承認済シンボル：ACADM
遺伝子名：acyl-CoA dehydrogenase medium chain
参照：
HGNC: 89
AllianceGenome : HGNC : 89
NCBI：34
遺伝子OMIM番号607008
Ensembl :ENSG00000117054
UCSC : uc001dgw.6
ACADM遺伝子のlocus type :タンパク質をコードする
ACADM遺伝子のグループ：Acyl-CoA dehydrogenase family
Flavoproteins
ACADM遺伝子座: 1p31.1
遺伝子の別名
ACADM_HUMAN
acyl-CoA dehydrogenase, C-4 to C-12 straight chain
MCAD
MCADH
遺伝子と関係のある疾患
遺伝子の発現とクローニング
続いて、Kellyら（1987年）はヒト肝臓と胎盤のcDNAライブラリーからそれぞれ単離した2つの重複するcDNAクローンを用いて、MCAD mRNAのヌクレオチド配列を決定しました。彼らが決定したこの配列は、421アミノ酸から成るタンパク質をコードしており、このタンパク質はミトコンドリアタンパク質のトランジットペプチドの特徴を持っています。また、このヒトのMCADタンパク質はブタのMCADと88％の配列同一性を示すことが確認されました。
これらの発見は、MCAD酵素の分子構造と機能に関する理解を深めるのに貢献しました。MCADは中鎖脂肪酸の酸化に関与する重要なミトコンドリア酵素であり、遺伝的異常がMCAD欠損症などの代謝障害を引き起こす可能性があります。
遺伝子の構造
マッピング
Matsubaraら（1986年）の研究では、DNAのサザン分析とin situハイブリダイゼーションを用いて、ACADM遺伝子がヒトの染色体1p31に位置することをマッピングしました。一方で、Kiddら（1990年）は、ACADM遺伝子に広範な多型が存在することを示し、連鎖研究を通じて、ACADM遺伝子座がPGM1（171900）遺伝子に近接していることを発見しました。PGM1遺伝子座は、以前の体細胞研究によって1p22.1に割り当てられていましたが、これはACADMの1p31への割り当てと矛盾する結果でした。この矛盾から、著者らはPGM1の体細胞局在が正しくない可能性を示唆しました。
一方、マウスにおける相同遺伝子の位置については、異なる研究結果があります。Baharyら（1991年）は、Mus spretusとの戻し交配を用いてマウスの8番染色体に相同遺伝子を割り当てました。しかし、Tolwaniら（1996年）はAcadm遺伝子をマウスの第3染色体の遠位端にマッピングし、これまで8番染色体に局在していた配列が偽遺伝子であることを示しました。彼らはさらに11番染色体にも偽遺伝子を同定しました。
これらの研究は、遺伝子マッピングの複雑さと、異なる種や異なる研究手法によって異なる結果が得られることを示しています。特に、偽遺伝子の同定は、遺伝子機能の理解において重要な役割を果たします。
ACADM遺伝子の機能
ACADM遺伝子がコードする中鎖アシル-CoAデヒドロゲナーゼ（MCAD）は、主に軸索、ミトコンドリアマトリックス、ミトコンドリア膜に存在します。この酵素は、ミトコンドリアの脂肪酸β酸化経路において重要な役割を果たし、中鎖（C4〜C12直鎖）アシル-コエンザイムAデヒドロゲナーゼの活性を持ちます。MCAD遺伝子の欠損は中鎖アシル-CoAデヒドロゲナーゼ欠損症を引き起こし、肝機能障害、空腹時低血糖、脳症などの症状が特徴です。この遺伝子には異なるアイソフォームをコードするバリアントが存在します。
松原ら（1986）の報告によると、5つのアシル-CoAデヒドロゲナーゼが存在します。これらは、短鎖（606885）、中鎖（EC 1.3.99.3）、長鎖（609576）アシル-CoAデヒドロゲナーゼ、イソバレリル-CoAデヒドロゲナーゼ（243500）、そして2-メチル分岐鎖アシル-CoAデヒドロゲナーゼです。最初の3つは脂肪酸のβ酸化の初期反応を触媒し、最後の2つは分岐鎖アミノ酸の代謝における分岐短鎖アシル-CoAの脱水素反応を触媒します。これらの酵素は共通の祖先遺伝子から進化した可能性があります。
分子遺伝学
