StudyMed医師国家試験

祖父から母へ、そして私へ―多発性嚢胞腎の「50%」をどう伝えるか

第115回医師国家試験 C問題 第41問

国試問題にチャレンジ

第115回 C問題 第41問

25歳の女性。3か月前に虫垂炎で入院した際行われた腹部超音波検査で腎臓の異常を指摘され,母の腎臓病が遺伝していないか心配で検査を希望して来院した。母は58歳で,遺伝性腎疾患のため1か月前から透析をしている。母方祖父も60歳から同病で透析をしており,5年前に脳出血で亡くなった。父方の家系に同病の人はいない。身長160cm,体重51kg。血圧110/70mmHg。脈拍80/分,整。心音と呼吸音とに異常を認めない。腹部は平坦,軟で,腫瘤は触知しない。尿所見:蛋白(-),糖(-),潜血反応(-)。腹部造影CTを下に示す。母と同病であると診断された。近く,結婚予定で挙児希望がある。パートナーの家系に同病の人はいない。  この患者の子どもが同遺伝性腎疾患を有する確率はどれか。(編註:選択肢表は下記をご参照ください。) 男児(%) 女児(%) a 0 0 b 50 0 c 0 50 d 25 25 e 50 50

第115回 C問題 第41問の問題画像
  1. a.0  0
  2. b.50  0
  3. c.0  50
  4. d.25  25
  5. e.50  50

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、家族歴と画像から遺伝性腎疾患を診断し、その遺伝形式から子どもへの遺伝確率を求める問題だ。着眼点は「どの病気か」と「どの遺伝形式か」の2段階。まず、腹部造影CTでは両側の腎臓に造影されない低吸収域、つまり嚢胞が多数みられる。ここに家族歴を重ねると、何が浮かぶかな。
医学生医学生
両側腎の多発嚢胞で、祖父も母も透析になっているので、多発性嚢胞腎だと思います。
ドクタードクター
そうだね。さらに祖父が脳出血で亡くなっている点も重要なヒントだ。多発性嚢胞腎では高血圧や脳動脈瘤を合併しやすく、脳出血やくも膜下出血は大事な死因の一つなんだ。
医学生医学生
でも本人は血圧も正常で、尿所見も異常がないですよね。本当に同じ病気なんでしょうか。
ドクタードクター
いい疑問だ。常染色体優性多発性嚢胞腎、ADPKDは年齢とともに嚢胞が増えて大きくなり、腎機能がゆっくり低下していく病気だ。若いうちは無症状のことが多く、健診や別の目的の画像検査で偶然見つかるのはよくあるパターン。25歳で高血圧や腎機能障害がないのは、診断と矛盾しないよ。
医学生医学生
虫垂炎のエコーで見つかったのは、まさにその偶然ですね。
ドクタードクター
その通り。では遺伝形式を家系から確かめよう。祖父、母、本人と、どの世代にも発症者がいる。そして男性から女性に伝わっている。これは何を示すかな。
医学生医学生
世代を飛ばさないので優性遺伝、男性から娘に伝わって娘も発症しているので、常染色体性ですね。基礎医学の遺伝学の講義で家系図問題をたくさん解きました。
ドクタードクター
完璧だ。原因遺伝子はPKD1とPKD2で、それぞれ16番と4番の常染色体にある。では本人とパートナーの遺伝子型をどう考える?
医学生医学生
本人は病的変異をヘテロで持つのでAa、パートナーの家系には発症者がいないのでaaと考えます。Aa×aaなら、子はAaとaaが1対1なので50%です。
ドクタードクター
正解。そして常染色体上の遺伝子だから、性別で確率は変わらない。男児も女児も50%、これが答えだ。ADPKDは浸透率が高く、変異を受け継げばほぼ全員が生涯のうちに嚢胞を生じるので、「疾患を有する確率」も50%と考えてよい。
医学生医学生
男女で差がつく選択肢は、X連鎖遺伝を意識したひっかけでしょうか。
ドクタードクター
そうだね。男児だけ50%というのは、X連鎖劣性遺伝で母が保因者の場合の確率だ。でもこの家系では男性の祖父から娘の母に伝わり、母自身が発症している。X連鎖劣性ならその娘は通常保因者どまりで発症しないから、合わない。女児だけ50%という組み合わせも、常染色体優性からは導けない。
医学生医学生
男女とも25%は、常染色体劣性で両親が保因者同士のときですね。多発性嚢胞腎には劣性型もあったと思うんですが。
ドクタードクター
よく覚えているね。常染色体劣性多発性嚢胞腎、ARPKDは原因遺伝子がPKHD1で、胎児期から小児期に発症し、先天性肝線維症を伴うことが多い。重症例では羊水過少から肺低形成をきたす。今回のように各世代の成人が中高年で透析に至る経過とはまったく違うんだ。
医学生医学生
腎外病変として、肝嚢胞と脳動脈瘤も覚えておく必要がありますね。腎臓内科の実習で、ADPKDの患者さんがMRAを受けていたのを思い出しました。
ドクタードクター
いい経験をしたね。肝嚢胞が最も多い腎外病変で、ほかに膵嚢胞、僧帽弁逸脱症、大腸憩室なども知られる。脳動脈瘤は、特に家族に動脈瘤やくも膜下出血の人がいればMRAでのスクリーニングを考える。この患者さんも祖父の脳出血歴があるから、検討したいところだ。
医学生医学生
治療はどうなりますか。
ドクタードクター
降圧療法が基本で、ACE阻害薬やARBが第一選択。十分な水分摂取や塩分制限も大切だ。腎容積が大きく、増大の速い症例ではバソプレシンV2受容体拮抗薬のトルバプタンで嚢胞の増大と腎機能低下を遅らせることができる。末期腎不全になれば透析か腎移植だ。それから、この患者さんは結婚と挙児を考えているから、確率を正しく伝えるだけでなく、遺伝カウンセリングにつなげて本人やパートナーの意思決定を支えることも大切だね。

