遺伝子解析により表現促進を解明した
筋強直性ジストロフィーの1母子例
1）東京女子医科大学 小児科学教室（主任：福山幸夫教授） 2）大阪大学医学部老年病医学構座 3）水戸赤十字病院小児科 ムトウ アヤコ オオサワマ キ コ シンクラ ケイコ スズキ ハルコ 武藤 順子1）・大澤真木子1）・宍倉 啓子1）・鈴木 陽子1） イマイズミ トモイチ ヤナガキ シゲル フクヤマ ユキオ ミ キ テツロウ今泉友一）・半群 繁1）・福山幸夫1）・三木哲郎2）
ヤマガタ ヒデピサ ナガタ ミチコ 山縣 英久2）・永田 道子3） （受付 平成5年6月22日） 緒 雷 筋強直性ジストロフィー（myotonic dystro− phy；MyD）は，筋強直・筋萎縮の他全身の症状を 合併する常染色体優性の遺伝病で，臨床的に本症 母親から先天性MyD（congenital myotonic dys・ trophy；CMyD）が出生したり，世代を重ねる度 に症状が悪化する表現促進現象が認められること が注目されてきた．MyDの原因遺伝子が第19番 染色体上にあることは判明していたが，近年原因遺伝子と考えられるcDNAを含む不安定領域が
単離され1）∼3），患者におけるDNA異常の実態が 解明された．これまでの遺伝子診断は，多型性 DNAマーカーを使って家系を連鎖分析により診 断する間接的なものであったが，いまや原因遺伝 子そのものを標的とする直接診断が可能となり， 表現促進現象の説明も可能となった4圃．今回 我々は，本症母児例を経験し，遺伝子分析結果か らも本現象を確認し得たので報告する． 症 月齢8ヵ月， 例 症例： 女児． 主訴：首がすおらないこと． 家族歴：母に流産2回，子宮外妊娠1回の既往 あり（図1）．母は甲唄の当科初診時，偶然MyD の特徴的な臨床症状に気付かれ，諸検査の結果 MyDと診断された．母の父に禿頭，母の姉と父方 叔父に自内障がある． 現病歴：出生時母30歳，父37歳．妊娠26週よりSSA
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Q白内障 0禿頭 0ミオトニー 図1 家族歴 Ayako MUTO， Makiko OSAWA， K：eiko SHISHIKURA， Haruko SUZUKI， Tomoichi IMAIZUMI， Shigeru YANAGAKI， Yukio FUKUYAMA〔Department of Pediatrics（Director：Prof． Yukio FU− KUYAMA）， Tokyo Women’s Medical Collage〕Tetsuro MIKI， Hidehisa YAMAGATA〔Department of Geriatric Medicine， Osaka University School of Medicine〕and Michiko NAGATA〔Department of Pediatrics， Mito Red−Cross Hospital〕：Amother and baby with myotonic dystrophy（MyD）：increase in size of an unstable DNA fragment speci丘。 to MyD through generationsa b 図 2 a：患児8ヵ月と母の顔面像 患児は側頭筋の萎縮，テント円上口唇が見られ，母も 側頭筋の萎縮が認められる． b：嬰児8ヵ月の全身像 pithed frog postureを呈している． c：叩打した後の母の舌のミオトニー クローバー状になっている． 高位破水のため母は入院し，羊水過多症，胎児水 腫疑いにて在胎34週，吸引分娩で出生．体重2，224 g，Apgar score 1→4点．自発呼吸が弱いため同日 より気管内挿管し，人工呼吸器療法を10日間施行， 約ユヵ月後に再び約1週間施行された．その後抜 管し酸素投与され，生後約4ヵ月，体重3，260gに て退院した．その後哺乳力弱く，体重増加不良， 8ヵ月検診で定難なく，当科に紹介入院となった． 現症：身長64．8cm（一1．2SD），体重4，622g（一 3．9SD），頭囲41cm（一1．5SD），胸囲37．6cm（一 2．9SD）と成長障害があり，呼吸は不整で陥没呼吸 を認めた．顔貌には側頭筋萎縮があり，口を常に 開口し上口唇はテント状，高口蓋を認めた（図2 a）．筋緊張低下があり，且oppy infantの像を呈し たが（図2b），自発運動は良好で，四肢には重力に 抗した動作が認められた．深部反射は正常ないし C 1俘
