分布の非正規性を利用した行動遺伝モデル開発 2010年7月9日 統計数理研究所 オープンハウス 尾崎 幸謙 データ科学研究系 助教 行動遺伝学とは何か？ 双生児データを利用することで，心理・身体指標等の個人差に与える遺伝と環境の影響を推定する学問 目的：少数の遺伝子によって規定されるような疾病ではなく，多数の遺伝子や環境が影響するような表現型（変数）に対する分析を 通して，人間行動の個人差の理解を促進させる。また，その知見を具体的な遺伝子探索・環境探索に役立てる。 心理学的変数に対する分析が盛ん：親の養育態度・家庭内環境が，子どもの社会的態度の形成や，問題行動の頻度に影響を与えるという，従来の心理学理論に対する検証を行うことが可能。 推定のロジックおよびその問題点 ロジック １卵性双生児はとてもよく似ている（相関が高い）→遺伝子を100%共有しているから（Ａ）＋同じ生育環境だから（Ｃ） ２卵性双生児はそれなりに似ている（相関が中程度）→遺伝子を50%共有しているから（0.5Ａ） ＋同じ生育環境だから（Ｃ） 個人差のうまれる原因→遺伝子の影響（Ａ）＋同じ生育環境の影響(Ｃ)＋双生児の各々が独自に経験する環境＋測定誤差があるから（Ｅ） Cov(１卵性)=A+C Cov(2卵性)=0.5A+C Var(１卵性)=Var(2卵性)=A+C+E 構造方程式モデリングによって分析を行う。適合度・標準誤差の評価によって，A,C,Eそれぞれが個人差に影響するか否かを検討する。 × 相加的遺伝(A) 表現型に影響を与える個々の遺伝子の相加的影響 非相加的遺伝(D) 遺伝子どうしの組み合わせ効果（優性など） 個人差 問題点 個人差の原因には，Ｄ（非相加的遺伝）もあるが，モデル識別の問題から，4要因モデルの分析はできなかった。そこで，従来は 1卵性双生児間の相関<2×2卵性双生児間の相関ならばACEモデル 1卵性双生児間の相関>2×2卵性双生児間の相関ならばADEモデル で分析が行われていた。しかし，この方法には以下のような問題がある。 共有環境 (C) 双生児を類似させる環境 非共有環境(E) 双生児が独自に経験する環境＋測定誤差 ACEまたはADEで分析を行った場合のバイアス 数値例1 数値例2 A, C, D, Eの寄与率がそれぞれ0.1, 0.2, 0.6, 0.1のとき，1卵性間相関は0.9，2卵性間相関は 0.4になる。 このとき，従来の方法ではADEモデルで分析が行われるが，実際にはCは2番目に大きな寄与率を持っている。 A, C, D, E全ての寄与率が0.25のとき，1卵性間相関は0.75，2卵性間相関は 0.4375になる。 このとき，従来の方法ではACEモデルで分析が行われるが，実際にはDも他の要因と同じだけの寄与率がある。 添え字 E=推定量 T=真値 解決策および実データ分析結果 解決策 2次の積率に加えて3次の積率も使用することで4要因全てを推定するモデルを，Ozaki, Toyoda, Iwama, Kubo, Ando (accepted, Behavior Genetics)は提案した。 実データ解析：性同一性障害 3要因(ACEモデル)の結果 4要因(ACDEモデル)の結果 項目： ・ 違う性別になりたい ・ 違う性別として扱われたい ・ 今の性別であることがいやである ・ 自分の性別だけにある身体の特徴を変えたい DSM-IV-TRの基準をもとに作成 ４項目の合計得点(範囲は4-24)を表現型とした。 平均6.73 分散13.68 歪度1.55 1卵性双生児間相関0.57 2卵性双生児間相関0.34 進化の視点から考えると，自然淘汰は性同一性障害のような不適応な遺伝的変異を集団から 取り除くため，適応上重要な変数に対する相加的遺伝の影響は小さいはずである。逆に，適応 上重要な変数に対しても遺伝の影響があるならば，それは非相加的遺伝であると考えられる。 つまり，遺伝子どうしの組み合わせによって偶然，性同一性障害傾向が生じると考えられる。 したがって，非相加的遺伝の影響がない（そもそも捉えることのできない）３要因モデルよりも， ある程度大きなＤの影響が推定されている４要因モデルの方が，性同一性障害の原因をよく 捉えていると考えられる。 対象者： 女性ペアの双生児Female twins (19～26歳) 1卵性ペア250組，2卵性ペア115組