捨てて「無理です」と伝えることも、逆に薄い可能性を強調して期待を持たせることも、どちらも誠実ではないと思っています。分かっていることの範囲と限界をそのままお伝えしたうえで、その情報を持ったご夫婦が何を選ばれるかを一緒に考える。遺伝カウンセリングに時間をかけるのは、そのためです。

8. 遺伝カウンセリング ─ 家族の誰に、どう伝わるのか

TEX11に病的変異が見つかったとき、ご家族から必ず出るのが「これは誰から来て、誰に伝わるのか」という問いです。X連鎖の遺伝子ですから、原則としては保因者である母親から息子へX染色体を通じて伝わります。母親自身はX染色体をもう1本もっているため、症状は出ません。ただし前の章で触れたとおり、母親に同じ変異が見つからない例も報告されており[14]、必ず母親由来と決めつけることはできません。ご家族を調べて初めて分かることです。

もうひとつ、ご説明しておきたい大切な点があります。仮に精子が得られて顕微授精で赤ちゃんが生まれた場合、その子への伝わり方には男女ではっきりした違いがあります。父親は息子にY染色体を、娘にX染色体を渡します。したがってTEX11の変異をもつ男性から生まれた場合、息子にはこの変異は伝わらず、娘は全員が保因者になります。保因者となった娘さんご自身の妊娠・出産に影響が出るわけではありませんが、その先の世代、つまり孫の代の男児に伝わる可能性があります。世代をまたいだ話になるため、時間をとってお伝えする必要があります。

検査の進め方についても整理しておきます。無精子症の遺伝学的な評価では、まず染色体検査(核型分析)でクラインフェルター症候群などの数的異常がないかを調べ、次にY染色体微小欠失(AZF欠失)を確認します。TEX11のような単一遺伝子の変異はこの2つの検査では見つかりません。塩基配列を読む検査、すなわち男性不妊症の遺伝子パネル検査全エクソーム検査(WES)が必要になります。当院の男性不妊症NGSパネルは146遺伝子を対象としており、TEX11もそのなかに含まれています。

結果の読み方にも注意が必要です。TEX11に何らかの塩基の変化が見つかっても、それが病気を起こす変異なのか、単なる個人差なのかは別問題です。判断がつかないものはVUS(意義不明変異)として扱われ、この段階では治療方針の根拠にはできません。前章で見たように、TEX11では実際にミスセンス変異の一部が「原因ではない」と結論づけられた経緯があります[8]。結果を受け取ったあとに、その意味を臨床の文脈に置き直す作業が欠かせません。パートナーの評価も含めてご夫婦で検討したい場合には、女性不妊症NGS遺伝子パネル検査も選択肢になります。

検査を受けるタイミングについても、よくご相談を受けます。すでにmicro-TESEを予定している場合、遺伝子検査の結果が出るまでに数週間かかることを踏まえると、手術日を決める前にご相談いただくほうが選択肢は広がります。一方で、結果を知ることそのものに心の準備が要る方もいらっしゃいます。「調べたら回収の見込みがないと分かってしまうかもしれない」という不安は、決して小さなものではありません。検査を受けない選択も含めて、何を知りたくて何を知りたくないのかを整理する時間そのものが、遺伝カウンセリングの中身です。当院では臨床遺伝専門医が診療と遺伝カウンセリングを担当し、結果が出たあとの説明まで一貫して行っています。

9. 精原幹細胞の遺伝子修復という将来像と、その壁

減数分裂停止型のNOAでは、精子のもとになる精原幹細胞そのものは精巣のなかに残っています。止まっているのはその先の段階です。それならば、幹細胞を取り出して遺伝子を直し、精巣に戻せばよいのではないか──この発想を動物実験で確かめた研究があります。ヒトの無精子症で見つかったTEX11変異を再現したマウスから精原幹細胞を取り出して体外で増やし、CRISPR-Cas9で変異を修復したうえで精巣に移植したところ、精子形成が再開し、妊孕性のある子孫が高い効率で得られました。全ゲノム解析でも、修復した細胞の変異率は未処理の細胞と同程度で、予測されたオフターゲット部位に変化は生じていませんでした[18]

