常染色体優性遺伝（AD II）

🧠 前半はハンチントン舞踏病Huntington choreaハンチントン舞踏病（Huntington chorea）Huntington chorea（ハンチントン舞踏病）の症例を通じて表現促進 anticipation 表現促進（anticipation） anticipation（表現促進） を定量的に体感し、後半はPCRベースの反復配列解析 VNTR/STR 反復配列解析（VNTR/STR） VNTR/STR（反復配列解析） を法医学 forensic medicine 法医学（forensic medicine） forensic medicine（法医学） （親子鑑定paternity test親子鑑定（paternity test）paternity test（親子鑑定）・犯罪捜査・家族再統合）に応用する、という2部構成で読む。 どちらも核心は同じ——「反復配列repetitive sequence 反復配列（repetitive sequence）repetitive sequence（反復配列） の長さの違い」という同一の分子的性質が、疾患の重症度予測にも、個人識別personal identification 個人識別（personal identification）personal identification（個人識別） にも使えるという事実。

症例：ハンチントン舞踏病と表現促進

33歳女性、定型的routine 定型的（routine）routine（定型的） な舞踏病様不随意運動 choreoathetotic involuntary movement 舞踏病様不随意運動（choreoathetotic involuntary movement） choreoathetotic involuntary movement（舞踏病様不随意運動） ——6年前に四肢から発症し、その後体幹・頸部に拡大。睡眠中は消失するが、ストレスで増悪する。姉、父、祖母も40代で同様の不随意運動を発症し、10年以内に認知症を伴い進行・死亡——常染色体優性遺伝autosomal dominant, AD常染色体優性遺伝（autosomal dominant, AD）autosomal dominant, AD（常染色体優性遺伝）を示唆する家族歴。

所見： MRIで尾状核 caudate nucleus尾状核（caudate nucleus） caudate nucleus（尾状核）・被殻putamen 被殻（putamen）putamen（被殻） の萎縮と脳室拡大 ventricular enlargement (dilatation)脳室拡大（ventricular enlargement (dilatation)） ventricular enlargement (dilatation)（脳室拡大）。臨床症状clinical manifestation 臨床症状（clinical manifestation）clinical manifestation（臨床症状） ：筋緊張低下 hypotonia筋緊張低下（hypotonia） hypotonia（筋緊張低下）、構音障害dysarthria構音障害（dysarthria）dysarthria（構音障害）、腱反射亢進hyperreflexia腱反射亢進（hyperreflexia）hyperreflexia（腱反射亢進）、精神状態は正常。遺伝子検査genetic testing 遺伝子検査（genetic testing）genetic testing（遺伝子検査） でハンチンチン Huntingtin ハンチンチン（Huntingtin） Huntingtin（ハンチンチン） 遺伝子に42回を超えるCAGリピート CAG repeat CAGリピート（CAG repeat） CAG repeat（CAGリピート） を確認。HTTのCAG反復は一般に26回以下が正常域、27〜35回が中間域、36〜39回が低浸透域 reduced penetrance range低浸透域（reduced penetrance range） reduced penetrance range（低浸透域）、40回以上が完全浸透域 full penetrance range 完全浸透域（full penetrance range） full penetrance range（完全浸透域） として解釈する。¹ 本症例ではハロペリドールhaloperidolハロペリドール（haloperidol）haloperidol（ハロペリドール）投与歴が記載されるが、本ノートでは有効性を定量化しない。

⭐ 「発症年齢が世代ごとに早まる」現象を家系図 pedigree 家系図（pedigree） pedigree（家系図） の数字だけで見抜けるか——これが表現促進 anticipation 表現促進（anticipation） anticipation（表現促進） を理解する試金石。 罹患個体ごとに発症年齢を家系図 pedigree 家系図（pedigree） pedigree（家系図） に記載すると、世代を追うごとに発症年齢が早まる傾向が読み取れる。ハンチントン病Huntington disease ハンチントン病（Huntington disease）Huntington disease（ハンチントン病） の表現促進anticipation表現促進（anticipation）anticipation（表現促進）は世代間でのCAG反復配列 repetitive sequence 反復配列（repetitive sequence） repetitive sequence（反復配列） の不安定性を分子基盤とし、父由来アレルでは反復伸長 repeat expansion 反復伸長（repeat expansion） repeat expansion（反復伸長） と発症年齢の早期化が生じやすい（04-1-monogenic-inheritance参照）。² CAGリピートCAG repeat CAGリピート（CAG repeat）CAG repeat（CAGリピート） 数は発症年齢の主要因だが、同じ反復数でも連続CAG配列の構造や体細胞での反復伸長 repeat expansion 反復伸長（repeat expansion） repeat expansion（反復伸長） などが発症時期を修飾する。³