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馨 図3 患児8ヵ月時の胸部レントゲン写真 右横隔膜の挙上がみられる， 図4 患児8ヵ月時の頭部CT 軽度脳萎縮がみられる． 軽度充離し，Babinski反射は陽性であった．白内 障は認められなかった． 検査所見：血清CK（クレアチンキナーゼ）444 mU／ml，アルドラーゼ17．9U／1と軽度上昇．胸部 X線上右横隔膜挙上を認め，CTR 65％，心電図上 二次性肺高血圧による軽度の右室肥大があった （図3）．脳波，ABR， VER，運動神経伝導速度は 正常，筋電図では刺入ミオトニー発射を認めず． DQは津守・稲毛式で60であった．頭部CT（図4） 一E339一1 2
4
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図5 骨格筋CT大腿筋中央部 下：甲唄8ヵ月時，筋全体の萎縮がみられる． 右：母，一部に筋の萎縮が見られる． 1：大腿四頭筋，2：縫工筋，3：薄筋，4：大内転筋，5：半膜様筋・半腱様筋， 6：大腿二頭筋． では軽度脳萎縮を，またmagnetic resonance imaging（MRI）ではTl強調像でmyelinationの 遅延が広範に認められた．骨格筋CTでは筋全体 の軽度萎縮が認められた（図5）． 母の所見：母は患児当科受診まで健康と考えら れていたが，歩行開始時に足先が突っ張る，茶碗 をテーブルに置く時に手が充分開かないなどの症 状があり，把握ミオトニー，母指球・舌の叩打ミ オトニー（図2c）が認められた．検査上後嚢白内 障があり，筋電図でミオトニー性放電，骨格筋CT で筋内に低吸収域の部分が認められた（図5）． 筋生検所見：大腿四頭筋の開放筋生検（図6a） では，筋線維間隙への結合織の浸潤を経度に認め るが，筋線維束の基本構築は良く保たれていた． 筋線維は中等度の大小不同を示し，散在性に小角 化線維を認めた．中心核線維や中心核の鎖状配列， その他の変性所見や再生所見に乏しく，各種酵素 染色でも酵素活性の低下は認められなかった．特 徴的な所見としては人別筋線維の分布の違いを呈 したことである．ある線維束では1型線維優位 （59．2％）を（図6b），他の線維束では1型線維萎 縮（平均直径8．2μm）を（図6c），また別の線維束 では1型線維優位（90。0％）とII型線維萎縮（平 均直径6，5μm）を認めた（図6d）．すなわち筋線維 束毎に筋線維型別分布の所見の違いを認めた．し かも，分布の異なる線維束は離れた部位ではなく， 隣接していた．しかし1，800本計測による全体のヒ ストグラムでは1型線維優位（61．4％）を示すの みであった（図6e）． 遺伝子解析：第19番染色体長腕13．3上の筋強直 性ジストロフィー遺伝子のcDNAをプローブと して，EcoRIで消化したDNAとサザン・・イブリb 。 4ン堕一冴三…一・・㍉＿ 5 10 15 20 25 30 35 4b 45 50（μm） 250
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l： 数 甥 4； 割合〔％） 1：：l l：1 径（μm） ㌧虹a 一、L去茎ミき』 8，2±2．5 13．5±4．0 14．5±6【0 10．8±3．4。510152G
