シンポジウム 分子生物学の

Title
(シンポジウム 分子生物学の臨床への応用)Duchenne頭
筋ジストロフィーの分子遺伝学
Author(s)
斎藤, 加代子; 池谷, 紀代子; 山内, あけみ; 森田, 玲
子; 近藤, 恵里; 原田, 隆代; 三島, 真弓; 新井, ゆみ;
福山, 幸夫
Journal
URL
東京女子医科大学雑誌, 64(4):313-324, 1994
http://hdl.handle.net/10470/9033
Twinkle:Tokyo Women's Medical University - Information & Knowledge Database.
http://ir.twmu.ac.jp/dspace/
39
〔東女医大誌 第64巻 第4号頁．313∼324平成6年4月〕
シンポジウム
分子生物学の臨床への応用
Duchenne頭筋ジストロフィーの分子遺伝学
東京女子医科大学 小児科学（主任：福山幸夫教授）
サイトウカ ヨ コ イケヤ キ ヨ コ ヤマウチ
斎藤加代子・池谷紀代子・山内あけみ
モリタ レイコ コンドウ エ リ ハラダ タカヨ
森田 玲子・近藤 恵里・原田 隆代
ミシマ マユミ ァライ フクヤマ ユキオ
三島 真弓・新．井 ゆみ・福山 幸夫
（受付 平成6年1月20日）
Molecular Genetic Stlldies of Duchenne Muscular Dystrophy
Kayoko SAITO， Kiyoko IKEYA， Akemi YAMAUCHI， Reiko MOR豆TA，
Eri KONDO， Takayo HARADA， Maynmi MISHIMA，
Yumi ARAI and Yukio FUKUYAMA
Department of Pediatrics， Tokyo Women’s Medical College
The identification．of the gene， and the subsequent description of its protein product−dystrophin−
have opened several new fields of research and genetic diagnosis．
Studies in our laboratory revealed that 350ut of 59（59％）cases of Duchenne／Becker muscular
dystrophy（DMD／BMD）exihibited genomic deletion by means of polymerase chain reaction（PCR）
analysis and Southern blot analysis． The reliability of the result of carrier detect圭on increased by using
Southern blot analysis and nested PCR method for DMD／BMD fam量ly w量th deletion of DMD gene．
Carrier detection宙as performed with PCR−R肌P analysis for family members in whom deletion was
not detected，
Comparison between the clinical picture and the results of molecular genetic studies enables
clarification of the relationship between the phenotype and genotype of DMD／BMD． The author
reported a case of somatic mosaicism． Lymphocytes DNA analysis of the case led to a DMD diagnosis
before death． However， post−mortem immunocytochemical and DNA analysis revealed two cell
populations of different genetic origins as somatic mosaicism．．
Extensive studies on dystrophin and the gene may lead to an understanding of the cause for the
