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# 健康科学# 遺伝学・ゲノム医学

陰睾の遺伝的要因が明らかにされた

研究が男の子の隠睾の遺伝的原因について明らかにしている。

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目次

陰睾症、つまり下降してない精巣のことは、全世界の新生児男子の2%から4%に影響を与える状態なんだ。そんなに珍しくないけど、男性の泌尿生殖系に関する最も一般的な出生欠損なんだよね。通常、精巣は出産前に陰嚢に降りてくるんだけど、これは妊娠8ヶ月目くらいにホルモンの影響で起こるんだ。でも、時には片方か両方の精巣が完全に降りてこないことがあって、片側(片方の精巣)または両側(両方の精巣)の陰睾症になることがあるんだ。

原因とリスク要因

陰睾症のリスクを高める要因はいくつかあるんだよね。妊娠前や妊娠中の母親の影響、例えば喫煙や特定の化学物質への曝露、妊娠糖尿病などがこの状態に関係しているって言われてる。遺伝的な側面はまだ解明されてないことが多いけど、研究によると家族に陰睾症があると、新生児男子にもこの状態が起こる可能性が高くなるみたい。

環境や母親の健康に関連する要因も大切だけど、研究では遺伝も重要な役割を果たしてることがわかってる。例えば、陰睾症のある男の兄弟も同じ状態になる可能性が高いんだ。

遺伝子研究と珍しいバリアント

陰睾症の遺伝的な側面に関する研究は限られてきたんだ。ほとんどの研究は一般的な遺伝子バリアントを調べてきたけど、これらの一般的なバリアントの影響が小さいために具体的な遺伝子は特定できていない。ただ、いくつかの研究では、影響が大きい珍しい遺伝子バリアントがこの状態を理解するために重要かもしれないって示唆されてるんだ。

全ゲノムシーケンシング(WGS)や全エクソームシーケンシング(WES)みたいな遺伝子スクリーニング法で、これらの珍しいバリアントを特定することができるんだ。最近のWESを使った研究では、特定の遺伝子が陰睾症に関連している可能性があることがわかったけど、その具体的な役割はまだ研究中なんだ。

この文脈で、134人の漢民族の男の子を対象にした研究が行われたんだ。115人の陰睾症の男の子と19人の家族コントロールが含まれてて、これらの珍しい遺伝子バリアントを見つけてこの状態の原因に光を当てようとしたんだ。さらに、2136人の健康な男性のグループも比較のために含まれたよ。

MRIの所見

この研究では、片側と両側の陰睾症の男の子のMRIスキャンも含まれてたんだ。このスキャンで、影響を受けた男の子の非下降精巣を視覚化できたんだよ。スキャンの結果、両側陰睾症の男の子は2つの非下降精巣があって、片側陰睾症の男の子は1つだったことが確認されたんだ。

MRIとシーケンシングデータは、影響を受けた男の子の数とその関連を確認するのに役立ったんだ。平均的なシーケンシング深度は、データの質と量のバランスが取れてることを示唆してるよ。

候補遺伝子の探索

研究では、陰睾症に関連しそうな既知の遺伝子を特定するために既存の文献を広くレビューしたんだ。56の遺伝子が過去の研究で言及されてて、779の遺伝子がスクリーニング用のプールとして選ばれたんだ。

研究では、BCORL1、KDM6A、UBA1、USP9Yの4つの既知の遺伝子に珍しいバリアントがいくつかの患者に見つかったけど、家族コントロールにはなかったことがわかったんだ。これらの遺伝子の変異は潜在的な有害影響があることも注目されたよ。

特に注目すべきは、これらの4つの遺伝子が性染色体に位置していること。これが、性特有の遺伝子が陰睾症に大きく関与している可能性を示唆していて、特に男性に影響を及ぼすんだ。

新しい遺伝子とその潜在的な役割

既知の遺伝子に加えて、研究者たちは陰睾症の複数の症例で珍しいバリアントが見られる新しい候補遺伝子の特定を目指したんだ。DMD、ARSH、MAGEA4、SHROOM2の4つの新しい遺伝子が、この状態との関連で注目されたよ。

特にDMDという遺伝子は、異なる種で保存されているバリアントを持っていて、発生において重要であることを示唆してるんだ。DMDの関与は面白いことで、筋肉の発達とのつながりも確立されてるんだ。これが、精巣が降りてこない問題に筋肉機能の障害が関わっている可能性を示唆してるかもしれないね。