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35 40 45 鉛 （μm） 図6 筋生検とヒストグラム al大腿四頭筋開放筋生検．×40， ATPase染色pH 11．2 b：1型線維優位が認められる線維束のヒストグラム C：1型線維萎縮が認められる線維束のヒストグラム d：1型線維優位とII型線維の萎縮が認められる線維束のヒストグラム e：全体のヒストグラム ダイゼーションを行った．父は9．8kbと8。6kbの 正常対照と同じバンドが出現したが，母では9．8 kbのバンドと11kbのバンドが出現した．患児で は父由来の8．6kbの・ミソドと母由来のさらに拡大 したと思われる12．5kbのバンドが認められた（図 7）．以上母児共に正常よりサイズの大ぎいパソド が出現していることにより，MyDと遺伝子診断 された．さらに，臨床症状がより重篤で発症年齢 の早い児で不安定領域のサイズが大きいことが確 認された． 考 案 MyDはミオトニー，筋萎縮および他の多彩な 病態を主徴とする常染色体性優性遺伝性疾患であ る．実際の家系では，同世代のみの発症や孤発例 一E341一C
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12．5 11 9．8 8．6 図7 患児の家系における不安定DNA領域の拡大 父は正常バンドが出現しているが母と患児は正常よ り大きいバンドが出現している．c：コントロール． も少なくなく，その症状の程度は様々であること から，MyDの遺伝子の浸透度は比較的低く，表現 度にも多様性があると考えられている．発症年齢 は平均30∼40歳ごろである．臨床的には，代を重 ねるごとに発症年齢が低下し，また症状が重症化 するという表現促進現象が認められている．有病 率は10万人に1人程度とされている8）． MyDは従来成人になって発症する疾患と考え られていたが，1960年Vanierによって新生児期 発症例（CMyD）が最初に報告された9）．主な症状 は筋緊張低下，ミオパチー顔貌，筋萎縮，呼吸障 害，哺乳障害で，小症状としては羊水過多，骨格 の変形（内反足），横隔膜挙上，肋骨の非薄化，浮 腫，血腫，肛門解約筋不全などがある10）． く大小不同があり，時に中心に核を持つmyotube 様の構造を示す．ATP ase染色で1型線維萎縮を 認め，筋線維分化の遅延を示唆すると考えられる 未分化なIIc型線維が10％前後から数10％に増加 しているといわれる．そして年齢と共に1型線維 の萎縮と優位性が顕著となってくる．MyDでは 筋線維の著明な大小不同，多核化，ring丘ber，筋 形質の空胞化など多彩な所見がある12）．本症例で は全体を平均すると1型線維萎縮が認められる が，ある線維束では1型線維萎縮があり，他の線 維束ではII型線維萎縮と著明な1型線維優位を呈 するというような線維束毎の違いが認められた． このような線維束毎の筋線維型別分布の違いは， 著者らが調べた範囲ではCMyDでは報告された ことがない．その意義については，今後の解明が 待たれる．CMyDの診断には症状だけでなく，母親が
MyDに罹患していることが重要であるが，母親 は先天型の児が生まれるまで無自覚であることも 多い．しかし近年原因遺伝子の発見に伴い，遺伝 子検査による正確な診断が可能となった．本症例 の母親も患児が当科受診の際初めて本症と診断さ れたが，遺伝子検査により診断が確定した． 本症の原因遺伝子については，1990年代になり CKMM ERCC2 ERCCI pEXO．8 p37．1 pXア5B D19S51 ←動原体薦
N日7 τ5 ロニ pBE・・8ilP36・1 D19S6311 r一一一一」L鱒一一一■ 1 ■ I l CTGCTG．．．（CTG）n D19S62 末端部→ O非罹患者 n＝5 ∼ 30 ・罹患者ｭ：』：：野饗欝
図8 筋強直性ジストロフィー遺伝子人ではその繰り返し単位が5∼30回であるのに対 し，患者では50回以上2，000回まで拡大している （図9）14）一16）．そして繰り返しが多いほど臨床症状 が重いことが明らかにされた． 従来本症では，世代を重ねるたびに症状が悪化 する表現促進現象anticipationなどが見られる ことが謎とされてきた．またさらに父親でなく母 親が患者の場合に先天型の児が産まれることも大 きな謎であった．責任遺伝子の解明によって表現 促進現象についてはかなり説明可能になったが， 母親が患者の場合のみに先天型の児が生まれる機 構についてはなお不明である． しかし，そのひとつの仮説として，母親の子宮 内因子の影響が考慮されている．その証拠として は，臨床症状が生下時に最も強くその後改善する という事実，突然変異により先天型が発症した報 告が無いこと，両親のうち罹患しているのは母親 であることが挙げられる．