染色体異常

染色体異常は、染色体の数または構造の変化によって引き起こされる疾患であり、その変化は多くの遺伝子を一度に巻き込むほど大きいものです。これには、トリソミーやモノソミー（異数性）などの数的変化、および欠失、重複、転座、逆位などの構造的変化が含まれます。通常、多くの遺伝子の用量に同時に影響を与えるため、認識可能な多系統症候群や妊娠喪失を引き起こすことがしばしばあります。

Definition

染色体異常とは、1つまたは複数の染色体の正常な数（例：トリソミー、モノソミー）または構造（例：欠失、重複、転座、逆位）の変化であり、通常、多くの遺伝子の用量を乱し、疾患または発達異常を引き起こします。

Scope

このトピックでは、染色体変化の2つの大まかな分類（数的変化と構造的変化）、それらの主要なメカニズム（主に減数分裂時の不分離と異常な組換えまたは修復）、および染色体不均衡がどのように疾患に転じるかを扱います。これは病理学のトピックとして染色体異常を扱っており、出生前スクリーニングの選択肢や特定の症候群の管理に関するガイドではありません。

Core questions

• 数的異常（異数性）は、メカニズムと結果において構造的再編成とどのように異なりますか？
• 減数分裂時の不分離が異数性の主要な起源であるのはなぜですか、またその頻度が母体年齢とともに上昇するのはなぜですか？
• 構造的再編成は、いつ均衡型で臨床的に無症状であり、いつ不均衡型で病原性を示すのですか？
• 遺伝子用量不均衡は、どのように多系統表現型に転じるのですか？

Key concepts

• 異数性（トリソミー、モノソミー）
• 不分離
• 倍数性
• 欠失と重複
• 相互転座とロバートソン型転座
• 均衡型と不均衡型再編成
• 遺伝子用量不均衡
• モザイク現象

Mechanisms

数的異常は、ほとんどの場合、不分離（減数分裂中に相同染色体または姉妹染色分体が分離しないこと）に起因し、余分な染色体または欠失した染色体を持つ配偶子を生じさせます。受精後のエラーはモザイク現象を引き起こします。構造的異常は、染色体の切断と異常な修復または組換えに起因し、欠失、重複、逆位、転座を生じさせます。均衡型再編成は総遺伝物質を保持し、保因者では臨床的に無症状であることが多いですが、不均衡な配偶子を生じさせる可能性があります。不均衡型再編成は遺伝子用量を変化させます。表現型は通常、影響を受けたセグメント全体にわたる多くの遺伝子の同時的な過剰発現または過少発現を反映しており、これは構造的変異の表現型への影響の分析で強調されています。

Clinical relevance

染色体異常は、認識されている妊娠初期の流産の大部分と、いくつかの特徴的な先天性症候群の原因となっており、その検出は細胞遺伝学研究室の主要な機能です。この項目は、参照のために基礎となる生物学を説明するものであり、個人のスクリーニング、診断検査、または臨床管理を指示するものではありません。

Epidemiology

染色体異常は、自然発生的な妊娠初期の流産の推定される大部分と、均衡型および不均衡型の変化を合わせた場合、出生児のわずかな割合で発見されます。21トリソミー（ダウン症候群）は、生存可能な常染色体異数性の中で最も一般的です。性染色体異数性は、個々には重症度が低い傾向があります。不分離の母体年齢との関連は、一貫した疫学的特徴です。

History

ヒトの細胞遺伝学は、1956年にTjioとLevanがヒトには46本の染色体があることを確立したことから始まりました。数年以内に、21トリソミーがダウン症候群の原因として特定され、主要な性染色体異数性が記述されました。バンディング法、そして後にマイクロアレイによる分子核型分析によって、染色体異常が検出できる解像度が段階的に向上しました。

Key figures

• Joe Hin Tjio
• Albert Levan
• Jerome Lejeune

Seminal works

• tjio-levan-1956
• weischenfeldt-2013
• roizen-2003

Frequently asked questions

数的染色体異常と構造的染色体異常の違いは何ですか？

数的異常は、染色体全体の数（例えば、21番染色体が3本ある21トリソミー）を変化させるのに対し、構造的異常は、欠失、重複、転座、または逆位によって1つまたは複数の染色体の構造を変化させ、染色体の数は同じままである場合があります。

均衡型転座は、保因者が健康であっても問題を引き起こす可能性があるのはなぜですか？

均衡型転座は、遺伝物質の総量を正常に保つため、保因者は通常影響を受けませんが、減数分裂中に染色体物質の不均衡な量を持つ配偶子を生成する可能性があり、流産や罹患した子供が生まれる可能性を高めます。