技術としては大きな前進ですが、ヒトへの応用には高い壁があります。動物実験では、移植の前に薬剤や放射線で精巣のなかの生殖細胞をあらかじめ取り除き、幹細胞が住み着くための場所(ニッチ)を空けています。ところがTEX11変異をもつ患者さんの精巣には、変異をもったままの生殖細胞が精細管の基底膜に沿って豊富に残っています。場所が埋まっている状態で修復した細胞を注入しても、住み着けなければ精子形成は始まりません。かといって、生きている生殖細胞を薬剤や放射線で全滅させる処置を、不妊症という良性の病態に対してヒトに行うことは、安全性の面でも倫理の面でも受け入れられるものではありません。

ニッチという言葉について補足します。精原幹細胞は精細管のいちばん外側、基底膜に接した場所に住んでいます。ここはセルトリ細胞に支えられ、幹細胞であり続けるための信号を受け取れる特別な区画です。移植した細胞がこの区画にたどり着いて接着できなければ、いくら遺伝子を直しても精子形成は始まりません。部屋が空いていなければ入居できない、という単純な物理の問題が、この治療法の最大の関門になっています。TEX11変異では減数分裂の手前まで進んだ細胞が精巣に豊富に残るため、皮肉なことに「生殖細胞がしっかり残っていること」そのものが移植の妨げになるのです。

また、ヒトの精原幹細胞を体外で長期間安定に増やす技術も、まだ確立の途上にあります。動物で成立した工程をそのまま人に持ち込めるわけではないのです。現時点では、この治療法はゲノム編集の研究段階にあり、臨床で受けられる治療ではありません。将来の可能性として知っておく価値はありますが、いま治療の選択肢として提示できるものではない、という線引きははっきりさせておく必要があります。

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10. よくある誤解

誤解①「TEX11に変化があれば必ず無精子症になる」

変異の種類によって結論は分かれます。最初に報告されたインフレーム欠失を再現したマウスは妊性が保たれていましたし、ヒトのミスセンス変異のなかにも原因ではないと判定されたものがあります。見つかった変化が病的かどうかは、種類ごとに個別に評価する必要があります。

誤解②「染色体検査が正常なら遺伝的な問題はない」

TEX11の変異は、核型分析でもY染色体微小欠失検査でも検出できません。塩基1文字レベルの変化を見る検査が必要です。標準的な検査が正常だったことは、単一遺伝子の変異がないことを意味しません。

誤解③「男の子に遺伝するのが心配」

TEX11はX染色体上にあるため、父親から息子に伝わることはありません(息子が受け取るのはY染色体です)。心配していただきたいのはむしろ娘さんのほうで、父親が変異をもつ場合、娘さんは全員が保因者になります。

誤解④「ゲノム編集で治せるようになった」

精原幹細胞の遺伝子修復が成功したのはマウスの実験です。ヒトでは、幹細胞が住み着く場所を空ける処置の安全性など未解決の課題が多く、現在受けられる治療ではありません。

よくある質問(FAQ)

Q1. TEX11遺伝子はどこにあって、何をする遺伝子ですか?

TEX11はX染色体の長腕(Xq13.1)にある遺伝子で、精巣の生殖細胞のなかだけで働きます。減数分裂第一分裂前期に、父方と母方の染色体を正しくペアにする対合と、その接点で情報を組み替える乗換えを、物理的に結びつける足場として機能します。947個のアミノ酸からなるタンパク質をつくり、後期の精母細胞や精子細胞に発現しますが、セルトリ細胞や間質の細胞には発現しません。

Q2. なぜ男性だけに症状が出るのですか?

男性はX染色体を1本しか持たないため、X染色体上の遺伝子には予備のコピーがありません。この状態をヘミ接合と呼びます。TEX11に機能を失わせる変異が1つ生じると、肩代わりしてくれる相手がいないため、精巣でTEX11タンパク質が事実上つくられなくなります。一方、女性はX染色体を2本持っているので、片方に変異があってももう片方から正常なタンパク質がつくられ、症状は出にくくなります。

Q3. TEX11の変異は無精子症の方のどれくらいに見つかりますか?

