この記事のまとめ

エクソーム解析(全エクソームシーケンス:WES)は、ヒトの遺伝情報のうちタンパク質の設計図にあたる「エクソン領域」(全体の約1〜2%)を集中的に読み解く検査です。この狭い領域に、現在知られている遺伝性疾患の原因変異の約85%が集中しているため、限られたコストと時間で単一遺伝子疾患のリスクを幅広く調べられる点が特徴です。通常のNIPT(新型出生前診断)が13・18・21トリソミーなど「染色体の数の変化」を血液から非確定的に調べるスクリーニング検査であるのに対し、エクソーム解析は染色体よりもさらに細かい「遺伝子一つひとつの変化」に踏み込む検査であり、位置づけが異なります。ヒロクリニックでは、NIPT陽性後の確定検査である羊水検査を受けられる方を対象に、国内の検査機関と連携したエクソーム解析の知見を無料でご案内しています。ただし、どのような高度な検査にも限界はあります。意義不明な変異(VUS)が見つかる可能性や、すべての病気を発見できるわけではない点は、検査を検討する前に必ず知っておいていただきたい内容です。

この記事でわかること

  • エクソーム解析(WES)とは何か、通常のNIPTとの違いと位置づけ
  • エクソーム解析で何がわかるか(単一遺伝子疾患・de novo変異・微小な構造異常)
  • 対象となるケースと、検査の流れ・必要な検体・結果までの期間
  • 検査の限界と注意点(非確定的な部分・意義不明な変異・遺伝カウンセリングの必要性)
  • 費用・プランの位置づけとよくある質問

赤ちゃんの健康や、ご自身の遺伝的な体質について深く知るための「遺伝子検査」。近年、医療技術の進歩により「エクソーム解析(全エクソームシーケンス:WES)」という言葉を耳にする機会が増えました。

ヒロクリニックでは、これまでに75,000件を超えるNIPT検査実績を積み重ねてきました(利用者満足度98.8%、2023年12月株式会社イージークラウド調べ)。一般的なNIPTにとどまらず、この高度なエクソーム解析技術の知見を取り入れた検査体制を整え、必要に応じた手厚いアフターフォローを提供しています。この記事では、エクソーム解析の仕組みや、通常のNIPT・全ゲノム解析(WGS)との違い、対象となるケース、そして検査の限界まで、専門用語をかみ砕きながら医師監修のもとで解説します。

エクソーム解析(WES)とは?通常のNIPTとの違い

遺伝子の「意味のある部分」だけを狙い撃ちする技術

ヒトの身体の設計図である「ゲノム(全遺伝情報)」。このゲノムはおよそ30億個もの塩基対(DNAの文字)で構成されていますが、実はそのすべてが身体を作るタンパク質の情報を記しているわけではありません。

タンパク質の設計図が書かれている領域を「エクソン」、それ以外の働きが完全には解明されていない領域を「イントロン」などと呼びます。ヒトゲノム全体の中でエクソンが占める割合はわずか1〜2%にすぎません。それにもかかわらず、現在知られている遺伝性疾患の原因となる変異の約85%が、このわずか1〜2%の「エクソン領域」に集中していることがわかっています。

エクソーム解析は、この「エクソン領域(エクソーム)」だけを特殊な技術で抽出し、集中的に読み解く手法です。分厚い辞書の全ページを最初から最後まで読むのではなく、重要な項目が集まった索引だけを効率的に読み解くイメージを持っていただくとわかりやすいでしょう。私自身、外来でこの検査をご説明する際は、まずこの「範囲の違い」から話すようにしています。専門用語よりも先に、何を調べる検査なのかをイメージしていただくことが理解の近道だと感じているからです。

エクソーム解析(WES)がゲノム全体のうちタンパク質の設計図であるエクソン領域を集中的に読み解く様子を示したイメージ図

通常のNIPTとは調べる対象も精度の性質も異なります

「NIPTですでに検査しているから、エクソーム解析は不要では」と思われる方もいらっしゃいます。ですが、この二つはそもそも調べている対象が違います。通常のNIPTは、母体血液中の胎児由来DNA断片をもとに、13・18・21トリソミーなど「染色体の数の変化」を調べる非確定的検査です。一方でエクソーム解析は、染色体の数ではなく、遺伝子一つひとつの「文字の並び(配列)」に生じた変化を読み解く検査であり、通常のNIPTでは対象にならない単一遺伝子疾患の評価に踏み込みます。NIPTの位置づけについては、日本産科婦人科学会も情報を公開しています。