表現促進anticipation 表現促進（anticipation）anticipation（表現促進） のパターン読み取り演習： 家系図pedigree 家系図（pedigree）pedigree（家系図） で色付きシンボルは罹患者、数字は発症年齢を示す——父親より早く発症する子がいる所見は表現促進 anticipation 表現促進（anticipation） anticipation（表現促進） を示唆する。ただし、家系図pedigree 家系図（pedigree）pedigree（家系図） だけで分子機序 molecular mechanism 分子機序（molecular mechanism） molecular mechanism（分子機序） を直接証明することはできず、親子のCAG反復数と検査条件を併せて評価する。健常な子が存在する可能性（常染色体優性のため、変異アレルmutant allele 変異アレル（mutant allele）mutant allele（変異アレル） を受け継がなければ非罹患）も同時に検討する。

PCRによるリピート伸長の検出

ポリメラーゼ連鎖反応polymerase chain reaction, PCRポリメラーゼ連鎖反応（polymerase chain reaction, PCR）polymerase chain reaction, PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）と断片長解析でCAG反復数を測定できる。ただし、同じ断片長でもCAG反復内部の配列構造が異なりうるため、必要に応じて配列解析 sequence analysis 配列解析（sequence analysis） sequence analysis（配列解析） を組み合わせる。³

💡 マルチプレックスPCRmultiplex PCR マルチプレックスPCR（multiplex PCR）multiplex PCR（マルチプレックスPCR） （multiplex PCR）は「1回の反応で複数の標的を同時に増幅する」効率化技術。 異なるプライマー対 primer pair プライマー対（primer pair） primer pair（プライマー対） を用いて単一反応内で複数の標的領域を同時増幅する——PCR産物が互いに異なる長さになるよう設計することで、電気泳動後に複数のバンドを区別できる。対立遺伝子特異的PCRallele-specific PCR 対立遺伝子特異的PCR（allele-specific PCR）allele-specific PCR（対立遺伝子特異的PCR） （allele-specific PCR）の例：BIN1遺伝子のA/Gバリアント識別では、共通配列universal sequence 共通配列（universal sequence）universal sequence（共通配列） ＋対立遺伝子特異的プライマーの組み合わせにより、共通PCR産物（767bp）とA対立遺伝子特異的産物（308bp）・G対立遺伝子特異的産物（492bp）を作り分け、ジェノタイプを判定する。

遺伝子検査の法医学的応用

主な用途： 法医学forensic medicine 法医学（forensic medicine）forensic medicine（法医学） 的個人識別 personal identification個人識別（personal identification） personal identification（個人識別）、親子鑑定paternity test親子鑑定（paternity test）paternity test（親子鑑定）、被害者・容疑者の identification、家族再統合のための検査。

⭐ 法医学forensic medicine 法医学（forensic medicine）forensic medicine（法医学） 的DNA解析は、ヒトゲノムに存在する多型を組み合わせて個人を識別する（01-1-introduction-to-human-genetics参照）。 特にコピー数 copy number コピー数（copy number） copy number（コピー数） が可変な反復配列 repetitive sequence 反復配列（repetitive sequence） repetitive sequence（反復配列） 領域のうち、現在の法医学 forensic medicine 法医学（forensic medicine） forensic medicine（法医学） 的DNA型判定では複数のSTRマーカーを単一反応で増幅するマルチプレックスPCR multiplex PCR マルチプレックスPCR（multiplex PCR） multiplex PCR（マルチプレックスPCR） が中心である。⁴ VNTR解析はDNAフィンガープリントの原理を理解する古典的な例として位置づける。

反復配列マーカーの分類

PCR-VNTR解析の手順： ①対象DNA領域を特異的プライマーでPCR増幅、②ゲル電気泳動 gel electrophoresis ゲル電気泳動（gel electrophoresis） gel electrophoresis（ゲル電気泳動） で分離、③DNA結合色素で染色——各個体固有のバンドパターン（DNAフィンガープリント）が得られる。