この研究では、既知の遺伝子と新しい遺伝子の発見に基づいて、両側および片側陰睾症の診断率を推定したんだ。全体的な率は、陰睾症の男の子が特定できる遺伝的原因を持っている可能性がかなり高いことを示してるよ。

母系遺伝の役割

興味深いことに、陰睾症に関連する候補バリアントのかなりの数が母系に遡ることがわかったんだ。これが、X染色体遺伝子の相続が重要な役割を果たすことを示唆していて、男性はX染色体を1つしか持ってないから、もしX染色体に有害なバリアントがあったら、男の子に直接影響を与えることになるんだ。一方で、女性はX染色体の2つ目の正常なコピーを持ってるから、症状が出ないことが多いんだ。

この理解は、将来的にこの状態の診断ツールや予防策を開発するのに役立つかもしれないね。

動物モデルと今後の研究

特定の遺伝子の陰睾症への役割をさらに探るために、研究者たちはトランスジェニックマウスモデルを作ったんだ。CRISPR-Cas9という方法を使って、特定のバリアントをマウスのDNAに導入したんだよ。このマウスは、画像診断技術で評価したときに陰睾症の男の子に似た特徴を示したんだ。

このトランスジェニックマウスからの結果は、今後の研究でこの状態をよりよく理解し、特定の治療法を開発するための貴重な洞察を提供するんだ。

結論

陰睾症は、遺伝、母親の健康、環境の影響など、さまざまな要因に影響される複雑な状態なんだ。最近の研究では、この状態において重要な役割を果たす可能性がある既知の遺伝子と新しい遺伝子が特定されていて、特にX染色体遺伝子と母系の相続に焦点が当てられてる。

遺伝子研究から得られた知見、珍しいバリアントの特定、動物モデルの使用は、陰睾症を理解するための道を開いてるよ。この知識は、将来的に診断、治療、予防措置の改善に役立つかもしれないね。

陰睾症の遺伝的および環境的要因を理解することは、この状態の管理だけでなく、男性の生殖健康に影響を与える先天性障害に対する研究を続ける必要性を強調するんだ。

オリジナルソース

タイトル: Novel mutation leading to splice donor loss in a conserved site of DMD causes cryptorchidism

概要: BackgroundAs one of the most common congenital abnormalities in male births, cryptorchidism has been found to have a polygenic etiology according to previous studies of common variants. However, little is known about genetic predisposition of rare variants for cryptorchidism, since rare variants have larger effective size on diseases than common variants. MethodsIn this study, a cohort of 115 Chinese probands with cryptorchidism was analyzed using whole-genome sequencing (WGS), alongside 19 parental controls and 2136 unaffected men. Additionally, CRISPR-Cas9 editing of a conserved variant was performed in a mouse model, with MRI screening utilized to observe the phenotype. ResultsIn 30 of 115 patients (26.1%), we identified four novel genes (ARSH, DMD, MAGEA4, and SHROOM2) affecting at least five unrelated patients and four known genes (USP9Y, UBA1, BCORL1, and KDM6A) with the candidate rare pathogenic variants affecting at least two cases. Burden tests of rare variants revealed the genome-wide significances for newly identified genes (p < 2.5x10-6) under the Bonferroni correction. Surprisingly, novel and known genes were mainly from X chromosome (seven on X and one on Y) and all rare X-chromosomal segregating variants exhibited a maternal inheritance rather than de novo origin. CRISPR-Cas9 mouse modeling of a splice donor loss variant in DMD (NC_000023.11:g.32454661C>G), which resides in a conserved site across vertebrates, replicated bilateral cryptorchidism phenotypes, confirmed by Magnetic resonance imaging (MRI) at 4 and 10 weeks. ConclusionOur results revealed the role of the DMD gene mutation in causing cryptorchidism. The results also suggest that maternal-X inheritance of pathogenic defects could have a predominant role in the development of cryptorchidism.

著者: Jianhai Chen, Y. Jia, J. Zhong, K. Zhang, H. Dai, G. G. He, F. Li, L. Zeng, C. Fan, H. Xu

最終更新: 2024-01-30 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.29.24301909

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.29.24301909.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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