先天異常

先天異常
その他の名前	先天性疾患、先天性疾患、先天性奇形、先天異常[1]
不完全口唇裂
専門	医学遺伝学、小児科
症状	身体障害、知的障害、発達障害[2]
通常の発症	出生時に存在する[2]
種類	構造的、機能的[3]
原因	遺伝、特定の薬剤や化学物質への曝露、妊娠中の特定の感染症[4]
リスク要因	葉酸不足、飲酒や喫煙、糖尿病のコントロール不良、母親の年齢が35歳以上[5] [6]
処理	治療、投薬、手術、補助技術[7]
頻度	新生児の3%（米国）[8]
死亡者（数	628,000（2015年）[9]

先天異常[ ^a]とは、原因にかかわらず、出生時に存在する異常な状態です。 ^{[2]先天異常により、}身体、知的、発達の障害が生じることがあります。^[2]障害の程度は軽度から重度までさまざまです。^[6]先天異常は、身体の一部の形状に問題が見られる構造的障害と、身体の一部の機能に問題がある機能的障害の 2 つの主なタイプに分けられます。 ^[3]機能的障害には、代謝障害と変性障害が含まれます。^[3]一部の先天異常には、構造的障害と機能的障害の両方が含まれます。^[3]

先天異常は、遺伝性または染色体異常、特定の薬剤や化学物質への曝露、または妊娠中の特定の感染症によって発生する可能性があります。^[4]危険因子には、葉酸欠乏、妊娠中の飲酒または喫煙、糖尿病のコントロール不良、母親の年齢が35歳以上であることなどがあります。^{[5] [6]}多くは複数の要因が関与していると考えられています。^[6]先天異常は出生時に目に見える場合や、スクリーニング検査で診断される場合があります。^{[10]さまざまな}出生前検査によって、出生前に多くの欠陥を検出できます。^[10]

治療は問題となっている欠陥によって異なります。^[7]これには、療法、薬物療法、手術、または補助技術が含まれる場合があります。^[7] 2015年の時点で、約9,600万人が先天性欠損症に罹患しています^[update]。^[11]米国では、新生児の約3％に発生します。^[8] 2015年には約628,000人が先天性欠損症で死亡しましたが、1990年の751,000人から減少しています。^{[9] [12]}死亡者数が最も多いタイプは先天性心疾患（303,000人）で、次いで神経管欠損（65,000人）です。^[9]

先天性疾患の説明に使われる言葉の多くはゲノムマッピングより古く、構造的疾患は他の先天性疾患とは別に考えられていることが多い。現在では多くの代謝性疾患が微妙な構造的発現を示すことがわかっており、構造的疾患は遺伝的関連を持つことが多い。それでも、先天性疾患は構造に基づいて分類されることが多く、可能であれば影響を受ける主な臓器系別に整理されている。^[要出典]

先天性異常を説明するために、いくつかの用語が使用されています。(これらの用語の一部は、非先天性疾患を説明するためにも使用され、個々の疾患に複数の用語が適用される場合があります。)

• 先天性身体異常とは、身体の一部の構造に異常があることです。問題のある状態と認識される場合もあれば、そうでない場合もあります。ほとんどの人ではないにしても、多くの人は、注意深く検査すれば、1 つ以上の軽微な身体異常を抱えています。軽微な異常の例としては、第 5 指の湾曲 (弯曲症)、第 3 乳首、耳の近くの皮膚の小さなへこみ (耳介前窩 )、第 4中手骨または中足骨の短さ、または下部脊椎のえくぼ (仙骨えくぼ) などが挙げられます。軽微な異常の中には、より重大な内部異常の手がかりとなるものもあります。
• 先天異常とは、先天性奇形、つまり出生時に認識可能で、問題と見なされるほど重大な先天性の身体的異常を指す広く使われている用語です。米国疾病管理予防センター(CDC) によると、ほとんどの先天異常は遺伝、環境、行動などの要因が複雑に絡み合って発生すると考えられていますが、^[13]多くの先天異常の原因はわかっていません。先天異常の一例として、妊娠 4 週目から 7 週目に発生する口蓋裂が挙げられます。 ^[14]頭の両側の体組織と特殊な細胞が顔の中心に向かって成長します。それらが結合して顔を形成します。^[14]口蓋裂は裂け目または分離を意味し、口の「天井」は口蓋と呼ばれます。^[15]
• 先天性奇形とは、有害な身体的異常、つまり問題として認識される構造的欠陥のことです。複数の身体部位に影響を及ぼす典型的な奇形の組み合わせは、奇形症候群と呼ばれます。
• いくつかの症状は組織の異常な発達が原因で起こります。
  • 奇形は組織の発達障害と関連している。^[16]奇形は妊娠初期によく発生する。
  • 異形成は、組織の発達の問題によって起こる臓器レベルの障害である。^[16]
• 組織が形成された後にも症状が発生することがあります。
  • 変形は正常な組織への機械的ストレスによって生じる状態です。^[16]変形は妊娠中期または後期に発生することが多く、羊水過少症が原因である可能性があります。
  • 破壊は正常な組織の破壊を伴う。^[16]
• 複数の効果が特定の順序で発生する場合、それはシーケンスと呼ばれます。順序が不明な場合は、シンドロームと呼ばれます。

