出生前遺伝学

🧠 出生前遺伝学は「侵襲的」と「非侵襲的」という2つの検査哲学の対比で読む。 侵襲的検査（絨毛採取chorion villus sampling, CVS絨毛採取（chorion villus sampling, CVS）chorion villus sampling, CVS（絨毛採取）・羊水穿刺amniocentesis羊水穿刺（amniocentesis）amniocentesis（羊水穿刺））は確定診断を与えるが1〜3%の流産リスクabortion risk流産リスク（abortion risk）abortion risk（流産リスク）を伴い、非侵襲的検査（母体血中cfDNA）はリスクゼロだがスクリーニングにとどまる——実際の臨床では、この2つを段階的に組み合わせるコンバインドテストcombined testコンバインドテスト（combined test）combined test（コンバインドテスト）が標準的なワークフローになっている。

検体採取の方法とタイミング

症例2：コンバインドテストから確定診断まで

38歳妊婦、妊娠13週。

コンバインドテストcombined testコンバインドテスト（combined test）combined test（コンバインドテスト）： ①遺伝学的超音波検査ultrasound (US)超音波検査（ultrasound (US)）ultrasound (US)（超音波検査）（genetic ultrasound、鼻骨nasal鼻骨（nasal）nasal（鼻骨）＝NB、項部透亮層nuchal translucency項部透亮層（nuchal translucency）nuchal translucency（項部透亮層）＝NT）、②母体血マーカー（β-hCG、PAPP-A＝妊娠関連血漿タンパクplasma protein血漿タンパク（plasma protein）plasma protein（血漿タンパク）A）——母体年齢・生化学マーカー・超音波所見を統合してトリソミーリスクを推定する。結果：ダウン症候群Down syndromeダウン症候群（Down syndrome）Down syndrome（ダウン症候群）リスク1:65——経腹的絨毛採取transabdominal CVS経腹的絨毛採取（transabdominal CVS）transabdominal CVS（経腹的絨毛採取）を実施。

遺伝子検査genetic testing遺伝子検査（genetic testing）genetic testing（遺伝子検査）： PCRベース（迅速、1日で結果）、核型検査karyotyping核型検査（karyotyping）karyotyping（核型検査）（ゴールドスタンダードgold standardゴールドスタンダード（gold standard）gold standard（ゴールドスタンダード））。

マイクロサテライトを用いた出生前診断

染色体特異的マーカー（マイクロサテライトmicrosatelliteマイクロサテライト（microsatellite）microsatellite（マイクロサテライト））をPCR増幅しキャピラリー電気泳動で解析——集団内のヘテロ接合率heterozygosityヘテロ接合率（heterozygosity）heterozygosity（ヘテロ接合率）が0.7を超えるマーカーが最適とされる。

⭐ QF-PCR（定量蛍光PCR）は「ピークの本数と比率」だけで異数性aneuploidy異数性（aneuploidy）aneuploidy（異数性）を判定する迅速検査。 Devyser社のQF-PCRキットは26マーカー（21番染色体6マーカー、18番染色体5マーカー、13番染色体5マーカー、性染色体gonosome性染色体（gonosome）gonosome（性染色体）：AmelXY＝性判定、SRY）を用いる——qPCR後にキャピラリー電気泳動で解析する。

この症例の結果： AmelXYで男性と判定、21番染色体マーカーで3ピーク（2:1または1:2比）——正常なら2ピーク（1:1比）となるはずが3ピークかつ不均等比を示すことがトリソミーの直接的な証拠になる。13番・18番染色体マーカーは1:1比（正常）、X:Y比も1:1（正常男性）。核型検査karyotyping核型検査（karyotyping）karyotyping（核型検査）で確定：47,XY(+21)——ダウン症候群Down syndromeダウン症候群（Down syndrome）Down syndrome（ダウン症候群）。

非侵襲的出生前検査

⚠️ 羊水穿刺amniocentesis羊水穿刺（amniocentesis）amniocentesis（羊水穿刺）・絨毛採取chorion villus sampling, CVS絨毛採取（chorion villus sampling, CVS）chorion villus sampling, CVS（絨毛採取）はいずれも1〜3%の確率で流産を誘発しうる——これが非侵襲的検査の開発動機そのもの。

1997年、Dennis Loが母体血清中に胎児DNAが存在することを発見した。 母体の無細胞DNA（cfDNA：cell-free DNA）の3〜13%が胎児/絨毛（胎盤）由来——断片は通常200塩基対base pairing塩基対（base pairing）base pairing（塩基対）未満。この技術はNGSとバイオインフォマティクス解析に基づく。 妊娠10週以降、母体血10mLで検査可能。

