遺伝性疾患と発生病理学
遺伝性疾患と発生病理学は、ゲノムの変化または胚および胎児の発生障害に起因する疾患を扱う一般病理学の分野です。この分野は、全染色体および構造的染色体異常、単一遺伝子（メンデル型）疾患およびミトコンドリア疾患、遺伝的感受性が環境と相互作用する多因子性疾患、構造的先天性欠損、ならびにDNA配列を変更せずに遺伝子発現を調節するエピジェネティックなメカニズムにわたります。
Definition
遺伝性および発生病理学は、ゲノムにおける遺伝的または後天的な変化、および正常な発生の障害が、染色体異数性や単一遺伝子変異から多遺伝子感受性やエピジェネティックな調節不全に至るまで、構造的および機能的な疾患をどのように引き起こすかのメカニズムを研究します。
Scope
この分野は、染色体異常、単一遺伝子遺伝性疾患、先天性奇形および先天性欠損、疾患感受性の遺伝的基盤、ならびに疾患におけるエピジェネティクスと遺伝子制御という5つのトピックを通じて読者の理解を深めます。これは、遺伝的および発生的メカニズムがどのように疾患を引き起こすか、または疾患に罹患しやすくするかについての参照マップとして構成されており、個人の診断、カウンセリング、または治療の指針となるものではありません。
Sub-topics
Core questions
- ゲノムの異なるスケール（全染色体、構造的再配列、単一遺伝子、エピジェネティックマーク）での変化は、どのように疾患表現型に変換されるのでしょうか？
- なぜ一部の疾患は単純なメンデルパターンで遺伝する一方で、ほとんどの一般的な疾患は多因子性なのでしょうか？
- 胚および胎児の発生障害は、どのように先天性奇形を引き起こすのでしょうか？
- 疾患における遺伝性（生殖細胞系）と後天性（体細胞）の遺伝的変化を区別するものは何でしょうか？
Key concepts
- 生殖細胞系変異と体細胞変異
- 染色体疾患、単一遺伝子疾患、多因子性疾患
- 遺伝子型-表現型関係
- 浸透率と発現度
- 遺伝子-環境相互作用
- 遺伝子発現のエピジェネティック制御
- 発生障害と奇形
Mechanisms
この分野における疾患は、いくつかのスケールで発生します。減数分裂における染色体分離のエラーは異数性を生じさせ、構造的再配列はゲノムセグメントを欠失、重複、または再配置させます。個々の遺伝子の変異（遺伝性またはde novoで発生）は、タンパク質機能を阻害し、メンデル型疾患を引き起こします。一般的な疾患では、多くの小さな効果のバリアントが環境曝露と組み合わさって感受性を形成し、この構造はゲノムワイド関連解析や「ミッシング・ヘリタビリティ」の議論によって強調されています。厳密に制御された胚発生プログラムの障害は先天性奇形を生じさせ、可逆的なエピジェネティックマーク（DNAメチル化、ヒストン修飾）は遺伝子発現を変化させ、疾患において調節不全となる可能性があります。
Clinical relevance
遺伝的および発生的メカニズムを理解することは、臨床検査医学および病理学が遺伝性疾患を分類し、細胞遺伝学的および分子検査を解釈し、再発および感受性について推論する上での基礎となります。この項目は、理解を深めるためのメカニズムと概念を説明するものであり、個人の診断、遺伝カウンセリング、または治療決定の根拠となるものではありません。
Epidemiology
遺伝性疾患と先天性疾患は、まとめて小児期の罹患率、妊娠喪失、および生涯にわたる障害の主要な原因であり、遺伝的感受性はほとんどすべての一般的な成人病に寄与しています。特定の頻度は疾患および集団によって大きく異なり、個々のトピック項目で扱われます。
History
この分野は、ガロッドによる20世紀初頭の先天性代謝異常の概念とメンデルの遺伝法則から発展し、1950年代後半の人類細胞遺伝学の確立、マキューシックによるメンデル型疾患の目録作成（OMIM）、そして遺伝子マッピング、ゲノムワイド関連解析、ハイスループットシーケンシングの分子およびゲノム時代を経て、稀な疾患と一般的な疾患の両方を遺伝的観点から再構築しました。
Key figures
- Archibald Garrod
- Victor McKusick
- Teri Manolio
- Evan Eichler
Related topics
Seminal works
- manolio-2009
- eichler-2019
- veltman-2012
Frequently asked questions
- 遺伝性疾患と先天性疾患の違いは何ですか？
- 遺伝性疾患はゲノムの変化によって引き起こされ、出生時に存在する場合としない場合があります。一方、先天性疾患は出生時に存在するあらゆる状態を指し、遺伝的、環境的、または不明な発生原因を持つ可能性があります。これら2つのカテゴリは重複しますが、同一ではありません。
- すべての遺伝性疾患は遺伝するのですか？
- いいえ。一部はどちらの親にも存在しない新しい（de novo）変異から生じ、受精後に獲得された体細胞変異も遺伝することなく疾患を引き起こす可能性があります。