染色体異常

染色体異常、染色体異常、染色体異常、染色体変異、または染色体障害は、染色体DNAの欠損、過剰、または不規則な部分である。 ^{[1] [2]}これらは、染色体の数が異常である数的異常の形で、または1つ以上の個々の染色体が変化する構造異常として発生する可能性がある。染色体変異は、以前は厳密な意味で、複数の遺伝子を含む染色体セグメントの変化を意味して使用されていた。^{[3]染色体異常は通常、}減数分裂または有糸分裂後の細胞分裂にエラーがある場合に発生する。染色体異常は、遺伝子検査によって個体の核型、または染色体のフルセットを種の典型的な核型と比較することで検出または確認される可能性がある。

染色体異常は、胎児、精子、または乳児の初期段階で発生することがあります。^[4]染色体異常は、さまざまな環境要因によって引き起こされる可能性があります。染色体異常の影響は特定の問題によって異なり、まったく異なる影響を及ぼす可能性があります。例としては、ダウン症候群やターナー症候群などがあります。

異常な数の染色体は異数性と呼ばれ、個体が対の染色体から1本の染色体を欠いている（モノソミー）か、対の染色体が2本以上ある（トリソミー、テトラソミーなど）場合に発生します。^{[5] [6]}異数性は、染色体全体が欠落または追加される完全な異数性の場合と、染色体の一部のみが欠落または追加される部分的な異数性の場合とがあります。^{[5]異数性は}性染色体または常染色体で発生する可能性があります。^[要出典]

異数体の大多数はモノソミー（1つのコピーのみ）ではなく、トリソミー（1つの染色体の3つのコピー）を持っています。^[要出典]ヒトのトリソミーの例としては、ダウン症候群があります。これは、21番染色体の余分なコピーによって引き起こされる発達障害であり、そのため、この障害はトリソミー21とも呼ばれます。^[7]

ヒトにおけるモノソミーの例としてはターナー症候群があり、この症候群ではX染色体という1つの性染色体のみを持って生まれます。^[8]

男性が特定のライフスタイル、環境、職業上の危険にさらされると、異数体精子のリスクが高まる可能性があります。^[9]特に、異数性のリスクは、喫煙、^{[10] [11]}やベンゼン^[12] 、殺虫剤^{[13] [14]} 、および過フッ素化合物への職業上の曝露によって高まります。^[15]異数性の増加は、精子のDNA損傷の増加と関連することがよくあります。

染色体の構造が変化すると、いくつかの形態をとる可能性がある。^[16]

• 欠失: 染色体の一部が欠損しているか、欠失しています。ヒトで知られている疾患には、4番染色体の短腕の部分的な欠失によって引き起こされるウルフ・ヒルシュホーン症候群や、末端11q欠失疾患とも呼ばれるヤコブセン症候群などがあります。
• 重複: 染色体の一部が重複し、余分な遺伝物質が生じます。既知のヒトの疾患には、シャルコー・マリー・トゥース病 1A 型があり、これは 17 番染色体上の末梢ミエリンタンパク質 22 (PMP22)をコードする遺伝子の重複によって引き起こされると考えられます。
• 逆位: 染色体の一部が切断され、上下逆さまになってから再び結合するため、遺伝物質が逆位になります。
• 挿入: 1 つの染色体の一部が通常の位置から削除され、別の染色体に挿入されています。
• 転座: 1 つの染色体の一部が別の染色体に移動した状態。転座には主に 2 つの種類があります。
  • 相互転座: 2 つの異なる染色体のセグメントが交換されました。
  • ロバートソン転座: 染色体全体がセントロメアで別の染色体に付着します。ヒトでは、これは 13、14、15、21、および 22 番染色体でのみ発生します。
• リング: 染色体の一部が切断され、円またはリングを形成します。これは遺伝物質の損失の有無にかかわらず発生します。
• 同染色体: セントロメアを含む染色体セグメントの鏡像コピーによって形成されます。

