Embryology · 8.1
先天異常と出生前診断:異常の種類
Birth Defects and Prenatal Diagnosis — Types of anomalies
- 応用トピック
- 主な先天異常
- 疾患
- 先天奇形(分類の枠組み)
🧠 先天異常congenital anomalies先天異常(congenital anomalies)congenital anomalies(先天異常)は「いつ・何が原因で・どう壊れたか」で4型に整理する。 ①正常に作られなかった=奇形(内因性)、②いったん作られた後で壊された=破壊(外因性)、③外力で変形させられた=変形(機械的)、④組織の構築そのものが異常=異形成。この分類軸と、「催奇形因子teratogen催奇形因子(teratogen)teratogen(催奇形因子)の感受性は器官形成期organogenesis器官形成期(organogenesis)organogenesis(器官形成期)(第3〜8週)に最大」という臨界期critical period臨界期(critical period)critical period(臨界期)の考え方が本章全体の骨格になる。
先天異常とは
先天異常congenital anomalies先天異常(congenital anomalies)congenital anomalies(先天異常)は、出生時に存在する構造的・機能的・代謝的・行動的異常の総称。主要奇形major anomaly主要奇形(major anomaly)major anomaly(主要奇形)は新生児の約3%にみられ、乳児期以降に判明するものを含めると約6%に達する。先天異常congenital anomalies先天異常(congenital anomalies)congenital anomalies(先天異常)は乳児死亡infant mortality乳児死亡(infant mortality)infant mortality(乳児死亡)の最大の原因(約21%)であり、催奇形学teratology催奇形学(teratology)teratology(催奇形学)はその発生機序を扱う学問。
形態的異常の4分類
| 分類 | 英語 | 本質 | 代表例 |
|---|---|---|---|
| 奇形 | malformation | 器官形成organogenesis器官形成(organogenesis)organogenesis(器官形成)の過程そのものの異常(内因性・遺伝/多因子) | 心室中隔欠損ventricular septal defect (VSD)心室中隔欠損(ventricular septal defect (VSD))ventricular septal defect (VSD)(心室中隔欠損)、口唇裂cleft lip口唇裂(cleft lip)cleft lip(口唇裂)、多指症polydactyly多指症(polydactyly)polydactyly(多指症) |
| 破壊 | disruption | いったん正常に形成された構造が外的要因で破壊される | 羊膜索症候群amniotic band羊膜索症候群(amniotic band)amniotic band(羊膜索症候群)、血管障害による腸閉鎖 |
| 変形 | deformation | 正常な構造が機械的外力で長期間押されて変形 | 内反足Clubfoot内反足(Clubfoot)Clubfoot(内反足)、羊水過少oligohydramnios羊水過少(oligohydramnios)oligohydramnios(羊水過少)による四肢変形limb deformity四肢変形(limb deformity)limb deformity(四肢変形) |
| 異形成 | dysplasia | 細胞の組織化そのものの異常(組織構築architecture組織構築(architecture)architecture(組織構築)異常, dyshistogenesis) | 軟骨無形成症achondroplasia軟骨無形成症(achondroplasia)achondroplasia(軟骨無形成症)、外胚葉異形成症Ectodermal dysplasia外胚葉異形成症(Ectodermal dysplasia)Ectodermal dysplasia(外胚葉異形成症) |
💡 破壊と変形はどちらも外因性で、もともとの発生プログラムは正常な点が奇形と決定的に異なる。特に変形は羊水過少oligohydramnios羊水過少(oligohydramnios)oligohydramnios(羊水過少)・双胎・子宮奇形など「入れ物」の問題で起こるため、原因が除かれれば出生後に自然改善しうる(可逆的なことが多い)。
単一の原因から連鎖する異常
- シークエンスsequenceシークエンス(sequence)sequence(シークエンス): 1つの一次的な異常や機械的要因から、連鎖的に複数の異常が派生するパターン。例)Robin sequence(16-4-clinicalで詳述) — 下顎の低形成(小下顎症micrognathia小下顎症(micrognathia)micrognathia(小下顎症))→ 舌が後方へ落ち込む(glossoptosis)→ 口蓋裂cleft palate口蓋裂(cleft palate)cleft palate(口蓋裂)。羊水過少oligohydramnios羊水過少(oligohydramnios)oligohydramnios(羊水過少)に始まる ポッターシークエンスPotter sequenceポッターシークエンス(Potter sequence)Potter sequence(ポッターシークエンス)(15-3-clinicalで詳述)も同型。
- 症候群: 共通の既知の原因(染色体異常・単一遺伝子など)で一群の異常がまとまって現れる。例)Down症候群Down syndromeDown症候群(Down syndrome)Down syndrome(Down症候群)(21トリソミーtrisomy 2121トリソミー(trisomy 21)trisomy 21(21トリソミー))。
- 連合association連合(association)association(連合): 偶然chance偶然(chance)chance(偶然)より高頻度で共存するが原因が未特定の複数異常の組み合わせ。例)VACTERL連合VACTERL associationVACTERL連合(VACTERL association)VACTERL association(VACTERL連合)(Vertebral・Anal・Cardiac・Tracheo-Esophageal・Renal・Limb)。
