身長はコントロールできないが、12,000の遺伝子変異がおそらく身長をコントロールできる

身長がどのくらい伸びるかは、自分ではほとんど決められません。身長は遺伝子の変異によって決まります。しかも、遺伝子の数は膨大です。2020年の研究では、1万個の遺伝子が人間の身長の違いを説明できる可能性があることがわかりました。現在、同じ統計遺伝学者が国際GIANTコンソーシアムと協力し、身長とさらなる遺伝的つながりを調査しています。

これまでで最大規模の身長に関するゲノムワイド関連研究で、研究者らは計算を更新し、人の身長に影響を与える遺伝子変異を2,111個追加したと、水曜日にネイチャー誌に発表された報告書で報告されている。ヨーロッパ系の人々との身長の違いの約40％は、特定された遺伝子によって説明できた。

身長、知能、目の色などの特定の特徴には、最終的な結果を決定する 1 つまたは 2 つの「マスター遺伝子」があるというのはよくある誤解だと、ケース ウェスタン リザーブ大学医学部の遺伝学およびゲノム科学の准教授で、この研究には関わっていないレベッカ ダラー氏は言う。しかし実際には、何千もの遺伝変数が環境と相互作用してこれらの特徴を決定する。「この興味深い研究は、ヨーロッパ人の身長に寄与する遺伝子変異が実際には 12,000 以上あることを示しています」とダラー氏は言う。「体重など、さらに複雑な特徴には、おそらくそれよりはるかに多くの変異があるでしょう。」

身長は研究対象として適したモデル特性だと論文の著者らは指摘する。ロンドン大学クイーン・メアリー校の計算生物学上級講師で、この研究の共同筆頭著者でもあるエイリニ・マルーリ氏は、身長は測定が容易で、成人の身長は体重やIQのように時間とともに変化しない上、遺伝性も高いため、身長に影響する遺伝子は親から受け継がれる可能性が高いと語る。しかし、身長を予測できるのは遺伝子だけではない。食事中のタンパク質不足、特定の感染症への曝露、運動などの環境要因も遺伝子と相互作用し、人の全体的な成長に影響を与える。

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GIANT コンソーシアムの協力を得て、研究チームはサンプル数を当初の 70 万人から 410 万人に拡大し、現在は 281 件の研究から 540 万人にまで増やしています。ヨーロッパ系の個人のゲノムのみをサンプリングした以前の遺伝子研究とは異なり、この研究には東アジア、ヒスパニック、アフリカ、南アジア系の 100 万人以上の参加者が含まれています (ただし、結果のほとんどはヨーロッパ系の人々から得られました)。

研究では、500万のDNAサンプルに基づいて、身長の違いを説明できる12,111の一塩基多型（SNP）（DNA配列における一塩基置換）を発見し、ゲノムの長さの約21％を占めた。

人間の遺伝物質は、実際の遺伝子そのものより多くから成り立っています。身長に影響を与えることが確認されている遺伝子変異のほとんどは、遺伝子の外側にある重複しない 7,209 個のセグメントに存在します。これらには、遺伝子の発現を制御するタンパク質が含まれます。これらは「より微妙な変化に関連している可能性が高い」ため、ほとんどの人、そして研究対象者全員が標準範囲内の身長である理由を説明できるとダラー氏は言います。しかし、これらの領域での遺伝子変異などの劇的な変化は、過成長や小人症などの遺伝的疾患に寄与する可能性が高いと彼女は言います。

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2020年の研究以前、双子の研究では、遺伝子が身長差の約60～80％を説明することが示されていました。研究著者は、遺伝子変異が身長の変動の50％に影響を与える可能性があると予測しました。実際、12,111個の遺伝子は、ヨーロッパ系の人々の40％の身長差を説明しました。しかし、特定された遺伝子は、非ヨーロッパ系の人々の身長差の10～20％しか説明できませんでした。

この研究のサンプル数は膨大だが、非ヨーロッパ系集団の地理的多様性が欠如していることは変わらない、とユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの遺伝疫学教授カロリン・クッヘンバッカー氏はネイチャー誌の研究論文に付随する論説で指摘した。例えば、この研究にはアフリカ系の人々に関するデータがあったが、実際にアフリカ大陸出身者は参加者のわずか0.4%だった。クッヘンバッカー氏は、人の環境が遺伝子に影響を与えるため、この研究はアフリカの多様性を捉えていない可能性が高いと主張している。

マロウリ氏も、今後の研究では非ヨーロッパ系集団の祖先の多様性をよりよく把握する必要があることに同意している。「非ヨーロッパ系祖先の人々の数を増やすことは、予測精度を向上させるために不可欠であり、特定のグループに固有の遺伝子変異を見つけるのに役立つ可能性があります」と彼女は言う。ゲノムレベルで身長を理解することで、臨床医は身長に大きな変化をもたらす遺伝性疾患を診断し、治療できるようになる可能性がある。