disease， and may allow a rational treatment for DMD to be developed．
はじめに
報の単位が遺伝子である．この遺伝子における変
ヒトは約100兆の細胞より成り立っている．それ
異mutationによって，ある種の疾患が生じる．そ
ぞれの細胞の核には46本，22対の常染色体と1対
の1つがDuchenne型筋ジストロフィー（DMD）
の性染色体が存在する．染色体にはDNAが折り
畳まれて存在し，DNAの長さを合計すると，1個
の細胞当たり約2mである．DNAにおける塩基対
である．DMDでは出生時にすでに血清creatine
kinase（CK）活性が高値を示すことにより，胎児
の様々な配列に遺伝情報が刻み込まれており，最
証明されている．しかし，筋力低下の初発症状は
終的に蛋白質の構造を決める機能を持った遺伝情
2∼3歳で気づかれることが多い．図1に3歳6
期，新生児期にすでに疾患は成立していることが
313一
40
DMD
control
に認められる．軽度の知能障害を有する例もある．
また，骨格筋のみならず心筋障害を来す．12歳ま
でに車いすの生活となり，10歳代後半から20歳代
前半で死亡する．
進行性筋ジストロフィーは臨床所見，即ち骨格
筋の侵される領域や発症時期によって，表1に示
すように，いくつかの型に分類され，それぞれ遺
伝形式が異なる．DMDは， X染色体連鎖性劣性遺
伝形式をとり，最も重症な経過をとる．Becker型
筋ジストロフィー（BMD）はこの軽症型であり，
分子遺伝学の進歩によってDMDと同じ遺伝子領
域の変異を示すこともわかってきた．
DMDは男児出生100，000人に21．7人の頻度で
認められる．本邦における突然変異率は0．291±
CT scan of the legs
0．046とされている．1984年のMoserの総説1）が書
図1 DMD患児とその下腿のCTスキャン像
かれた段階では，遺伝子座はX染色体短腕
上図左：コントロール児（3歳），右：DMD患児（3
（Xp21）にあることが解明されてきており，骨格筋
歳）．DMD患児では下腿の仮性肥大を認める．患児は
の膜における何らかの欠陥に因るものであろうと
コントロール児よりも下肢をwide・baseに開いて
立っている．
いう考察がなされていた．
下図左：コントロール児（3歳），右：DMD患児（3
歳），下腿のCTスキャンではDMD患児に腓腹筋に虫
分子遺伝学の進歩によってDMD遺伝子がク
ローニングされたのは1986∼87年のことであ
喰い状のIow densityがみられる。
る2）．その後，DMD遺伝子のcDNAから推定され
ヵ月のDMDの患児の写真とその下腿のCT
るアミノ酸配列に対する抗体を用いた免疫組織化
scanを示す．左はコントロールである．この年齢
学的研究3）によって，その遺伝子産物が骨格筋の
で患児は下肢をwide baseに開いて起立してい
細胞膜に局在する細胞骨格蛋白であることがわか
る．下腿は仮性肥大を示し，腓腹筋のlow density
り，ジストロフィンと命名された4）．
を認め，骨格筋におけるジストロフィー変化が既
表1 筋ジストロフィーの臨床型の分類
Walton and Nattrass，1954を一部改変したものである
Type of PMD
Inheritance
Duchenne
X・linked
@ recessive
Becker
X・1inked
@ recessive
Later childhood
Autosomal
Later childhood
@ recessive
@ or adolescence
Limb・girdle
“Duchenne−like”
@ Iimb・girdle
Autosomal
Facioscapulo・
@ humera1
Autosomal
Distal
Oculopharyngeal
Congenita1
@ recessive
@ dominant
Autosomal
@ dominant
Autosomal
@ dominant
Autosomal
@ receSS五ve
Severity
Age of onset
Early childhood
@ or adolescence
Severe
Relatively benign
Variable， but true
@ to type in families
Early childhood
Relatively severe
Variable， usually
@ not in childhood
Very slowly P「09「esslve
Middle age
Relatively benign
