染色体不安定性検査

🧠 全体像：染色体不安定性検査 chromosomal instability testing 染色体不安定性検査（chromosomal instability testing） chromosomal instability testing（染色体不安定性検査） は、細胞にわざとDNADNA（deoxyribonucleic acid）損傷を与えて、修復しきれずに残る染色体異常を数える機能検査functional test 機能検査（functional test）functional test（機能検査） である。単一の検査ではなく、どの薬剤・刺激を使うかで見ているDNA修復経路 The HR repair pathway 修復経路（The HR repair pathway） The HR repair pathway（修復経路） が変わる——ジエポキシブタン diepoxybutane, DEB ジエポキシブタン（diepoxybutane, DEB） diepoxybutane, DEB（ジエポキシブタン） （DEB）やマイトマイシンC mitomycin C マイトマイシンC（mitomycin C） mitomycin C（マイトマイシンC） （MMC）などのDNA架橋剤を使えばFanconi貧血 Fanconi anemia Fanconi貧血（Fanconi anemia） Fanconi anemia（Fanconi貧血） （DNA架橋修復の欠損）を、電離放射線ionizing radiation 電離放射線（ionizing radiation）ionizing radiation（電離放射線） を使えば毛細血管拡張性運動失調症ataxia-telangiectasia 毛細血管拡張性運動失調症（ataxia-telangiectasia）ataxia-telangiectasia（毛細血管拡張性運動失調症） （A-T）（二本鎖切断double-strand break 二本鎖切断（double-strand break）double-strand break（二本鎖切断） 応答の欠損）を、紫外線を使えば色素性乾皮症xeroderma pigmentosum色素性乾皮症（xeroderma pigmentosum）xeroderma pigmentosum（色素性乾皮症）（ヌクレオチド除去修復nucleotide excision repair (NER) ヌクレオチド除去修復（nucleotide excision repair (NER)）nucleotide excision repair (NER)（ヌクレオチド除去修復） の欠損）を映し出す。遺伝子検査genetic testing 遺伝子検査（genetic testing）genetic testing（遺伝子検査） が先行する時代になっても、この機能検査 functional test 機能検査（functional test） functional test（機能検査） には意義不明の変異（VUS）が実際に修復機能を落としているかを直接確かめられるという独自の価値が残る。

何を測っているか

末梢血リンパ球peripheral blood lymphocyte 末梢血リンパ球（peripheral blood lymphocyte）peripheral blood lymphocyte（末梢血リンパ球） （または皮膚線維芽細胞 dermal fibroblast皮膚線維芽細胞（dermal fibroblast） dermal fibroblast（皮膚線維芽細胞））を培養し、疑われる欠損経路に応じた薬剤・刺激（DNA架橋剤、電離放射線ionizing radiation電離放射線（ionizing radiation）ionizing radiation（電離放射線）、紫外線など）で処理したうえで、細胞分裂cell division 細胞分裂（cell division）cell division（細胞分裂） 中期の染色体を観察し、切断・再構成（ラジアルと呼ばれる放射状の複雑な再構成を含む）の数を1細胞あたりで数える。DNA修復経路 The HR repair pathway 修復経路（The HR repair pathway） The HR repair pathway（修復経路） が正常に働く細胞では損傷の大半が修復されて染色体異常はわずかにとどまるが、該当する修復経路 The HR repair pathway 修復経路（The HR repair pathway） The HR repair pathway（修復経路） が欠損した細胞では損傷が残存し、染色体異常が著明に増加する。標準的なプロトコルでは72時間の培養期間を要し、結果が出るまで時間がかかる¹。

基準値と単位

1細胞あたりの染色体切断 chromosomal breakage染色体切断（chromosomal breakage） chromosomal breakage（染色体切断）・再構成数（break/cell）で報告され、正常対照と比べた相対的な増加の程度で判定する半定量検査 semiquantitative test 半定量検査（semiquantitative test） semiquantitative test（半定量検査） である。施設・処理条件で数値が異なるため、絶対値ではなく自施設の正常対照との比較で解釈する。

高値の意味

⭐ 使う薬剤・刺激で見ている経路が変わる。

⭐ A-Tでは、外的な処理を加えなくても特定の染色体再構成が高頻度に見られる。 染色体7・14に生じる逆位 inversion逆位（inversion） inversion（逆位）・転座（7;14転座を含む）が、A-T患者のリンパ球・線維芽細胞の約7%という高頻度で自然発生 spontaneous 自然発生（spontaneous） spontaneous（自然発生） 的に検出され、A-Tにかなり特異的な所見と考えられている³。これは電離放射線 ionizing radiation 電離放射線（ionizing radiation） ionizing radiation（電離放射線） に対する誘発性の感受性とは別に、普段から二本鎖切断 double-strand break 二本鎖切断（double-strand break） double-strand break（二本鎖切断） 応答が機能していないことの表れとして理解できる。

低値の意味

正常範囲の染色体切断 chromosomal breakage 染色体切断（chromosomal breakage） chromosomal breakage（染色体切断） 数は、疑っていた修復経路 The HR repair pathway 修復経路（The HR repair pathway） The HR repair pathway（修復経路） の欠損を積極的に否定する所見になる。ただし後述のとおりモザイクによる偽陰性があるため、臨床像が強く疑わしい場合は正常結果だけで除外しない。

