異数性
異数性とは、細胞内の染色体数が異常であり、半数体セットの正確な倍数とは異なる状態を指します。これはヒトにおいて臨床的に最も重要な染色体異常の一般的な分類であり、妊娠喪失やダウン症候群などの先天性症候群の主要な遺伝的原因として特定されています。この分野では、全染色体の増加または喪失、およびそれらを引き起こす減数分裂および有糸分裂のエラーについて読者に説明します。
Definition
異数性とは、半数体数の正確な倍数ではない染色体構成であり、1つまたは複数の全染色体が余分に存在するか、または欠失している状態を指します。これは真正倍数性（半数体セットのバランスの取れた倍数）や倍数性（全染色体セットの余分な存在）とは対照的です。
Scope
この分野では、数値的な染色体異常をグループとして扱います。基本的な用語（真正倍数性、異数性、トリソミー、モノソミー、ヌリソミー）、それらを生み出す細胞メカニズム（主に減数分裂時の不分離）、および主要な臨床的・生殖的影響が含まれます。その下位トピックでは、トリソミーとトリソミー障害、モノソミーとターナー症候群、および倍数性について扱います。これは、細胞遺伝学における方法論的および参照的概観として位置づけられており、臨床的ガイダンスではありません。
Sub-topics
Core questions
- どのような細胞エラーが異常な染色体数を生み出し、細胞分裂のどの段階でそれらは発生するのか？
- なぜ母体年齢がヒト異数性の最も強い既知の相関因子なのか？
- なぜほとんどの常染色体異数性は出生前または出生時に致死的であるのに、一部は生存可能であるのか？
- 性染色体の異数性は、常染色体異数性と比較して、耐性および表現型においてどのように異なるのか？
Key concepts
- 真正倍数性と異数性
- トリソミー、モノソミー、ヌリソミー
- 減数分裂時の不分離
- 有糸分裂時の不分離と後期遅延
- モザイク現象
- 母体年齢効果
- 遺伝子量不均衡
- 性染色体異数性と常染色体異数性
Mechanisms
ヒトの異数性のほとんどは、不分離に起因します。不分離とは、細胞分裂中に対になった相同染色体または姉妹染色分体が分離に失敗し、結果として一方の娘細胞が余分な染色体を受け取り、もう一方が1つ少ない染色体を受け取る現象です。母体の減数分裂Iにおけるエラーが優勢であり、母体年齢の進行と強く関連しています。この関係は、ヒト卵母細胞の長期的な停止と、時間の経過に伴う凝集および組換えの弱化に一部起因するとされています。エラーは減数分裂II、父体の減数分裂、または接合子後の有糸分裂でも発生する可能性があり、後者はモザイク細胞株を生み出します。結果として生じる遺伝子量不均衡は発生を妨げます。その障害の程度は、どの染色体が影響を受けるか、およびその染色体上に存在する遺伝子の数と種類に依存します。
Clinical relevance
異数性は、認識されている染色体疾患および自然流産の大部分の根底にあり、その検出は出生前スクリーニングおよび診断細胞遺伝学の中心的な目的です。この項目は、エビデンス評価の背景として、その概念と生物学的基礎を説明するものであり、個別の診断や生殖に関する決定の根拠となるものではありません。
Epidemiology
異数性は受胎時には一般的ですが、初期発生において強く選択されるため、生児よりも自然流産において遥かに頻繁にみられます。その発生率は母体年齢とともに急激に上昇します。生児においては、21トリソミーが最も頻繁に観察される常染色体異数性であり、性染色体異数性は全体として一般的であり、しばしばより軽度です。
History
異常な染色体数がヒトの疾患を引き起こすという認識は、1959年に遡ります。この年、21番染色体のトリソミーがダウン症候群の基礎として、Xモノソミーがターナー症候群の基礎として特定されました。これは、正しいヒト染色体数46が確立された直後のことでした。その後の数十年で、減数分裂における不分離が異数性の主要な原因であることが明確になり、強い母体年齢効果が文書化されました。これらの研究は、ヒト異数性の発生に関する後の総説で統合されました。
Key figures
- Terry Hassold
- Patricia Hunt
- Jerome Lejeune
Related topics
Seminal works
- hassold-hunt-2001
- nagaoka-2012
Frequently asked questions
- 異数性と倍数性の違いは何ですか？
- 異数性は、1つまたは少数の個々の染色体の増加または喪失（例えば、21番染色体が3本ある場合）であるのに対し、倍数性は、1つまたは複数の完全な染色体セットが余分に存在すること（例えば、46本ではなく69本の染色体がある場合）です。
- なぜ異数性の可能性は母体年齢とともに増加するのですか？
- ヒトの卵母細胞は何年もの間、減数分裂中に停止しており、染色体を結合させ分離させる分子機構が時間の経過とともに劣化すると考えられています。これにより、高齢の卵子では不分離が起こりやすくなります。