StudyMed医師国家試験

70歳で元気な母が語る答え―家族性大腸腺腫症の「遺伝確率」は計算する前に読み解け

第107回医師国家試験 B問題 第42問

国試問題にチャレンジ

第107回 B問題 第42問

32歳の女性。発熱と咳嗽とを主訴に来院した。以下に外来での医師と患者との会話を示す。 医師「診断は風邪でいいと思います。それでは,お薬を出しておきますね」 患者「あの,ちょっと相談したいことがあるのですが」 医師「どうされたのですか」 患者「実は,来月結婚することになっているのですが,遺伝病の身内がいるので,ちょっと心配なんです」 医師「もう少し教えていただけますか」 患者「はい。母方の祖父が大腸癌で亡くなっていて,母方の2人の叔父が家族性大腸腺腫症〈家族性腺腫性ポリポーシス〉といわれて手術を受けているんです。この病気は,原因遺伝子を持っていれば,ほぼ全員が若いうちに発症するらしいのですが,将来私に子供ができた場合,遺伝する可能性はあるのでしょうか」 医師「なるほど。そのことを心配されているのですね。ところで,ご両親はお元気ですか」 患者「はい。父と母は今年で70歳になりますが,元気で手術を受けたこともありません」 医師「今度結婚されるお相手の方の家系で同じ病気の方はいらっしゃいますか」 患者「いえ,おりません」  この患者の子供に家族性大腸腺腫症〈家族性腺腫性ポリポーシス〉が発症する確率はどれか。

  1. a.男0%,女0%
  2. b.男12.5%,女12.5%
  3. c.男25%,女0%
  4. d.男25%,女25%
  5. e.男50%,女12.5%

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、風邪の診察の最後に遺伝病の相談を受ける、という外来でよくある場面の問題だ。テーマは家族性大腸腺腫症の遺伝。ポイントは「遺伝形式」と「浸透率」、そして家系の途中にいる人が健康であることの意味だよ。まず、この病気の遺伝形式から確認しよう。
医学生医学生
家族性大腸腺腫症はAPC遺伝子の変異による常染色体優性遺伝だと、消化器の講義で習いました。
ドクタードクター
その通り。APCは第5染色体長腕にある癌抑制遺伝子で、生まれつき片方のアレルに変異をもつと、10歳代ごろから大腸に100個以上、ときに数千個の腺腫ができる。放置すれば40歳前後までにほぼ全例が大腸癌になる。患者さん自身が「ほぼ全員が若いうちに発症する」と言っているね。これは何を意味するかな。
医学生医学生
浸透率がほぼ100%ということですね。でも、叔父さん2人が発症しているなら、母方の家系に変異があるのは確かなので、各世代で2分の1を掛けていけば、12.5%くらいになりそうな気がします。
ドクタードクター
そこがこの問題の落とし穴なんだ。CBTの遺伝問題の感覚で機械的に2分の1を掛けたくなるけれど、計算する前に、患者さんのお母さんがどういう状態かを見てほしい。
医学生医学生
70歳で元気で、手術も受けたことがない……。あ、浸透率がほぼ100%なら、変異をもっていれば70歳まで何もないことはまず考えにくいですね。
ドクタードクター
そう。浸透率がほぼ完全な優性遺伝疾患では、「遺伝子をもっているのに発症しない人」は事実上いない。だから、70歳まで発症も手術もないお母さんは変異をもっていないと判断できる。お父さん側にも病歴はない。すると患者さん本人はどうなる?
医学生医学生
両親がどちらも変異をもっていないので、本人にも伝わっていない。婚約者の家系にも患者さんはいないから、子どもに変異が伝わる経路がありません。つまり男女とも0%ですね。
ドクタードクター
正解。家系は健康なお母さんのところで途切れているんだ。ほかの選択肢がどういう発想から出てくるかも見ておこう。男女とも12.5%は、さっき言ったように各世代で2分の1を機械的に掛け合わせた数字だ。男女とも25%はどうかな。
医学生医学生
患者さんが変異をもつ確率を2分の1、子に伝わる確率を2分の1として掛けた数字でしょうか。あるいは常染色体劣性で両親が保因者の場合の確率とも一致します。
ドクタードクター
そう、どちらにしても今回の家系には当てはまらない。では、男女で確率が違う選択肢は?
医学生医学生
男の子だけ高いというのは、血友病のようなX連鎖遺伝の考え方ですよね。叔父さん2人という男性ばかりの発症に引っ張られると、そう考えてしまいそうです。
ドクタードクター
鋭いね。母方の男性ばかりが発症していると伴性遺伝を連想しやすいけれど、APCは常染色体上にあるので性別で確率は変わらない。家系図を見たら、まず遺伝形式と浸透率を確かめる習慣をつけよう。
医学生医学生
遺伝の問題は計算から入りがちでしたが、まず家系の中の健康な人の意味を読むのが大事なんですね。
ドクタードクター
その通り。ただし臨床では注意点もある。家族性大腸腺腫症の2〜3割程度は家族歴のない新生変異で発症するとされるから、遺伝のリスクが厳密にゼロとは言えない。今回の問いはあくまで家系からの遺伝についてだね。それから、癌抑制遺伝子は細胞レベルでは両アレルの失活が必要なのに、家系では優性遺伝のようにふるまう。これはKnudsonの2ヒット説で説明できる。
医学生医学生
生まれつき1ヒット目があるので、もう1回体細胞変異が起きるだけで腺腫ができるということですね。網膜芽細胞腫と同じ考え方だと思います。
ドクタードクター
そう。APC蛋白はWnt/β-カテニン経路でβ-カテニンの分解を促し、増殖に歯止めをかけている。ほかにもLynch症候群、BRCA1/2による遺伝性乳癌卵巣癌症候群、Li-Fraumeni症候群など遺伝性腫瘍の多くは常染色体優性遺伝だ。例外としてMUTYH関連ポリポーシスは常染色体劣性だから、セットで覚えておくといい。
医学生医学生
家族性大腸腺腫症の人は、予防的に大腸を全部とるんでしたよね。消化器外科の実習で、若い患者さんの手術を見学しました。
ドクタードクター
20歳前後を目安に予防的大腸全摘が行われる。大腸以外にも十二指腸腺腫や乳頭部癌、デスモイド腫瘍、骨腫、網膜色素上皮肥大、甲状腺癌などがあり、骨腫や軟部腫瘍を伴うものをGardner症候群、脳腫瘍を伴うものをTurcot症候群と呼ぶことがある。最後に、今回のような相談は専門外来でなくても受けることがある。家族歴を丁寧に聴取し、根拠をもって説明して、必要なら遺伝カウンセリングにつなげることが大切だよ。
医学生医学生
不安そうな患者さんには、計算の結果だけでなく、なぜそう言えるのかを説明できるようにしておきます。

