Pediatrics · 06
染色体異常
Chromosomal abnormalities
🧠 全体像：染色体異常は「数の異常」と「構造異常structural aberration構造異常（structural aberration）structural aberration（構造異常）」に大別され、さらに数の異常は常染色体（Down・Patau・Edward症候群）と性染色体gonosome性染色体（gonosome）gonosome（性染色体）（Turner・Klinefelter症候群Klinefelter syndromeKlinefelter症候群（Klinefelter syndrome）Klinefelter syndrome（Klinefelter症候群））に分かれる。顔面形態異常・知的障害・複数臓器奇形・子宮内発育遅延intrauterine growth restriction, IUGR子宮内発育遅延（intrauterine growth restriction, IUGR）intrauterine growth restriction, IUGR（子宮内発育遅延）がそろえば染色体異常を疑い、心奇形cardiac defects心奇形（cardiac defects）cardiac defects（心奇形）・腎奇形renal anomaly腎奇形（renal anomaly）renal anomaly（腎奇形）の合併パターンが症候群ごとの鑑別の手がかりになる。
染色体異常を疑う所見
顔面形態異常、知的障害、運動発達遅滞、複数臓器（中枢神経・顔面・指・心臓）の奇形、子宮内発育遅延IUGR子宮内発育遅延（IUGR）IUGR（子宮内発育遅延）がそろえば染色体異常を疑う。
| 分類 | 定義 |
|---|---|
| 軽微な異常 | 機能的な影響を伴わない構造異常structural aberration構造異常（structural aberration）structural aberration（構造異常）（例：耳介低位low-set ears耳介低位（low-set ears）low-set ears（耳介低位）、単一手掌線transverse palmar crease単一手掌線（transverse palmar crease）transverse palmar crease（単一手掌線）、内眼角開離telecanthus内眼角開離（telecanthus）telecanthus（内眼角開離）、大頭症macrocephaly大頭症（macrocephaly）macrocephaly（大頭症）、筋緊張低下hypotonia筋緊張低下（hypotonia）hypotonia（筋緊張低下）、溝状舌fissured tongue (scrotal tongue)溝状舌（fissured tongue (scrotal tongue)）fissured tongue (scrotal tongue)（溝状舌）） |
| 重大な異常 | 機能的な影響を伴う構造異常structural aberration構造異常（structural aberration）structural aberration（構造異常） |
染色体異常の分類
- 常染色体異数性autosomal aneuploidy常染色体異数性（autosomal aneuploidy）autosomal aneuploidy（常染色体異数性）：染色体数の異常
- 性染色体異数性sex chromosomal aneuploidy性染色体異数性（sex chromosomal aneuploidy）sex chromosomal aneuploidy（性染色体異数性）
- 構造異常structural aberration構造異常（structural aberration）structural aberration（構造異常）：DNA鎖の変化（欠失・挿入・転座）
常染色体異数性
| 症候群 | 核型 | 特徴的な合併症 |
|---|---|---|
| Down症候群Down syndromeDown症候群（Down syndrome）Down syndrome（Down症候群） | 21番染色体物質の過剰。多くは遊離型47,+21だが、Robertson転座Robertsonian translocationRobertson転座（Robertsonian translocation）Robertsonian translocation（Robertson転座）型・モザイク型mosaicismモザイク型（mosaicism）mosaicism（モザイク型）もある（母体年齢とともに遊離型リスク増加） | 心：AV中隔欠損（最多）、心房/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）、Fallot四徴症tetralogy of FallotFallot四徴症（tetralogy of Fallot）tetralogy of Fallot（Fallot四徴症）、動脈管開存patent ductus arteriosus (PDA)動脈管開存（patent ductus arteriosus (PDA)）patent ductus arteriosus (PDA)（動脈管開存）／消化管：十二指腸閉鎖duodenal atresia十二指腸閉鎖（duodenal atresia）duodenal atresia（十二指腸閉鎖）・輪状膵annular pancreas輪状膵（annular pancreas）annular pancreas（輪状膵）・肛門閉鎖・Hirschsprung病Hirschsprung diseaseHirschsprung病（Hirschsprung disease）Hirschsprung disease（Hirschsprung病）／泌尿生殖器：性腺機能低下hypogonadism性腺機能低下（hypogonadism）hypogonadism（性腺機能低下）、停留精巣cryptorchidism停留精巣（cryptorchidism）cryptorchidism（停留精巣）／その他：甲状腺機能低下hypothyroidism甲状腺機能低下（hypothyroidism）hypothyroidism（甲状腺機能低下）、気管軟化症tracheomalacia気管軟化症（tracheomalacia）tracheomalacia（気管軟化症）、1型糖尿病、セリアック病、難聴、白血病、知的障害 |