比較項目通常のNIPTエクソーム解析(WES)
調べる対象染色体の数の変化(13・18・21トリソミーなど)遺伝子配列の変化(単一遺伝子疾患)
検体母体の血液(cfDNA)主に羊水(絨毛・血液を用いる場合もある)
検査の性質非確定的検査(スクリーニング)変異の直接検出に近いが、臨床的意義の判定には限界がある
受けられる時期妊娠初期から可能主に羊水検査が可能な時期以降
位置づけまず受けるスクリーニング検査より詳細な原因を調べる精密検査

つまり、通常のNIPTとエクソーム解析は「どちらが優れているか」という関係ではなく、調べる階層が異なる補完的な検査と捉えていただくのが正確です。染色体の数はNIPTで、遺伝子配列の変化はエクソーム解析で、というように役割を分けて考えてください。両方の結果を組み合わせることで、赤ちゃんの状態をより多角的に把握できるようになります。

次世代シーケンサー(NGS)と解析精度の科学

エクソーム解析を臨床の現場で実用化させたのが、「次世代シーケンサー(NGS)」という解析機器です。NGSは、数千万から数億個の細かなDNA断片を同時並行で、かつ高速に読み取ることができます。

信頼性を担保する「カバレッジ(深度)」とは

遺伝子検査において、「単に読み取れたかどうか」だけでなく「どれだけ確実に、エラーなく読み取れたか」が重要です。この解析データの信頼性を測る指標が「カバレッジ」(読み取りの深さを示す指標)です。

カバレッジCとは、ターゲットとする特定のDNA領域が、シーケンサーによって平均して何回繰り返し読み取られたかを示す数値です。1回あたりの読み取り塩基長(リード長)をL、総リード数をN、ターゲット領域の総塩基対数をGとしたとき、以下の式で定義されます。

C=L×N/G

例えば、ある遺伝子変異が検体中にごくわずかしか含まれていないような微細なケースであっても、このカバレッジCを高く(深く)設定して何度も繰り返し読み取ることで、機械的なノイズに埋もれることなく変異を検出しやすくなります。ヒロクリニックが連携する国内の検査機関(東京衛生検査所)では、「深度100倍」という水準を目安に、見落としを防ぐデータ取得を行っています。

次世代シーケンサー(NGS)がDNA断片を高速に読み取り、カバレッジ(深度)を高めて解析精度を担保する仕組みのイメージ図

エクソーム解析で何がわかるか

エクソーム解析で評価の対象となるのは、主に単一遺伝子疾患、de novo変異(新生突然変異)、そして一部の微小な構造異常です。それぞれどのようなものか、順番に見ていきましょう。

単一遺伝子疾患

一つの遺伝子の変化が原因で発症する病気を「単一遺伝子疾患」と呼びます。骨や軟骨の形成に関わる病気、心臓の構造に関わる病気、神経発達に関わる病気など、種類は200を超えます。エクソーム解析は、こうした単一遺伝子疾患の原因になりうる変異をエクソン領域から幅広く探索できる検査です。単一遺伝子疾患そのものについては、単一遺伝子疾患の解説記事でも詳しく取り上げていますので、あわせてご覧ください。

de novo変異(新生突然変異)

単一遺伝子疾患というと「家系に同じ病気の人がいる場合だけ心配すればいい」と思われがちですが、実際にはそうとは限りません。エクソーム解析で見つかる変異の多くは、両親のどちらからも受け継いでいない、赤ちゃんの代で新しく生じた「de novo変異(新生突然変異)」。家族歴がないからといって単一遺伝子疾患のリスクがゼロとは言い切れない、という点は知っておいていただきたい事実です。