Middle age
Usually slowly
@ progreSSive
Infancy
Variable
314
41
dystrophin
spectrln
DAGC
25・5G
35k
43k 25k
j3k
59k N．C
band 3
glycophorin
156k
156k
dystrophin
ankyrin
C
5k
αspectrin
59k
N
・ac・・， Facth βsp㏄t「in 4，1繭， actin翻⑬灘
図2 ジストロフィン12）とスペクトリソ6）
ジストロフィンのN端はアクチンフィラメントに結合し，C端はDAGCを介して細胞膜と結合し
ている。これはスペク団ンがアクチン結合蛋白でありアンキリンなどを介して細胞膜に結合して
いる状態とよく似ている．
ジストロフィン
1．構造
深い．システインリッチドメインはC末端はジス
ジストロフィンは3，685残基のアミノ酸配列‘）
膜蛋白質と結合してネットワークを形成し，伸縮
からなる分子量427kDの巨大蛋白質であり，骨格
自在な膜の裏打ち構造を構成していると考えられ
筋の細胞膜に局在する細胞骨格蛋白である．細胞
ている8）．また，Loveら9）はこのドメインとホモロ
トロフィンに独特の構造であり，この部分で細胞
内に含まれているジストロフィンの量はわずか
ジーのある塩基配列を有する遺伝子を発見し，
0．002％，ミオシンの2，000分の1しかない．ジス
Buckleら10）はそれがヒトの第6染色体6q24に
トロフィン分子は，長い棒状構造をしている分子
コードされることを示した．Tanakaら11）により，
であり，4つのドメインより成り立っており，そ
れぞれ，①N末端から約240残基のアクチン結合
その遺伝子産物dystrophin−related protein
（DRP）はDMD， BMD， mdxマウスの筋細胞膜
ドメイン，②約2，700残基のスペクトリソ様三重螺
に発現することが証明されている．これはutro−
旋構造ドメイン，③約140残基のシステインリッチ
phinと名付けられ，分子量395kDであり，神経筋
ドメイン，④約420残基のC末端ドメインと名付
接合部や筋腱接合部に分布している．
けられている．
2．骨格筋におけるジストロフィン
ジストロフィンはN末端で細胞骨格のアクチ
Arahataら3）は，ジストロフィンのアミノ酸配
ンと結合していることが推定され，この構造はα一
列をもとにしてペプチドを合成し，それに対する
アクチニン，β一スペクトリン6）に共通である（図
抗体を作製した（図3）．その抗体は正常の筋細胞
2）．三重螺旋構造ドメインは赤血球膜における細
膜と特異的に反応し，DMDでは全く反応しない
胞骨格蛋白であるスペクトリンに似た三重螺旋構
こと，その他の神経筋疾患では正常と同じ反応を
造を24回繰り返しており，α一アクチニンでは，，こ
すること，DMDの動物疾患モデルと考えられて
の繰り返し配列は4回であり，スペクトリンでは
いるmdxマウスではDMDと同様，無反応で
17回以上ある．このドメインの両端と内部に4個
あったことにより，ジストロフィンは筋細胞膜に
のhingeが存在し，ジストロフィン分子に柔軟性
局在し，その欠損によりDMDとなることを証明
をもたらしていると推定されている7）．システイ
した．
ンリッチドメインはcalmodulin，α一アクチニン，
骨格筋からジストロフィンを精製していくと，
β・スペクトリンと同様，Ca結合能のあるEF
hand様構造を認め，筋収縮とCaの関連から興味
ジストロフィンと強く結合している蛋白質群があ
る．これはジストロフィン結合糖蛋白質複合体
一315一
42
2000
1000
o
3000
amim acid
（｝amino aoid髄0．
Ozawa et al．
POO（11−60） PO4（440−489）
A「ahata et al．
Shimiz“et al．
P23（2360−2409）
OMOP−1（11−60｝ OMDP一皿（440−489）
P34〔3495−3544）
OMOP−1「（3495−3544）
AIC〔215−264｝
Kunkel et al．
8く2254−2557｝ 10（295S−3197｝
1b−2a（67−456｝ 2−6（694−19τ5｝
60kOa（407−817） 30kOa（1181−1388｝
9｛2555−2959） 11（3193−3649｝
6−10〔1991−3112｝
Zobrzy〔；ka圏Gaar睡et al．
F927（40ε一2199｝
P929｛314−325｝
P924（1088−132η
P1461〔3669−3685）
