JB .H Juomch Gimesneent e(t1 9a9l.8: )S 4te3t:t8e5r-ia9 0hydrogenophila © Jpn Soc Hum Genet and Springer-Verlag 198958
原著
Nobuo Yaegashi · Masato Senoo · Shigeki Uehara
Hisako Suzuki · Tohru Maeda · Keiya Fujimori
Fumiki Hirahara · Akira Yajima
受領:1997年7月23日/受理:1997年12月1日
要約
本研究の目的は、35歳以上の日本人女性の羊水穿刺で発見される染色体異常の予想発生率を算出することである。日本の4つのクリニックから、35歳以上の高齢であることのみがリスクとなる5484人の妊婦の遺伝子羊水検査データを集めました。そのデータをロジスティック回帰モデルを用いて解析した。5484人の胎児のうち、117人（2.1％）が染色体異常と診断されました。
染色体異常の内訳は、21トリソミーが42例、18トリソミーが13例、13トリソミーが7例、47,XXYが10例、47,XXXが4例、47,XYYが1例、様々な構造異常が27例、様々なタイプのモザイクが13例であった。トリソミー21、致死性常染色体異数性（トリソミー18、トリソミー13）、性染色体異常（XXY、XXX、XYY）の発生率は、母親の年齢とともに増加した。
回帰式のパラメータとその標準誤差を算出し、各母親の年齢における染色体異常の予想発生率を求めた。
本研究で得られた染色体異常の予想発生率は、日本では初めてのデータであり、妊婦のカウンセリングに役立つものと思われる。21トリソミーの発生率は、欧米諸国で過去に発表された率と変わらない。染色体異常の発生率は、人種や地理的な要因に影響されない。
キーワード
母親の高齢・羊水穿刺・出生前診断・染色体・ダウン症候群
はじめに
ダウン症候群(21トリソミー)および他の染色体異常の頻度は、母親の年齢が進むにつれて増加することがよく知られている(Polaniら)。 1976年; Schreinemachersら 1982; Ferguson-Smith and Yates 1984; Hookら1984)。産科医、家庭医、および臨床遺伝学者は、その子孫が細胞遺伝学的異常を有する可能性について妊婦から質問を受けている。 実際、たとえ質問されていなくても、推定上高リスクの状況下で妊婦にそのような情報を提供しなかったことは、法的責任の根拠として引用されている。 出生前検査前の遺伝カウンセリングでは、妊婦に異常のリスクを正確に推定することが重要である。
特に高齢女性の場合、医師は患者の年齢で染色体異常の発生率を予測し、検査前に患者のインフォームド・コンセントを得る。 染色体異常を検出するために、遺伝的羊水穿刺は、非常に正確かつ安全であり、胎児喪失または損傷のリスクを増加させないため、出生前診断のためのいくつかの検査法の1つとして妊娠中期に一般的に実施される(NICHD National Registry for Amniocentes Study Group, 1976)。
日本では、35歳以上の女性の妊娠数と割合が20年間で増加し、1995年(母子保健機構1996年)には全出生の10%に達したことから、遺伝カウンセリングと出生前検査の需要が著しく増加している。 しかしながら、染色体異常の推定リスクに関するカウンセリングで採用されたデータは、主にヨーロッパ、北米およびオーストラリアなどの西欧諸国から得られている。 生物学的および環境的差異が染色体異常の発生率に影響を及ぼす可能性があるため、日本人母親から得られた入手可能なデータを集めて、1年間の母親の年齢間隔ですべての有意な細胞遺伝学的異常の発生率を推定することは価値があると思われた。
本報告では、日本の4つの遺伝子クリニックから、母親の年齢が高いためにのみ妊娠中期に実施された検査から遺伝的羊水穿刺データのプールを得た。 ロジスティック回帰を用いて母親の年齢と細胞遺伝学的異常の発生率との関係を分析し、日本人における羊水穿刺時の母親の年齢別異常発生率を推定した。
材料および方法