MCAD欠損症に関連する分子遺伝学の主要な発見は以下の通りです。
RNAのブロットハイブリダイゼーション: Kellyら(1987)による研究で、MCAD欠損症患者の培養皮膚線維芽細胞から抽出されたRNAのブロットハイブリダイゼーションでは、mRNAが存在し、コントロール線維芽細胞由来のMCAD mRNAと同じサイズであることが示されました。
MCAD遺伝子の985A-G転移: Matsubaraら(1990)は、MCAD欠損症の患者9人において、MCAD遺伝子の985A-G転移を特定しました。これは、成熟タンパク質においてlys304からgluへの置換を引き起こすもので、白人患者に多く見られる変異でした。
軽度のMCAD欠損症: Zschockeら(2001)は、軽度のMCAD欠損症患者4人における分子欠損を特定しました。これらの患者は新生児スクリーニングで発見され、MCAD活性の残存が見られました。
新生児スクリーニングの影響: Wilckenら(2003)によるオーストラリアでの新生児スクリーニング研究では、MCAD欠損症などの脂肪酸酸化障害の発見率が以前の16年間と比較して上昇していました。
タンパク質のコンフォメーション: Maierら(2009)は、10個のACADM変異がタンパク質のコンフォメーション、安定性、酵素動態に与える影響を解析し、ミスフォールディングがMCAD欠損症の共通の分子基盤であることを示唆しました。
代謝表現型の遺伝子型依存: Suhreら(2011)は、ノンターゲットメタボロミクスを用いたGWASで、血中代謝産物濃度と関連する遺伝子座を同定しました。ACADM遺伝子のrs211718はヘキサノイルカルニチン／オレイン酸比との関連が示されました。
日本人患者における変異: Tajimaら(2016)は、日本人患者31人と保因者7人におけるACADM遺伝子の塩基配列を決定し、最も多く見られる変異は4bp欠失（c.449_452delCTGA; 607008.0016）であることを明らかにしました。
これらの研究は、MCAD欠損症における遺伝的多様性と表現型の範囲を示しています。
アレリックバリアント
.0001 MCAD欠損
ACADM、LYS304GLU
この変異は、前駆体タンパク質からLYS329GLU（K329E）とも呼ばれている。
MCAD欠損症（201450）の9人の患者において、Matsubaraら（1990）は、酵素の残基329においてリジン（AAA）がグルタミン酸（GAA）に置換されるAからGへの転移を発見した。これらの患者は血縁関係がなく、この異常が白人患者に多いことを示唆している。健康な白人20人と健康な日本人6人にはこの変化はみられなかった。Matsubaraら（1990）は、この点突然変異をMCAD対立遺伝子34個中31個（91％）に認めた。
MCAD欠損症の3人の患者において、横田ら(1990)はACADM遺伝子のコード領域の985位(G985)でAからGへの転移を証明し、その結果、成熟タンパク質においてlys304からgluへの置換(K304E)が生じた。この点変異を検出するための適切な制限部位が見つからなかったため、彼らはG985変異を証明するための独創的なPCRベースの方法を考案した。9人のMCAD欠損患者を調べたところ、この変異のホモ接合性がすべての患者で認められた。対照となった8人の患者はすべて変異がなかった。後の研究で、横田ら（1990）は、この突然変異が新しいNcoI制限部位を導入していることを発見した。血縁関係のない11人のMCAD患者のゲノムDNAは、PCR増幅断片のNcoIによる完全な切断によって示されるように、G985転移のホモ接合体であった。白人におけるこの突然変異の高い有病率と、横田ら（1990）と松原ら（1990）によって報告された突然変異の間の類似性から、この区別は単に残基の番号付けにあるのかもしれず、実際、研究者らは同じ突然変異を報告していることが示唆された。(成熟ヒトMCADの残基304は前タンパク質の残基329に対応する）。横田ら(1990)は、彼らの研究と松原ら(1990)の研究で重複した患者は3人だけであったと述べている。