Oy4／603（11田一13881
Oy8／6C5（3669−3685）
閥ichoison et al．
Wakayama et aL
PeptideI（2357−2368）
F悶jirebio Inc．
2−5E2（440−489） 4−4C5（3495−3544）
麗ovocastra Lab．
OyS3（321−494｝ OYS 1（1181−1388） OYS2（3669−3685｝
（
図3 現在よく利用される抗ジストロ．フィソ抗体
）内のジストロフィンのアミノ酸配列に対して合成されたものである．
dystrophin associated glycoprotein complex
カ，チュニジアに認められ，DMD II型といわれ
（DAGC）と名付けられている（図2）． DAGCは
るように，DMDに臨床症状が似ているが，ジスト
ジストロフィン結合糖蛋白質dystrophin as−
ロフィソが正常である常染色体性劣性遺伝性疾患
sociated glycoproteins（DAG）とdystrophin
である．
associated proteins（DAP）より成っている1こ
3．アイソフォームとその発現
れらは分子量によって，Ervastiら12）， Yoshida
DMD遺伝子の転写の調節やmRNAのプロセ
ら13）によってそれぞれ独立に，156−DAG，59−DAP
シングはかなり複雑である．ジストロフィンは，
（A1：62kDa），50−DAG（A2：52kDa），43−DAG
alternative splicingによっていくつかのアイソ
（A3），35−DAG（A4：36kDa），25−DAP（A5：24
フォームが作られる．Feenerら17）は，骨格筋，心
kDa）として同定された． Yoshidaら13）は以．ヒに加
筋と脳ではエクソン1が異なっており，それぞれ
えて94kDの蛋白質をAOとしている．
別のプロモーターによって，コントロールされて
50DAG，43−DAG，35−DAG，25−DAPは細胞膜を
いることを示した．また，3’端．におけるalterna−
貫通する蛋白質であり，細胞外で156−DAGが結合
tive splicingにより，いくつかのアイソフォーム
している．そして，156−DAGは基底膜のラミニン
を生じることを述べた．
に結合している．このDAGCはジストロフィンの
現在のところ，ジストロフィンには少なくとも
システインリッチドメインとC末端ドメインの
5つのプロモーターが存在していることが明らか
前1／2に結合している．従って，この領域の凹凹
になっている．そして，C（cortical）・18）， M
はジストロフィンが細胞膜に免疫組織化学的に証
（muscle）一19）， P （Purkinje）・20）， S （Schwann
明されるにも拘わらず，臨床的に重症であるユ4）15）．
cell）一21）， G（GeneralまたはGlial）一ジストロフィ
Matsumuraら16）によってsevere．childhood
autosomal recessive muscular dystrobhy
ン22）として，それぞれの細胞特異的に発現してい
る．これらのアイソフォームの観点から，筋ジス
（SCARMD）において，50−DAGが特異的に欠如
していることが発見された．この疾患は北アフリ
トロフィーの病態はさらに解明されると考えられ
る．
一316一
43
表2 DMD／BMDにおける分子遺伝学の臨床応用
DMD／BMDにおける遺伝子
1．DNA analysis
変異とジストロフィン異常
DNA diagnosis of the patients
以上のような，ジストロフィンとその遺伝子の
PCR
Southern blot
Carrier detection
研究の進歩は，筋ジストロフィーの臨床において
Southern blot
Nested PCR
もepoch makingなものである．遺伝子診断と抗
体を用いた免疫学的検討（蛍光抗体法とイムノブ
ロット法）により，臨床症状が発現する前の段階
での診断が可能となり，症状や従来の検査では鑑
Prenatal diagnosis
RFLP
PCR
RFLP
2．Skeletal muscle dystrophin analysis
ImmunOS亡aining
Immunoblot
別困難な疾患を，遺伝子レベル，細胞レベルで異
質な状態であるか否か判定することも可能になっ
た．
1．DMDおよびBMD患者における遺伝子変
Chamberlain
メくコロ
≦1
異
この疾患における分子遺伝学の臨床応用を表2
ミ1