妊娠後期(14～18週)に産科医が日常的に細胞遺伝学的羊水穿刺を行った4つの遺伝子クリニック、北里大学病院、福島県立大学病院、横浜市立大学病院、東北大学病院から細胞遺伝学的羊水穿刺の日本症例のデータを収集し、結果を統合した。 妊娠期間は最終月経期間から推定し、胎児の超音波測定により補正した。 寄稿者には、母親の年齢のみを理由に検査した妊娠に関する情報を提供し、以前の染色体異常、親の染色体転座など、染色体の徴候が追加された妊娠を除外するよう依頼した。
羊膜細胞は、10%または15%の牛胎児血清を含むHam F10またはChang’s培地を用い、5%CO2下、37℃で2週間以上培養した。コルセミド添加後、さらに5時間培養して細胞を採取し、低張性KCl溶液（75μmM）で処理した後、メタノール／酢酸固定液（3：1）で固定し，スライドグラスに付着させた。
ガラススライドを風乾または機械的乾燥した後、標準的方法を用いてGバンディングを行った。本明細書で研究される染色体異常には、異数性、転座および逆位のような構造的異常、ならびに常染色体上だけでなく性染色体上のモザイク現象が含まれる。 しかし、染色体構造の正常な変異体、例えば9番染色体のペリセントリック逆位、種々の染色体上の拡大ヘテロクロマチン、拡大したサテライトなどは除去された。 モザイク現象がアーチファクトであるかどうかが不明な場合は、確実に第2回羊水穿刺または胎児採血を行った。羊水穿刺時の母親の年齢と染色体異常の発生率の対数との関係を分析するために、ロジスティック回帰分析を y = exp(a + bx) 式を用いて行った。ここで、xは羊水穿刺時の母親の年齢であり、y は x歳での細胞遺伝学的異常の発生率である。 パラメータa および b の値は、最尤回帰アプローチによって得られた。 母体年齢係数bが標準誤差を考慮した場合のゼロ(P < 0.05)と有意差がある場合、相関は統計学的に有意であると評価された。y = exp(a + bx) を用いて、羊水穿刺時の染色体異常の予想発生率を母親の1歳間隔で算出した。
結果
表1は、35歳を超える母体の年齢によりモニタリングされた妊娠中の妊娠第2期の羊水穿刺5484件の調査における染色体異常を示している。 このうち117例が染色体異常と診断され、染色体異常の総発生率は2.1%(117/5484)であった。 非モザイク常染色体および性染色体異数性は、それぞれ62例(21トリソミー42例、18トリソミー13例、13トリソミー7例)および15例(XXY10例、XXX4例、およびXYY1例)であった。 X‐モノソミー(ターナー症候群)の症例は診断されなかった
表1 母親の年齢別の染色体異常の数と発生率
| 羊水穿刺時の母親の年齢 | 胎児数 | 異数性(モザイク現象を除く) | その他 | 合計 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 47, +21 | 47, +18 | 47, +13 | XXY | XXX | XYY | 全異数性 | ||||
| 35 | 736 | 1(1.36)a | 1(1.36) | 1(1.36) | 2(2.72) | |||||
| 36 | 850 | 4(4.71) | 2(2.35) | 2(2.35) | 8(9,41) | 4(4.71) | 12(14.12) | |||
| 37 | 824 | 8(9.71) | 8(9.71) | 4(4.85) | 12(14.56) | |||||
| 38 | 800 | 2(2.50) | 2(2.50) | 2(2.50) | 6(7.50) | 7(8.75) | 13(16.25) | |||
| 39 | 713 | 8(11.22) | 2(2.81) | 1(1.40) | 1(1.40) | 12(19.17) | 8(11.22) | 20(28.05) | ||
| 40 | 626 | 6(9.58) | 5(7.99) | 1(1.60) | 1(1.60) | 13(20.77) | 10(15.97) | 23(36.74) | ||
| 41 | 417 | 3(7.19) | 3(7.19) | 2(4.80) | 2(4.80) | 10(23.98) | 1(2.40) | 11(26.38) | ||
| 42 | 255 | 6(23.53) | 1(3.92) | 3(11.76) | 1(3.92) | 11(43.14) | 2(7.84) | 13(50.98) | ||
| 43 | 146 | 2(13.70) | 1(6.85) | 1(6.85) | 1(6.85) | 5(34.23) | 2(13.70) | 7(47.95) | ||