まとめ

両側腎の多発嚢胞と、世代を飛ばさず続く透析・脳出血の家族歴からは、常染色体優性多発性嚢胞腎(ADPKD)を考えます。原因遺伝子はPKD1(16番染色体)とPKD2(4番染色体)で、ヘテロ接合の患者と正常者の子は、性別に関係なく50%の確率で病的変異を受け継ぎます。男女差のある確率はX連鎖遺伝、男女とも25%は常染色体劣性遺伝の場合であり、小児期発症で肝線維症を伴うARPKDとは臨床像も異なります。ADPKDは若年では無症状のことが多く、年齢とともに高血圧や腎腫大、腎機能低下が進み、肝嚢胞や脳動脈瘤といった腎外合併症にも注意が必要です。家系図から遺伝形式を読み解き、確率を正しく説明する力は、遺伝カウンセリングを含めた患者支援の基礎になります。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・25歳の女性。別の疾患(虫垂炎)の精査で行った腹部超音波検査で、たまたま腎臓の異常を指摘された。 ・家族歴:母(58歳)は遺伝性腎疾患で最近透析を導入した。母方祖父も同じ病気で60歳から透析を受け、脳出血で亡くなっている。父方には同病の人はいない。 ・現在、血圧は正常(110/70mmHg)、腹部に腫瘤は触れず、尿蛋白・尿潜血も陰性である。 ・腹部造影CTでは、両側の腎臓に造影されない低吸収域(嚢胞)が多数みられる。

診断へのプロセス

両側腎に多数の嚢胞があり、祖父→母→本人と3世代にわたって同じ腎疾患が続き、中高年で末期腎不全(透析)に至っている。さらに祖父は脳出血で亡くなっており、脳動脈瘤破裂や高血圧の合併を思わせる。これらから、常染色体優性多発性嚢胞腎(ADPKD:autosomal dominant polycystic kidney disease)と診断できる。本人は25歳と若く、腎機能障害、高血圧、腎腫大はまだ表に出ていないが、ADPKDは年齢とともに嚢胞が増えて大きくなり、腎機能が徐々に低下する疾患であり、この時期に症状がないことは診断と矛盾しない。

遺伝形式から確率を考える

・各世代に発症者がいる(世代を飛ばさない)こと、男性(祖父)から女性(母)へ伝わっていることは、常染色体優性(顕性)遺伝に合う所見である。 ・本人は原因遺伝子(PKD1またはPKD2)の病的変異をヘテロ接合で持つ(Aa)。パートナーの家系に発症者はいないので、パートナーは正常(aa)と考える。 ・Aa × aa の組み合わせでは、子の遺伝子型はAaとaaが1:1となり、子が変異を受け継ぐ確率は1/2(50%)である。 ・原因遺伝子は常染色体(PKD1は16番、PKD2は4番染色体)にあるので、子の性別によって確率は変わらない。 したがって、男児・女児ともに50%となる。

選択肢考察

  1. ×a.  0  0

    男女ともに0%ということは、子に一切遺伝しないことを意味する。本人は常染色体優性遺伝のADPKDを発症しており、病的変異を1コピー持つため、子へは1/2の確率で伝わる。遺伝しないとするこの選択肢は誤りである。

  2. ×b.  50  0

    男児だけ50%が発症し、女児は発症しないというのは、X連鎖劣性遺伝の病的変異を母が保因している場合の確率である(女児は50%が保因者になるが発症はしない)。ADPKDの原因遺伝子は常染色体上にあり、性別による差は生じないので誤りである。また、本家系では男性の祖父から娘である母に病気が伝わり、母自身も発症しているが、X連鎖劣性遺伝ならこの娘はふつう保因者にとどまり発症しない。この点からもX連鎖劣性遺伝は考えにくい。