に示す．Polymerase chain reaction（PCR）や
Southern blot法，逆転写酵素を利用したRNAの
PCR（nested PCR），restriction fragment length
Beggs
polymorphisms（RFLP）の解析などの技術によっ
て，患児の遺伝子診断，家系における女性の保二
／MP
者診断，そして出生前診断が可能になってきた．
藁
遺伝子変異には，欠失deletion，重複duplication，
タ1
挿入insertion，置換substitutionなどがあるが，
＝、字
DMDの場合，この中で二二が変異の大半を占め
＝豊
る．遺伝子二二のスクリーニングとして，multi−
plex PCR法23）24）が有力である．これは一度に
B：BMD
D：DMD
DMD遺伝子の9つのエクソンを増幅し，2枚の
図4 multiplex PCRによる遺伝子麗麗のスクリー
アガロースゲル電気泳動によって，遺伝子欠失を
ニング
Sはサイズマーカー，DはDMD， BはBMD．
示しやすいhot spotの18エクソンを調べる方法
Chamberlain231， Beggs24）の報告したプライマーの
である．Southern blot法によって，患者の遺伝子
変異の領域を判定し，遺伝子三二を示す家系では，
組み合わせにより，18のエクソンにおける欠失をス
クリーニングできる．
家系女性において保三者診断をすることができ
る．我々はDMD 47家系， BMD 12家系の患者の
クソソ1−7の欠失例では筋型，脳型プロモーターを
DNAについて， PCRによる遺伝子下思のスク
調べ，両者ともに欠失を認めた．
リーニングとcDNAプローブを用いたSouthern
保因者診断として有力な方法に，nested PCR
blot25）を行った結果， DMD26家系（55％）， BMD
が挙げられる．図6のように遺伝子欠失を示す家
9家系（75％）において遺伝子欠失を認めた．欠
系において，保囚者はintactなmRNAと，欠失
失は，14kbのcDNAのほぼ中央と，5’端側に分布
を示すmRNAを有す．従って， RNAより
する傾向があり，これは，Koenigら26）， den Dun−
reverse transcriptaseによって得られたcDNA
nenら27）の結果と一致した． PCRの結果の一部を
のPCR産物は大きさの異なった2本のバンドに
図4に示し，遺伝子欠失の領域を図5に示す．エ
よって示される．ただし，骨格筋では発現してい
一3！7
44
e翼on
30
n口mbors 5 10 15 20
40 45 50 55 60
70
BP團P
点
＝
一＝2
ぼ
一2
目
一
一〇MO
ロ匡−■lntormodiato
一コBMO
図5 DMD，中間型， BMD患者の遺伝子翌翌領域
46 47 48 49
mRNA
46 47
iii｝i，幽脚，
50
＿，ii，．1．、1ll
奄奄奄奄奄
要がある．この家系では母親と次女が保温者であ
51 52
nested 46FF
PCR
液を用いた診断では，二重にPCR増幅を行う必
51 52
ると判定できた28）．
：l12
F2
PCRやSouthern blot法によって遺伝子変異
の見出せない家系の保因者診断ではRFLPの解
析が必要である29）．DMD遺伝子内の領域をPCR
増幅し，PCR産物を制限酵素処理してゲル電気泳
動し，多型を解析した．そのうちの1例を図7に
PCR
示す．この家系では，健康な姉，兄に引き続き，
products
男女の二卵性双生児が生まれ，たまたま行った血
液検査で男児において，血清CK値の高値が認め
●
S量
馴・
bp
〈860
〈463
られた．家系にDMD患者はいないが，母親の血
清CK値は高値であった． multiplex PCRによっ
て，患児にエクソン48−50の欠失を認め，DMDで
あると診断した．双子の妹が保因者であるか否か
をRFLPによって検討したところ，母親の健常な
ハプロタイプと父親のハプロタイプを受け継いで
図6 リンパ球由来のmRNAのnested PCRによる
おり，組み替えの危険率9％を除く，91％の確率
保因者診断
で保因者ではないと判定した．
2，臨床症状と遺伝子変異との関係
るDMD遺伝子は血液一リンパ球では1，000個の
臨床症状の程度と遺伝子欠失との関係について
細胞に1個の割合でしか発現していないため，血
は，Monacoら30）は， reading frame仮説で説明し
318一
45
●
剥
馴騰
I
Xchromosome
w｝th DMD gene mutation
I
Xchromosome
