テリー・プラチェットは、ディスクワールドシリーズの中で、アンク＝モルポークという都市は「一人一票」の民主主義体制を敷いていると述べています。具体的には、その都市の有力者である「パトリキアン」の投票のみが重要視されるというものです。単一遺伝子疾患もこの考え方を共有しています。
単一遺伝子疾患とは、単一の遺伝子が原因となる疾患です。他の遺伝子の関与はなく、たった一つの遺伝子が原因となります。そのため、メンデル遺伝病（グレゴール・メンデルにちなんで）や単一遺伝子疾患とも呼ばれます。では、遺伝子とは何でしょうか？それは、タンパク質をコードする情報、あるいはタンパク質の機能を調節するために必要な情報を含むDNAの断片です。遺伝子は、遺伝の基本単位であり、個人の形質を決定するものと定義されています。
現在、5,000～8,000種類の単一遺伝子疾患が存在します。免疫系だけでも約400種類の単一遺伝子疾患があり、430個の遺伝子が関与していると考えられています。それぞれの単一遺伝子疾患の発症頻度は異なりますが、全体としては世界人口の6%が生涯のうちに何らかの形で罹患すると推定されています。そして残念ながら、ほとんどの場合、治療は対症療法にとどまります。
すべてのアレルが同等の決定力を持つわけではありません。
原因となる遺伝子によって、以下のように分類できます。
- 常染色体優性遺伝：遺伝子のコピーが1つ、つまり対立遺伝子が1つあれば、疾患を発症します。発症するには、両親の少なくとも一方が疾患を患っている必要があります。罹患者が正常な対立遺伝子を1つ、異常な対立遺伝子を1つ持ち、もう一方の親が健康である場合、どちらの対立遺伝子が伝達されるかによって、子供に疾患が遺伝する確率は50%です。対立遺伝子についてより詳しく知りたい場合は、この項目の補足資料である「希少疾患：頻度の高い稀な疾患」をご覧ください。
- 常染色体劣性遺伝：疾患を発症するには、両方の対立遺伝子が異常である必要があります。罹患した親は、両方の対立遺伝子が異常であるため、必ず一方の異常な対立遺伝子を子供に伝達します。遺伝子のコピーが1つ正常であれば、異常な対立遺伝子を補うため、発症しません。このような人は保因者と呼ばれます。保因者は疾患の対立遺伝子を1つ持っていますが、発症しません。罹患者の子孫は、常に保因者（もう一方の親から正常な対立遺伝子が伝達された）か、罹患者（もう一方の親から病原性対立遺伝子が伝達された）のいずれかになります。
- 性染色体の場合：性別は常に物事を複雑にするからです。ヒトの性染色体はXとYです。女性はXX、男性はXYです。疾患の原因遺伝子がY染色体上にある場合、女性はこの染色体を持たないため、男性のみがその疾患を発症します。疾患の原因遺伝子がX染色体上にある場合、規則は常染色体の場合と似ていますが、1つだけ違いがあります。男子の場合、X染色体上の劣性対立遺伝子は優性対立遺伝子と区別されません。男子はX染色体を1本しか持たないため、遺伝子のコピーも1つしかありません。病原性対立遺伝子を受け継いだ場合、それが劣性か優性かに関わらず、疾患を発症します。一方、女子はX染色体を2本持っているため、X染色体上の遺伝子は常染色体上の遺伝子と同じように作用します。
- さらに複雑な話に移るなら、ミトコンドリア遺伝性疾患についても触れておきましょう。ミトコンドリアは、母親からのみ受け継ぐ細胞小器官で、タンパク質をコードする独自の機能遺伝子を持っています。幸いなことに、ここではあまり複雑にする必要はありませんし、非常に広範なテーマなので、今のところはミトコンドリア遺伝性疾患が存在することだけを述べておけば十分でしょう。
浸透率について説明するので、再び辞書を引いてみましょう。浸透率とは、病原性変異を持つ人のうち、実際に疾患を発症する人の割合のことです。ここでは、常染色体優性遺伝の変異について考えてみましょう。病原性アレルを持つ人が全員発症する場合、浸透率は100%、つまり完全浸透率となります。一方、そのアレルを持つ100人のうち5人が発症しない場合、浸透率は95%、つまり不完全浸透率となります。不完全浸透とは、変異アレルを持つ人の数が、実際に病気を発症している人の数よりも多い状態を指します。
もう一つ興味深い遺伝学用語に「表現型多様性」があります。表現型多様性とは、病気を発症したすべての人に全く同じ症状が現れるわけではないことを意味します。したがって、表現型多様性とは、同じ病気を持つ人でも、経験する症状の範囲が広く、必ずしも同じ症状を示すとは限らないことを指します。単一の遺伝子によって引き起こされる病気であっても、他の遺伝的要因や環境要因も関与する可能性があります。
単一遺伝子によって引き起こされる病気にはどのようなものがありますか？
単一遺伝子疾患の例をいくつか挙げます。
- 家族性自律神経失調症（ライリー・デイ症候群）。常染色体劣性遺伝。原因遺伝子は9番染色体上のIKBKAP遺伝子で、症状は出生時から現れ、時間とともに悪化します。この疾患の患者は、自律神経系および感覚神経系のニューロン数が非常に少ないのが特徴です。頻繁な嘔吐や泣いても涙が出ないなど、多くの症状がありますが、特に顕著なのは痛覚が鈍いことです。
- 二機能性Dタンパク質欠損症。常染色体劣性遺伝。これも神経変性疾患で、HSD17B4遺伝子の欠陥が原因です。この遺伝子が産生するタンパク質は、ペルオキシソームと呼ばれる細胞小器官における脂肪酸の酸化に関与しています。この疾患は最も重篤なペルオキシソーム疾患と考えられており、平均余命は2年未満です。
- グリコーゲン蓄積症1a型。常染色体劣性遺伝。原因遺伝子はG6PCまたはG6PC1です。通常、このタンパク質は単純な機能を持っています。グルコース-6-リン酸を加水分解してグルコースを生成するのです。言い換えれば、貯蔵グリコーゲンからグルコースを合成するために不可欠なタンパク質です。この働きには2つの影響があります。一つは、代替エネルギー源の利用によって血糖値が低下し、アシドーシスが悪化することです。もう一つは、グリコーゲンを貯蔵する肝臓や腎臓などの臓器がグリコーゲンを処理できなくなるため、これらの臓器に損傷を与えることです。
- 血友病A。F8遺伝子の変異によって引き起こされるこの疾患は、おそらく最もよく知られているX連鎖劣性遺伝疾患であり、そのため登録症例の大多数は男性です。血液凝固因子VIII（ローマ数字が苦手な方は、8と覚えてください）が欠乏しているため、血液が凝固しません。そのため、患者は傷口の血栓が止まらず、自然出血を起こすことがあります。
tellmeGenAdvanced遺伝子検査で解析されるすべての単一遺伝子疾患のリストをご覧いただけます。ご自身がこれらの疾患の保因者であるかどうかを確認したい場合は、こちらをご覧ください。遺伝子検査は遺伝性疾患を予防する最良の方法です。もしご自身が疾患に罹患していて、両方の対立遺伝子に変異が見られる場合でも、ご安心ください。ほとんどの場合、ご自身で既に気づいているはずです。これらの疾患は、見過ごされることはありません。
