劣性X連鎖魚鱗癬の遺伝学を解明する:STS遺伝子変異の役割 | March

劣性X連鎖魚鱗癬の遺伝学を解明する:STS遺伝子変異の役割

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2ヶ月 前

優性X連鎖角化症(RXLI)の理解

X連鎖劣性角化症(RXLI)、またはステロイド硫酸エステラーゼ欠乏症は、ほぼ男性にのみ影響を及ぼす一般的な遺伝性皮膚疾患です。この状態は、古い皮膚細胞が正常な速度で生成されるが、適切に脱落しないために、乾燥し、厚く、鱗状の皮膚が発生することが特徴です。そのため、表面に significantな蓄積が生じます

最初の兆候は通常、生後数ヶ月以内に現れ、全体的な乾燥から始まり、皮膚に「汚れた」外観を与える大きくて暗い多角形の鱗に進行します。これらの鱗は、胴体、首の後ろ、および腕と脚の外側に最も目立ちます。対照的に、肘や膝のくぼみ、手のひらや足の裏など、曲がる部分は通常無傷です。症状は、暖かく湿気の多い夏の月には改善し、寒く乾燥した天候では悪化することがよくあります

名前が示すように、この疾患はX連鎖劣性遺伝様式に従います。男性はX染色体を1本しか持たないため、1つの欠陥遺伝子がこの状態を引き起こすのに十分です。X染色体を2本持つ女性は、通常は影響を受けないキャリアであり、1本のX染色体に健全な遺伝子があれば、もう1本の欠陥の遺伝子を補うことができます。皮膚以外にも、RXLIは他の健康状態とも関連しており、最も一般的なのは無害な点状の角膜の不透明や注意欠陥多動性障害(ADHD)のリスク増加です

遺伝的エピセンター:ステロイド硫酸エステラーゼ(STS)遺伝子

RXLIの遺伝的基盤は、単一の遺伝子、すなわちステロイド硫酸エステラーゼ(STS)遺伝子に特定されています。この重要な遺伝子は、X染色体の短い腕のXp22.3の位置に存在します。この遺伝子は、皮膚細胞のターンオーバーに重要な役割を果たすステロイド硫酸エステラーゼ酵素の生成に必要な指示を含んでいます。この遺伝子に欠陥があるか欠損している場合、酵素は正しく生成できず、疾患を引き起こす一連の出来事が進行します。STS遺伝子内の具体的なエラーのタイプは異なる場合がありますが、すべてのパスが同じ機能的失敗につながります

RXLIにおける遺伝子変異の種類

STS遺伝子を無効にするどんなエラーもRXLIを引き起こす可能性がありますが、変異はいくつかの異なるカテゴリに分類されます。大部分の症例は遺伝子の完全な欠如によって引き起こされますが、小さな割合は遺伝子内のより微妙なエラーによって引き起こされます

大規模削除:主要な原因

影響を受けた男性の最大90%では、STS遺伝子は傷ついているだけでなく、X染色体から完全に欠如しています。このような大規模削除の高頻度はRXLIのユニークな特徴であり、遺伝子が染色体の構造的に不安定な地域に位置しているために発生します。このエリア、Xp22.3は、主に二つの理由から遺伝的「ホットスポット」と見なされています:

  • 不均等な交差: STS遺伝子の周囲にある領域は、母親の卵細胞を生成する過程である減数分裂中に、染色体が不適切に整列する原因となる繰り返しDNA配列を含んでいます。この不整列は、「不均等な交差」イベントを引き起こすことがあり、染色体の区間、すなわちSTS遺伝子全体が誤って切り取られて欠落します
  • 不正なX-Y交換: STS遺伝子があるX染色体の先端は、Y染色体と類似性を共有しています。男性の精子形成中に、X染色体とY染色体は通常、この共有領域で遺伝物質を交換します。時には、この交換が誤って正常な境界を超えて延び、X染色体からSTS遺伝子が削除されることがあります

正常な遺伝子が完全に欠如しているため、大きなDNAの欠落を検出する診断方法は非常に効果的です。例えば、STS遺伝子に結合する蛍光プローブを使用する原位置蛍光ハイブリダイゼーション(FISH)などの技術は、期待される信号が現れない場合に削除を簡単に明らかにすることができます

点変異および部分削除:残りのケース

RXLIの残りの10%の個体では、STS遺伝子は物理的に存在しますが、機能しない致命的なエラーを含んでいます。これらの変異は小規模ですが、完全な欠失と同様に有害です。それらは「点変異」であり、遺伝子のDNA配列内の単一文字の誤植のようなものか、あるいは「部分削除」であり、遺伝子の一部だけが失われるものです。研究者たちは、これらの小さなエラーが酵素の構造と安定性に不可欠な遺伝子の特定の領域にしばしば集中していることを発見しました。遺伝子が完全に失われていないにもかかわらず、これらの変異は酵素の活性を停止させ、完全な欠失と同じ臨床症状を引き起こします

隣接遺伝子症候群:削除が隣接遺伝子に影響を及ぼすとき

まれに、STS遺伝子が削除される染色体の削除が非常に大きく、隣接遺伝子の全体と言える範囲が消去されることがあります。このような場合、個体は隣接遺伝子症候群を発展させ、RXLIの古典的な皮膚症状に加えて、一連の異なる疾患が現れます。特定の問題は失われた隣接遺伝子に依存します

  • 神経発達リスクの増加: 隣接遺伝子の喪失、たとえばVCX遺伝子群の遺伝子などは、知的障害やADHDに関連する典型的な関連を超えたその他の認知的課題のリスクを大幅に増加させることが示されています
  • カルマン症候群: 隣接するKAL1遺伝子が削除されると、この状態が引き起こされ、嗅覚喪失(嗅覚障害)および主要な生殖ホルモンの不足による思春期の遅れまたは欠如が特徴です
  • X連鎖点状骨形成不全: 削除が広範過ぎて、この疾患の遺伝子が削除されると、骨格異常を引き起こします。個体はX線で可視化される点状の軟骨、平坦な鼻梁、短身といった特徴を持ちつつ、角化症を伴います

生化学的結果:ステロイド硫酸エステラーゼ欠乏症

結局、完全な削除、部分削除、または単一の点変異を通じて、機能しないSTS遺伝子は同じ生化学的結果を引き起こします:ステロイド硫酸エステラーゼ酵素の欠乏です。この欠乏はRXLIで見られる皮膚の異常の直接的な引き金です

この酵素の主な役割は、皮膚の最外層でコレステロール硫酸と呼ばれる脂肪性物質を分解することです。酵素がないと、コレステロール硫酸が大量に蓄積し、強力な細胞接着剤として作用します。それは、死んだ皮膚細胞を結びつけているタンパク質ブリッジを強化し、それらが剥がれ落ちるのを防ぎます。正常な皮膚の剥がれ落ちには、これらのブリッジを切る分子ハサミのように機能する酵素のチームが必要ですが、高濃度のコレステロール硫酸はこれらの酵素を抑制し、その過程を停止させます。

皮膚の自然な再生プロセスの失敗は、保持性角化症として知られており、RXLIの特徴的な厚く付着した鱗を生み出します。問題は、体があまりにも多くの皮膚細胞を生成しているのではなく、古い細胞を排除することができないということです。この根本的な生化学的混乱は、皮膚の脂質バリアも損なわせ、その水分保持能力を低下させ、状態を定義する慢性的な乾燥を引き起こします

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2ヶ月 前

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