| 44 | 87 | 2(22.99) | 2(22.99) | 1(11.49) | 3(34.48) | |||||
| 45 | 22 | 1(45.45) | 1(45.45) | 1(45.45) | ||||||
| 46 | 7 | |||||||||
| 47 | 1 | |||||||||
| 合計 | 5484 | 42(7.66) | 13(2.37) | 7(1.28) | 10(2.82) | 4(0.73) | 1(0.18) | 77(14.04) | 40(7.29) | 117(21.33) |
a数字(および1000あたりの発生率)。
21トリソミーについては、標準誤差(SE = 0.063)を考慮すると、母体年齢係数bは正であり(b = 0.245)、ゼロ(95%信頼区間(CI): 0.100-0.389、P = 0.0045)とは有意に異なり、21トリソミーの発生率は母体年齢の増加に伴って指数関数的に増加することが示された(図1、表2)。
表2 ロジスティック回帰計算の係数と標準誤差*
| 定数項 | 母語 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| a | SE | b | SE | 95%信頼区間 | P値 | |
| 21トリソミー | -7.605 | 2.485 | 0.245 | 0.063 | 0.100-0.389 | 0.0045 |
| +18, +13 | -9.661 | 3.464 | 0.284 | 0.085 | 0.075-0.493 | 0.0159 |
| 性染色体 | -10.087 | 4.196 | 0.290 | 0.105 | 0.020-0.560 | 0.0400 |
| すべての異数性** | -7.719 | 2.085 | 0.261 | 0.052 | 0.144-0.379 | 0.0007 |
95%CI: 95%信頼区間
* モデルy = exp(a + bx) ここで、x = 羊水穿刺時の年齢での母親の年齢、y = 染色体異常の発生率。
** モザイクと構造異常を除く。
18トリソミーおよび13トリソミーについては、それぞれのトリソミーについて高齢の母親における発生率の増加が観察され、21トリソミーと同様であったが、その関係は統計学的に有意ではなかった。 これら2つの異数性を致死的な常染色体異数性として一緒に計算した場合、発生率は母親の年齢の進行とともに増加した(b = 0.284、SE = 0.085、95% CI: 0.075-0.493、P = 0.0159)(図2、表2)。
図1 21トリソミーの割合（胎児1000人あたり）（縦軸）と母親の年齢（横軸）
図2 致死性常染色体異数体（トリソミー18およびトリソミー13）の割合（胎児1000人あたり）（縦軸）と母親の年齢（横軸）
それぞれの性染色体異数性について、21トリソミーと同様に、高齢の母親における発生率の増加傾向が認められたが、相関は統計学的に有意ではなかった。 3種類の性染色体異数性を性染色体異数性として一緒に計算した場合、発生率は母親の年齢の進行に伴って有意に増加した (b = 0.290,SE = 0.105, 95% CI: 0.020～0.560, P = 0.040) (図3、表2)。 すべての異数性について、母親の年齢係数bも正であり (b = 0.261)、標準誤差(SE = 0.052)を考慮すると、ゼロ (95% CI: 0.144-0.379、P = 0.0007) と有意に異なっていた(図4、表2)。 列挙した6種類以外の非モザイクトリソミーは検出されなかった。
図3 性染色体異常（XXY、XXX、XYY）の割合（胎児1000人あたり）（縦軸）と母親の年齢（横軸）
図4 モザイクや構造異常を除くすべての異数性体の割合（縦軸）と母体年齢（横軸）
表3 回帰平滑化された異常発現率/羊水穿刺時の1000(母親の年齢別)
| 羊水穿刺時の母親の年齢 | 回帰平滑化期待発生率(1000人あたり) | |||
|---|---|---|---|---|
| 21トリソミー | +18, +13 | 性染色体 | 全異数性 | |
| 35 | 2.62 | 1.32 | 1.07 | 4.12 |
| 36 | 3.37 | 1.76 | 1.42 | 5.35 |
