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Medi-learning

循環器系 — DNA・遺伝子

心臓発生のマスター転写因子

心臓発生: 側板中胚葉 → 4 室 (FHF + SHF + 神経堤) 側板中胚葉 MESP1, MESP2 FHF (first heart field) NKX2-5 + GATA4 + TBX5 SHF (second heart field) ISL1 + TBX1 + FGF8/10 左心室 + 心房 心ループ後の左側成分 右心室 + 流出路 (円錐動脈幹 + 肺動脈幹) → 心ループ (D-loop) → 中隔形成 → 4 室分離 主要 TF 異常で起こる先天性心疾患 NKX2-5 変異 → ASD + AV ブロック (進行性) GATA4 変異 → ASD / VSD TBX5 変異 → Holt-Oram (心+上肢、橈側欠損) TBX1 微小欠失 22q11.2 → DiGeorge / TOF / IAA NOTCH1 → 二尖弁 + Adams-Oliver JAG1 → Alagille (PA hypoplasia + 胆道) 神経堤細胞 (NCC) 寄与 流出路 + 大動脈弓構築 + 自律神経節 SOX10, FOXC1/2 で誘導・遊走 → NCC 異常で円錐動脈幹奇形 TOF / TGA / IAA / truncus iPSC → 心筋細胞分化: MESP1 → NKX2-5 → cTnT で 30 日
心臓発生 TF ネットワーク — 4 段階分化 + first/second heart field
家族性心血管疾患の遺伝子マップ — 5 カテゴリ 肥大型心筋症 (HCM) — サルコメア病 MYH7 (β-MHC): ~30% — 太フィラ MYBPC3: ~40% — 太フィラ結合 TNNT2 / TNNI3 / TPM1: ~10% — 細フィラ → 心室中隔肥大 → 流出路狭窄 (HOCM) → 心房細動 + 突然死リスク → mavacamten (ミオシン阻害) で症状改善 拡張型心筋症 (DCM) — 細胞骨格病 TTN (titin) truncating: ~20-25% — 最頻原因 LMNA (lamin A/C): ~6% — 核膜 (高 SCD) DSP / PKP2 / DSG2: デスモソーム → ARVC → 進行性左室拡大 + EF↓ + HF → LMNA は LBBB → 早期 ICD 適応 → 心臓移植 / LVAD が究極治療 遺伝性不整脈 — チャネル病 (channelopathy) LQT1: KCNQ1 (IKs) 運動誘発 (遊泳) LQT2: KCNH2/hERG 音響刺激 / 産褥 LQT3: SCN5A 睡眠中 (徐脈) Brugada: SCN5A 夜間 SCD / RBBB + ST↑ CPVT: RYR2 / CASQ2 運動誘発 VT → β遮断薬 ± ICD ± 心臓神経節除去 大動脈・結合織病 Marfan: FBN1 → 大動脈解離 + 水晶体亜脱臼 Loeys-Dietz: TGFBR1/2 → 蛇行動脈 + 早期解離 vEDS: COL3A1 → 動脈/腸管破裂 家族性 TAAD: ACTA2 / MYLK VSMC 異常 → 二尖弁 + 大動脈拡大: NOTCH1 → ARB / β-blocker / 予防的人工弁置換 家族性高コレステロール血症 (FH) → 動脈硬化 LDLR (~85%): LDL 受容体異常 → LDL-C 倍以上 APOB: LDLR 結合不良 PCSK9 GoF: LDLR 分解 ↑ 頻度: heterozygous ~1/250 / homozygous ~1/250,000 (早期 CVD 必発) 治療階層 ① statin (HMG-CoA 還元酵素阻害) → LDL ~50%↓ ② ezetimibe (NPC1L1 阻害) → +20%↓ ③ PCSK9i (evolocumab, alirocumab) → +50-60%↓ ④ inclisiran (siRNA, 半年毎) → +50%↓ / lipoprotein apheresis (HoFH)
家族性心血管疾患の遺伝子マップ — 心筋症 / 不整脈 / 大動脈 / 脂質異常
遺伝子機能異常
NKX2-5心筋分化、伝導系ASD + AV ブロック
GATA4心筋分化、隔形成ASD/VSD
TBX5Holt-Oram 症候群(心+上肢奇形)ASD/VSD + 上肢欠損
TBX122q11.2 (DiGeorge)、流出路法ロー4徴, IAA
ISL1second heart field流出路異常

主要遺伝性心疾患

疾患主要遺伝子
肥大型心筋症 (HCM)MYH7, MYBPC3, TNNT2, TPM1
拡張型心筋症 (DCM)TTN (titin), LMNA, MYH7, DSP
不整脈原性右室心筋症 (ARVC)PKP2, DSP, DSG2, DSC2, JUP(デスモソーム)
QT 延長症候群 (LQTS)KCNQ1 (LQT1), KCNH2 (LQT2), SCN5A (LQT3)
Brugada 症候群SCN5A
Marfan 症候群FBN1(fibrillin-1)→ 大動脈瘤
家族性高コレステロール血症LDLR, APOB, PCSK9

エピジェネティクスと最新

  • 心筋肥大で histone modification(H3K9me3, H3K27me3)変化
  • 心不全での lncRNA(CHAST 等)異常