  3. ×c.  0  50

    女児だけが50%の確率で発症し、男児は発症しないという組み合わせは、ADPKDの遺伝形式からは導けない。常染色体優性遺伝では男女とも同じ確率で受け継ぐ。性別で確率が分かれるのは性染色体上の遺伝子による疾患の場合であり、本症例には当てはまらない。

  4. ×d.  25  25

    男女ともに25%というのは、常染色体劣性遺伝で両親がそろって保因者(Aa × Aa)の場合に、子が発症する(aa)確率である。ADPKDは常染色体優性遺伝であり、パートナーの家系にも発症者はいないので、この確率にはならない。なお、多発性嚢胞腎には常染色体劣性型(ARPKD)もあるが、こちらはおもに胎児期から小児期に発症し、肝線維症を伴うことが多く、本家系のように各世代の成人が発症する臨床像とは異なる。

  5. ○e.  50  50

    ADPKDは常染色体優性(顕性)遺伝である。患者本人はヘテロ接合(Aa)、パートナーは正常(aa)と考えられるので、子に病的変異が伝わる確率は性別に関係なく1/2となる。ADPKDの浸透率は高く、変異を受け継いだ人はほぼ全員が生涯のうちに嚢胞を生じるため、子が疾患を持つ確率は男児・女児ともに50%と考えてよい。

常染色体優性多発性嚢胞腎(ADPKD)の概要

・両側の腎臓に多数の嚢胞ができ、年齢とともに嚢胞が増えて大きくなり、腎臓が腫大して腎機能が徐々に低下する遺伝性疾患である。遺伝性腎疾患のなかで最も頻度が高い。 ・原因遺伝子はPKD1(16番染色体、ポリシスチン1をコードし、症例の多くを占める)とPKD2(4番染色体、ポリシスチン2をコードする)である。一般にPKD1変異の方が重症で、末期腎不全に至る年齢も早い。 ・家族歴がなく、新たに生じた変異(de novo変異)で発症する例もある。

臨床経過と症状

・若いうちは無症状のことが多く、健診や別の目的の画像検査で偶然見つかることがある。 ・30〜40歳代以降に、高血圧、側腹部痛・腰背部痛、肉眼的血尿、嚢胞感染、尿路結石、腹部膨満(腫大した腎を腫瘤として触れる)などが現れる。 ・高血圧は腎機能が低下する前から早めに出ることが多い。 ・60歳前後までに約半数が末期腎不全に至るとされる。

腎臓以外の合併症

・肝嚢胞(最も多い腎外病変)、膵嚢胞 ・脳動脈瘤:くも膜下出血の原因となる。脳出血・くも膜下出血は重要な死因の一つであり、家族に脳動脈瘤の人がいる場合は特にMRAによるスクリーニングを考える。 ・心臓弁膜症(僧帽弁逸脱症など)、大腸憩室、腹部ヘルニア

診断

・家族歴があれば画像検査で診断できる。厚生労働省研究班の基準では、家族内に発症者がいる場合、超音波検査で両腎にそれぞれ3個以上、またはCT・MRIで両腎にそれぞれ5個以上の嚢胞があれば診断する。 ・家族歴がない場合はより多くの嚢胞が必要で、ほかの嚢胞性腎疾患を除外することも求められる。 ・遺伝子検査は、診断がつかないときや生体腎移植ドナーの評価などで用いられる。

治療

・降圧療法(ACE阻害薬やARBが第一選択)、十分な水分摂取、塩分制限 ・バソプレシンV2受容体拮抗薬のトルバプタンは、嚢胞の増大と腎機能低下を遅らせる。腎容積が大きく増大速度の速い(進行の速い)症例が対象になる。 ・末期腎不全になれば透析または腎移植を行う。

常染色体劣性多発性嚢胞腎(ARPKD)との違い

・原因遺伝子はPKHD1で、胎児期から新生児期・小児期に発症する。両側の腎腫大、先天性肝線維症を伴い、重症例では羊水過少から肺低形成をきたす。

遺伝形式ごとの子への遺伝確率(片親だけが病的変異をもつ場合など)

・常染色体優性:患者(ヘテロ接合)×正常 → 子は性別に関係なく50%が発症 ・常染色体劣性:保因者×保因者 → 子は性別に関係なく25%が発症、50%が保因者 ・X連鎖劣性:保因者の母×正常の父 → 男児の50%が発症、女児の50%が保因者 ・X連鎖優性:罹患した父×正常の母 → 女児は全員発症、男児は発症しない

POINT

・両側腎の多発嚢胞と各世代に続く家族歴(透析、脳出血)からADPKDと診断する。 ・ADPKDは常染色体優性遺伝で、原因遺伝子はPKD1(16番染色体)とPKD2(4番染色体)である。 ・患者(ヘテロ接合)と正常者の子が病気を受け継ぐ確率は、男女とも50%である。 ・腎外合併症として肝嚢胞と脳動脈瘤(くも膜下出血)が重要である。 ・若年では無症状でもよく、高血圧、血尿、腎腫大、腎機能障害は年齢とともに現れる。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。