色覚（色覚異常）

ひとめでわかるポイント

1. 色覚とは

色覚（color vision）はヒトの視覚知覚の重要な要素である。網膜の3種類の錐体（S錐体・M錐体・L錐体）が異なる波長の光を吸収し、その信号の比較処理により色が知覚される。哺乳類の多くは二色型色覚であるが、霊長類はX染色体上のM錐体・L錐体遺伝子の重複と分岐により三色型色覚を獲得した。

色覚に異常をきたす状態を色覚異常（color vision deficiency）という。先天色覚異常と後天色覚異常に大別される。

先天色覚異常：遺伝による錐体視物質の異常に起因する。両眼性で非進行性であり、生涯その感覚は変化しない。
後天色覚異常：網膜疾患・視神経疾患・大脳病変など後天的原因によるすべての色覚障害を指す。原疾患が先天性でも後天色覚異常に分類される。

先天赤緑色覚異常の頻度は人種差があり、白色人種男性で6〜8%、日本人男性で約5%、女性で約0.2%である。黒色人種では男性2〜4%とやや低い。アフリカ全体のメタアナリシスでは有病率2.71%と報告されている³⁾。北欧系男性では最大8%に達し、全世界で最も頻度の高い単一遺伝子疾患の一つとされる⁴⁾。

日本では2003年から小学校での色覚検査が任意施行となり、色覚異常を知らないまま成長する事例が増加した。その後2014年の文部科学省通知により、学校での色覚検査と配慮が再び積極的に行われるようになった。

Q 先天色覚異常はどのくらいの頻度でみられるか？

日本人男性では約5%、女性では約0.2%にみられる。白色人種男性では6〜8%とさらに高頻度である。女性保因者は約10%と推定される。

2. 主な症状と臨床所見

自覚症状

先天色覚異常では色誤認の自覚に乏しい点が最大の特徴である。感覚は生来のものであるため、本人が色の違いに気づきにくい。以下の条件で色誤認が起こりやすい。

色の面積が小さいとき
彩度が低いとき
照明が暗いとき・高速移動中
注意力が散漫なとき

幼小児期には色を間違えやすいが、経験の蓄積により成長とともに誤認頻度は減少する。

後天色覚異常では正常色覚の記憶があるため、色覚の変化を自覚することが多い。視力障害・視野障害を伴う場合も多く、生活上の不自由度はそれらの方が色覚障害より大きい。

全色盲（桿体一色覚）では以下の症状を呈する。

視力低下：0.1以下
羞明（まぶしさ）：明所で著明
昼盲：暗所ではむしろ良好な視力を示す
先天性眼振：近方視時に減少する傾向がある

成長につれて羞明や眼振は改善することが多い。

臨床所見（医師が診察で確認する所見）

先天赤緑色覚異常の色覚特性として、2色覚では正常色覚では異なる色が似通って見える混同色が生じる。CIE色度図上の混同色軌跡が特徴的である。

1型2色覚：中性点は495nm付近。比視感度は短波長側に偏り、赤は暗い色として知覚される。
2型2色覚：中性点は500nm付近。比視感度は正常色覚に近い。
3型2色覚（先天青黄色覚異常）：中性点は570nm付近。混同軸は青黄軸に一致する。

後天色覚異常の臨床所見には以下の特徴がある。

原疾患の増悪・軽快に平行して消長する
片眼のみ、または両眼で程度に左右差がある
網膜・視神経疾患の初期は後天青黄色覚異常を示す傾向がある

大脳性色覚異常では視界がモノクロに見える、彩度が低下して灰色がかるなどと訴える。相貌失認や地誌的失見当識を合併しやすい。同名半盲（多くは上1/4半盲）を伴う。

全色盲の検査所見として、網膜電図（ERG）で錐体反応が異常となる。パネルD-15検査ではscotopic軸を示す。桿体一色覚とS錐体一色覚の鑑別には特殊なS錐体網膜電図が有用である。