まとめ

家族性大腸腺腫症はAPC遺伝子の生殖細胞系列変異による常染色体優性遺伝疾患で、浸透率がほぼ100%のため、変異をもてば若年から大腸に多数の腺腫が生じ、放置すればほぼ全例が大腸癌に至ります。そのため、70歳まで発症も手術もない人は変異をもたないとみなせ、本問では健康な母の段階で家系の遺伝が途切れるので、患者の子が発症する確率は男女とも0%です。各世代で2分の1を機械的に掛ける計算や、男女で確率を変えるX連鎖遺伝の発想は誤りであり、まず遺伝形式と浸透率を確認することが鍵となります。新生変異が2〜3割程度ある点、Knudsonの2ヒット説、予防的大腸全摘や大腸外病変も併せて押さえておきましょう。遺伝性疾患の相談に根拠をもって答える力は、日常診療と遺伝カウンセリングの基本です。

解答・解説

正解はaです

会話から読み取るべき情報

・母方の祖父が大腸癌で死亡し、母方の叔父2人が家族性大腸腺腫症(家族性腺腫性ポリポーシス、familial adenomatous polyposis:FAP)で手術を受けている。つまり、患者の母の家系にFAPの原因遺伝子が存在する可能性が高い。 ・FAPは原因遺伝子をもてば「ほぼ全員が若いうちに発症する」と患者自身も述べているとおり、浸透率(遺伝子をもつ人が実際に発症する割合)がほぼ100%の疾患である。 ・患者の父と母はともに70歳で健康であり、手術歴もない。 ・結婚相手の家系にFAPの人はいない。

遺伝形式から考える

FAPは第5染色体長腕(5q21-22)にある癌抑制遺伝子APC(adenomatous polyposis coli)の生殖細胞系列変異による常染色体優性遺伝(autosomal dominant:AD)の疾患である。ADでは変異アレルを1つもつだけで発症し、しかも本症はほぼ全例が発症するため、「遺伝子をもっているのに発症しない人(保因者)」は事実上存在しない。 母方の祖父(もしくは祖母)から母の兄弟に変異が伝わったと考えられるが、母自身は70歳で大腸の手術を受けたこともなく元気である。FAPでは10〜20歳代から大腸に多数の腺腫が生じ、放置すれば40歳前後までにほぼ全例が大腸癌を発症するので、変異をもっていれば70歳まで無症状・無治療でいることはまず考えにくい。したがって母は変異をもっていないと判断できる。父方にも病歴はない。 両親がともに変異をもたない以上、患者本人(32歳)にも変異は伝わっていない。結婚相手の家系にも患者がいないため、相手も変異をもたないと考えてよい。よって夫婦のどちらからも変異アレルが子に伝わることはなく、子供がFAPを発症する確率は男女とも0%となる。

