着床前診断による染色体の転座の検査
着床前診断（PGD）は、胚を子宮に移植する前にいくつかの条件を検査する最新の診断法です。ReprogeneticsのPGDチームはこの診断法の世界的リーダーです。このサイトでは当研究所に関する情報とあわせて、着床前診断法の概要を記載しています。
染色体とは
染色体は、細胞の中心にある細胞核内に存在し、ひも状の構造を持ちます。染色体にはDNAより構成される遺伝子が含まれます。つまり、我々が遺伝によって受け継ぐ情報は染色体に含まれているのです。正常なヒトの細胞は、23組、46本の染色体を持ちます。ヒトは両親からそれぞれ23本の染色体を受け取ります。最初の22組分の染色体は男女共同じであり、最大のものから最小のものまで順に1から22の番号がつけられています。23組目の染色体が性別を決定します。男性がX染色体とY染色体を持つのに対し、女性はX染色体を2本持ちます。したがって女性が卵子によって子供に伝えることができるのはX染色体のみです。
染色体の転座とは
染色体の転座とは染色体構造の変化の一つであり、染色体が互いにくっつくこと、または異なる染色体同士が入れ替わることを指します。染色体部分的な過剰や欠失がなく、染色体の切断が遺伝子の働きを妨げるものでなければ、転座は人体に影響しません。染色体の部分的な過剰や欠失がない場合、転座のバランスがとれている均衡型とみなされます。染色体に部分的な過剰や欠失があれば、転座のバランスが崩れている不均衡型になります。
転座のバランスがとれている人の場合、通常は医学的な問題が起きることはありませんが、一部の人には妊娠率の低下などの妊娠に関する問題が起こります。バランスがとれた転座の場合、本人が健康であっても、その人の卵子や精子の染色体の構成バランスが崩れており、その結果胚や妊娠した胎児の染色体バランスが崩れることがあるためです。バランスが崩れた転座があると、受精卵が着床し無かったり、流産してしまう可能性が高くなります。
相互転座
相互転座はおよそ625人に1人の割合で起こります。相互転座はどの染色体でも起こるものです。相互転座とは、染色体の部分が入れ替わる転座のことです。染色体のどの箇所でも、相互転座の原因となる切断が起こる可能性があります。
ロバートソン型転座
ロバートソン型転座は約900人に1人の割合で発生します。この転座が起こるのは第13, 14, 15, 21,
22染色体で、これらの染色体は染色体の下半分より成るユニークな構造を本来持っています。この型の転座は、これら染色体の下半分同士が二つ結合して染色体の融合が起こった結果生じます。
着床前診断(PGD)
卵子または胚を分析するにあたって、まず卵子や胚の生体組織検査を行います。生体組織検査法は二種類あり、医師およびエンブリオロジストより成るPGDチームがどちらの方法で検査するかを決定します。
極体のバイオプシー
母親に転座がある場合には極体の検査が可能な場合があります。成熟中の卵細胞は極体と呼ばれる二つの小さな細胞を生み出しますが、極体は受精後退化します。極体の染色体構成から卵子の染色体構成を推測することが可能です。極体検査では、まず卵子の外膜に穴を開け、極体をピペットで取り出します。それから極体を分析し、卵子は培養器に入れます。極体の分析で得られる遺伝情報は母親側の情報のみです。精子が卵子と結合し受精した後に起こる染色体異常は、この方法では検出できません。
割球のバイオプシー
割球とは胚の細胞の一つです。割球の検査では、胚が成長を始めて三日目、胚細胞が8～10個のうちに、胚の外膜に穴を開け、ピペットで吸引して割球を取り出します。割球を分析している間、胚は培養を続けます。
分析
バイオプシーで取り出された細胞は、FISH法（蛍光 in situ