| Patau症候群 | 13番染色体物質の過剰。多くは47,+13だが転座型・モザイク型mosaicismモザイク型（mosaicism）mosaicism（モザイク型）もある | 全前脳症holoprosencephaly全前脳症（holoprosencephaly）holoprosencephaly（全前脳症）、小頭症microcephaly小頭症（microcephaly）microcephaly（小頭症）、口唇口蓋裂cleft lip and palate口唇口蓋裂（cleft lip and palate）cleft lip and palate（口唇口蓋裂）、耳介低位low-set ears耳介低位（low-set ears）low-set ears（耳介低位）・変形、鼻先肥大、小顎、小眼球症Microphthalmia小眼球症（Microphthalmia）Microphthalmia（小眼球症）、多指症polydactyly多指症（polydactyly）polydactyly（多指症）、揺り椅子状足rocker-bottom foot揺り椅子状足（rocker-bottom foot）rocker-bottom foot（揺り椅子状足）／心：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）、動脈管開存patent ductus arteriosus (PDA)動脈管開存（patent ductus arteriosus (PDA)）patent ductus arteriosus (PDA)（動脈管開存）／その他：皮膚欠損aplasia cutis congenita皮膚欠損（aplasia cutis congenita）aplasia cutis congenita（皮膚欠損）、臍帯ヘルニアomphalocele臍帯ヘルニア（omphalocele）omphalocele（臍帯ヘルニア）、多発性嚢胞腎polycystic kidney disease多発性嚢胞腎（polycystic kidney disease）polycystic kidney disease（多発性嚢胞腎）、毛細血管腫、知的障害 |
| Edward症候群 | 18番染色体物質の過剰。多くは47,+18だがモザイク型mosaicismモザイク型（mosaicism）mosaicism（モザイク型）などもある | 耳介低位low-set ears耳介低位（low-set ears）low-set ears（耳介低位）、小顎症micrognathia小顎症（micrognathia）micrognathia（小顎症）、後頭部突出、鼻幅広、口唇口蓋裂cleft lip and palate口唇口蓋裂（cleft lip and palate）cleft lip and palate（口唇口蓋裂）、揺り椅子状足rocker-bottom foot揺り椅子状足（rocker-bottom foot）rocker-bottom foot（揺り椅子状足）／心：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）、心房中隔欠損atrial septal defect, ASD心房中隔欠損（atrial septal defect, ASD）atrial septal defect, ASD（心房中隔欠損）、Fallot四徴症tetralogy of FallotFallot四徴症（tetralogy of Fallot）tetralogy of Fallot（Fallot四徴症）／その他：横隔膜ヘルニアdiaphragmatic hernia横隔膜ヘルニア（diaphragmatic hernia）diaphragmatic hernia（横隔膜ヘルニア）、馬蹄腎horseshoe kidney馬蹄腎（horseshoe kidney）horseshoe kidney（馬蹄腎）、臍帯ヘルニアomphalocele臍帯ヘルニア（omphalocele）omphalocele（臍帯ヘルニア）、知的障害 |
Patau症候群では虹彩iris虹彩（iris）iris（虹彩）・脈絡膜欠損coloboma脈絡膜欠損（coloboma）coloboma（脈絡膜欠損）、単一手掌線transverse palmar crease単一手掌線（transverse palmar crease）transverse palmar crease（単一手掌線）、泌尿生殖器奇形を、Edward症候群では指が重なった握りこぶlumpこぶ（lump）lump（こぶ）し（第2指が第3指に、第5指が第4指に重なる）と腎・尿管奇形を認めうる。これらは単独では診断的でなく、核型・染色体検査で確定する。