⚠️ 測定上の注意

• 細胞培養cell culture 細胞培養（cell culture）cell culture（細胞培養） を要し、結果が出るまで時間がかかる。 標準プロトコルは72時間の培養期間を要し、迅速に結果が得られる遺伝子検査 genetic testing 遺伝子検査（genetic testing） genetic testing（遺伝子検査） と比べて時間がかかる¹。
• モザイクや体細胞復帰変異 Reversion 復帰変異（Reversion） Reversion（復帰変異） による偽陰性がありうる。 特にFanconi貧血 Fanconi anemia Fanconi貧血（Fanconi anemia） Fanconi anemia（Fanconi貧血） では、造血系Hematopoietic System 造血系（Hematopoietic System）Hematopoietic System（造血系） の一部の細胞で自然に変異が復帰し正常に近い表現型を持つ細胞集団が生じることがあり、末梢血リンパ球peripheral blood lymphocyte 末梢血リンパ球（peripheral blood lymphocyte）peripheral blood lymphocyte（末梢血リンパ球） での検査だけでは偽陰性となりうる。この場合は皮膚線維芽細胞 dermal fibroblast 皮膚線維芽細胞（dermal fibroblast） dermal fibroblast（皮膚線維芽細胞） での評価が代替手段になる¹。
• ⚠️ 遺伝子検査genetic testing 遺伝子検査（genetic testing）genetic testing（遺伝子検査） が先行しても、機能検査functional test 機能検査（functional test）functional test（機能検査） の価値は失われない。 近年は原因遺伝子 causative gene 原因遺伝子（causative gene） causative gene（原因遺伝子） の同定が遺伝子パネル検査 gene panel testing 遺伝子パネル検査（gene panel testing） gene panel testing（遺伝子パネル検査） で先行することが多いが、染色体不安定性検査chromosomal instability testing 染色体不安定性検査（chromosomal instability testing）chromosomal instability testing（染色体不安定性検査） は意義不明の変異（VUS）が実際に修復機能を損なっているかを直接確認する手段として、また新規原因遺伝子 causative gene 原因遺伝子（causative gene） causative gene（原因遺伝子） の妥当性 validity 妥当性（validity） validity（妥当性） を機能的に裏づける手段として独自の価値を持つ¹。

経時変化とモニタリング

診断確定後の経過観察に定期的に用いる検査ではなく、診断時の確定検査として位置づけられる。遺伝子検査genetic testing 遺伝子検査（genetic testing）genetic testing（遺伝子検査） で見つかった変異の意義が不明な場合や、臨床像から強く疑うが遺伝子検査 genetic testing 遺伝子検査（genetic testing） genetic testing（遺伝子検査） が陰性の場合に、追加で行う位置づけが中心になる。

まとめ

• 染色体不安定性検査chromosomal instability testing 染色体不安定性検査（chromosomal instability testing）chromosomal instability testing（染色体不安定性検査） は、DNA損傷を人為的に与えて修復しきれない染色体異常を数える機能検査 functional test 機能検査（functional test） functional test（機能検査） で、使う薬剤・刺激によって見ているDNA修復経路 The HR repair pathway 修復経路（The HR repair pathway） The HR repair pathway（修復経路） が異なる。
• ジエポキシブタンdiepoxybutane, DEBジエポキシブタン（diepoxybutane, DEB）diepoxybutane, DEB（ジエポキシブタン）／マイトマイシンCmitomycin C マイトマイシンC（mitomycin C）mitomycin C（マイトマイシンC） ＝Fanconi貧血 Fanconi anemia Fanconi貧血（Fanconi anemia） Fanconi anemia（Fanconi貧血） （DNA架橋修復）、電離放射線ionizing radiation 電離放射線（ionizing radiation）ionizing radiation（電離放射線） ＝毛細血管拡張性運動失調症 ataxia-telangiectasia 毛細血管拡張性運動失調症（ataxia-telangiectasia） ataxia-telangiectasia（毛細血管拡張性運動失調症） （二本鎖切断double-strand break 二本鎖切断（double-strand break）double-strand break（二本鎖切断） 応答）、紫外線＝色素性乾皮症 xeroderma pigmentosum 色素性乾皮症（xeroderma pigmentosum） xeroderma pigmentosum（色素性乾皮症） （ヌクレオチド除去修復nucleotide excision repair (NER)ヌクレオチド除去修復（nucleotide excision repair (NER)）nucleotide excision repair (NER)（ヌクレオチド除去修復））という対応を軸に読む。
• A-Tでは外的処理なしでも染色体7・14の再構成（7;14転座を含む）が高頻度（約7%の細胞）に自然発生 spontaneous 自然発生（spontaneous） spontaneous（自然発生） し、特異的な所見とされる。
• 標準プロトコルは72時間の培養を要し、モザイクや体細胞復帰変異 Reversion 復帰変異（Reversion） Reversion（復帰変異） による偽陰性がありうる（皮膚線維芽細胞dermal fibroblast 皮膚線維芽細胞（dermal fibroblast）dermal fibroblast（皮膚線維芽細胞） での再検が代替になる）。
• 遺伝子検査genetic testing 遺伝子検査（genetic testing）genetic testing（遺伝子検査） が先行する時代でも、意義不明の変異（VUS）の機能的意義判定や新規原因遺伝子 causative gene 原因遺伝子（causative gene） causative gene（原因遺伝子） の確認という独自の価値を持つ。