Q 全色盲と赤緑色覚異常はどのように区別できるか？

全色盲では錐体網膜電図が異常を示し、先天性眼振・羞明・著明な視力低下を伴う。赤緑色覚異常では視力・視野に異常はなく、網膜電図も正常である。

3. 原因とリスク要因

先天性

先天赤緑色覚異常：X連鎖劣性遺伝。L遺伝子・M遺伝子はX染色体長腕Xq28に存在する。遺伝子の高い相同性（98%）により不均等交叉が起こりやすい。

先天青黄色覚異常：常染色体優性遺伝。S錐体視物質遺伝子は第7染色体（7q22-qter）に位置する。13,000〜65,000人に1人と非常にまれである。

全色盲（桿体一色覚）：常染色体劣性遺伝。頻度は約1/30,000。CNGA3・CNGB3など6つの原因遺伝子が同定されている¹⁾。

後天性

視神経疾患：視神経炎、球後視神経症、Leber遺伝性視神経症、優性遺伝性視神経萎縮（青黄異常を呈する）。

網膜疾患：糖尿病網膜症、網膜色素変性、加齢黄斑変性、中心性漿液性脈絡網膜症、錐体ジストロフィ。

その他：緑内障、白内障、薬剤性（シルデナフィル・ジゴキシン）、大脳病変、心因性。

ケルナーの法則（Kollner’s rule, 1912）によれば、網膜・黄斑の病変は青黄色覚異常を、視神経の病変は赤緑色覚異常を引き起こす傾向がある。ただし現在では、網膜・視神経疾患のいずれも初期には後天青黄色覚異常を示すことが多いと認識されている。

薬剤性の色覚変化として代表的なものを以下に示す。

シルデナフィル：ホスホジエステラーゼ6を軽度に阻害し、cGMPの蓄積により錐体の過分極が妨げられる。一過性の青視症（cyanopsia）を生じるが、中止後数時間〜数日で回復する。
ジゴキシン：網膜光受容体のNa-K ATPaseを阻害し、黄視症（xanthopsia）を生じる。

Q 後天的に色覚異常を引き起こす薬剤はあるか？

シルデナフィルは一過性の青視症を、ジゴキシンは黄視症を引き起こすことがある。いずれも網膜光受容体への薬理作用に起因する。視神経毒性のある薬剤も後天色覚異常の原因となりうる。

4. 診断と検査方法

色覚異常の検査は目的に応じて使い分ける。先天色覚異常の検出にはスクリーニング用の仮性同色表を複数組み合わせて使用する。確定診断にはアノマロスコープが必要である。

仮性同色表（偽等色表）

混同色理論を利用した検査表であり、最も一般的な色覚スクリーニング法である。

石原色覚検査表：先天赤緑色覚異常の検出に優れる。国際版38表を用いる。検出率は高いが、分類表による型判定の精度は低い。
SPP標準色覚検査表第1部：先天異常用。検出表10表のうち正答8表以上で正常色覚と判定する。分類表の精度は石原表より高い。
SPP標準色覚検査表第2部：後天異常用。青黄異常検出に重点を置く。片眼ずつ検査する。

仮性同色表はあくまでもスクリーニング用であり、異常型や程度の判定をこの表のみで行ってはならない。

アノマロスコープ

赤（671nm）と緑（546nm）の混色光を黄（589nm）の単色光と等色させるRayleigh等色に基づく検査機器である。先天色覚異常の異常型と程度の確定診断が可能な唯一の検査器械である。S錐体の関与がないため3型色覚の診断には使用できない。

色相配列検査

パネルD-15：15枚のカラープレートを色の段階に従い配列する。職業適性の推測に適する。検査時間は3〜5分。
100ヒューテスト：85個のタイルを配列する。混乱角・Cインデックス・Sインデックスで評価する。検査時間は15〜20分。総偏差点の正常上限は年齢層により異なり、20歳代で50〜90、50歳代で160前後である。

その他の検査

ランタンテスト：信号灯視認に関わる職種の適性検査。JFCランタンは赤・緑・黄の3色光を使用する。
赤色飽和度低下テスト：左右の目で赤色の見え方を比較するベッドサイド検査。視神経症の評価に有用である。
Cambridge Colour Test（CCT）：コンピュータ化された偽等色検査。先天・後天色覚異常の定量的評価が可能であり、早期の後天色覚異常検出に高い感度を示す²⁾。