単一遺伝子疾患が生じる二つの経路 お父さんの遺伝子 お母さんの遺伝子 赤ちゃんの遺伝子 (両親から受け継ぐ場合) 赤ちゃんの遺伝子 (de novo変異=新しく生じる) 家系に病歴がなくても 新しい変化は起こりうる 単一遺伝子疾患の リスク評価対象 単一遺伝子疾患の原因となる変異は、両親から受け継ぐ場合だけでなく、赤ちゃんの代で新しく生じる「de novo変異」の場合もあります

微小な構造異常

エクソーム解析では、一塩基レベルの変化だけでなく、エクソン領域内に限られる比較的小さな欠失・重複(コピー数の変化)が見つかることもあります。ただし、染色体全体にまたがるような大きな構造異常の検出は、後述のとおりエクソーム解析が得意とする範囲ではありません。調べたい内容によって適した検査手法が異なるため、どの範囲まで調べる必要があるかを医師と相談しながら決めていくことが大切です。

全ゲノム解析(WGS)やマイクロアレイ検査との違い

遺伝子を調べる方法にはいくつか種類があります。それぞれの特徴を比較してみましょう。

比較項目エクソーム解析(WES)全ゲノム解析(WGS)マイクロアレイ検査
解析対象エクソン領域(約1〜2%)ゲノム全域(100%)特定の染色体の微細な欠失・重複
得意なこと既知の疾患原因遺伝子の特定、効率的な解析未知の領域の探索、複雑な構造異常の発見染色体レベルの数の異常や構造異常の検出
データ量・時間比較的少なく、解析・報告が早い傾向非常に膨大で、解析・保管に時間を要する比較的早い
費用感WGSに比べて抑えやすい高額になりやすい中程度

エクソーム解析は、疾患に直結しやすい「意味のある部分」にリソースを集中させるため、コストと網羅性のバランスに優れた検査です。一方で、非コード領域まで含めてより広く調べたい場合には、全ゲノム解析(WGS)が選択肢になります。WGSの詳しい内容は全ゲノム解析(WGS)についての記事で解説しています。

このページのWESとWGSの対象範囲 エクソーム解析(WES)=このページで解説 ホールゲノム解析(WGS) 濃い部分(約1〜2%)=WESの対象範囲/下段全体(100%)=WGSの対象範囲 WESはエクソン領域(約1〜2%)、WGSはゲノム全域(100%)を解析対象とします

対象となるケース

ヒロクリニックでは、NIPTを受検し陽性判定を受けたのち、確定検査として羊水検査を受けられる方を対象に、エクソーム解析の知見を取り入れた検査体制を無料でご案内しています。これに加えて、次のようなケースでも医師と相談のうえエクソーム解析が検討されることがあります。

  • 超音波検査で気になる所見(形態異常など)が見つかり、原因をより詳しく調べたい場合
  • ご家族に遺伝性疾患の既往があり、リスクについて詳しく知りたい場合
  • 通常のNIPTでは対象とならない単一遺伝子疾患のリスクについても評価したい場合

該当するかどうかご不明な場合は、自己判断ではなくカウンセリング時の医師相談が基本です。プランの選び方に迷う方はプラン診断もご活用いただけます。

「検査を受けたほうがいいのか、受けなくてもいいのか」という迷いを抱えたままご相談にいらっしゃる方は少なくありません。私自身、こうしたご相談を受けるとき、まずお伝えしているのは「検査を受けること自体がゴールではない」という点です。検査で得られる情報の量と、ご家族が実際に知りたい情報とのバランスを一緒に考えることが、最初の一歩になります。焦って結論を出す必要はありません。

検査の流れ・必要な検体・結果までの期間

ヒロクリニックにおける遺伝子検査(NIPTや羊水検査時の解析)は、以下のような流れで進みます。

  1. ご予約・カウンセリング:24時間受付のWeb予約からお申し込みください。オンラインカウンセリングにて、医師がご不安やご希望を伺います。
  2. 検体採取:NIPTの場合はご来院いただき母体からの採血(10ml程度)、エクソーム解析は主に羊水検査時に採取した羊水を用います。
  3. 国内検査所での解析:提携する東京衛生検査所にて、専用の機器でエクソン領域を濃縮し、次世代シーケンサー(NGS)で読み取ります。
  4. バイオインフォマティクス解析:読み取った膨大なデータから、意味のある変異を抽出し、既知の疾患データベースと照合します。
  5. 結果のご報告:結果が出次第、マイページや医師からのご説明でお知らせします。必要に応じて、今後についてのアドバイスも行います。