Duranら(1986)によって報告されたオランダのMCAD欠損患者において、Kellyら(1990)はMCAD mRNAコード領域のヌクレオチド985でAからGへの変化を見つけ、その結果、成熟タンパク質のアミノ酸304でグルタミン酸がリジンに置換された。点突然変異に加えて、指標患者のMCAD mRNAのかなりの割合が、エキソンスキッピングとイントロン保持の結果として、様々な欠失と挿入を含んでいた。ミスプライシングはMCAD mRNA全体の複数の領域で起こった。ミスプライシングが最も頻繁に起こる領域を分析しても、スプライスアクセプターやドナー部位に変異は見られなかった。lys304からgluへの変異が病原性であることは、この変化が野生型MCAD mRNAのいずれにも認められなかったという事実によって支持された。Blakemoreら(1991)は、連続したGuthrieスポットのPCRベースのテストを用いて、Trent(England)保健地域の新生児集団におけるG985 MCAD突然変異の頻度を研究した。ホモ接合体は認められなかったが、410人の新生児のうち6人がヘテロ接合体であり、68人に1人の保因者頻度であった。このことは、ホモ接合体の頻度は出生児18,500人に1人程度であることを示唆している。突然変異の約15％はG985以外の突然変異であることから、保因者頻度は58人に1人であり、集団全体の頻度は13,400人に1人であろう。Gregersenら(1991)は、MCAD欠損症患者13人のうち12人にホモ接合型で同じ変異を認めた。Gregersenら（1991）は後に、MCAD欠損症患者16人のうち15人がG985変異のホモ接合体であったと報告している。G985のホモ接合体であった同じ15人はハプロタイプ112のホモ接合体でもあり、創始者効果を示唆した。Kolvraaら(1991)は32の疾患の原因となる対立遺伝子のうち31でG985突然変異を発見した。このG985突然変異を持つ31の対立遺伝子のうち少なくとも30で、特異的なRFLPハプロタイプが見つかった。対照的に、同じハプロタイプは正常対立遺伝子の23％にしか存在しなかった。この所見は強い創始者効果と一致すると解釈された。Curtisら(1991)は英国の18家族から21人の患児を調査した。3家系ではG985と別の未知の突然変異の複合ヘテロ接合体であった。1家族では、罹患児はどちらの染色体にもG985を持っていなかった。G985突然変異の保因率は68人に1人と計算された。
横田ら（1991）は55人のMCAD欠損患者の研究で、G985対立遺伝子は44人にホモ接合状態で、10人にヘテロ接合状態で認められたと報告した。彼らは他に5種類の変異を同定した：複合ヘテロ接合体の3人に各1個、G985でない1人の患者に2個であった。12人のG985ホモ接合体のRFLP研究では、24の対立遺伝子はすべて1つのハプロタイプに分類された。情報が得られた41人の患者はすべて白人であった。出身国が特定された29人の患者のうち、19人はイギリス諸島出身で、5人はドイツ出身であった。横田ら(1991)はこれらのデータから、G985突然変異は古代のゲルマン民族の一人に生じた可能性があると解釈した。
Dingら（1991）は、予期せぬ原因で突然死した乳児7人、すなわち乳幼児突然死症候群（SIDS；272120）の症例のDNAを分析した。これらの症例は、その後の生きている兄弟におけるMCAD欠損の診断によって同定された。死後の固定組織で行われた突然変異解析の結果、7人のプロバント全員において、ヌクレオチド985のAからGへの突然変異がホモ接合型で、両親全員においてヘテロ接合型であった。固定組織は18年間も保存されていた。Millerら（1992）は1984年から1989年の間に死亡したニューヨーク州モンロー郡のSIDS犠牲者67人の剖検組織からDNAを抽出した。PCR/NcoI消化法を用いたところ、G985ホモ接合体は認められず、G985ヘテロ接合体は3人（4.5％）であった。70人の新生児対照者では、G985ホモ接合体は認められず、ヘテロ接合体は1人（1.4％）であった。彼らはG985突然変異がSIDSと強く関連していることを疑った。Opdalら(1995)は、ノルウェーにおけるSIDS133例、境界型SIDS6例、感染死30例の中にG985突然変異の症例を見いださなかった。
Leungら(1992)は、嗜眠と筋緊張低下が生後46時間で発症し、10時間後に死亡した新生児について報告した。彼らは、新生児期の発症は文献レビューで無視されたり、割愛されたりしてきたと主張した。