四肢異常は肢奇形と呼ばれます。これには、肢奇形、欠損指症、多肢症、多指症、合指症、多合指症、乏指症、短指症、軟骨無形成症、先天性無形成症または低形成症、羊膜索症候群、鎖骨頭蓋骨異形成症など、あらゆる形態の四肢異常が含まれます。[ ^17]

先天性心疾患には、動脈管開存症、心房中隔欠損症、心室中隔欠損症、ファロー四徴症などがあります。

神経系の先天異常には、二分脊椎、脳瘤、無脳症などの神経管欠損症が含まれます。その他の神経系の先天異常には、アーノルド・キアリ奇形、ダンディ・ウォーカー奇形、水頭症、小頭症、大脳皮質症、滑脳症、多小脳回、全前脳症、脳梁無形成症などがあります。^[18]

消化管の先天異常には、胃腸管狭窄症や閉鎖症、胃腸裂孔症などの穿孔など、さまざまな形態の疾患が含まれます。^[19]

腎臓および尿路の先天異常には、腎実質、腎臓、および尿集合器系が含まれる。^[20]

障害は両側性または片側性である可能性があり、個々の子供に異なる障害が共存していることも少なくありません。^[21]

先天性代謝疾患は先天性代謝異常とも呼ばれます。これらのほとんどは単一遺伝子の欠陥であり、通常は遺伝性です。多くは体の部分の構造に影響を及ぼしますが、機能のみに影響するものもあります。^[22]

その他の明確に定義された遺伝的条件は、ホルモン、受容体、構造タンパク質、イオンチャネルの生成に影響を及ぼす可能性があります。

妊娠中の母親のアルコール摂取は、頭蓋顔面異常、^[23]、脳損傷、^[24]、知的障害、^[25]、心臓病、腎臓異常、骨格異常、眼異常など、さまざまな永久的な先天異常を引き起こす可能性があります。^[26]

罹患した小児の有病率は米国でも少なくとも1％と推定されている^[27]。カナダでも同様である。

父親のアルコール摂取と子孫の健康との関係を調査した研究はほとんどない。^[28]

しかし、最近の動物研究では、父親のアルコール暴露と子の出生体重の減少との間に相関関係があることが示されています。学習や記憶の困難、多動、ストレス耐性の低下などの行動および認知障害は、父親のアルコール摂取に関連しています。^[29]雄親がアルコールに暴露された動物のストレス管理能力の低下は、母親のアルコール摂取が原因で胎児性アルコール症候群の子供が示すストレスに対する過剰な反応に似ています。これらの出生異常と行動障害は、父親の長期および短期のアルコール摂取の両方のケースで発見されました。^{[30] [31]同じ動物研究では、父親のアルコール暴露は、臓器サイズの有意な差と、出生時に}心室中隔欠損症を呈する子のリスク増加と相関していました。^[31]

先天性障害を引き起こす可能性のある毒性物質は催奇形性物質と呼ばれ、妊娠中の特定の医薬品や娯楽用薬物、妊娠中の多くの環境毒素が含まれます。^[32]

2010年に発表されたレビューでは、薬物使用に関連する6つの主要な催奇形性メカニズムが特定されました。それは、葉酸拮抗作用、神経堤細胞破壊、内分泌かく乱、酸化ストレス、血管破壊、および特定の受容体または酵素を介した催奇形性です。^[33]

出生異常の約 10% は、胎児期の催奇形性物質への曝露によって引き起こされると推定されています。^[34]これらの曝露には、薬物や薬剤への曝露、母親の感染症や疾患、環境や職業上の曝露が含まれます。父親の喫煙は、喫煙により父親の生殖細胞が酸化ダメージを受けると、子孫の出生異常や小児がんのリスクが増加するとも言われています。^{[35] [36]}催奇形性物質による出生異常は、潜在的に予防可能です。妊婦の約 50% が、妊娠中に少なくとも 1 つの薬剤に曝露しています。^[37]妊娠中、女性は汚染された衣類やパートナーの精液内の毒素から催奇形性物質に曝露される可能性もあります。^{[38] [30] [39]}追加の研究では、催奇形性曝露のために遺伝カウンセリングに紹介された 200 人のうち、52% が 1 つ以上の潜在的な催奇形性物質に曝露していたことがわかりました。^[40]

米国環境保護庁は、 ToxCastプログラム（ CompTox Chemicals Dashboardの一部）で1,065種類の化学物質と薬物物質を研究し、化学物質への曝露後の細胞代謝の変化に基づいて生体内での発達毒性を予測するために、 in silicoモデリングとヒト多能性 幹細胞ベースのアッセイを使用しました。2020年に発表された研究結果によると、1065種類の化学物質のうち19％で発達毒性の予測が得られました。^[41]