without DMD gene mutation
図7 PCRを用いたpERT87−RFLPsによる保因者診断
．DMD遺伝子内pERT87領域をはさむ3ヵ所をそれぞれ増幅し，各PCR産物を制限酵
素Taql， BamHI， XmnIによって処理後，泳動，染色しハプロタイプを分析した，
情報はセントラルドグマという語であらわされる
mRNAでもエクソン9とエクソン39が連なって
おり，臨床症状とmRNAの構造に整合性のある
DNA−RNA一蛋白質という方向に発現していくこ
症例を経験した31）．
とが明らかになっている．遺伝情報は，mRNAレ
例外的に，エクソン3−7の欠失はout−of−frame
ベルでスプライシングをうけ，エクソン部分のみ
であるが，reading frame仮説に合致せずDMD，
が継ぎ合わさって成熟mRNAとして形成され
る．このmRNAからcDNAを合成し，その全塩
Beggsら33）はBMD 68例で遺伝子と蛋白の両者
ている．DNAの塩基配列に貯えられている遺伝
中間型，BMDの臨床像を呈する32）．
基配列を調べたところ，DMDの遺伝子欠失を有
を調べ，・ジストロフィソの各ドメインの構造と機
する患者において，欠失しているエクソンの塩基
能の関係を考察した．彼らによると，N末端のア
の総計が3nの場合と，3n＋1，3n＋2の場合で翻訳
クチン結合ドメインにおける凡失ではジストロ
により得られる蛋白質（ジストロフィン）が大き
フィンのレベルは低く表現型はより重症である．
く異なることが推定された．即ち，3nの場合は3
患者の症状によって，三重螺旋構造ドメインにお
個の塩基で作られるコドンは変化せず，mRNA
の翻訳のreading frameが保持されたまま欠失
ける欠失または重複部位は3ヵ所に分けられる．
エクソン45−53の欠失は典型的なBMDを示す．そ
しているため（in−frameの欠失），ジストロフィン
の5’側（エクソン10−45）では筋攣縮crampや筋痛
が不完全な形で合成され，臨床的に軽症（BMD）
myalgiaを，三重螺旋構i造ドメインの中央（エ・クソ
となる．それに対し，3n＋1，3n＋2の場合はコドン
ン30−45）では血清CK値の上昇のみを示した．
の構成が変化し，reading frameが保たれずに欠
3．DMD／BMDの骨格筋におけるジストロ
失するため（out−of frameの欠失）， TGA， TAA，
フイン
TAGなどの終止コドンとなり，下流の遺伝情報
ジストロフィンに対する抗体は，多くの施設で
の翻訳を停止する．従って，ジストロフィンの合
成が完成されず，DMDとして重症な臨床症状を
作製されている（図3）．抗体の作製法により，合
成末リペプタイドに対する抗体（ポリクローナル
呈する．Koenigら26）はこのreading frame仮説を
抗体，モノクローナル抗体），融合蛋白質に対する
検討するため，欠失のエクソンーイントロン境界
抗体に分けられる．これらの抗体を用いて，免疫
の塩基配列を調べ，92％でこの説に合致している
組織化学的検討（蛍光抗体法）を行うと，正常の
ことを示した．我々は，エクソン10−38日目うかな
骨格筋組織では筋細胞膜に一致してジストロフィ
り広い領域の欠失を示すBMD例において，
ン抗体と反応し蛍光を示す．DMDでは，筋細胞膜
一319一
46
control DMD BMD manifesting carrier
図8 間接蛍光抗体法による対照，DMD， BMD， manifesting carrierの骨格筋におけるジストロ
フイ ソ
に一致する蛍光は認められず，ジストロフィンが
証明した．
欠損している．BMDでは不連続性またはうすい
呼吸不全にてこの症例が死亡し，剖検時に採取
蛍光を膜に一致して認め，ジストロフィンが不完
し得た筋組織に抗ジストロフィン抗体を用いた免
全に存在していることを示唆する．さらに，DMD
疫蛍光抗体法を施行したところ，舌筋では抗スペ
の保因者（manifesting carrier）の筋細胞では，
クトリン抗体で細胞膜にスペクトリンが認められ
lyonizationによりジストロフィン陽性細胞と陰
るが，ジストロフィンは細胞膜に陰性であった．
性細胞がモザイク状に混在していることが知ら
しかし，側頭筋，胸鎖乳突筋，腹直筋，心筋では
れている34）．図8に対照，DMD， BMD， manifes・
ジストロフィン陽性細胞と陰性細胞が混在してい
ting carrierにおける筋生検組織の抗ジストロ
た（図9）．各臓器よりDNAを調製し， multiplex
フィン抗体を用いた間接蛍光抗体法の結果を示し