染色体不安定性症候群は、染色体の不安定性と破損を特徴とする疾患群です。この症候群により、特定の種類の悪性腫瘍を発症する傾向が強くなることがよくあります。

染色体異常のほとんどは卵子または精子の事故として発生するため、異常は体のすべての細胞に存在します。ただし、一部の異常は受胎後に発生することがあり、モザイク（一部の細胞に異常があり、一部の細胞にない）を引き起こします。染色体異常は親から受け継がれる場合もあれば、「新生」の場合もあります。そのため、子供に異常が見つかった場合、親の染色体検査が行われることがよくあります。親に異常がない場合は、最初から受け継がれたわけではありませんが、次の世代に伝わる可能性があります。^{[引用が必要]}

すべてではないにしても、ほとんどの癌は、ハイブリッド遺伝子と融合タンパク質の形成、遺伝子の調節異常とタンパク質の過剰発現、または腫瘍抑制遺伝子の喪失のいずれかを伴う染色体異常を引き起こす可能性が^あります[17]（「ミテルマンデータベース」^[18]および腫瘍学と血液学における遺伝学と細胞遺伝学のアトラス^[19]を参照）。さらに、特定の一貫した染色体異常は、遺伝子の転座などの正常細胞を白血病細胞に変え、その結果、遺伝子の不適切な発現を引き起こす可能性があります。^[20]

哺乳類の配偶子形成における有糸分裂および減数分裂の細胞分裂中、DNA修復はDNA損傷の除去に効果的である。^[21] しかし、精子形成では、半数体精子細胞が核クロマチンの大規模なリモデリングを経て高度に凝縮された精子核になるため、プロセスの後半でDNA損傷を修復する能力が大幅に低下する。Marchettiら^{[22]がレビューしたように、}受精前の精子発達の最後の数週間は、精子DNA損傷の蓄積を受けやすい。このような精子DNA損傷は、修復されないまま卵子に伝達され、そこで母体の修復機構によって除去される可能性がある。しかし、精子DNA損傷の母体DNA修復におけるエラーは、染色体構造異常を伴う受精卵をもたらす可能性がある。^[要出典]

メルファランは化学療法でよく使用される二機能性アルキル化剤です。メルファランによって引き起こされる減数分裂中のDNA鎖間損傷は父親の修復を逃れ、母親の誤った修復によって受精卵の染色体異常を引き起こす可能性があります。^[22] したがって、受精前と受精後の両方のDNA修復は、染色体異常を回避し、受精卵のゲノムの完全性を保証する上で重要であると思われます。^{[引用が必要]}

取得したい情報に応じて、異なる技術とサンプルが必要になります。^[要出典]

• 胎児の出生前診断では、染色体異常の可能性を検出するために、羊水穿刺、絨毛膜絨毛サンプルの採取、または循環胎児細胞の採取と分析が行われます。
• 胚の着床前診断のために、胚盤胞生検が行われます。
• リンパ腫や白血病のスクリーニングには骨髄生検という手法が用いられます。

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  ISCN命名法による3つの染色体異常（複雑さが増す）：（A） Y染色体喪失を伴う男性の腫瘍核型、（B）プラダー・ウィリー症候群、すなわち15q11-q12領域の欠失、および（C）さまざまな常染色体異常とアロソーム異常を伴う任意の核型。^[23]
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  染色体異常の命名法に使用される注釈付きバンドとサブバンドを備えたヒト核型。Gバンドで見られる暗い領域と白い領域を示します。各行はセントロメアレベルで垂直に整列しています。2つの性染色体の女性 (XX) と男性 (XY) の両方のバージョンの22 の相同常染色体ペアと、ミトコンドリア ゲノム(左下) を示します。

国際ヒト細胞ゲノム命名システム（ISCN）は、ヒト染色体の 命名法の国際標準であり、ヒト染色体および染色体異常の説明に使用されるバンド名、記号、略語が含まれています。略語には、染色体の欠失を示すマイナス記号（-）や、染色体の一部の欠失を示すdelなどがあります。 ^[24]

• 異数性
• 染色体の分離
• 遺伝性疾患
  • 遺伝性疾患のリスト
• 遺伝子治療
• 非分離性
• 産科的合併症

• 米国国立医学図書館の医学件名標目(MeSH)における染色体+疾患