遺伝形式と家系図の読み方

遺伝形式とは、ある遺伝子の変異が家系の中でどのように伝わるかを類型化したものであり、原因遺伝子が常染色体にあるか性染色体にあるかと、変異が優性か劣性かという二つの軸で決まる。家系図はこの伝わり方を図で表したものであり、罹患者の性別と世代の分布を読み取ることで遺伝形式を推定できる。染色体の数や構造の異常は、単一遺伝子の変異とは成り立ちが異なるため、区別して考える必要がある。

遺伝形式の基本的な分類

常染色体優性遺伝では、片方の変異により発症し、男女がほぼ同じ割合で各世代に現れる。罹患者の子は男女ともに50%の確率で罹患するため、この確率が家系図を読む際の重要な判断材料となる。神経線維腫症Ⅰ型はこの型の代表例である。 筋強直性ジストロフィーもDMPK遺伝子のCTG繰り返し配列の伸長を原因とする常染色体優性遺伝である。 Marfan症候群もFBN1遺伝子の変異による常染色体優性遺伝の疾患である。

常染色体劣性遺伝は、両親がともに保因者である場合に子に発症し、男女に同程度に現れる。脊髄性筋萎縮症はSMN1遺伝子の欠失によるこの型をとり、福山型先天性筋ジストロフィーも同じ型に属する。

X連鎖劣性遺伝は、主に男性に発症し、女性は保因者となる。血友病Aは第VIII因子をコードする遺伝子がX染色体上にあり、この型をとる。 球脊髄性筋萎縮症も、アンドロゲン受容体遺伝子のCAG繰り返し配列の伸長によるX連鎖劣性遺伝の疾患である。 Duchenne型筋ジストロフィーもジストロフィン遺伝子の変異によるX連鎖劣性遺伝である。

ミトコンドリア遺伝病は母系遺伝であり、ミトコンドリアDNAの変異は母親の細胞質を介して子に伝わる。

家系図から遺伝形式を推定する手順

家系図を読む際は、まず発端者と罹患者の性別を確認し、次に男性から息子への伝達の有無をみる。男性の罹患者が男性の子に伝わっていれば、X連鎖劣性遺伝は否定される。 男女の罹患者が世代を超えて連続して現れ、罹患者の子の約半数が男女とも発症する場合は、常染色体優性遺伝が強く疑われる。

罹患者が男性に限られ、未罹患の母親を介して男性に現れる場合は、X連鎖劣性遺伝を考える。罹患男性から息子への伝達もみられない点が、この型の特徴と一致する。 非罹患の女性から罹患男性が複数出生していれば、同じくX連鎖劣性遺伝が最も考えられる。

非罹患の両親から罹患男性が生じ、女性の罹患者が一人もいない家系は、常染色体劣性遺伝とは合わない。常染色体劣性遺伝は男女に偏りなく発症するためである。 Y連鎖は罹患した父親から全ての息子に伝わるため、父から息子への伝達がみられない家系ではこの型を除外する。

X連鎖優性遺伝は、罹患した父親の娘が全員発症する点でX連鎖劣性遺伝と区別する。

家系図の作成と情報の整理

家系図は、遺伝形式を判断するための正確な情報の整理から始まる。発端者の性別、死亡年齢と死因、きょうだいの構成、同居者の範囲を一つずつ確かめ、図の中で正しく表現しなければならない。 両親の死因と年齢を入れ替えた図は、本来の記録と一致しないため不適切である。