おそらく、最もよく知られている催奇形性薬剤はサリドマイドでしょう。これは、1950年代の終わり頃にグリューネンタール社によって睡眠導入剤および制吐剤として開発されました。吐き気を防ぐ能力があるため、1956年から1962年の間に世界中のほぼ50カ国で妊婦に処方されました。 ^{[42]ウィリアム}・マクブライドが1961年に市場から撤退する原因となった研究を発表するまでに、約8,000人から10,000人の重度の奇形児が生まれました。サリドマイドによって引き起こされる最も一般的な障害は、四肢の長骨の整復奇形でした。そのため、それ以外ではまれな奇形であるフォコメリアが、この新薬の催奇形性効果を認識するのに役立ちました。サリドマイドによって引き起こされるその他の奇形には、耳、目、脳、腎臓、心臓、消化管、呼吸器の奇形がありました。出生前に影響を受けた子供の40％が出生後すぐに死亡した。^{[42]サリドマイドは現在、}多発性骨髄腫やハンセン病の治療薬として使用されているが、治療を受けた女性患者には避妊が厳密に義務付けられているにもかかわらず、影響を受けた子供の出産が数件報告されている。

ビタミンAは、マルチビタミン剤などの治療用量でも胎児毒性のある唯一のビタミンです。これは、その代謝産物であるレチノイン酸が、いくつかの組織や臓器の発達においてシグナル分子として重要な役割を果たすためです。天然の前駆物質であるβ-カロチンは安全であると考えられていますが、動物の肝臓はレチノールなどの脂溶性ビタミンを蓄えるため、動物の肝臓を摂取すると奇形につながる可能性があります。^{[42]重度の} ニキビの治療によく使用されるビタミンA類似体であるイソトレチノイン（13-シス-レチノイン酸、商品名ロアキュタン）は、非常に強力な催奇形性物質であるため、妊婦が1回摂取しただけでも（経皮的に摂取した場合でも）、重篤な先天異常を引き起こす可能性があります。この影響のため、ほとんどの国では、妊婦に投与されないようにし、治療中および治療後少なくとも1か月は妊娠を防ぐことの重要性を患者に認識させるシステムが整っています。医学ガイドラインでは、過剰摂取すると催奇形性があるとして、妊婦はビタミンAの摂取量を1日あたり約700μgに制限すべきであるとも提言している。^{[43] [44]}ビタミンAや類似物質は、自然流産、早産、眼（小眼球症）、耳、胸腺、顔面の奇形、神経（水頭症、小頭症）および心血管系の欠陥、知的障害を引き起こす可能性がある。^[42]

抗生物質であるテトラサイクリンは、骨や歯の石灰化に悪影響を及ぼすため、生殖年齢の女性や子供には決して処方してはならない。「テトラサイクリン歯」は、歯の象牙質とエナメル質の両方の発達に欠陥があるため、茶色または灰色をしている。^[42]

いくつかの抗けいれん薬は、催奇形性が高いことが知られています。フェニトイン（別名ジフェニルヒダントイン）は、カルバマゼピンとともに、広い鼻底、口唇裂および/または口蓋裂、小頭症、爪および指の形成不全、子宮内発育不全、知的障害などを伴う胎児ヒダントイン症候群の原因となります。妊娠中に摂取されたトリメタジオンは、頭蓋顔面、心血管、腎臓、および脊椎の奇形、ならびに精神的および身体的発達の遅れを特徴とする胎児トリメタジオン症候群の原因となります。バルプロ酸には葉酸拮抗作用があり、二分脊椎などの神経管閉鎖関連障害を引き起こします。子宮内バルプロ酸曝露の結果として、 IQの低下や自閉症も最近報告されています。^[42]

ホルモン避妊は胎児に無害であると考えられている。しかし、PeterkaとNovotná ^[42]は、過去に流産を防ぐために使用された合成プロゲスチンは、そのアンドロゲン活性のために、女児の外部生殖器官の男性化を頻繁に引き起こしたと述べている。ジエチルスチルベストロールは、1940年代から1971年まで使用された合成エストロゲンであり、出生前曝露が膣の明細胞腺癌と関連付けられている。その後の研究では、男女ともに他の腫瘍や性器の先天性奇形のリスクが上昇することが示された。

すべての細胞増殖抑制剤は強力な催奇形性物質であるため、化学療法中または化学療法前に妊娠が発覚した場合、通常は中絶が推奨される。抗葉酸作用を持つ細胞増殖抑制剤のアミノプテリンは、1950年代から1960年代にかけて治療的中絶を誘発するために使用された。中絶に至らなかったケースもあったが、新生児は成長遅延、頭蓋骨癒合症、水頭症、顔面異形、知的障害、または脚の変形からなる胎児アミノプテリン症候群を呈した^{[42] [45]。}

飲料水は有害な毒素が移動する媒体となることがよくあります。重金属、元素、硝酸塩、亜硝酸塩、フッ化物は水を介して運ばれ、先天性疾患を引き起こす可能性があります。^[46]

硝酸塩は主に地下水源の飲料水に含まれており、強力な催奇形性物質である。オーストラリアの田舎で胎児死亡率や先天性奇形が頻繁に報告された後に実施された症例対照研究では、雨水ではなく硝酸塩を含む地下水を飲んだ人は、中枢神経系障害、筋骨格障害、心臓障害のある子供を出産するリスクがあることが判明した。^[47]