松原ら（1991）は、新生児スクリーニング・プログラムで得られたガスリー・カード上の乾燥血液斑の研究によってK304E突然変異の有病率を決定した。英国では479人の新生児から12人の保因者が同定され、オーストラリアでは353人から5人、北米では536人から5人同定されたが、日本では500人から1人も同定されなかった。Gregersenら(1991)は、ガスリー斑の使用に適したPCRベースのアッセイ法について述べている。
Yokotaら(1992)は、MCAD症例の90%は前駆体のリジン-329の置換（成熟蛋白ではリジン-304）であると推定している。横田ら(1992)は、部位特異的突然変異誘発法を用いて、リジン329の代わりにグルタミン酸、アスパラギン酸、またはアルギニンを置換した変異型前駆体MCADをコードする3つの変異型cDNAを作製した。彼らはcDNAのin vitro発現研究を行い、翻訳産物を単離したラット肝臓ミトコンドリアとインキュベートした。K329E前駆体は野生型と同様に効率よくミトコンドリアに取り込まれ、成熟サブユニットにプロセシングされたが、取り込み10分後には野生型よりもK329Eが単量体として著しく多く溶出し、K329E四量体の形成量は取り込み60分後までのどの時点でも野生型よりも明らかに少なかった。さらにインキュベートすると、K304Eは野生型よりも急速に崩壊し、安定性が低下したことが示された。同様の研究において、K329Rは野生型と同様の挙動を示したが、K329DはK329Eに酷似しており、304の塩基性残基が成熟MCADの四量体形成とミトコンドリア内安定性に必須であることを示している。
Gregersenら（1993）は、ノースカロライナ州の白人におけるG985ヘテロ接合体の頻度は84人に1人（ノースカロライナ州にはスコットランド系アイルランド人が多い）であり、これは非白人系アメリカ人に見られる頻度より5-10倍高いことを発見した。また、あるハプロタイプを持つ17家族において、G985突然変異が完全に関連していることも判明した。G985突然変異保因者の頻度は、イギリスとデンマークでは新生児の68〜101人に1人であったが、イタリアでは333人に1人であった。彼らはこれを北西ヨーロッパにおける創始者効果を示していると解釈した。
de Vriesら（1996）は、新生児のガスリー・カードの研究に基づいて、保因者の有病率を55人に1人と推定した。同様に、HADHA遺伝子のglu510からglnへの変異(600890.0001)は、長鎖3-ヒドロキシアシル-CoAデヒドロゲナーゼ(LCHAD)欠損症の約87%の原因となっている(IJlst et al., 1996)。
Wangら(1999)は20カ国におけるK304E変異の頻度に関するデータを提供している。臨床的にMCADDと診断された患者のうち、81％はK304Eのホモ接合体であり、18％はK304Eの複合ヘテロ接合体であった。その頻度は、イギリスのバーミンガムでは6,400人に1人、フィンランドでは10,000人に1人、イタリアでは442,000人に1人と様々であった。
Andresenら(2001)は7人の新生児において、ACADM遺伝子のエクソン3に199T-Cの複合ヘテロ接合を発見し、tyr42からhisへの置換を引き起こした。この変異は臨床的に顕在化した疾患では観察されたことはなかったが、アシルカルニチン陽性サンプルの大部分に存在した。過剰発現 タンデム質量分析（MS/MS）による血液中のアシルカルニチン分析を用いたスクリーニングプログラムは、MCAD欠損症のスクリーニングに広く用いられている。Andresenら(2001)は、米国の930,078人の新生児の血液スポットで突然変異解析を行い、MCAD欠損症の頻度は15,001人に1人であることを発見した。変異解析の結果、アシルカルニチンプロファイルが陽性の新生児における985A-G変異対立遺伝子の頻度は、臨床的に罹患している患者で観察される頻度よりもはるかに低いことが示された。
Albersら(2001)は、4人の無症候性兄弟姉妹において、K304Eとのarg256からthrへの置換(607008.0013)の複合ヘテロ接合を報告している。