設問の考え方

「遺伝病の家族がいる」という情報に引きずられて確率を計算しにいくのではなく、まず「その疾患の遺伝形式」と「浸透率」を確認し、そのうえで途中の世代(本問では母)が健常であることの意味を読み取るのが鍵である。ADで浸透率がほぼ完全な疾患では、非発症者は非保因者とみなせるので、家系はそこで途切れる。また、ADは常染色体上の遺伝子によるので、子の性別によって確率が変わることもない。

選択肢考察

  1. ○a.  男0%,女0%

    FAPは浸透率がほぼ100%の常染色体優性遺伝疾患である。患者の母は70歳で手術歴もなく健康であるため変異をもたず、したがって患者本人も変異をもたない。結婚相手の家系にも患者はいない。夫婦のいずれも変異アレルをもたないので、子が発症する確率は男女とも0%である。

  2. ×b.  男12.5%,女12.5%

    12.5%(1/8)は、「祖父の世代の保因確率1/2 × 母への伝達1/2 × 患者から子への伝達1/2」のように、各世代で1/2を機械的に掛け合わせた場合に出てくる数字である。しかし本症は浸透率がほぼ完全であり、母が70歳まで発症していない事実から母が変異をもたないことが確定的に言えるため、このような確率計算は成り立たない。

  3. ×c.  男25%,女0%

    男女で確率が異なるのは、X連鎖(伴性)遺伝の疾患を想定した場合の考え方である。FAPの原因遺伝子APCは第5染色体(常染色体)上にあり、子の性別によって発症確率が変わることはない。そもそも本問では患者に変異がないので確率は0%である。

  4. ×d.  男25%,女25%

    25%(1/4)は、患者が変異をもつ確率を1/2と見積もり、さらに子へ伝わる確率1/2を掛けた場合、あるいは常染色体劣性遺伝で両親がともに保因者である場合に得られる数字である。FAPは優性遺伝で浸透率がほぼ完全であり、母が健常であることから患者に変異はないため、この値は誤りである。

  5. ×e.  男50%,女12.5%

    男女で大きく異なる確率は、X連鎖遺伝を前提にした誤った推論である。FAPは常染色体優性遺伝であり性差は生じない。また、患者自身が変異をもたないので、子への遺伝の可能性はない。

家族性大腸腺腫症(FAP)の概要

・原因:癌抑制遺伝子APC(5q21-22)の生殖細胞系列変異。常染色体優性遺伝で浸透率はほぼ100%。患者の一部(おおよそ2〜3割)は家族歴のない新生変異(de novo変異)によって発症する。 ・大腸病変:10歳代ごろから大腸全体に100個以上(しばしば数千個)の腺腫が多発する。放置すると40歳前後でほぼ全例に大腸癌が発生する。 ・治療:癌化を防ぐため、20歳前後を目安に予防的大腸(全)切除術が行われる。 ・大腸外病変:十二指腸腺腫・乳頭部癌、胃底腺ポリープ、デスモイド腫瘍、骨腫、網膜色素上皮肥大、甲状腺癌などを合併しうる。骨腫・軟部腫瘍を伴うものをGardner症候群、脳腫瘍(髄芽腫など)を伴うものをTurcot症候群と呼ぶことがある。

APCとがんの発生

APC蛋白質はWnt/β-カテニン経路でβ-カテニンの分解を促し、細胞増殖に歯止めをかけている。Knudsonの2ヒット説のとおり、生まれつき片方のアレルに変異をもつ人は、もう片方に体細胞変異が加わるだけで機能が失われるため、若年から腺腫が多発する。細胞レベルでは劣性(両アレルの失活が必要)でも、家系の中では優性遺伝のようにふるまうのが癌抑制遺伝子異常による遺伝性腫瘍の特徴である。

遺伝性腫瘍と遺伝形式

・FAP、Lynch症候群(遺伝性非ポリポーシス大腸癌)、遺伝性乳癌卵巣癌症候群(BRCA1/2)、Li-Fraumeni症候群(TP53)、家族性網膜芽細胞腫(RB1)、多発性内分泌腫瘍症(MEN)、von Hippel-Lindau病などはいずれも常染色体優性遺伝である。 ・例外として、MUTYH関連ポリポーシスは常染色体劣性遺伝をとる。

遺伝カウンセリングの視点

本問のように、日常診療の場で遺伝性疾患について相談を受けることは少なくない。遺伝形式・浸透率・家族の発症状況を丁寧に聴取し、根拠をもって説明することが大切である。必要に応じて遺伝カウンセリング外来や遺伝学的検査につなげる。

POINT

・FAPはAPC遺伝子の変異による常染色体優性遺伝で、浸透率はほぼ100%である。 ・浸透率がほぼ完全な優性遺伝疾患では、発症していない人は変異をもたないとみなせる。 ・母が70歳まで無病・無手術 → 母は非保因者 → 患者も非保因者 → 子の発症確率は0%。 ・常染色体遺伝では子の性別で確率は変わらない(男女で差が出る選択肢はX連鎖遺伝の発想)。 ・癌抑制遺伝子の異常による遺伝性腫瘍の多くは常染色体優性遺伝である。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。