| 37 | 4.31 | 2.33 | 1.90 | 6.94 |
| 38 | 5.50 | 3.10 | 2.54 | 9.02 |
| 39 | 7.03 | 4.12 | 3.40 | 11.70 |
| 40 | 8.98 | 5.47 | 4.54 | 15.20 |
| 41 | 11.47 | 7.26 | 6.07 | 19.73 |
| 42 | 14.66 | 9.65 | 8.11 | 25.61 |
| 43 | 18.73 | 12.82 | 10.84 | 33.25 |
| 44 | 23.93 | 17.03 | 14.48 | 43.16 |
| 45 | 30.57 | 22.62 | 19.36 | 56.04 |
これらの回帰分析に基づいて、日本人における妊娠中期の羊水穿刺における21トリソミー、致死的常染色体異数性(18トリソミーおよび13トリソミー)、性染色体異数性(47,XXY; 47,XXX; 47,XXYY)、およびモザイクおよび構造的異常を除くすべての異数性の予想発生率を計算した(表3)。 この研究で得られた係数と他の国の以前の研究(Polaniら)から得られた係数との間に有意差はなかった。 1976年; Schreinemachersら 1982; Ferguson-Smith and Yates 1984; Hookら 共分散分析(1984);例えば、北米の研究(Hookら)から得られた21トリソミー y = exp(-14.7 + 0.262x)の方程式。 1984).
その他の臨床的に重要な細胞遺伝学的診断はすべて表4に示した。構造異常の総数は27個（不均衡なロバートソン転座1個，均衡な相互転座10個，均衡なロバートソン転座4個，逆位12個）であった。モザイク状常染色体異数体は11例、性染色体異数体は2例であった。モザイク常染色体トリソミーの症例では，21，18，13番以外の染色体の異数性が診断された。
表4 母親の年齢別のその他の染色体異常
| 羊水穿刺時の母親の年齢 | 転座 | 反転 | モザイク主義 | 合計 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| アンバランス | バランス | 常染色体 | 45、X/46、XY | ||||
| ロバートソン型 | 相互 | ロバートソン型 | |||||
| 35 | 1(1.36)a | 1(1.36) | |||||
| 36 | 1(1.18) | 1(1.18) | 1(1.18) | 1(1.18) | 4(4.71) | ||
| 37 | 3(3.64) | 1(1.21) | 4(4.85) | ||||
| 38 | 1(1.25) | 2(2.50) | 2(2.50) | 1(1.25) | 1(1.25) | 7(8.75) | |
| 39 | 1(1.40) | 5(7.01) | 2(2.81) | 8(11.22) | |||
| 40 | 2(3.19) | 2(3.19) | 1(1.60) | 4(6.39) | 1(1.60) | 10(15.97) | |
| 41 | 1(2.40) | 1(2.40) | |||||
| 42 | 1(3.92) | 1(3.92) | 2(7.84) | ||||
| 43 | 1(6.85) | 1(6.85) | 2(13.70) | ||||
| 44 | 1(11.49) | 1(11.49) | |||||
| 合計 | 1(0.18) | 10(1.82) | 4(0.73) | 12(2.19) | 11(2.01) | 2(0.36) | 40(7.29) |
a数字(および1000あたりの発生率)。
転座、逆位、モザイクを含むその他の染色体異常については、母親の年齢と発生率に有意な関係は見られなかった。
考察
本研究では、日本における母体年齢別の羊水穿刺時の染色体異常の発生率を明らかにした。
これらは、欧米以外の国・地域で発表された初めてのデータです。回帰分析の結果、これまでの報告（Polaniら1976年、Schreinemachersら1982年、Ferguson-Smith and Yates 1984年、Hookら1984年、Hassoldら1996年）と同様に、トリソミー21、致死性常染色体異常、性染色体異数性の発生率が母体年齢の上昇とともに増加することが明確に示されました。さらに、各染色体異常の予想発生率の式も得られました。これらのデータは、日本人女性の遺伝カウンセリングに役立つでしょう。