主な色覚検査法の特徴を以下にまとめる。

検査法	主な用途	検査時間
石原表	赤緑異常スクリーニング	5〜10分
アノマロスコープ	確定診断（型・程度）	約30分
パネルD-15	程度判定・職業適性	3〜5分
100ヒューテスト	色識別能の定量評価	15〜20分
CCT	先天・後天の定量評価	5〜20分

Q 石原表だけで色覚異常の確定診断は可能か？

石原表は赤緑色覚異常の検出率が高いスクリーニング検査であるが、型分類の精度は低い。確定診断にはアノマロスコープが必要である。また、石原表では青黄色覚異常（3型色覚）を検出できない。

5. 標準的な治療法

先天色覚異常

先天色覚異常に対する根治的治療法は現時点で存在しない。治療の中心はカウンセリングと社会的支援である。

カウンセリング：色誤認の特徴を具体例を挙げて説明する。小児にはおおむね日常生活に問題ないと伝えて安心させる。10歳代後半では色誤認を十分に自覚し対策を講じるよう指導する。
色誤認回避の原則：色では見分けないことが基本である。形・位置・ラベルなど色以外の手がかりを活用する。
進路指導：微妙な色識別を要する職種では支障が生じうる。業務内容や制限状況を検討し助言する。

全色盲の症状管理として、羞明軽減のために遮光レンズや有色コンタクトレンズが使用される。赤色レンズが羞明の緩和に有用との報告がある¹⁾。ただし色覚そのものの改善は得られない。

後天色覚異常

後天色覚異常はあくまで原疾患の二次的変化であるため、治療は原疾患に対して行う。色覚検査は病態・病勢の目安として用いられる。

6. 病態生理学・詳細な発症機序

光受容変換カスケード

錐体における光受容変換の過程は以下のとおりである。光子がオプシン（Gタンパク質共役受容体）に結合した11-シス-レチナールの光異性化を誘発する。全トランス型レチナールへの変換によりオプシンの構造変化が起こり、Gタンパク質（トランスデューシン）が活性化される。活性化トランスデューシンはホスホジエステラーゼ（PDE）を刺激し、cGMPの分解を促進する。cGMP濃度の低下によりcGMPゲートカチオンチャネルが閉鎖し、光受容細胞は過分極する¹⁾。

暗所では一定濃度のcGMPがチャネルを開放状態に保ち、陽イオンの流入（暗電流）により光受容細胞は脱分極している。光刺激はこの暗電流を停止させ、グルタミン酸の放出を減少させる。

色覚の神経処理

色情報は網膜神経節細胞を介して外側膝状体（LGN）へ伝達される。

L錐体・M錐体の情報：ミゼット細胞を介してLGNの小細胞層（parvocellular layers）へ伝達される。赤緑の対立性がここでコード化される。
S錐体の情報：小双層細胞を介してLGNの粉細胞層（koniocellular cells）へ伝達される。青黄の対立性を反映する。

LGN以降は後頭葉のV1・V2・V4皮質領域へと情報が進む。V4領域には色処理に関与する細胞が多く存在する。腹側後頭葉皮質の損傷は完全な大脳性全色盲を、後頭側頭葉の損傷は半側全色盲を引き起こしうる⁵⁾。

色知覚においては以下の原理が重要である。

単変量の原理（principle of univariance）：単一の光受容色素だけでは光子の波長を決定できない。色の識別には異なる光受容体への比較的入力が必要である。
色の恒常性（color constancy）：照明条件が変化しても、ヒトは物体の色を一定に認識できる。局所的な光受容体活性の比率が関与する。