報告によって幅がありますが、無精子症全体ではおおむね1〜2.4%程度です。ただし精巣の組織像で減数分裂停止と診断された方に限ると、33例中5例(15%)という報告があります。日本人の孤立性NOA 115例を162遺伝子で解析した研究でも、TEX11のスプライス部位変異が病的変異として同定されています。組織像や臨床像によって、見つかる確率は大きく変わります。

Q4. TEX11に変異があると、micro-TESEで精子は採れないのですか?

多施設共同研究では、TEX11に病的または病的の可能性が高い変異をもつ17例のうち、精子が回収された方は1人もいませんでした。SYCE1の14例、MSH4の10例でも同様にゼロでした。ただしこれは調べられた範囲での結果であり、今後の症例で必ずゼロになることを保証するものではありません。手術を受けるかどうかはご本人とご夫婦が決めることで、この情報は判断材料のひとつとしてお使いいただくものです。

Q5. 子どもが生まれた場合、TEX11の変異は伝わりますか?

父親から息子へはY染色体が渡されるため、TEX11の変異が息子に伝わることはありません。一方、娘には必ず父親のX染色体が渡されるため、娘さんは全員が保因者になります。保因者となった娘さんご自身に症状が出るわけではありませんが、その息子、つまりお孫さんの世代に伝わる可能性があります。世代をまたいだ話になりますので、遺伝カウンセリングで整理することをおすすめします。

Q6. 母親が保因者ということですか?家族も検査したほうがよいですか?

X連鎖の遺伝子なので、原則としては母親が保因者であると考えます。ただし無精子症の兄弟2名に同じ変異が見つかったのに母親には確認されなかった、という報告もあり、必ずしも母親由来とは限りません。新生突然変異や、母親の卵子の一部にだけ変異があるモザイクの可能性も考えられます。ご家族を調べるかどうかは、姉妹の将来の妊娠計画などご事情によって変わりますので、遺伝カウンセリングでご相談ください。

Q7. TEX11は男性不妊症の遺伝子パネル検査に含まれていますか?

当院の男性不妊症NGSパネル検査は146遺伝子を対象としており、TEX11はそのなかに含まれています。同じ減数分裂に関わるSYCE1・SYCP2・SYCP3・M1AP・MEIOB・DMRT1なども対象です。なお、このパネルは塩基配列の変化を調べる検査であり、クラインフェルター症候群のような染色体の数的異常やY染色体微小欠失は検出できませんので、染色体検査と組み合わせて評価します。

Q8. 検査でVUSと言われました。どう受け止めればよいですか?

VUS(意義不明変異)は「病的とも正常とも判断できない変化」という意味で、原因が確定したわけでも、否定されたわけでもありません。TEX11では実際に、ヒトで見つかったミスセンス変異をマウスで検証した結果、一部が原因ではないと結論づけられた経緯があります。VUSは治療方針を決める根拠にはなりませんが、将来的に情報が蓄積して判定が変わることもあります。結果の意味は臨床所見と合わせて解釈する必要がありますので、臨床遺伝専門医とご相談ください。