ベンゼンやトリクロロエチレンなどの塩素系溶剤や芳香族溶剤は、廃棄物処理の不備により水道水に混入することがある。この地域の症例対照研究によると、1986年までにマサチューセッツ州ウォーバーンの子供たちに白血病が発生しており、その発生率は予想発生率の4倍であった。さらに調査を進めると、白血病の発生率の高さと、トリクロロエチレンを含む製造廃棄物で著しく汚染された水を町に供給するという配水ミスとの間に関連があることが明らかになった。[ ^48]内分泌かく乱物質 であるDDTは、流産を誘発し、女性生殖器の発達を妨げ、先天性甲状腺機能低下症を引き起こし、おそらく小児肥満の原因となることが示された。^[42]

フッ素は、高濃度で水を介して伝染すると、催奇形性物質としても作用する。親の教育レベルを考慮して管理された中国からのフッ素曝露に関する2つの報告書によると、4.12 ppmのフッ素に曝露された親から生まれた子供のIQは、0.91 ppmのフッ素を含む水を飲んだ親から生まれた子供よりも平均7ポイント低かった。ラットで行われた研究では、飲料水中のフッ素濃度が高いとアセチルコリンエステラーゼのレベルが上昇し、胎児の脳の発達に影響を及ぼす可能性がある。最も顕著な影響は、5 ppmのレベルで確認された。^[49]

胎児は一酸化炭素の摂取によるダメージを受けやすく、妊娠中に吸い込むと有害となる場合があり、通常はタバコの直接煙または受動煙によるものです。非喫煙者の母親から生まれた乳児の一酸化炭素濃度は約 2% ですが、母親がタバコを吸っていた場合、この濃度は 6%～9% の範囲に急激に増加します。出生前の一酸化炭素中毒の他の可能性のある発生源としては、燃焼モーターの排気ガス、密閉された場所でのジクロロメタン (ペイント用シンナー、ワニス除去剤) の使用、欠陥のあるガス給湯器、屋内バーベキュー、換気の悪い場所での裸火、高度に汚染された地域での大気曝露などがあります。^[50]妊娠の最初の 2 トリメスターに有毒レベルの一酸化炭素にさらされると、子宮内発育遅延につながる可能性があり、その結果、赤ちゃんの成長が阻害され、同じ妊娠週数の赤ちゃんの 90% よりも小さく生まれます。一酸化炭素への慢性曝露の影響は、母親が曝露した妊娠の段階によって異なります。胎芽期の曝露は、終脳形成不全、幼児期の行動障害、小脳容積の減少などの神経学的影響をもたらす可能性があります。また、胎芽期の一酸化炭素曝露により、手足の奇形、股関節形成不全、股関節亜脱臼、四肢無形成、舌下垂を伴う上顎下顎閉鎖などの骨格異常が生じる可能性もあります。また、胎芽発育35日目から40日目の間に一酸化炭素に曝露すると、子供が口蓋裂を発症するリスクが高まります。一酸化炭素または汚染オゾンへの曝露は、心室中隔、肺動脈、心臓弁の心臓欠陥につながる可能性もあります。^[51]一酸化炭素への曝露の影響は胎児期の胎児発育の後半には減少しますが、それでも無酸素性 脳症を引き起こす可能性があります。^[52]

産業汚染は先天性障害を引き起こすこともある。^[53]石油化学およびプラスチック会社であるチッソ株式会社は、 37年間にわたって水俣湾の水を推定27トンのメチル水銀で汚染し、地元の水道を汚染した。これにより、この地域の多くの人々が「水俣病」として知られるようになった病気を発症した。メチル水銀は催奇形性物質であるため、湾岸の住民の水銀中毒は子孫に神経学的欠陥をもたらした。子宮内で水銀中毒にさらされた乳児は、脳性麻痺、運動失調、精神運動発達の阻害、知的障害の素因を示した。 ^[54]

埋立地は胎児の発育に悪影響を及ぼすことがわかっています。広範囲にわたる調査により、埋立地は埋立地の近くに住む母親から生まれた赤ちゃんにいくつかの悪影響を及ぼすことがわかっています。低出生体重、先天異常、自然流産、胎児および乳児死亡率などです。ナイアガラの滝近くのラブ運河周辺とニュージャージー州のリパリ埋立地で行われた調査では、埋立地から遠い地域よりも低出生体重児の割合が高いことが示されています。カリフォルニアで行われた調査では、投棄の時間と量と、低出生体重および新生児死亡との間に正の相関関係があることが示されました。英国の調査では、埋立地の近くに住む妊婦と、神経管欠損、尿道下裂、尿道上裂、および腹壁欠損(腹壁破裂や臍帯脱出症など) などの先天性疾患のリスク増加との間に相関関係があることが示されました。ウェールズのコミュニティで行われた調査でも、腹壁破裂の発生率増加が示されました。ヨーロッパの有害廃棄物処理場 21 か所に関する別の研究では、3 km 以内の住民は先天異常児を出産するリスクが高く、土地からの距離が離れるにつれてリスクが減少することが示されています。これらの先天異常には、神経管欠損、心室中隔の奇形、動脈と静脈の異常、染色体異常などが含まれます。^[55]埋立地の近くに住むコミュニティを見ると、環境正義が浮かび上がります。埋立地の大部分は、貧困層、主に黒人のコミュニティの近くにあります。たとえば、1920 年代初頭から 1978 年の間、ヒューストンの人口の約 25% は黒人でした。しかし、この時期の埋立地と焼却炉の 80% 以上は、これらの黒人コミュニティにありました。^[56]