Down症候群Down syndromeDown症候群（Down syndrome）Down syndrome（Down症候群）の顔面所見：眼瞼裂斜上upslanting palpebral fissures眼瞼裂斜上（upslanting palpebral fissures）upslanting palpebral fissures（眼瞼裂斜上）、内眼角贅皮epicanthal folds内眼角贅皮（epicanthal folds）epicanthal folds（内眼角贅皮）、両眼隔離ocular hypertelorism両眼隔離（ocular hypertelorism）ocular hypertelorism（両眼隔離）、小さい口腔、高口蓋high-arched palate高口蓋（high-arched palate）high-arched palate（高口蓋）、扁平で幅広い鼻根部、後頭部扁平、耳介低位low-set ears耳介低位（low-set ears）low-set ears（耳介低位）、短頸。四肢・体幹所見：筋緊張低下hypotonia筋緊張低下（hypotonia）hypotonia（筋緊張低下）、短く幅広い手、単一手掌線transverse palmar crease単一手掌線（transverse palmar crease）transverse palmar crease（単一手掌線）、サンダルギャップ変形sandal gap deformityサンダルギャップ変形（sandal gap deformity）sandal gap deformity（サンダルギャップ変形）（第1・2趾間web space (interdigital space, toes)趾間（web space (interdigital space, toes)）web space (interdigital space, toes)（趾間）の開大）、槌指mallet finger槌指（mallet finger）mallet finger（槌指）、屈曲拘縮camptodactyly屈曲拘縮（camptodactyly）camptodactyly（屈曲拘縮）、低身長short stature低身長（short stature）short stature（低身長）、肥満、臍ヘルニアumbilical hernia臍ヘルニア（umbilical hernia）umbilical hernia（臍ヘルニア）を認めうる。
💡 出生前スクリーニングquadruple test出生前スクリーニング（quadruple test）quadruple test（出生前スクリーニング）のパターンは症候群間で異なる：Down症候群Down syndromeDown症候群（Down syndrome）Down syndrome（Down症候群）では一般に↓AFP・↓エストリオールestriolエストリオール（estriol）estriol（エストリオール）・↑hCG・↑インヒビンAinhibin AインヒビンA（inhibin A）inhibin A（インヒビンA）であるのに対し、Edward症候群では4マーカーすべてが低下する（↓遊離エストリオールestriolエストリオール（estriol）estriol（エストリオール）、↓AFP、↓インヒビンAinhibin AインヒビンA（inhibin A）inhibin A（インヒビンA）、↓β-hCG）。この違いが出生前診断prenatal diagnosis出生前診断（prenatal diagnosis）prenatal diagnosis（出生前診断）での鑑別の手がかりになる。
性染色体異数性
| 症候群 | 核型 | 特徴 |
|---|---|---|
| Turner症候群 | 45,Xモノソミーmonosomyモノソミー（monosomy）monosomy（モノソミー）またはモザイク | 女性表現型、卵巣機能不全（思春期遅延delayed puberty思春期遅延（delayed puberty）delayed puberty（思春期遅延）、原発性無月経primary amenorrhea原発性無月経（primary amenorrhea）primary amenorrhea（原発性無月経）、不妊）／低身長short stature低身長（short stature）short stature（低身長）、盾状胸shield chest盾状胸（shield chest）shield chest（盾状胸）、翼状頸neck webbing翼状頸（neck webbing）neck webbing（翼状頸）、低い後頭部毛髪線hairline毛髪線（hairline）hairline（毛髪線）、手足のリンパ浮腫lymphedemaリンパ浮腫（lymphedema）lymphedema（リンパ浮腫）、爪形成異常、短い第4中手骨metacarpal bone中手骨（metacarpal bone）metacarpal bone（中手骨）、肘外反cubitus valgus肘外反（cubitus valgus）cubitus valgus（肘外反）、高口蓋high-arched palate高口蓋（high-arched palate）high-arched palate（高口蓋）、骨粗鬆osteoporosis骨粗鬆（osteoporosis）osteoporosis（骨粗鬆）症／心：大動脈二尖弁bicuspid aortic valve大動脈二尖弁（bicuspid aortic valve）bicuspid aortic valve（大動脈二尖弁）、大動脈縮窄coarctation of the aorta大動脈縮窄（coarctation of the aorta）coarctation of the aorta（大動脈縮窄）、大動脈拡張・解離、高血圧／その他：馬蹄腎horseshoe kidney馬蹄腎（horseshoe kidney）horseshoe kidney（馬蹄腎）、耐糖能異常impaired glucose tolerance耐糖能異常（impaired glucose tolerance）impaired glucose tolerance（耐糖能異常）、自己免疫性甲状腺疾患autoimmune thyroid disease自己免疫性甲状腺疾患（autoimmune thyroid disease）autoimmune thyroid disease（自己免疫性甲状腺疾患）。Y染色体物質を伴う場合は性腺芽腫gonadoblastoma性腺芽腫（gonadoblastoma）gonadoblastoma（性腺芽腫）リスクを評価 |