式 [y = exp(a + bx)] (表2)のパラメーターを計算し、21トリソミー、致死性常染色体トリソミー(18トリソミーおよび13トリソミー)、性染色体異数性、および35歳以上の各母体年齢におけるすべての異数性の方程式から導出された平滑化された期待率を計算した(表3)。 本研究から得られた21トリソミー [y = exp(-7.6 + 0.245x)] と、ヨーロッパおよび北米の研究から得られた [y = exp(-14.7 + 0.262x)] の式を比較する(Hookら)。 1984年、パラメータに有意差は認められなかったことから、21トリソミーの有病率は人種または地理的要因のいずれにも影響されないことが示唆される。 最近の研究は、減数分裂‐Iだけでなく減数分裂‐IIに起因する異数性が母親の年齢と相関することを示した(Plachotら)。 1988年; Macasら 1990年、Daileyら 1996; Hassoldら 1996). これらの事実に基づいて、不分離は加齢によってのみ誘発される因子によって引き起こされる可能性があり、ヒトの繁殖において普遍的な現象である可能性があることを示唆した。
羊水穿刺によって出生前に診断された細胞遺伝学的異常は、細胞遺伝学的に正常な胎児よりも自然流産および/または死産の割合が高いことを示すため(Hook 1983; Hookら)。 1988, 1989; Hallidayら 1995年; Macintoshら 1995年、出生前検査の発生率は出生時の発生率とは著しく異なる。 出生時に診断された非モザイク異数性に関するこれまでの報告と比較して(Hookら)。 1984年; Muttonら 1991年の研究で明らかにされた異常核型およびその順序は、いくつかの例外を除いてほぼ同じであったが、各非モザイク異数性の発生率は著しく高く、例えば、日本における21トリソミーの発生率は1.42/1000出生であった(前田ら)。 1991). これらの高い発生率は、妊娠中期または後期に起こる選択的流産によって引き起こされ、異数性を有する胎児は死産することがある。 カウンセリングの際には、出生前検査データから得られた推定リスクについて話し合い、カウンセラーは染色体異常の自然死亡への寄与の推定値を提供すべきである。
妊娠中期の羊水穿刺で診断されたすべての非モザイク異数性体では、わずか6種類のトリソミーしか検出されなかった。 Xモノソミーおよび16トリソミーは絨毛サンプリング(CVS)において異数性として検出されたが(Hookら)、 1988年、または羊水穿刺の初期(Lockwood and Neu 1993)では、この研究ではこのような異数性は検出されなかった。 細胞遺伝学的CVSおよび早期羊水穿刺は通常妊娠第1トライメスターに実施されるため(妊娠第9~第11週のCVS;妊娠第11~第14週の早期羊水穿刺)、異数性を有するほとんどの胎児は、妊娠第2トライメスターの羊水穿刺前に自然流産した可能性がある。 追加の症例を検討すると、このような異数性は例外的な症例として妊娠中期の羊水穿刺で検出されることがある。
35歳以上の妊産婦の割合は徐々に増加しており、現在、日本の妊産婦の10%以上を占めている(母子保健機構1996)。 これらの女性は、高齢による染色体異常の高リスクに関する情報をマスメディアや医療情報源から受け取り、遺伝カウンセリングを受けるため、または出生前検査を依頼するために産科クリニックを受診する。 高齢の妊婦にリスクに関する情報がない場合は、産科医に説明する必要があります。 高齢のためリスクのある女性に対する遺伝カウンセリングの間、産科医または他の医療専門家は、染色体異常の推定可能性を提示し、この可能性に基づいて出生前検査を受けたいかどうかを患者に選択させる必要がある。 この可能性は、本試験で明らかにされた予測率など、試験時のデータから導き出されるべきであると考えられる。
本研究は日本人女性のカウンセリングのための有益なデータを提供する。 しかしながら、妊娠中期の羊水穿刺における各染色体異常の割合をより正確に予測するためには、さらに多くの症例を検討すべきである。
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