環境正義に関するもう一つの問題は鉛中毒である。妊娠中に胎児が鉛にさらされると、学習障害や成長の遅れが生じる可能性がある。一部の塗料（1978年以前）やパイプには鉛が含まれている。そのため、鉛塗料が塗られた家に住む妊婦は鉛を含む粉塵を吸い込み、胎児が鉛にさらされることになる。鉛パイプを飲料水や調理水として使用すると、鉛とともにこの水が摂取され、胎児がこの毒素にさらされることになる。この問題は貧しい地域でより多く発生している。なぜなら、裕福な家庭ほど家の塗り直しやパイプの改修を行うことができるからである。^[57]

子宮内膜症は女性の胎児に影響を与え、先天性奇形のリスクが30％高まり、新生児が在胎週数に対して小さい体格になるリスクが50％高まります。^[58]

妊娠前の父親の喫煙は、子孫の先天異常のリスク増加と関連している。^[28]

喫煙は父親の生殖細胞にDNA変異を引き起こし、それが子孫に受け継がれる可能性がある。タバコの煙は生殖細胞DNAに対して化学的変異原として作用する。生殖細胞は酸化ダメージを受け、その影響はmRNA生成の変化、不妊症、胚および胎児の発達段階における副作用として現れる。この酸化ダメージは父親の生殖細胞にエピジェネティックまたは遺伝的変化をもたらす可能性がある。胎児リンパ球は受胎前の父親の喫煙習慣の結果として損傷を受けている。^{[36] [38]}

父親の喫煙と、5歳までに小児がん（急性白血病、脳腫瘍、リンパ腫など）を発症する子どものリスク増加との相関関係は確立されている。父親の喫煙が胎児にどのようなダメージを与えるのか、また父親が喫煙するどの時期が子どもに最も有害であるかについては、現在ほとんどわかっていない。^[36]

垂直感染とは、細菌、ウイルス、まれに寄生虫が妊娠中や出産時に母親から胎芽、胎児、乳児に直接感染することによって引き起こされる感染症です。 ^[59]

先天性疾患は当初、遺伝的要因のみによるものと考えられていた。しかし、1940年代初頭、オーストラリアの小児眼科医ノーマン・グレッグは、彼の診療所にやってくる乳児は遺伝的要因による乳児よりも先天性白内障を発症する割合が高いというパターンに気づき始めた。^{[60] 1941年10月15日、グレッグは、先天性白内障を患う78人の子供のうち68人が、オーストラリア軍キャンプで発生した風疹の流行により}胎内で感染していたという発見を説明した論文を発表した。これらの発見により、グレッグは、先天性疾患の環境的原因が実際に存在する可能性があることを確信した。

風疹は、目、内耳、心臓、そして時には歯の異常を引き起こすことが知られています。より具体的には、胎児が発育の5週から10週（特に6週）の間に風疹にさらされると、目に白内障や小眼球症を引き起こす可能性があります。母親が内耳の発育に重要な9週の間に風疹に感染すると、コルチ器官が破壊され、難聴を引き起こす可能性があります。心臓では、出生後も動脈管が残る可能性があり、高血圧につながります。風疹は、心臓の心房中隔欠損症や心室中隔欠損症を引き起こす可能性もあります。妊娠中期に風疹にさらされると、胎児に中枢神経系の奇形が生じる可能性があります。しかし、風疹の感染は母親で検出されなかったり、誤診されたり、認識されなかったりすることがあり、また一部の異常は子供の人生が進むまで明らかにならないため、風疹による先天異常の正確な発生率は完全にはわかっていません。胎児の発育中に母親が感染するタイミングによって、先天異常のリスクと種類が決まる。胎児が発育するにつれて、異常のリスクは減少する。最初の 4 週間に風疹ウイルスにさらされた場合、奇形のリスクは 47% である。5 週目から 8 週目にさらした場合は 22%、9 週目から 12 週目にさらした場合は 7%、13 週目から 16 週目にさらした場合は 6% となる。発育の最初の 8 週間にさらした場合は、早産や胎児死亡につながることもある。これらの数字は、出生直後の乳児の検査から算出されている。したがって、精神障害は、子供の人生の後半まで明らかにならないため、パーセンテージには含まれていない。精神障害を含めた場合、これらの数字ははるかに高くなるだろう。^[61]