PCRを行ったところ，胸鎖乳突筋，側頭筋，横隔
た．
膜，腎臓由来のDNAではDMD遺伝子の欠失を
Shimizuら35）はDMDの筋生検組織の16／19例
見出せなかった（図10）．
（84％）に，Nicholsonら36＞は40％に明らかな，20％
この症例における体細胞モザイシズムの成り立
に弱い反応でジストロフィン陽性細胞が存在する
ちとしては，患者の両親の生殖細胞においては変
ことを示している．これはmdxマウスの骨格筋
異がなかったが，受精後のある時期，しかも器官
でもみられ，revertant（revert＝後へ戻る）と呼
形成以前の，早い時期にDMD遺伝子の突然変異
んでいる．その発生機序として，変異のあるヌク
が生じ，その後の細胞分裂によって，ジストロフィ
レオタイドにもう一度変異が起こってrevertant
ンの陽性細胞群と陰性細胞群がモザイク状に配列
が生ずる可能性と体細胞モザイシズムが考えられ
したと考えている．
ている．体細胞モザイシズムとは，発生途上の体
ジストロフィンとその他の筋ジストロフィー
細胞の1つに遺伝子の突然変異が起こり，個体が
ジストロフィンとその遺伝子の発見によって，
遺伝子構成の異なる2種以上の細胞群からなる場
肢帯型筋ジストロフィー（LG），福山型筋ジストロ
合をいう．われわれは生前にリンパ球由来の
フィー（FCMD）などの常染色体上に遺伝子座が
DNA検査でDMDと診断していた1症例におい
ある疾患と，DMD， BMDとの鑑別が容易になっ
て，剖検時に得られた各臓器でDMD遺伝子およ
てきた．抗ジストロフィン抗体を用いた免疫組織
びジストロフィンレベルで体細胞モザイシズムを
化学的検討やPCR法， Southern blot法などの遺
320
47
2000
1000
0
3000
．適1
コ
POO
圓deleti・n
PO4
・翻曝．…1購…・
騰．l
dystrOPhin
dyst・・phin spect，i。
図9
cardiac muscle
剖検時に採取した筋組織におけるジストロフィンとスペクトリン
321一
48
毒
∈
∈≡
．辺
望
．⊆
ε
重
8
9
2
．⊆
＿MP
＿ 3
−43
＿50
−13
PATIENT
− 6
−47
−60
−52
，，墨奎§聾§＿，
一MP
＿ 3
−43
CONTROL
＿50
−13
＝ 6
47
−60
−52
図10 剖検各臓器より調製したDNAのmultiplex PCR
上図は患児，下図はコントロール。胸鎖乳突筋，側頭筋，横隔膜，腎臓由来のDNAでは， DMD遺
伝子の欠失を見出せなかった．その他の臓器由来のDNAでは生前のリンパ球における欠失と同様
であった．
伝子異常の同定は，筋ジストロフィーの病型の診
析や疾患の本態の解明を治療にどのように応用さ
断に不可欠なものとなってきている．しかし一方，
せていくべきか，また，遺伝子治療の基礎的研究
FCMDにおいてジストロフィンが陰性の筋細胞
と臨床応用などが今後の重要な問題であると考え
の存在やジストロフィンの完全欠損例があるとい
られる．
う報告37）がある．FCMDの原因解明の見地から，
検討が必要である38）．
抗スペクトリン抗体を快く供与下さいました本学
おわりに
生化学教室の高桑雄一教授に深謝致します．
1980年代後半から急激に発展したDMD／BMD
本研究ば，平成4，5年度厚生省神経疾患研究委託
の分子遺伝学的研究により，臨床面でDMD／
BMDの診断学は大きな進歩を遂げたが，まだ多
文 献
くの問題が残されている．DMD遺伝子の異常
費（2指一2−14，5指一2−19）によって行われた．
1）Moser H：Duchenne muscular dystrophy：
Pathogenetic aspects and genetic prevention．
一ジストロフィソの欠損一がどのような病態を引
Hum Genet 66：17−40，1984
き起こして疾患を発症させているのか，遺伝子解
2）Koenig M， Ho∬man EP， Berte貰son CJ et al：
一322一
49
Complete cloning of the Duchenne muscular
dystrophy (DMD) cDNA and preliminary
15) Helliwell TR, Ellis JM, Mountford RC et al :
A truncated dystrophin lacking the C-terminal
genomic organization of the DMD gene in
domains is localized at the muscle membrane.