Bodmanら(2001)は、ウイルス感染と嗜眠を呈し、985A-G変異のホモ接合体であることが判明した12ヶ月の小児を報告した。家族歴から、父親が低血糖ショックの経験があり、遺伝子解析から父親もホモ接合体であることが判明した。著者らは、この突然変異の保因者頻度は55人に1人であり、ホモ接合体の頻度は12,000人に1人であると予測している。
Nicholsら(2008)は、ニューヨーク州における18ヵ月間の新生児スクリーニングで、K304E変異は変異型ACADM対立遺伝子の47.5％しか占めていないことを発見した。この頻度は他の報告より低く、おそらくニューヨークの人口の民族的構成が混在していることを反映しているのであろう。Y42H（607008.0011）は2番目に多い変異で、変異対立遺伝子の7.5％を占めた。
1,000万人以上のc.985A-G変異の頻度を報告した43の研究のメタ回帰分析において、Lealら（2014年）は、地域によって変異の頻度に有意な差があることを発見した。変異ホモ接合体の割合は西ヨーロッパで最も高く（10万人当たり4.1人）、次いで米国、カナダ、オーストラリアを含む新世界（3.2人）、南ヨーロッパ（1.2人）、東ヨーロッパ（0.9人）であった。アジアと中東ではこの突然変異を持つ症例は確認されなかった。この所見は、北ヨーロッパで発生した創始者効果と一致していた。
0.0002 MCAD欠損症
ACADM、13bp重複
Del Valleら（1984）によって以前に報告されたMCAD欠損症（201450）のスペイン人患者において、横田ら（1990、1991）は、ここに607008.0001として記載されている変異と、MCAD cDNA配列の999位（T）から1011位（C）までの13bpのタンデム反復からなる明らかにまれな変異対立遺伝子の複合ヘテロ接合を発見し、反復の2セット目の5-プライム末端（tyr337の後）に早発停止コドンを引き起こした。
.0003 MCAD欠損症
acadm, gly267arg
Yokotaら(1991)は、研究した110の変異MCAD対立遺伝子のうち2つで799位のGからAへの転移を発見した。
.0004 MCAD欠損症
acadm, ile375thr
横田ら(1991)は110の変異対立遺伝子のうち1つにおいて1124位のT-C転移を原因変異として発見した。
.0005 mcad欠損
acadm, cys244arg
MCAD欠損症（201450）の55人中1人の患者において、横田ら（1991）は、730位でTからCへの転移を有する1つの対立遺伝子を持つ複合ヘテロ接合を見いだし、その結果、システイン-244がアルギニンに置換された。したがって、この対立遺伝子は研究された110例中1例のみであった。
.0006 MCAD欠損症
acadm, met149ile
MCAD欠損症患者55人の研究（201450）において、横田ら（1991）は110の変異対立遺伝子のうち1つにおいて447位のGからAへの転移を発見した。この変異はメチオニン-149のイソロイシン置換をもたらした。
.0007 mcad欠損
acadm、4-bp欠損
Dingら（1992）はMCAD cDNAの1102-1105ヌクレオチドの欠失を発見した。この患者はこの対立遺伝子とlys329からgluへの変異（607008.0001）の複合ヘテロ接合体であった。4bpの欠失は父方のウェールズ人の家系に由来する。Kellyら（1992）は、同じlys329-to-glu変異と複合ヘテロ接合状態で同じ4-bp欠失を同定している。
.0008 mcad欠損
ACADM、6-bp欠失、gly90およびcys91
MCAD欠損症(201450)の乳児において、Ziadehら(1995)は、一般的なlys329-to-glu変異(607008.0001)と、MCADタンパク質からgly90とcys91を除去する6アミノ酸の欠失という、以前に記述されていない変異の複合ヘテロ接合を証明した。
.0009 MCAD欠損症
acadm, gly170arg