⭐ 「sequence=1つの原因が連鎖」「syndrome=原因が判明した一群」「association=原因不明の共存」の3語の使い分けは頻出。診断がつけば association → syndrome に格上げされる。
催奇形因子への感受性と臨界期
同じ催奇形因子teratogen催奇形因子(teratogen)teratogen(催奇形因子)でも、曝露される発生時期によって結果が全く異なる。これが臨界期critical period臨界期(critical period)critical period(臨界期)の概念。
| 時期 | 週数 | 感受性と結果 |
|---|---|---|
| 着床前期preimplantation着床前期(preimplantation)preimplantation(着床前期) | 受精〜第2週 | all-or-none:胚が死ぬか、無傷で修復されるか。細胞が全能性totipotent全能性(totipotent)totipotent(全能性)で置換可能なため構造奇形は残りにくい |
| 胚子期embryonic period胚子期(embryonic period)embryonic period(胚子期) | 第3〜8週 | 器官形成期organogenesis器官形成期(organogenesis)organogenesis(器官形成期)=大奇形major anomaly大奇形(major anomaly)major anomaly(大奇形)の最高感受期。各器官が固有の臨界期critical period臨界期(critical period)critical period(臨界期)をもつ |
| 胎児期fetal period胎児期(fetal period)fetal period(胎児期) | 第9週〜出生 | 成長と機能的成熟functional maturation機能的成熟(functional maturation)functional maturation(機能的成熟)の時期。大きな構造奇形は減り、機能異常(特にCNS)・小奇形minor anomaly小奇形(minor anomaly)minor anomaly(小奇形)・成長障害growth failure成長障害(growth failure)growth failure(成長障害)が主 |
flowchart TD
A["受精〜第2週(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='preimplantation'>着床前期</span>)"]
A --> B["all-or-none:胚死 or 無傷<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='major anomaly'>大奇形</span>はまれ"]
B --> C["第3〜8週(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='embryonic period'>胚子期</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='organogenesis'>器官形成期</span>)"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='teratogen'>催奇形因子</span>への感受性が最大<br>主要な構造奇形が生じる"]
D --> E["第9週〜出生(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fetal period'>胎児期</span>)"]
E --> F["成長・機能成熟の時期<br>機能異常・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='minor anomaly'>小奇形</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='growth failure'>成長障害</span>が主"]
⚠️ 器官ごとに臨界期critical period臨界期(critical period)critical period(臨界期)はずれる。心臓は約3.5〜6.5週、四肢は約4.5〜8週、口蓋・外性器・歯・耳・眼はより遅い週まで感受性が続く。したがって「曝露した週」からどの器官が障害されうるかを逆算back-calculate逆算(back-calculate)back-calculate(逆算)できる。
まとめ
- 先天異常congenital anomalies先天異常(congenital anomalies)congenital anomalies(先天異常)は新生児の約3%(主要奇形major anomaly主要奇形(major anomaly)major anomaly(主要奇形))にみられ、乳児死亡infant mortality乳児死亡(infant mortality)infant mortality(乳児死亡)の最大原因。
- 形態的異常は malformation(内因)・破壊(外因で破壊)・変形(機械的変形)・dysplasia(組織構築architecture組織構築(architecture)architecture(組織構築)異常)の4型に分類。
- sequence は1つの原因が連鎖して多発異常を生む(Robin sequence 等)、syndrome は既知の共通原因、association は原因不明の共存。
- 着床前期preimplantation着床前期(preimplantation)preimplantation(着床前期)は all-or-none、胚子期embryonic period胚子期(embryonic period)embryonic period(胚子期)(第3〜8週)が器官形成期organogenesis器官形成期(organogenesis)organogenesis(器官形成期)で大奇形major anomaly大奇形(major anomaly)major anomaly(大奇形)の最高感受期、胎児期fetal period胎児期(fetal period)fetal period(胎児期)は機能異常・小奇形minor anomaly小奇形(minor anomaly)minor anomaly(小奇形)が中心。
- 器官ごとに臨界期critical period臨界期(critical period)critical period(臨界期)がずれるため、曝露週から障害されうる器官を推定できる。