さらに患児の発症に際 し，母親の子宮内因子の影響に加え，その個体が P q 13．3 13．2 13．1 マ 胴 12 13．1 13．2 13．3 13．4 健常 @ （CTG）n @ 最低n＝5 @ （ 最高n＝30 謔P9染色体 MyD患者 iCTG）n ﾅ低n＝50 i最高n置2000 図9 筋強直性ジストロフィーにおける遺伝子異常 （genomic imprinting）が関与している可能性であ る．遺伝子が父親由来の場合に症状が軽くなると いう本症においては，paternal imprintingの可能 性も考えられる．これらの点は，今後患者の遺伝 子が母親由来の場合と父親由来の場合とで各症例 の遺伝子の長さを比較し，遺伝子の長さの異常が 同じでも母親由来の場合の方が症状がより重篤で あるか杏かなどを検討する必要があろう17）18）． 文 献 1）Harley HG， Brook JD， Rundle SA et al： Expansioロof an unstable DNA region and phenotypic variatlon in myotonic dystrophy． Nature 355：545−546，1992． 2） Buxton J， Shelbourne P， 1）avies J et a1： Detection of an unstable fragment of DNA specific to individuals with myotonic dystro− phy． Nature 355：547−548，1992 3）Aslanidis C， Jansen G， Amemiya C et a藍： Cloning of the essential myotonic dystrophy region and mapping of the putative defect． Nature 355：548−551，1992 4）山縣英久，三木哲郎，Johnson Kほか：筋緊張性 ジストロフィー症のDNA診断．医のあゆみ 161 ：947−948， 1992 5）山縣英久，三木哲郎，荻原俊男：筋緊張性ジスト ロフィー症の分子遺伝学．医のあゆみ 162： 637−641， 1992 6）荒畑喜一：筋ジストロフィーの遺伝子診断．医の あゆみ 161：630−636，1992 7）辻 省次，五十嵐修一，田中 一：神経系疾患の 遺伝子学．最新医学 47：1795−1807，1992 8）大澤真木子：筋疾患の遺伝子学．「小児運動器病学 1 新小児科学体系 15A」（小林 登，多田哲也， 藪内百治責編），pp120−162，中山書店，東京（1986） 9）Vanier TM：Dystrophia myotonica in child・ hood． Br Med J 2：1284−1288，1960 10）満留昭久：筋緊張症候群。小児医学 25：85−103， 1992 11）若井周治：先天性筋緊張性ジストPフィー症の筋 組織像と臨床像との関連についての経時的検討， 札幌医誌 59：447−459，1990 12）檜澤一夫，埜中征哉，小沢鎭二郎編：筋病理学． pp196−443，文光堂，東京（1989）
Myotonic dystrophy mutation: An unstable
CTG repeat in the 3' untranslated tegion of the gene. Science 255: 1235-1255, 1992
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1256-1258, 1992
kinase family member. Cell 68 l 799-808, 1992 17) Monk K : Genomic imprinting. Genes Dev 2 :
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18) Holl JG: Genomic imprinting. Review and relevance to human diseases. Am J Hum Genet 46:847-873, 1990
.