通常のNIPTは検体が国内で解析されるため最短数日での報告が可能ですが、エクソーム解析は扱うデータ量がNIPT単体よりもはるかに多いため、詳細な解析には相応の期間を要します。正確な目安は検体の状態によって変わるため、カウンセリング時に医師から個別にご案内しています。

ヒロクリニックNIPTの予約はこちら

お電話でのご相談はこちら:0120-169-629

検査の限界と注意点

非常に有用なエクソーム解析ですが、万能の検査ではありません。検査を受ける前に知っておくべき限界も、しっかりとお伝えするのがヒロクリニックの姿勢です。

  • エクソン以外の領域は見えない:タンパク質の設計図を持たない残り98%の領域にある異常(遺伝子の働きを調整する部分の異常など)は、この検査では発見できません。
  • 大きな構造異常の検出には不向き:染色体の大きな欠失・重複・転座といった構造変化は、マイクロアレイ検査など別の手法のほうが適している場合があります。
  • 「意義不明な変異(VUS)」が見つかる可能性:変異は見つかったものの、それが実際に病気を引き起こすものか、単なる個人差なのか、現時点の医学では判定できない「意義不明な変異」(VUS)というケースがあります。
  • 偶発的所見の可能性:今回調べたい疾患とは無関係な、別の疾患リスクに関わる変異が偶然見つかることもあります。
  • すべての病気がわかるわけではない:遺伝子が関与しない病気や、まだ医学的に解明されていない領域が原因の病気は、この検査だけでは特定できません。

こうした限界があるからこそ、結果の解釈には遺伝カウンセリングが欠かせません。数値や判定名だけを一人で受け止めるのではなく、専門知識を持つ医師とともに、結果の意味とご家族にとっての選択肢を一緒に整理していく時間を大切にしてください。ヒロクリニックでは、専門の医師がこうした限界もご説明したうえで、患者様お一人おひとりの状況に寄り添い、検査プランをご提案しています。検査不能となるケースについては判定不能と出る理由についての記事もあわせてご参照ください。

遺伝カウンセリングを受ける意味

エクソーム解析の結果は、検査報告書の数値や判定名だけを見て理解できるものではありません。専門の医師やカウンセラーとともに、その結果が家族にとって何を意味するのかを一緒に読み解いていく過程こそが、遺伝カウンセリングの本質です。

結果を「一人で」抱え込まないために

私が診療の場でお会いする患者様の中には、検査結果を受け取った直後、インターネットの断片的な情報だけで結論を出そうとしてしまう方が少なくありません。しかし、意義不明な変異や偶発的所見が含まれる結果は、専門知識のないまま解釈すると、不必要な不安につながってしまうことがあります。遺伝カウンセリングでは、結果の医学的な意味だけでなく、その情報とどう向き合っていくかを、一緒に考える時間を設けています。

選択を誘導しない、中立的な情報提供

遺伝カウンセリングでは、特定の選択を勧めることはありません。検査で得られた情報をもとに、ご家族が納得できる意思決定をできるよう、医学的な事実を中立的にお伝えすることを基本としています。産婦人科専門医・小児科専門医・臨床遺伝専門医が連携する体制のもと、疑問や不安をその都度言葉にしていただける環境を大切にしています。

カウンセリングは一度きりで終わるものではありません。結果を受け取った直後だけでなく、時間が経ってから改めて疑問が浮かぶこともあります。ヒロクリニックでは、そうしたタイミングでも繰り返しご相談いただける体制を整えています。専門的な内容だからこそ、わからないことをそのままにしないでください。ゲノム医療の研究・支援体制は日本医療研究開発機構(AMED)の情報も参考になります。