NIFT検査（Non-invasive Fetal Trisomy test、大規模genome mutation大規模（genome mutation）genome mutation（大規模）並列シーケンシングを利用）： 感度98〜99%、偽陽性率false positive rate偽陽性率（false positive rate）false positive rate（偽陽性率）0.5%未満。

cfDNAから検出可能な遺伝的異常

• 染色体の数的異常numerical aberration数的異常（numerical aberration）numerical aberration（数的異常）（トリソミー等）：9・13・16・18・21・22番染色体、X・Y染色体。
• 84種類の異なる微小欠失microdeletion微小欠失（microdeletion）microdeletion（微小欠失）・微小重複症候群：猫鳴き症候群cri-du-chat syndrome猫鳴き症候群（cri-du-chat syndrome）cri-du-chat syndrome（猫鳴き症候群）、プラダー・ウィリー/アンジェルマン症候群Angelman syndromeアンジェルマン症候群（Angelman syndrome）Angelman syndrome（アンジェルマン症候群）、ディジョージ症候群DiGeorge syndromeディジョージ症候群（DiGeorge syndrome）DiGeorge syndrome（ディジョージ症候群）等（02-2-chromosomal-aberrations・03-2-epigenetics参照）。
• 30種類の単一遺伝子疾患monogenic disease単一遺伝子疾患（monogenic disease）monogenic disease（単一遺伝子疾患）（集団内でヘテロ接合率heterozygosityヘテロ接合率（heterozygosity）heterozygosity（ヘテロ接合率）が高い、主にAR：嚢胞性線維症・SMA、04-6-autosomal-recessive-inheritance-ar-i・04-1-monogenic-inheritance参照）。
• 40種類の単一遺伝子疾患monogenic disease単一遺伝子疾患（monogenic disease）monogenic disease（単一遺伝子疾患）（新規変異new mutation新規変異（new mutation）new mutation（新規変異）のリスクが高いもの：軟骨無形成症achondroplasia軟骨無形成症（achondroplasia）achondroplasia（軟骨無形成症）等、04-1-monogenic-inheritance参照）。

💡 NIPTは「確定診断」ではなく「高精度スクリーニング」——最終確定には依然として侵襲的検査を要する。 感度98〜99%という高精度にもかかわらず、NIPTはあくまでリスク評価であり、陽性の場合は羊水穿刺amniocentesis羊水穿刺（amniocentesis）amniocentesis（羊水穿刺）・絨毛採取chorion villus sampling, CVS絨毛採取（chorion villus sampling, CVS）chorion villus sampling, CVS（絨毛採取）による核型検査karyotyping核型検査（karyotyping）karyotyping（核型検査）等での確定が必要——10-1-gametogenesisのPGT同様、「侵襲を避けつつ、いつ・どの段階で確定診断に進むか」という判断が出生前遺伝学の実務の核心をなす。

まとめ

• 出生前検体採取は絨毛採取chorion villus sampling, CVS絨毛採取（chorion villus sampling, CVS）chorion villus sampling, CVS（絨毛採取）（10〜12週）・羊水穿刺amniocentesis羊水穿刺（amniocentesis）amniocentesis（羊水穿刺）（16週）という侵襲的方法と、母体血生化学マーカー・cfDNA（10〜20週）という非侵襲的方法に大別される。
• コンバインドテストcombined testコンバインドテスト（combined test）combined test（コンバインドテスト）（超音波所見＋母体血マーカー＋年齢）でリスクを推定し、高リスクの場合はCVS/羊水穿刺amniocentesis羊水穿刺（amniocentesis）amniocentesis（羊水穿刺）→QF-PCR（迅速、マイクロサテライトmicrosatelliteマイクロサテライト（microsatellite）microsatellite（マイクロサテライト）マーカーのピーク比でトリソミーを検出）→核型検査karyotyping核型検査（karyotyping）karyotyping（核型検査）（確定診断）という段階的ワークフローが標準——症例2はこの全経路をたどりダウン症候群Down syndromeダウン症候群（Down syndrome）Down syndrome（ダウン症候群）と確定診断された。
• NIPTは1997年のDennis Loの発見（母体血中cfDNAの3〜13%が胎児由来）を基盤とし、NGSにより高感度（98〜99%）・低偽陽性率false positive rate偽陽性率（false positive rate）false positive rate（偽陽性率）（<0.5%）で染色体数的異常numerical aberration数的異常（numerical aberration）numerical aberration（数的異常）・84種の微小欠失microdeletion微小欠失（microdeletion）microdeletion（微小欠失）/重複症候群・70種の単一遺伝子疾患monogenic disease単一遺伝子疾患（monogenic disease）monogenic disease（単一遺伝子疾患）を非侵襲的にスクリーニングできるが、確定診断には依然として侵襲的検査を要する。