| Klinefelter症候群Klinefelter syndromeKlinefelter症候群（Klinefelter syndrome）Klinefelter syndrome（Klinefelter症候群） | 47,XXY（男性性腺機能低下hypogonadism性腺機能低下（hypogonadism）hypogonadism（性腺機能低下）の代表的原因） | 類宦官様体型eunuchoid類宦官様体型（eunuchoid）eunuchoid（類宦官様体型）（eunuchoid：高身長tall stature高身長（tall stature）tall stature（高身長）・細身・四肢が長い）、女性化乳房gynecomastia女性化乳房（gynecomastia）gynecomastia（女性化乳房）、体毛減少hair loss (limb)体毛減少（hair loss (limb)）hair loss (limb)（体毛減少）、小さく硬い精巣、無精子症azoospermia無精子症（azoospermia）azoospermia（無精子症）・不妊／中枢神経：言語・学習上の困難／その他：骨密度低下、乳癌・性腺外胚細胞腫瘍extragonadal germ cell tumor性腺外胚細胞腫瘍（extragonadal germ cell tumor）extragonadal germ cell tumor（性腺外胚細胞腫瘍）リスク上昇 |
構造異常
| 症候群 | 異常 | 特徴 |
|---|---|---|
| Cri-du-chat症候群 | 5番染色体短腕p arm短腕（p arm）p arm（短腕）末端欠失terminal deletion末端欠失（terminal deletion）terminal deletion（末端欠失）（5p欠失） | 猫の鳴き声様の甲高い泣き声、先天性心疾患congenital heart disease (CHD)先天性心疾患（congenital heart disease (CHD)）congenital heart disease (CHD)（先天性心疾患）、小頭症microcephaly小頭症（microcephaly）microcephaly（小頭症）、顔面形態異常（moon facies、内眼角贅皮epicanthal folds内眼角贅皮（epicanthal folds）epicanthal folds（内眼角贅皮）、鼻根部平坦、両眼開離）、単一手掌線transverse palmar crease単一手掌線（transverse palmar crease）transverse palmar crease（単一手掌線）、低出生体重low birth weight, LBW低出生体重（low birth weight, LBW）low birth weight, LBW（低出生体重）・成長障害growth failure成長障害（growth failure）growth failure（成長障害）、筋緊張低下hypotonia筋緊張低下（hypotonia）hypotonia（筋緊張低下）、狭い骨盤・短い中手骨metacarpal bone中手骨（metacarpal bone）metacarpal bone（中手骨）/中足骨metatarsals中足骨（metatarsals）metatarsals（中足骨） |
| Williams症候群 | 7q11.23微細欠失（ELNを含む） | 知的・学習上の困難、過剰な社交性、特徴的顔貌leontiasis ossea顔貌（leontiasis ossea）leontiasis ossea（顔貌）に加え、大動脈弁上狭窄などのELN関連血管病変、高Ca血症を認めうる |
| Angelman症候群 | 母由来15q11-q13領域のUBE3A機能喪失（欠失、父性片親性ダイソミーpaternal uniparental disomy父性片親性ダイソミー（paternal uniparental disomy）paternal uniparental disomy（父性片親性ダイソミー）、インプリンティング異常imprinting disorderインプリンティング異常（imprinting disorder）imprinting disorder（インプリンティング異常）、UBE3A病的バリアントpathogenic variant病的バリアント（pathogenic variant）pathogenic variant（病的バリアント）など） | 重度発達遅滞・発語speech (verbalization)発語（speech (verbalization)）speech (verbalization)（発語）障害、知的障害、てんかん、小頭症microcephaly小頭症（microcephaly）microcephaly（小頭症）、失調、四肢の緊張亢進／体幹の緊張低下、腱反射亢進hyperreflexia腱反射亢進（hyperreflexia）hyperreflexia（腱反射亢進）、笑顔・笑いの多い行動特性 |