費用・プランの位置づけ

ヒロクリニックでは、NIPT陽性後に羊水検査を受けられる方を対象として、エクソーム解析の知見を取り入れた検査を無料でご案内しています。検査プランは妊娠週数やご希望によって異なるため、まずはプラン診断で概要を確認いただくのがおすすめです。具体的な費用やプラン内容は、下記のプラン診断ページ、またはオンラインカウンセリングにて詳しくご案内しています。

費用について検討するときは、検査単体の金額だけでなく、結果をどう受け止め、その後どう向き合っていくかまで含めて考えていただくことが大切です。カウンセリングの時間や、羊水検査の補助制度なども含めたトータルでの位置づけを、遠慮なくご質問ください。全ゲノム解析(WGS)まで検討されている場合は、費用差も含めて比較しながらご案内しています。

対象者ごとの目安(早見表)

NIPT陽性後、確定検査として羊水検査を受けられる方無料でご案内
上記以外のケース(超音波所見・家族歴など)プラン診断・カウンセリングでご案内

ご自身がどちらに該当するかは、下のプラン診断またはオンラインカウンセリングでご確認いただけます。

よくあるご質問(FAQ)

Q. エクソーム解析を受ければ、赤ちゃんのすべての病気がわかりますか?

A. いいえ、すべての病気がわかるわけではありません。エクソーム解析は「既知の遺伝性疾患」の検出には有効ですが、遺伝子が関与しない病気や、エクソン以外の領域に原因がある病気については見つけることができません。

Q. 羊水検査時の無料エクソーム解析は、誰でも受けられますか?

A. 当院でNIPTを受検され、陽性判定により確定検査として羊水検査を受けられる方が対象となります。ご利用には担当産婦人科医からの依頼書が必要となる場合がありますので、詳細はカウンセリング時にご相談ください。

Q. 結果が出るまでにどのくらいかかりますか?

A. ヒロクリニックは国内の検査機関(東京衛生検査所)と連携しているため、海外へ検体を輸送する時間はかかりません。ただし、エクソーム解析はNIPT単体よりも扱うデータ量が多いため、結果報告までにはNIPTよりも長い期間を要します。具体的な目安はカウンセリング時に医師よりご案内します。

Q. 意義不明な変異(VUS)が見つかったらどうなりますか?

A. 変異が見つかっても、それが病気に直結するかどうか現時点の医学では判定できない場合があります。こうしたケースでは、判定を急がず、遺伝カウンセリングを通じて現時点でわかっていること・わかっていないことを整理しながら、今後の考え方を医師と一緒に検討します。

Q. エクソーム解析と全ゲノム解析(WGS)はどちらを選べばいいですか?

A. まずはコストと網羅性のバランスに優れたエクソーム解析から検討する方が多いです。より広い範囲を網羅的に調べたい場合や、エクソーム解析だけでは原因が特定できなかった場合には、全ゲノム解析(WGS)が選択肢になります。どちらが適しているかは医師とご相談のうえ決めていただけます。

Q. 結果の説明やその後のサポートはありますか?

A. はい。ヒロクリニックでは産婦人科専門医・小児科専門医・臨床遺伝専門医が連携し、結果の医学的な意味やご家族にとっての選択肢を、遺伝カウンセリングを通じて丁寧にご説明しています。一人で結果を抱え込まず、まずはご相談ください。結果を受け取った直後だけでなく、後日あらためて疑問が出てきた場合も、繰り返しご相談いただけます。

Q. 変異が見つからなかった(陰性)場合、安心してよいですか?

A. エクソーム解析で特定の変異が見つからなかった場合でも、すべての病気の可能性が否定されたわけではありません。エクソン以外の領域が原因の病気や、現在の医学ではまだ解明されていない原因による病気は、この検査の対象外だからです。「異常なし」ではなく「今回調べた範囲では変異が見つからなかった」という結果の性質を、正しく理解しておくことが大切です。

医師監修 監修日:2026年4月20日
岡 博史 (医師・医学博士/ヒロクリニック統括院長)

日本皮膚科学会 皮膚科専門医/日本医師会 産業医/東京衛生検査所 指導監督医

この記事は、 ヒロクリニックNIPTの編集・監修体制 にもとづき、資格を持つ医師が内容を確認しています。