その他の感染性因子としては、サイトメガロウイルス、単純ヘルペスウイルス、高体温、トキソプラズマ症、梅毒などがある。母親がサイトメガロウイルスにさらされると、胎児に小頭症、脳石灰化、失明、脈絡網膜炎（失明の原因となる）、肝脾腫、髄膜脳炎を引き起こす可能性がある。^[61]小頭症は胎児の頭が異常に小さい疾患であり、^[62]脳石灰化は脳の特定の領域に異常なカルシウム沈着があることを意味し、^[63]髄膜脳炎は脳が肥大する疾患である。これら3つの疾患はすべて、脳機能の異常や知的障害を引き起こす。肝脾腫は肝臓と脾臓が肥大し、消化器系の問題を引き起こす。^{[64]また、}核黄疸や点状出血を引き起こすこともある。核黄疸は皮膚の黄色い色素沈着、脳障害、難聴を引き起こします。^[65]点状出血は毛細血管が出血し、皮膚に赤/紫色の斑点が現れる病気です。^[66]しかし、サイトメガロウイルスは胎児にとって致命的となることが多いです。ジカウイルスは妊婦から胎児に感染し、小頭症を引き起こすこともあります。

単純ヘルペスウイルスは、小頭症、小眼球（異常に小さい眼球）^[67]、網膜異形成、肝脾腫、知的障害^[61]を引き起こす可能性があります。小眼球と網膜異形成はどちらも失明を引き起こす可能性があります。しかし、乳児で最も一般的な症状は、生後3週間以内に発症する炎症反応です。^[61]高体温は無脳症を引き起こし、乳児の脳と頭蓋骨の一部が欠損しています。^{[61] [68]}母親がトキソプラズマ症にさらされると、乳児の脳石灰化、水頭症（精神障害の原因）^[69]、知的障害を引き起こす可能性があります。脈絡網膜炎、小眼球、眼の欠陥など、その他の出生異常も報告されています。梅毒は、胎児が感染すると先天性難聴、知的障害、肝臓や肺などの臓器のびまん性線維症を引き起こす。^[61]

例えば、母親の食事にビタミンB群である葉酸が不足すると、神経管の細胞奇形を引き起こし、二分脊椎につながる可能性があります。母親が妊娠前と妊娠12週以降に葉酸4mgを摂取すると、神経管奇形などの先天性疾患を72％予防できます。^[70]葉酸、またはビタミンB9_は、胎児の神経系の発達を助けます。^[70]

マウスを使った研究では、受胎前にオスのマウスに食事を与えないと、子孫の血糖値が著しく低下することが明らかになっています。^[71]

限られた空間での成長による外部からの物理的衝撃や制約により、細胞構造が意図せず変形したり分離したりして、最終形状が異常になったり、損傷した構造が期待通りに機能しなくなったりすることがあります。羊水過少症によるポッター症候群がその一例です。この発見は、遺伝学が肥満、糖尿病、がんなどの疾患に個人をどのように罹患させるかを将来的に理解する上で重要です。^[72]

子宮内で発達する多細胞生物の場合、物理的な干渉や双子などの同様に発達している他の生物の存在により、2つの細胞塊がより大きな全体に統合され、結合した細胞は両方の細胞塊の意図された成長パターンを満たす方法で発達し続けようとすることがあります。^[73] 2つの細胞塊は互いに競合することがあり、さまざまな構造を複製または融合する場合があります。その結果、結合双生児などの状態が発生し、結果として生じる結合した生物は、子宮の生命維持環境を離れ、生物学的プロセスを独立して維持しようとする必要があるときに、出生時に死亡する可能性があります。

先天異常の遺伝的原因には、母親または父親からの異常遺伝子の継承、および胎児を生み出した生殖細胞の1つにおける新たな変異が含まれる。男性の生殖細胞は女性の生殖細胞よりもはるかに速い速度で変異し、父親が年をとるにつれて生殖細胞のDNAは急速に変異する。 ^{[35] [74]}卵子がDNAに損傷のある精子で受精すると、胎児が異常に発達する可能性がある。^{[74] [75]}

遺伝性疾患はすべて先天性（出生時に存在する）ですが、後年まで発現したり認識されたりしない場合があります。遺伝性疾患は、単一遺伝子欠陥、複数遺伝子疾患、または染色体欠陥に分類できます。単一遺伝子欠陥は、常染色体遺伝子の両方のコピーの異常（劣性疾患）から発生する場合もあれば、2 つのコピーのうちの 1 つだけの異常（優性疾患）から発生する場合もあります。一部の疾患は、染色体上で隣接して位置する少数の遺伝子の欠失または異常によって発生します。染色体疾患では、数百の遺伝子を含む染色体（または染色体全体）の大部分が失われたり重複したりします。大きな染色体異常は、常に多くの異なる身体部位や器官系に影響を及ぼします。

