遺伝か、環境か、その両方か―生活習慣病が「真ん中」に来る理由
第104回医師国家試験 B問題 第4問
国試問題にチャレンジ
疾患の発症要因としての遺伝性因子と環境因子の関係の図を別に示す。 ※印に該当するのはどれか。3つ選べ。

- a.糖尿病
- b.高血圧症
- c.交通外傷
- d.動脈硬化症
- e.家族性高脂血症
対話形式の解説
ドクター
医学生
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ドクターまとめ
疾患の発症要因は、遺伝性因子がほぼすべてを決める単一遺伝子疾患・染色体異常、環境因子がほぼすべてを占める外傷・中毒、そして両者が関わる多因子疾患に大きく分けられます。2型糖尿病、本態性高血圧、動脈硬化症などの生活習慣病は、複数の遺伝子による素因に食事・運動・喫煙・飲酒などの環境因子が重なって発症する多因子疾患の代表です。一方、交通外傷はほぼ環境因子のみ、家族性高コレステロール血症はLDL受容体遺伝子などの変異による常染色体顕性遺伝の単一遺伝子疾患であり、「脂質異常症」でも「家族性」かどうかで位置づけが大きく変わります。多因子疾患は遺伝的素因を変えられなくても環境因子の改善で予防できるため、一次予防の根拠となります。遺伝と環境の関与を整理して理解することは、疾患予防や患者指導、家族への対応を考えるうえでの土台になります。
解答・解説
正解はa, b, dです
図の読み方
図は横軸に疾患を並べ、左の縦軸に遺伝性因子の関与の割合(0〜100%)、右の縦軸に環境因子の関与の割合(0〜100%)をとったものである。左端に近いほど遺伝性因子の寄与が大きく(左端では遺伝性因子がほぼ100%)、右端に近いほど環境因子の寄与が大きい(右端では環境因子がほぼ100%)。※印は図の中央部分で、遺伝性因子と環境因子の両方がそれなりの割合で発症に関わる疾患群を示している。
疾患の位置づけ
・左端(遺伝性因子がほぼすべて):単一遺伝子の変異で発症する単一遺伝子疾患(メンデル遺伝病)や染色体異常。例:家族性高コレステロール血症、血友病、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、フェニルケトン尿症など。 ・中央(※印:両者が関与):複数の遺伝子の小さな影響(遺伝的素因)に、食事・運動・喫煙・飲酒・ストレスなどの環境因子が重なって発症する多因子疾患。生活習慣病の多くがここに入る。例:2型糖尿病、本態性高血圧、動脈硬化症、脂質異常症の大部分、がん、痛風など。 ・右端(環境因子がほぼすべて):外傷、中毒、多くの感染症など、主に外的要因で生じるもの。
正解を導く考え方
選択肢の各疾患が「単一遺伝子で決まるのか」「外的要因だけで起こるのか」「遺伝的素因と生活習慣の両方が関わるのか」を判断すればよい。生活習慣病である糖尿病、高血圧症、動脈硬化症が※印に該当する。
選択肢考察
- ○a. 糖尿病
※印に該当する。糖尿病の大部分を占める2型糖尿病は、インスリン分泌能の低下やインスリン抵抗性を生じやすい体質(複数の遺伝子が関わる遺伝的素因)に、過食・高脂肪食、運動不足、肥満、加齢、ストレスなどの環境因子が加わって発症する典型的な多因子疾患である。一卵性双生児での一致率が高いこと、家族歴が危険因子であることは遺伝の関与を、生活習慣の欧米化とともに患者が増加したことは環境の関与を示している。なお1型糖尿病も、HLA(ヒト白血球抗原)などの遺伝的素因にウイルス感染などの環境因子が関与すると考えられている。
- ○b. 高血圧症
※印に該当する。高血圧症は、原因となる疾患を特定できない本態性高血圧と、腎疾患・内分泌疾患などによる二次性高血圧に分けられ、本態性高血圧が全体の約90%を占める。本態性高血圧は、両親が高血圧だと子の発症リスクが高いなど遺伝的素因がある一方で、食塩の過剰摂取、肥満、過度の飲酒、運動不足、ストレス、加齢などの環境因子が大きく関与する多因子疾患である。
- ×c. 交通外傷
※印には該当しない。交通外傷は、事故という外部からの物理的な力によって生じるもので、発症要因はほぼ100%環境因子と考えられる。図では右端に位置する。
- ○d. 動脈硬化症
※印に該当する。動脈硬化症(特に粥状動脈硬化)は、脂質異常症・高血圧・糖尿病・喫煙・肥満・加齢などの危険因子が重なって進行する。これらの危険因子自体に遺伝的素因と生活習慣の両方が関わっており、家族歴も独立した危険因子とされる。遺伝性因子と環境因子の双方が関与する多因子疾患の代表である。
- ×e. 家族性高脂血症
※印には該当しない。家族性高コレステロール血症(現在の標準的な呼称)は、主にLDL受容体遺伝子などの変異による常染色体顕性(優性)遺伝の単一遺伝子疾患である。生まれつき血中LDLコレステロールが著しく高く、腱黄色腫や若年性の冠動脈疾患を起こす。食事などの環境因子で多少の修飾は受けるものの、発症自体は遺伝子変異で決まるため、図では左端(遺伝性因子がほぼ100%)に位置する。
単一遺伝子疾患と多因子疾患
・単一遺伝子疾患:一つの遺伝子の変異が発症を決定する。遺伝形式(常染色体顕性・潜性、X連鎖など)に従って家系内に現れ、発症リスクを予測しやすい。 ・多因子疾患(多因子遺伝病):多数の遺伝子それぞれの小さな効果の積み重ねに環境因子が加わり、ある閾値を超えたときに発症すると考えられる(多因子しきい値モデル)。家族内集積はみられるが、明確な遺伝形式には従わない。生活習慣病のほか、口唇口蓋裂、先天性心疾患の一部、統合失調症なども多因子疾患とされる。
遺伝と環境の関与の評価方法
一卵性双生児(遺伝情報がほぼ同一)と二卵性双生児での疾患の一致率を比較する双生児研究や、養子研究、家系研究などにより、ある疾患の発症に遺伝要因と環境要因がどの程度関与するかが推定される。
公衆衛生上の意義
※印に位置する生活習慣病は、遺伝的素因を変えることはできなくても、環境因子(食事、運動、禁煙、節酒など)を改善することで発症や進行を予防できる。これが一次予防(健康増進・発症予防)の根拠となっている。
POINT
・図の中央(※印)は遺伝性因子と環境因子の両方が関与する多因子疾患で、2型糖尿病・本態性高血圧・動脈硬化症などの生活習慣病が代表。 ・遺伝性因子がほぼ100%:家族性高コレステロール血症、血友病などの単一遺伝子疾患や染色体異常。 ・環境因子がほぼ100%:外傷(交通外傷など)、中毒など。 ・多因子疾患は環境因子の改善による一次予防が有効である。