ハイブリダイゼーション法）で分析されます。FISH法ではプローブと呼ばれるDNAの小片を用います。プローブは分析しようとする染色体にマッチしており、存在する染色体を数えるのに使用されます。それぞれのプローブは違った蛍光色素で標識されています。こうした蛍光プローブは生検された細胞に導入され、染色体と結合します。次に蛍光顕微鏡で、対象細胞内にある各タイプ（つまり各色）の染色体の数を数えます。その数により染色体のバランスがとれているかどうかを見分けることができます。この方法で検査した細胞はガラススライドに貼り付けられ冷却と加熱を繰り返されるため、破壊されてしまいます。そのため、検査された細胞を他の目的に使用する事や、胚に戻すことはできません。スライドは将来の参考用に保管されます。分析は一日で終了しますので、患者様にはそれ以上の負担はかかりません。
着床前診断の利点
2003年8月の時点で、当研究所のスタッフは染色体転座の着床前診断に関する295サイクルの診断を行ってきました。正常なまたはバランスのとれた胚はほとんどのサイクルで患者に移植可能でした。サイクルを実施する不妊治療センターにより成功率に差はありましたが、移植を行ったサイクルの40％で妊娠に成功しました。着床前診断により流産の危険性は大きく減少します。診断後、妊娠に成功した親は流産歴のある人がほとんど（90％以上）でした。着床前診断により同じ患者たちの流産率は10％を下回りました。これは大幅な減少と言えます。
胚生検について
着床前診断に必要とされる顕微操作や生検の技術は長年にわたり用いられてきました。細胞を取り出す際に胚を偶然傷つけてしまうリスクは非常に低く、約0.6％にすぎません。卵細胞質内精子注入法（ICSI）による顕微授精、フラグメント除去、孵化補助といった手法は全て卵細胞の外膜に穴を開けて行われますが、どの手法も胚の成長および着床には悪影響がないとわかっています。
胚からの細胞の採取
受精三日目の胚から細胞を1～２個取り出しても将来胎児の体に欠損が見られることはありません。この段階の細胞は全て全能細胞、すなわちどんな部位にもなれる細胞です。全能細胞は未分化で、後に胎児となる際に体のいかなる部分に成長することも可能です。取り除かれた細胞の代わりに胚は新しい細胞を作ります。細胞除去の影響は、続く細胞分割が2～3時間遅れるだけにすぎず、それ以後は胚の細胞数は元に戻り、正常な発達を続けます。
採卵できる卵子の少ない場合・移植用の正常な胚が得られない場合
一般の体外受精に際しては胚を三つまで移植することが適切だとえられています。しかし、女性が転座の保因者である場合、卵子の数が他の患者より少なくなるケースが大半です。
我々の研究では、転座のない親の場合の成熟卵子数を13とすると転座患者の場合は平均で卵子数は9.5となります。転座保因者から異常のある胚が発生する確率は0％から100％まで様々ですが、平均で65%の確率で胚の異常が見られます。サイクルの約22％で、全ての胚に染色体異常が見られました。したがって、転座保因者の場合、移植に使用できる胚が3つ未満（ゼロの場合もある）となる可能性があり、転座のない患者と比べて妊娠率が低くなる場合があります。
予備分析
着床前診断が実施可能かどうかを確認するためにプローブを用いた予備分析を行う必要があります。この分析には血液が必要です。
着床前診断の実績
GDプログラムのディレクターであるサンティアゴ・ムネ博士および科学ディレクターのジャック・コーエン博士は、着床前診断技術の誕生以来診断に携わってきました。ムネ博士はReprogeneticsの科学者チームの統括役も務めます。当チームは転座の着床前診断技術の多くを開発し、転座診断のほとんどの処置を実施してきました。その発表論文のうち二つが、米国不妊学会の第50回（1994年）・51回（1995年）年次会議で、生殖補助技術学会選定の受賞論文として表彰されました。最近では彼らの研究が、2000年の米国生殖医学会(ASRM)でジェネラルプログラム賞を受賞しています。 |