精子細胞の非遺伝的欠陥、例えば胚の発育に重要な精子の尾部と頸部にある中心小体の変形やその他の構成要素が欠陥を引き起こす可能性がある。 ^{[76] [77]}

貧困地域の低い社会経済的地位には、「環境ストレス要因およびリスク要因」への曝露が含まれる可能性がある。 ^[78]社会経済的不平等は、一般的に、カータイアズ・モリス・スコア、多重貧困指数、タウンゼント貧困指数、ジャーマン・スコアによって測定される。^[79]たとえば、ジャーマン・スコアは、「失業、過密、ひとり親、5歳未満、独居高齢者、民族、低い社会階級、居住地の流動性」を考慮している。^[79]ヴォスのメタ分析では、これらの指標は、低SES地域が母親の健康に与える影響を見るために使用されている。メタ分析では、個々の研究のデータは1985年から2008年まで収集された。^[79]ヴォスは、出生前の逆境と貧困地域の間には相関関係があると結論付けている。^[79]他の研究では、低SESは子宮内の胎児の発達および成長遅延と密接に関連していることが示されている。^[80]研究によると、低所得世帯で生まれた子どもは「早産、低出生体重、または窒息、先天性欠損、障害、胎児性アルコール症候群、エイズを患って生まれる可能性が高い」とされている。^[80]ブラッドリーとコーウィンは、先天性障害は母親の栄養不足、貧しい生活習慣、母親の薬物乱用、そして「胎児の発育に悪影響を与える危険物（有毒廃棄物置き場）のある地域に住んでいること」から生じるとも示唆している。^{[80]不平等が母親の健康に及ぼす影響を調べたメタ分析では、貧困地域では喫煙、薬物、アルコールの使用などの行動が促進されることが示唆された。 [78]}社会経済的要因と民族性をコントロールした後、いくつかの個別の研究で周産期死亡率や早産などの結果との関連が示された。^[78]

広島と長崎の原爆被爆者、通称「被爆者」の場合、その後妊娠した子どもに先天異常や奇形が統計的に増加したという証拠は見つからなかった。また、以前に放射線治療を受けていたがん生存者のその後妊娠した子どもにも、先天異常や奇形が統計的に増加したという証拠は見つからなかった。[ ^{81] [82] [83] [84]} 広島と長崎で生存した女性で、相当量の放射線に被爆したにもかかわらず妊娠できた女性がその後出産した子どもの異常や先天異常の発生率は、日本人全体と比べて高くはなかった。^{[85] [86]}

父親の放射線被曝が子孫に与える影響について研究した研究は比較的少ない。チェルノブイリ原発事故後、1990年代には、被曝した父親の生殖細胞系列のDNAにミニサテライト変異が生じ、それが子孫に受け継がれたと推測された。 ^{[30] [87]}しかし、最近では世界保健機関が「父親の被曝前または被曝後に妊娠した子供は、突然変異頻度に統計的に有意な差は見られなかった」と述べている。^[88]この統計的に有意でない増加は、事故処理作業員の子供を分析した独立した研究者によっても確認された。^[89]動物実験では、オスのマウスが比較にならないほど大量のX線照射を受けた結果、子孫に先天性欠損症が生じたことが明らかになっている。^[38]

1980年代、英国カンブリア州西部の核処理施設の近くに住む子供たちに比較的高い割合で小児白血病がみられたことから、研究者らは、がんが父親の放射線被曝によるものかどうかを調査した。父親の放射線被曝と子供のがんの間には有意な関連性が見られたが、他の核処理施設に近い地域でのさらなる調査では、同じ結果は得られなかった。^{[38] [30]その後、これは}シースケール・クラスターであると判定され、その有力な仮説は、外国人労働者の流入が、英国人平均とは異なる人種内での白血病発症率を示し、カンブリア周辺で予想よりも6人の子供が観察されたクラスターをもたらしたというものであった。^[90]

出産時の合併症は、高齢出産（35歳以上）になるとより頻繁に起こる可能性があります。合併症には、胎児発育不全、妊娠中毒症、胎盤早期剥離、早産、死産などがあります。これらの合併症は、子供だけでなく母親にも危険をもたらす可能性があります。^[91]

父親の年齢が子孫に与える影響はまだ十分に理解されておらず、母親の年齢が子孫に与える影響に比べるとはるかに研究が進んでいない。^[92]父親は母親よりも生殖細胞を介して子孫に多くのDNA変異を比例的に与えており、父親の年齢がどれだけの変異が受け継がれるかを決定する。これは、人間が年を取るにつれて、男性の生殖細胞は女性の生殖細胞よりもはるかに速い速度で変異を獲得するためである。^{[35] [38] [74]}

心室中隔欠損症、心房中隔欠損症、動脈管開存症の子孫の発生率が約5％増加する原因は、父親の高齢化と相関していることが判明している。父親の高齢化は、軟骨無形成症やアペール症候群のリスク増加にも関連している。20歳未満の父親から生まれた子孫は、動脈管開存症、心室中隔欠損症、ファロー四徴症の影響を受けるリスクが増加する。これは、環境曝露やライフスタイルの選択によるのではないかと仮説が立てられている。^[92]

研究により、父親の高齢と四肢奇形、多系統症候群、ダウン症候群などの出生異常のリスクとの間に相関関係があることが判明している。^{[74] [35] [93]}最近の研究では、ダウン症候群の症例の5〜9％は父親の影響によるものであると結論付けられているが、この調査結果は議論の余地がある。^{[74] [75] [35] [94]}

父親の高齢化が母親の流産や胎児死亡の可能性の増加と関連していることを示す具体的な証拠がある。^[74]