normal and affected individuals, Cell 50 1
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Defieiency of the 50k dystrophin-associated
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Dystrophin is transctibed in brain from a dis-
complete sequence of dystrophin predicts a
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6) fi- 4ts- : thkdeblmatE･Ra}oesin'E E eefi8. IicIi{i 8 ck
Specificity of expression of the muscle,and
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7) Koenig M, Kunkel LM : Detailed analysis of
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20) Gorecki DC, Geng Y, Thomas K et al:
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autosomal transcript in skeletal muscle with
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71-kilodalton protein is a major product of the
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26) Koenig M, Beggs AH, Moyer M et al: The
molecular basis for Duchenne versus Becker
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- 323 -
50
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242．：755−759， 1988
498−506， 1989
33）Beggs AH， Ho貸man EP， Synder JR et al：
27） den Dunnen JT， Grootscholte皿PM， Bakker E
Exploring the lnolecular basis for variability
et al：Topography of the Duchenne muscular
among patients with Becker muscular dystro・
dystrophy（DMD）gene：FIGE and cDNA analy−
phy：Dystrophin gene and protein studies． Am
sis of l94 cases reveals 115 de豆etions and 13
JHum Genet 49：54−67，1991
duplications． Am J Hum Genet 45：835−847，
34）Arahata K， Ishiura T， Kamakura K et al：
1989
Mosaic expression of dystrophin in sympto・
28）山内あけみ：Duchenne型（DMD）および． Becker
型（BMD）筋ジストロフィー家系の保因者診断に
matic carriers of Duchenne’s muscular dystro−
phy． N Engl J Med 320：138−142，1989
関する研究．東女医大誌 63：1104−1121，．1993
35）Shimizu T， M．atsumura K， Hash量moto K et a1：
29）森田玲子：DNA欠失を認めないDuchenne／
Amonoclonal antibody against a synthetic
Becker型筋ジストロフィー患者の単発性家系に
おける非放射性PCR法（pER↑87−RFLPs， CAリ
polypeptide fragment of dystrophin （amino
ビート．多型）による保因者診断．束女医大誌 6．3：
Acad 64B：205−208，1988
E74−E89，1993
36） ●
Nlcholson LVB， Johnson MA， Gardne士・
acid sequence from position 215−264）． Proc Jpn
30）Monaco AP， Berte蓋son CJ，1、ieckti−Gal璽ati S
Medwin D et aユ：Heterogeneity of dystrophin
et al：An explanation for the phenotypic
expression in patients with Duchenne and
differences between patients bearing partial
Becker muscular dystrophy． Acta Neuropatho1
deletions of the DMD locus． Genomics 2：
80：2．39−250， 1990
90−95， 1988
37）
Beggs AH， Neumann PE， Arahata K et al：
31）Ikeya K， Saito K， Hayashi K et a1：Molecu−
Possible influences on the expression of X
lar genetic and immunohistochemical analysis．
chromosome・linked dystrophin abnormalities
of dystrophi捻of a young patient w．ith X・linked
by heterozygosity for autosomal recesslve Fu・
muscular dystro．phy、 Am． J Med Genet 43：
kuyama congenital muscu1．ar dystrophy． Proc
Natl Acad Sci USA 89：623−627，1992
580−587．， 1992
32）Malhotra SB， Hart KA， Klamut HJ et al：
38）
Frame・shift deletions in patients with Duchen−
ne and Becker muscu玉ar dystrophy． Science
一324一
斎藤加代子，大澤真木子，近藤恵里ほか：先天性
筋ジストロフィーにおけるジストロフィン遺伝子
照臨の検討．東女医大誌 63：26−35，1993