DNAフィンガープリント

DNAプロファイルDNA profileDNAプロファイル（DNA profile）DNA profile（DNAプロファイル）＝検査した複数の染色体マーカーについての個人の遺伝子型。独立した複数のSTR座位を組み合わせ、偶然chance 偶然（chance）chance（偶然） 一致の確率を評価する。

💡 個人識別personal identification 個人識別（personal identification）personal identification（個人識別） の強さは、単一マーカーではなく複数STR座位の組み合わせから生まれる。 マルチプレックスPCRmultiplex PCR マルチプレックスPCR（multiplex PCR）multiplex PCR（マルチプレックスPCR） で複数のSTR座位を同時に解析し、各座位の遺伝子型を統計的に統合してDNAプロファイル DNA profile DNAプロファイル（DNA profile） DNA profile（DNAプロファイル） を評価する。⁴

症例：犯罪捜査でのDNAフィンガープリント

性的暴行sexual assault 性的暴行（sexual assault）sexual assault（性的暴行） 事件の生物学的検体（膣分泌物と精液の混合物）は、差次的溶解法differentiated lysis差次的溶解法（differentiated lysis）differentiated lysis（差次的溶解法）により女性由来細胞画分と男性由来細胞画分に分離できる。13〜16種類の異なるマーカーを用いた場合、容疑者と加害者のDNA型が一致する確率を統計的に算出できる——実例では「容疑者2が加害者でない確率は2.6×10⁻¹⁸」という、地球65億倍規模の人口でようやく起こりうる確率まで容疑を絞り込めた。

⚠️ PCR-VNTR解析結果を読む実技：陽極 anode陽極（anode） anode（陽極）・陰極cathode 陰極（cathode）cathode（陰極） の向き、2種類のマーカーを使う理由、DNAの可視化法まで問われる。 ゲル電気泳動gel electrophoresis ゲル電気泳動（gel electrophoresis）gel electrophoresis（ゲル電気泳動） では①＋極・−極の向きを正しく認識する（DNAは負電荷のため陽極 anode 陽極（anode） anode（陽極） 側に移動）、②2種類のVNTRマーカーを使うのは単一マーカーの一致だけでは個人識別 personal identification 個人識別（personal identification） personal identification（個人識別） の確実性が不十分なため（複数マーカーの一致で偶然 chance 偶然（chance） chance（偶然） 一致の確率を掛け合わせて下げる）、③DNAは無色のためDNA結合色素で染色して可視化する、という3点が実技上の要点。

症例：家族再統合のための親子鑑定

アフリカ出身でデンマークに数年居住する家族が、第4子について家族再統合の申請にあたりDNA検査を要求された——①最初の3子が実子であるかの確認、②第4子がこの家族の一員であるかの確認、という2段階の問いに対し、2つの独立したプローブを用いた解析で結論 conclusion 結論（conclusion） conclusion（結論） の確実性を高める（1つのマーカーだけでは偶然 chance 偶然（chance） chance（偶然） の一致・非父性 paternal 父性（paternal） paternal（父性） の誤判定リスクが残るため）。

まとめ

• ハンチントン病Huntington disease ハンチントン病（Huntington disease）Huntington disease（ハンチントン病） では36〜39回が低浸透域 reduced penetrance range低浸透域（reduced penetrance range） reduced penetrance range（低浸透域）、40回以上が完全浸透域 full penetrance range 完全浸透域（full penetrance range） full penetrance range（完全浸透域） で、表現促進anticipation 表現促進（anticipation）anticipation（表現促進） は世代間のCAG反復不安定性と関連する。断片長だけでなく内部配列や体細胞伸長も発症時期を修飾する。
• 現在の法医学 forensic medicine 法医学（forensic medicine） forensic medicine（法医学） 的DNA型判定では、複数STR座位のマルチプレックスPCR multiplex PCR マルチプレックスPCR（multiplex PCR） multiplex PCR（マルチプレックスPCR） と統計的評価が中心であり、VNTRはDNAフィンガープリントの古典的原理として理解する。
• 犯罪捜査・親子鑑定paternity test親子鑑定（paternity test）paternity test（親子鑑定）・家族再統合という3つの実例はいずれも「複数マーカーの一致確率を掛け合わせて偶然 chance 偶然（chance） chance（偶然） の一致を排除する」という共通の統計的論理に基づく。