| Prader-Willi症候群 | 父由来15q11-q13領域の発現喪失（父由来欠失、母性片親性ダイソミーmaternal uniparental disomy母性片親性ダイソミー（maternal uniparental disomy）maternal uniparental disomy（母性片親性ダイソミー）、インプリンティング異常imprinting disorderインプリンティング異常（imprinting disorder）imprinting disorder（インプリンティング異常）など） | 乳児期の筋緊張低下hypotonia筋緊張低下（hypotonia）hypotonia（筋緊張低下）・哺乳不良poor feeding哺乳不良（poor feeding）poor feeding（哺乳不良）から、幼児期以降の過食hyperphagia過食（hyperphagia）hyperphagia（過食）・肥満へ移行する。低身長short stature低身長（short stature）short stature（低身長）、側弯scoliosis (lateral spinal curvature)側弯（scoliosis (lateral spinal curvature)）scoliosis (lateral spinal curvature)（側弯）、停留精巣cryptorchidism停留精巣（cryptorchidism）cryptorchidism（停留精巣）、性腺機能低下hypogonadism性腺機能低下（hypogonadism）hypogonadism（性腺機能低下）、アーモンド様眼、発達遅滞、知的障害、強迫行動compulsive behavior強迫行動（compulsive behavior）compulsive behavior（強迫行動）を伴いうる |
| 22q11.2欠失症候群22q11.2 deletion syndrome22q11.2欠失症候群（22q11.2 deletion syndrome）22q11.2 deletion syndrome（22q11.2欠失症候群）（DiGeorge症候群DiGeorge syndromeDiGeorge症候群（DiGeorge syndrome）DiGeorge syndrome（DiGeorge症候群）を含む） | 22q11.2微細欠失 | 胸腺・副甲状腺低形成thyroid hypoplasia甲状腺低形成（thyroid hypoplasia）thyroid hypoplasia（甲状腺低形成）による易感染性・低Ca血症、口蓋異常、発達・精神症状、顔面形態異常、円錐動脈幹conotruncus円錐動脈幹（conotruncus）conotruncus（円錐動脈幹）心奇形cardiac defects心奇形（cardiac defects）cardiac defects（心奇形）（Fallot四徴症tetralogy of FallotFallot四徴症（tetralogy of Fallot）tetralogy of Fallot（Fallot四徴症）、総動脈幹症Truncus arteriosus総動脈幹症（Truncus arteriosus）Truncus arteriosus（総動脈幹症）、大動脈弓aortic arch大動脈弓（aortic arch）aortic arch（大動脈弓）離断avulsion離断（avulsion）avulsion（離断）など） |
💡 Angelman症候群とPrader-Willi症候群はいずれも15q11-q13の親由来parent-of-origin親由来（parent-of-origin）parent-of-origin（親由来）特異的発現に関係するが、欠失だけでなく片親性ダイソミーuniparental disomy, UPD片親性ダイソミー（uniparental disomy, UPD）uniparental disomy, UPD（片親性ダイソミー）やインプリンティング異常imprinting disorderインプリンティング異常（imprinting disorder）imprinting disorder（インプリンティング異常）などでも生じる。母由来UBE3A機能喪失はAngelman症候群、父由来領域の発現喪失はPrader-Willi症候群を来す。
まとめ
- 顔面形態異常・知的障害・運動発達遅滞・複数臓器奇形・IUGRがそろえば染色体異常を疑う。
- 常染色体トリソミー（Down・Patau・Edward）はいずれも特徴的な顔面形態異常と心奇形cardiac defects心奇形（cardiac defects）cardiac defects（心奇形）を伴うが、合併する消化管・泌尿生殖器・皮膚の異常パターンで鑑別できる。
- 性染色体異数性sex chromosomal aneuploidy性染色体異数性（sex chromosomal aneuploidy）sex chromosomal aneuploidy（性染色体異数性）（Turner・Klinefelter）は性腺機能低下hypogonadism性腺機能低下（hypogonadism）hypogonadism（性腺機能低下）を共通の軸に持つが、Turnerは女性表現型・低身長short stature低身長（short stature）short stature（低身長）・大動脈縮窄coarctation of the aorta大動脈縮窄（coarctation of the aorta）coarctation of the aorta（大動脈縮窄）、Klinefelterは男性性腺機能低下hypogonadism性腺機能低下（hypogonadism）hypogonadism（性腺機能低下）・類宦官様体型eunuchoid類宦官様体型（eunuchoid）eunuchoid（類宦官様体型）が特徴的である。
- 構造異常structural aberration構造異常（structural aberration）structural aberration（構造異常）のうちAngelman症候群とPrader-Willi症候群は同じ15番染色体領域の異常だが、インプリンティング（親由来parent-of-origin親由来（parent-of-origin）parent-of-origin（親由来））の違いで表現型が分かれる好例である。