注目ポイント
- Y染色体モザイク喪失（mosaic loss of Y chromosome、mLOY）は加齢とともに増加し、男性における肺機能低下および肺構造障害と関連する。
- mLOYは、1秒量（FEV1）の低下加速、慢性閉塞性肺疾患（Chronic Obstructive Pulmonary Disease、COPD）への進展、ならびにCTで定量化された肺気腫負荷の増大と相関する。
- エピジェネティック解析により、mLOYはクローン性造血およびテロメア長とは独立して、より速い生物学的老化速度に関連することが示された。
- mLOYは呼吸器老化および疾患感受性の潜在的バイオマーカーとして浮上しており、リスク層別化と標的介入に向けたさらなる検討に値する。
背景
慢性閉塞性肺疾患（Chronic Obstructive Pulmonary Disease、COPD）および肺気腫は、進行性の気流閉塞と肺実質破壊を特徴とし、主として高齢者に影響する、世界的に大きな疾病負荷をもたらす。肺老化に関連する新規バイオマーカーの同定は、早期リスク評価および個別化された管理戦略の立案に資する可能性がある。Y染色体モザイク喪失（mosaic loss of Y chromosome、mLOY）は、男性の造血細胞で生じる加齢関連の体細胞染色体モザイク現象であり、末梢白血球集団の一部におけるY染色体の部分的または完全な喪失を特徴とする。近年のエビデンスは、mLOYががんや心血管疾患を含む複数の加齢関連疾患のリスク因子であることを示唆している。しかし、呼吸器健康および肺老化との関連は、最近まで十分には解明されていなかった。
主要内容
エビデンスの経時的発展とコホート設計
Sawら（2026年）による画期的研究では、COPDGene研究（N=5097）の男性12,000例超と、NHLBI Trans-Omics for Precision Medicine（TOPMed）プログラムにおける追加6コホート（N=7235）を対象に、mLOYが肺機能、肺気腫、エピジェネティック老化に及ぼす影響が検討された。モザイクY染色体細胞比率≥5%を閾値として、喫煙、クローン性造血、テロメア長を含む交絡因子を調整した横断的、縦断的、および前向き解析が実施された。
肺機能および肺気腫との関連
横断データでは、mLOYの存在と気流閉塞との間に有意な関連が示され、COPDGeneおよびTOPMedコホートの双方で、FEV1/FVC比は平均して約0.018～0.020低下していた（p < 0.01）。CT画像に基づく定量評価では、mLOYを有する男性で肺気腫が増加しており、機能低下に対応する構造的変化の存在が示唆された。縦断解析では、mLOY陽性男性のFEV1低下速度は、mLOY陰性者（約38 mL/年）と比較してより速く（約55 mL/年）、肺機能悪化の加速が明らかとなった。
COPDおよびPRISmの前向きリスク
初回スパイロメトリーで正常を示した男性集団において、mLOYはCOPD発症の前向きオッズ上昇（OR=1.84、95% CI 1.10–3.07）およびpreserved ratio impaired spirometry（PRISm）の発症上昇（OR=2.87、95% CI 1.09–7.56）と関連した。これは、mLOYが肺機能障害の早期予測因子、ならびに異質なCOPD表現型の指標として有用であることを示している。
エピジェネティック老化と機序的考察
生物学的老化を評価するためにエピジェネティック・クロックモデルを用いたところ、mLOYはエピジェネティック老化速度の加速と関連することが同定された。この関連は、意義不明の潜在的クローン性造血（clonal hematopoiesis of indeterminate potential）およびテロメア短縮を調整した後も維持され、mLOYが全身性および肺老化へ至る独立した経路に関与する可能性が示された。機序的には、mLOYは免疫調節異常や細胞維持機構の障害に寄与し、肺組織の損傷およびリモデリングに対する感受性を増大させる可能性がある。
関連文献との比較と統合
先行研究では、クローン性造血やテロメア短縮がCOPD病態形成に関与することが示されてきたが、mLOYは男性の呼吸器老化に特異的に関連する独立したバイオマーカーとして位置づけられる。文献はまだ初期段階にあるものの、大規模コホート解析の収束は、mLOYと呼吸機能低下との関連を裏づけている。因果経路の解明と臨床ツールとしてのmLOYの妥当性確認のため、今後はメタ解析および機序研究が必要である。
専門家コメント
mLOYとスパイロメトリー指標の低下、肺気腫重症度、エピジェネティック老化を結びつける多コホートの強固なエビデンスは、肺健康に影響する性差を伴う分子老化過程の理解を前進させる。mLOYが男性に特異的であることは、COPDの疫学や進行において観察される性差を説明する上で重要な役割を担う可能性を示す。現行のCOPD診療ガイドラインには体細胞モザイク性マーカーは含まれていないが、mLOY評価を組み込むことで、特に喫煙曝露歴を有する高齢男性集団におけるリスク層別化の精度向上が期待される。
一方で、限界も認識する必要がある。横断研究では因果関係を確定できず、未測定の環境要因や遺伝要因による残余交絡の可能性も否定できない。さらに、mLOYの検出法は研究間で異なっており、臨床応用には標準化が不可欠である。造血系のmLOYが肺組織に及ぼす生物学的機序については、免疫老化や炎症性微小環境の変化への寄与を含め、さらなる実験的解明が求められる。
体細胞モザイク性、エピジェネティック老化、慢性呼吸器疾患の交点は、ゲノミクスと精密医療を融合する有望な新領域である。モザイク性プロファイルに応じた抗炎症戦略や再生医療的アプローチなど、mLOY関連経路の理解から標的介入が生まれる可能性がある。
結論
Y染色体モザイク喪失（mLOY）は、男性における肺機能低下の加速、肺気腫の発症、ならびにエピジェネティック老化と関連する重要な加齢関連バイオマーカーである。その検出は、COPD高リスク個体の早期同定に資し、個別化予防戦略の促進につながり得る。今後の研究では、機序の検証、mLOY検出法の方法論的標準化、ならびに呼吸器老化のマルチオミクスモデルへの統合に焦点を当てるべきである。トランスレーショナル研究の進展により、最終的にはmLOY関連経路を調節する治療介入が可能となり、男性の肺老化および疾患進行の抑制に寄与することが期待される。
参考文献
- Saw WY, Kim K, Huang Y, et al. Mosaic loss of Y chromosome associates with lung function, emphysema, and epigenetic aging. Am J Respir Crit Care Med. 2026;212(7):1483-1494. PMID: 42085243.
- Feigin M, et al. Somatic mosaicism and age-related disease. Nat Rev Genet. 2020;21(10):659-672. PMID: 32905044.
- Zhang Q, et al. Clonal hematopoiesis and risk of COPD: a population-based study. Am J Respir Crit Care Med. 2021;204(5):594-604. PMID: 34020706.
- Horvath S. DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biol. 2013;14(10):R115. PMID: 24138928.