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Medi-learning

生殖器系 — DNA・遺伝子

性決定カスケード

哺乳類性決定 — bipotential gonad → 精巣 or 卵巣 bipotential gonad SF1, WT1, GATA4 で誘導 XY 胚 — SRY (Yp11) 発現 testis-determining factor → SOX9 上昇 XX 胚 — SRY なし WNT4 / RSPO1 / FOXL2 → β-catenin 経路 Sertoli 細胞分化 (SOX9+) → AMH 分泌 → Müllerian 退縮 顆粒膜細胞分化 (FOXL2+) → アロマ + RSPO1 で卵胞形成 Leydig 出現 → テストステロン → Wolffian (副睾丸 + 精管 + 精嚢) 維持 SRY 無 → Wolffian 退縮 Müllerian (卵管 + 子宮 + 上部腟) 発達 DSD (Disorders of Sex Development) の主要原因 Swyer (46,XY 性腺形成不全): SRY 変異 → 表現型女性 (Müllerian 残存) 46,XX testicular DSD: SRY 転座 AIS (アンドロゲン不応症): AR 変異 (X 連鎖) → 完全型は 46,XY だが表現型女性 5α-RD2 欠損: SRD5A2 → DHT 産生不全
哺乳類性決定 — SRY 発現の有無で分岐 → Sertoli/顆粒膜 → 二次性形質
BRCA1/2 経路 + synthetic lethality with PARP 阻害 DNA 損傷 SSB (一本鎖) / DSB (二本鎖) SSB DSB PARP1/2 (Base Excision Repair) SSB を Poly-ADP-ribose で修復シグナル → XRCC1 動員 → 修復完了 DSB 認識 — ATM → γH2AX 形成 MRN 複合体 (MRE11-RAD50-NBN) → BRCA1 動員 → 経路選択 S/G2 期 G1 期 HR (相同組換え) BRCA1 → BRCA2 → RAD51 姉妹染色分体を鋳型に正確に修復 NHEJ 53BP1, Ku70/80, LIG4 エラー含む直接連結 PARP 阻害薬の合成致死 (synthetic lethality) 正常細胞: PARP 阻害でも HR で修復可 BRCA 変異腫瘍: HR 不能 + PARP も阻害 → DSB 蓄積 → 細胞死 (合成致死) PARP 阻害薬 olaparib / talazoparib / niraparib / rucaparib → Ashworth + Lord 2005 NEJM 遺伝性乳がん卵巣がん症候群 (HBOC) BRCA1 (17q21): 乳 ~72% / 卵巣 ~44% 生涯リスク BRCA2 (13q12): 乳 ~69% / 卵巣 ~17% 適応拡大: 前立腺癌 (BRCA2)、膵癌、胆道 他 HRD 遺伝子: PALB2, ATM, CHEK2, BRIP1, RAD51C/D → 予防的乳房切除 (RRM) + 卵巣切除 (RRSO) → olaparib 卵巣維持療法 (SOLO-1)
BRCA1/2 経路 + DNA 二本鎖切断修復 + PARP 阻害薬の合成致死
異常原因
Swyer 症候群 (XY 性腺形成不全)SRY 変異
46,XX testicular DSDSRY 転座
AIS (アンドロゲン不応症)AR 変異 → 完全 (CAIS) or 部分 (PAIS)
5α-還元酵素欠損SRD5A2
Persistent Müllerian duct syndromeAMH or AMHR2
Müllerian agenesis (MRKH)不明、HOXA10/A13 関連?

主要疾患遺伝子

疾患遺伝子
遺伝性乳がん卵巣がんBRCA1, BRCA2, PALB2, ATM
Lynch (子宮体癌)MLH1, MSH2 等
PCOS多因子 (DENND1A, TOX3 など)
子宮内膜症WNT4, GREB1, KDR (GWAS)
高プロラクチン血症多種
Kallmann 症候群 (GnRH ニューロン遊走)KAL1 (ANOS1), FGFR1, PROK2

エピジェネティクスと imprinting

  • IGF2/H19 などのインプリント遺伝子は精子/卵子で異なるメチル化 → 胚で起源由来発現
  • ART (体外受精) でインプリント異常の懸念 (Beckwith-Wiedemann 等)