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Medi-learning

感覚器系 — DNA・遺伝子

主要感覚器遺伝病

感覚器遺伝病マップ — 視/聴/皮膚/体性感覚 網膜変性疾患 網膜色素変性 (RP): >80 遺伝子 (遺伝的に最も heterogeneous) • RHO (常染色体顕性、最頻、20-30%) • USH2A (常染色体潜性/劣性 + Usher 症候群) • RPGR (X 連鎖、男性で重症) Leber 先天性黒内障 (LCA): RPE65 / CEP290 / GUCY2D → voretigene neparvovec (RPE65 AAV, 2017 FDA) 加齢黄斑変性 (AMD) 主要リスク遺伝子: • CFH Y402H (補体経路、~50% リスク) • ARMS2/HTRA1 (10q26) • C3 / C2 / CFB / CFI (補体経路) → ドルーゼン形成 → 慢性炎症 → 視細胞死 → 抗 VEGF (aflibercept) / 抗 C3 (pegcetacoplan) 先天性難聴 GJB2 (connexin 26): 非症候性難聴の ~50% (常染色体潜性/劣性) SLC26A4 (pendrin): Pendred 症候群 (難聴 + 甲状腺) MYO7A: Usher 1B (難聴 + 前庭 + RP) CDH23 / PCDH15: tip-link 構成 → Usher 1D/1F MT-RNR1 (m.1555A>G): アミノグリコシド感受性難聴 → 人工内耳 + GJB2 遺伝子治療 (前臨床) 皮膚・色素遺伝病 アトピー性皮膚炎: FLG (filaggrin) LoF → バリア破綻 尋常性魚鱗癬: FLG ホモ変異 harlequin ichthyosis: ABCA12 (Odland body 脂質) EB (表皮水疱症): COL7A1 / KRT5/14 / LAMB3 白皮症: TYR / OCA2 / TYRP1 / SLC45A2 → dupilumab (IL-4Rα) / B-VEC (EB AAV) 体性感覚 + 視覚その他 PIEZO2: 機械感覚 ch → 欠損で触覚消失 + 固有覚異常 (Chesler 2016, Nobel 2021) SCN9A (Nav1.7): LoF → 先天性無痛症 / GoF → 紅痛症 (erythromelalgia) TRPV1 (Caulfield): カプサイシン受容体 + 熱感覚 (Julius, Nobel 2021) OPA1: 視神経萎縮 (mitochondria fusion) RPGR: X 連鎖 RP — 繊毛機能 OPN1MW/LW: X 連鎖 — 赤緑色覚異常 (~8% 男性) OPN1SW: 7q — 青色色覚異常 (希少) → 視覚 (RPE65/CEP290) + 聴覚 (GJB2 など) で AAV/ASO 遺伝子治療が最も進展
感覚器遺伝病の網羅マップ — 視覚 / 聴覚 / 皮膚 / 体性感覚
ロドプシン (RHO) — 7 回膜貫通 GPCR + retinal + RP 変異 外節 disk 膜 I II III IV V VI VII 11-cis retinal Lys296 共有結合 細胞質側 (Gαt 結合) disk 内腔側 (retinal pocket) RHO 変異と RP (3 クラス) Class I (~10%): folding 異常 細胞内に蓄積 + ER ストレス 例: T17M, P23H (Class II 重複) Class II (~70%): 外節輸送不全 P23H が最多 (北米) 外節の継続的形態維持に必要 Class III: constitutively active G90D, T94I → 光なしで信号 → 視細胞アポトーシス → small-molecule chaperone (RP 治験中) RHO は GPCR 構造研究の歴史的最初 (Palczewski 2000) → 全 GPCR 標的薬 (薬剤の ~30%) の理解の出発点
ロドプシン構造 + RHO 変異と網膜色素変性 (RP)
疾患遺伝子
網膜色素変性 (RP)RHO, RPE65, USH2A, PRPF31, 多数
Leber 先天性黒内障 (LCA)RPE65, CEP290, GUCY2D
加齢黄斑変性 (AMD)CFH, ARMS2/HTRA1 (リスク variant)
先天性難聴GJB2 (connexin 26, 最多), MYO7A, SLC26A4 (Pendred)
Usher 症候群USH2A, MYO7A, PCDH15 (聴覚 + 網膜)
アトピー性皮膚炎FLG (filaggrin)
PIEZO2 欠損PIEZO2
視神経萎縮OPA1 (常染色体顕性), OPA3
白皮症TYR, OCA2, TYRP1

オプシン遺伝子

  • RHO: 1q22
  • OPN1LW/MW: X 染色体(赤緑色覚異常の遺伝学的基盤)
  • OPN1SW: 7q

エピジェネティクス

  • 嗅細胞での 1 細胞 1 受容体選択は確率的 + フィードバックで OR クラスター抑制
  • AD・PD で嗅覚異常先行 → 嗅細胞のエピゲノム変化が早期マーカー候補