全色盲の遺伝子基盤

全色盲（桿体一色覚）の原因遺伝子として6種が同定されている¹⁾。

主要遺伝子

CNGA3（2q11.2）：CNGチャネルαサブユニット。全症例の約25%を占める。

CNGB3（8q21.3）：CNGチャネルβサブユニット。最多であり約50%を占める。

GNAT2（1p13.3）：錐体特異的Gタンパク質αサブユニット。約1.7%。

稀少遺伝子

PDE6C（10q23.33）：PDE触媒αサブユニット。約2.4%。

PDE6H（12p12.3）：PDE抑制γサブユニット。約0.3%。

ATF6（1q23.3）：小胞体ストレス応答に関与する転写因子。<2%。

CNGA3およびCNGB3の変異はCNGチャネルの機能喪失を引き起こし、錐体の光受容変換カスケード全体を停止させる。GNAT2変異では一部の色覚が保持される症例も報告されている¹⁾。

赤緑色覚異常の分子機序

L錐体オプシン遺伝子（OPN1LW）とM錐体オプシン遺伝子（OPN1MW）はいずれもX染色体Xq28に直列配置されている。両遺伝子は98%以上のヌクレオチド配列相同性を有し、不均等交叉によるハイブリッド遺伝子の形成が高頻度で起こる。分光吸収特性の差異を決定するのは主にエクソン5の277番目・285番目のアミノ酸残基である。

7. 最新の研究と今後の展望（研究段階の報告）

全色盲に対する遺伝子治療

全色盲の原因遺伝子はすべてコーディング配列が2,600塩基対以下であり、AAVベクターへの搭載が可能である。現在、CNGA3およびCNGB3を標的とした複数の第I/II相臨床試験が進行している¹⁾。

主要な臨床試験の概要を以下に示す。

試験ID	標的遺伝子	ベクター	実施国
NCT02610582	CNGA3	rAAV8	ドイツ
NCT02935517	CNGA3	AAV2tYF	米国・イスラエル
NCT03001310	CNGB3	AAV8	英国

Fischerら（2020）はNCT02610582試験において、AAV8.CNGA3の網膜下注射の安全性と機能改善を報告した。治療1年後に視力・コントラスト感度・色覚の改善が認められ、患者報告アウトカムでも色の識別能力の向上が確認された¹⁾。

Michaelidesら（2023）はNCT03001310試験で、AAV8-hCARp.hCNGB3を成人11名・小児12名に投与した。安全性は許容範囲内であり、一部の被験者で光感度や視覚関連QOLの改善がみられた¹⁾。

赤緑色覚異常に対するアプローチ

Mancusoら（2009）は成体の赤緑色覚異常霊長類に第3のオプシンを導入し、三色型色覚の獲得を実証した。この結果は早期発達段階を経なくても三色型色覚が成立しうることを示唆している¹⁾。

ただし、遺伝子治療で実験動物が新たな色を「知覚」できるようになったかは未証明であり、ヒトへの臨床応用にはなお課題が残る¹⁾。

視覚補助具

色覚補正眼鏡（Enchroma等）は多段ノッチフィルターで赤と緑の波長重なりを除去する原理であるが、CAD検査では症状の有意な改善は示されていない¹⁾。有色コンタクトレンズ（金ナノ粒子含有ハイドロゲル等）の開発も進んでいるが、いずれも研究段階である。

人工色覚デバイス

将来的には網膜・視神経・視覚皮質への電極埋め込みにより人工色覚を実現する技術が検討されている⁵⁾。現時点では低解像度の白黒視覚の再現にとどまっており、制御された色覚再現は達成されていない。

8. 参考文献

Yang Z, Yan L, Zhang W, Qi J, An W, Yao K. Dyschromatopsia: a comprehensive analysis of mechanisms and cutting-edge treatments for color vision deficiency. Front Neurosci. 2024;18:1265630.
Costa MF, Henriques LD, Souza GS. An integrative review for clinical evaluation of color vision: The right test for the right disease. J Curr Ophthalmol. 2024;36:355-64.
Tilahun MM, Sema FD, Mengistie BA, Abdulkadir NH, Jara AG. Prevalence of color vision deficiency in Africa: Systematic review and meta-analysis. PLoS ONE. 2024;19(12):e0313819.
Almustanyir A. A global perspective of color vision deficiency: Awareness, diagnosis, and lived experiences. Healthcare. 2025;13:2031.
Zhang B, Zhang R, Zhao J, Yang J, Xu S. The mechanism of human color vision and potential implanted devices for artificial color vision. Front Neurosci. 2024;18:1428565.