🏥 男性不妊・無精子症の遺伝子診断のご相談

非閉塞性無精子症(NOA)・減数分裂停止などに関する
遺伝子検査と遺伝カウンセリングは
臨床遺伝専門医が在籍するミネルバクリニックにご相談ください。

参考文献

  • [1] TESTIS-EXPRESSED GENE 11; TEX11. OMIM *300311. [OMIM 300311]
  • [2] X-linked TEX11 mutations, meiotic arrest, and azoospermia in infertile men. N Engl J Med. 2015. [PubMed 25970010]
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  • [4] Is the TEX11-c.652del237bp exonic in-frame deletion variant associated with azoospermia? The results of an in vitro and in silico study. Genes (Basel). 2025. [PMC12652577]
  • [5] The Zip4 protein directly couples meiotic crossover formation to synaptonemal complex assembly. Genes Dev. 2022. [PubMed 34969823]
  • [6] ZIP4H (TEX11) deficiency in the mouse impairs meiotic double strand break repair and the regulation of crossing over. PLoS Genet. 2008. [PubMed 18369460]
  • [7] TEX11 modulates germ cell proliferation by competing with estrogen receptor β for the binding to HPIP. Mol Endocrinol. 2012. [PubMed 22383461]
  • [8] TEX11 is mutated in infertile men with azoospermia and regulates genome-wide recombination rates in mouse. EMBO Mol Med. 2015. [PMC4568952]
  • [9] Predictive factors of successful microdissection testicular sperm extraction. Basic Clin Androl. 2013. [PubMed 25763186]
  • [10] Genetics of Azoospermia. Int J Mol Sci. 2021. [PubMed 33806855]
  • [11] Novel Hemizygous Mutations of TEX11 Cause Meiotic Arrest and Non-obstructive Azoospermia in Chinese Han Population. Front Genet. 2021. [PMC8491544]
  • [12] Systematic molecular analyses for 115 karyotypically normal men with isolated non-obstructive azoospermia. Hum Reprod. 2024. [PubMed 38511217]
  • [13] A partial deletion within the meiosis-specific sporulation domain SPO22 of Tex11 is not associated with infertility in mice. PLoS One. 2024. [PLoS One 19:e0309974]
  • [14] A novel TEX11 mutation induces azoospermia: a case report of infertile brothers and literature review. BMC Med Genet. 2018. [PMC5902858]
  • [15] Sperm recovery and ICSI outcomes in men with non-obstructive azoospermia: a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod Update. 2019. [PubMed 31665451]
  • [16] Genetic determinants of testicular sperm extraction outcomes: insights from a large multicentre study of men with non-obstructive azoospermia. Hum Reprod Open. 2025. [PMC12396851]
  • [17] Genetic dissection of spermatogenic arrest through exome analysis: clinical implications for the management of azoospermic men. Genet Med. 2020. [PMC7710580]
  • [18] Rescue of male infertility through correcting a genetic mutation causing meiotic arrest in spermatogonial stem cells. Asian J Androl. 2021. [Asian J Androl 23:590]

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仲田洋美 医師(臨床遺伝専門医)

この記事の監修・執筆者:仲田 洋美

(臨床遺伝専門医/がん薬物療法専門医/総合内科専門医)

ミネルバクリニック院長。1995年に医師免許を取得後、 臨床遺伝学・内科学・腫瘍学を軸に診療を続けてきました。 のべ10万人以上のご家族の意思決定と向き合ってきた臨床遺伝専門医です。

出生前診断(NIPT・確定検査・遺伝カウンセリング)においては、 検査結果の数値そのものだけでなく、 「結果をどう受け止め、どう生きるか」までを医療の責任と捉え、 一貫した遺伝カウンセリングと医学的支援を行っています。

ハイティーンの時期にベルギーで過ごし、 日本人として異文化の中で生活した経験があります。 価値観や宗教観、医療への向き合い方が国や文化によって異なることを体感しました。 この経験は現在の診療においても、 「医学的に正しいこと」と「その人にとって受け止められること」の両立を考える姿勢の基盤となっています。

また、初めての妊娠・出産で一卵性双生児を妊娠し、 36週6日で一人を死産した経験があります。 その出来事は、妊娠・出産が女性の心身に与える影響の大きさ、 そして「トラウマ」となり得る体験の重みを深く考える契機となりました。 現在は、女性を妊娠・出産のトラウマから守る医療を使命の一つとし、 出生前診断や遺伝カウンセリングに取り組んでいます。

出生前診断は単なる検査ではなく、 家族の未来に関わる重要な意思決定です。 年齢や統計だけで判断するのではなく、 医学的根拠と心理的支援の両面から、 ご家族が後悔の少ない選択をできるよう伴走することを大切にしています。

日本人類遺伝学会認定 臨床遺伝専門医/日本内科学会認定 総合内科専門医/ 日本臨床腫瘍学会認定 がん薬物療法専門医。 2025年には APAC地域における出生前検査分野のリーダーとして国際的評価を受け、 複数の海外メディア・専門誌で特集掲載されました。

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