一部の先天異常の原因の特定は大きく進歩しているが、約 65% の原因は不明または特定できない。^[34]これらは散発性と呼ばれ、原因不明、母親の生活環境に関係なくランダムに発生、^[95]将来の子供の再発リスクが低いことを意味する用語である。異常の 20～25% は「多因子」原因であると思われる。つまり、複数の軽微な遺伝子異常と環境リスク要因の複雑な相互作用を意味する。異常の別の 10～13% は、純粋に環境的原因 (母親の感染症、病気、薬物乱用など) である。異常の 12～25% のみが純粋に遺伝的原因である。これらのうち、大部分は染色体異常である。^[96]

先天性疾患は人間に限らず、牛を含む様々な動物種にも見られます。そのような疾患の一つに、脊椎の反転、腹部の内臓の露出、四肢の異常を特徴とするシストソーム反射症があります。^[97]

葉酸サプリメントは神経管欠損のリスクを低下させる。暫定的な証拠はL-アルギニンが子宮内発育遅延のリスクを低下させる役割を果たすことを裏付けている。^[98]

新生児スクリーニング検査は1960 年代初頭に導入され、当初は 2 つの疾患のみを対象としていました。それ以来、タンデム質量分析法、ガスクロマトグラフィー質量分析法、および DNA 分析によって、はるかに広範囲の疾患をスクリーニングすることが可能になりました。新生児スクリーニングでは、主に乾燥血液スポットサンプルを使用して代謝物と酵素活性を測定します。^[99]スクリーニング検査は、ある程度治療可能な重篤な疾患を検出するために行われます。^[100]早期診断により、治療食に関する情報、酵素補充療法、および臓器移植の準備が可能になります。^[101]さまざまな国が、いくつかの代謝疾患 (先天性代謝異常(IEM)) や、嚢胞性線維症やデュシェンヌ型筋ジストロフィーなどの遺伝性疾患のスクリーニングをサポートしています。^{[100] [102]} タンデム質量分析法は、IEM や、乳幼児突然死症候群、揺さぶられっ子症候群の調査にも使用できます。^[100]

スクリーニングは出生前にも実施することができ、頸部スキャンなどのスキャンを行う産科超音波検査が含まれる場合があります。3D超音波スキャンでは、構造的異常の詳細な情報が得られます。

先天異常による死亡者数は、1990年の年間751,000人から2013年には約632,000人に減少しました。 ^[12]死亡者数が最も多いのは先天性心疾患（323,000人）で、次いで神経管欠損（69,000人）となっています。^[12]

多くの研究により、特定の先天性奇形の発生頻度は子供の性別に依存することがわかっています（表）。^{[104] [105] [106] [107] [108]}たとえば、幽門狭窄症は男性に多く発生しますが、先天性股関節脱臼は女性に 4 ～ 5 倍多く発生します。腎臓が 1 つの子供では男性が約 2 倍であるのに対し、腎臓が 3 つの子供では女性が約 2.5 倍多くなります。進化の過程で減少した肋骨、椎骨、歯などの臓器が過剰な乳児にも同じパターンが見られ、そのような乳児には女性が多くなります。逆に、それらの臓器が少ない乳児には男性が多くなります。無脳症は女性に約 2 倍多く発生することが示されている。^[109]指が 6 本で生まれる男児の数は、女児の数の 2 倍です。^[110]現在では、出生前に胎児の先天異常を検出するための様々な技術が利用可能である。^[111]

新生児の約3％に「重大な身体的異常」があり、これは美容上または機能上重要な身体的異常を意味します。^[112] 身体的先天異常は米国における乳児死亡の主な原因であり、乳児死亡全体の20％以上を占めています。全児童の7～10％^{[説明が必要]}は、先天異常の診断または治療のために広範囲にわたる医療ケアを必要とします。^[113]

• データ^[108]は異性の双生児について得られた。** — データ^[116]は1983年から1994年にかけて得られた。

PMラジェフスキーとALシャーマン（1976）は、生物のシステムとの関係で先天異常の頻度を分析した。系統発生的に若い臓器やシステムの異常については、男性に多く見られることが記録された。^[114]

病因に関しては、性差は、18週目から始まる胚発生中の男性の生殖腺の分化の前後に現れることで区別できる。そのため、男性胚のテストステロンレベルは大幅に上昇する。^[118]男性胚と女性胚のその後のホルモン的および生理学的差異は、先天性欠損症の頻度における性差をある程度説明することができる。^[119]生殖機能の詳細や環境的および社会的要因の影響によって、男女間の出生異常の頻度に観察される差を説明することは困難である。

CDC と National Birth Defect Project は、米国における出生異常の発生率を調査しました。主な調査結果は次のとおりです。

• ダウン症候群は最も一般的な疾患であり、推定有病率は出生児10,000人あたり14.47人で、毎年約6,000人が診断されていることになる。
• 約 7,000 人の赤ちゃんが口蓋裂、口唇裂、またはその両方を持って生まれます。

• 特発性
• 先天性疾患の一覧
• ICD-9 コード 740-759 の一覧: 先天異常
• 奇形症候群
• マーチ・オブ・ダイムズ
• ミトコンドリア病
• 国立出生異常予防ネットワーク、1997年設立
• 余分な身体部分