MCAD欠損症（201450）は、典型的には生後2年目に絶食に伴う低ケトン性低血糖を呈し、肝不全、昏睡、死に至ることがある。ほとんどの症例（約80％）はlys329からgluへの変異（607008.0001）のホモ接合体である。Brackettら（1994）は、1つの対立遺伝子にlys329からgluへの変異を有し、2番目の変異対立遺伝子としてヌクレオチド583に新規のGからAへの転移を有する、血縁関係のない2家族から4人の複合ヘテロ接合体を報告した。これらの患者は生後1週間でMCAD欠損を呈した。発現した583G-A変異蛋白は酵素活性を欠いていた。この新規変異は、低血糖症または予期せぬ新生児突然死を引き起こす重篤なMCAD欠損症と関連していた。この変異は、前駆体タンパク質のアミノ酸195（G170R）（成熟タンパク質の残基170）において、側鎖を持たない中性アミノ酸であるグリシンから、嵩高い側鎖を持つ正電荷残基であるアルギニンへの変化を予測する。このアミノ酸は、すべての既知のアシル-CoAデヒドロゲナーゼにおいて小さな中性アミノ酸（グリシンまたはアラニン）として保存されている。
.0010マカド欠損症
acadm, thr168ala
Andresenら(1997)は、K304E突然変異(607008.0001)のホモ接合性に起因しないMCAD欠損症(201450)の52家族を調査し、7つの新しい突然変異を発見した。そのうちの1つは、成熟蛋白のthr168からalaへのアミノ酸置換をもたらす577A-G点突然変異であった。この患者とその父親は、エクソン11に13bpの挿入変異があるヘテロ接合体であることが以前に報告されており、母親は577A-G変異のヘテロ接合体であることが判明した。両変異対立遺伝子のMCADH mRNAの定常状態での量は減少していた。Kuchlerら(1999)は、T168A変異がこれまで知られていた他のすべての変異と異なるのは、タンパク質の活性部位における修飾の最初のケースであることであると述べている。Thr168はFAD補酵素と接触しており、フラビンN(5)位と水素結合を形成している。この位置は触媒反応中に基質由来の水素化物が入り込むポイントであり、修飾が触媒反応の化学的性質に影響を与えることが考えられる。Kuchlerら(1999)はこれらの点を調査し、野生型MCADHおよびK304E-MCADHと比較した変異体タンパク質の特性のいくつかを報告した。
.0011 MCAD欠損
ACADM、TYR42HIS
この変異はTYR67HIS（Y67H）とも呼ばれている。
MCAD欠損症(201450)の7人の新生児において、Andresenら(2001)は、tyr42からhisへの置換(Y42H)をもたらす199T-C変化という新しい変異を同定した。この変異は臨床的に顕在化した疾患の患者では観察されたことはなかったが、アシルカルニチン陽性サンプルの大部分に存在した。Y42H変異は一般集団では500人に1人の保因者頻度であることが判明し、過剰発現実験から、ストリンジェントな条件下でのみ酵素活性レベルの低下を示す軽度のフォールディング変異であることが示された。ハプロタイピングが行われたすべての症例において、199T-C変異は同じハプロタイプ上に認められ、変異対立遺伝子の起源が共通であることが示された。
MCAD欠損症の2人の患者において、Zschockeら(2001)はtyr67-to-his変異と呼ばれる同じ変異を発見した。この変異は両患者においてK329E変異（607008.0001）との複合ヘテロ接合で見つかった。
in vitroの研究によって、O’Reillyら（2004年）はY42H変異が酵素活性をわずかに低下させる程度であることを明らかにした。基質結合、天然電子受容体との相互作用、および補欠基FADの結合は、Y42H変異によってわずかに影響を受けただけであった。しかしながら、Y42H変異体の耐熱性は野生型タンパク質に比べて低下していたが、K304E変異体と同程度ではなかった。この結果から、Y42Hは温度感受性変異であり、低温では軽度であるが、温度が上昇すると有害な影響を及ぼす可能性が示唆された。
Nicholsら(2008)は、18ヵ月間にわたる新生児スクリーニングの結果、Y42Hはニューヨーク州で2番目（7.5％）に多いACADM変異であることを発見した。K304Eが最も多く、変異型ACADM対立遺伝子の47.5％を占めた。
0.0012 MCAD欠損症
ACADM、SER220Leu
この変異は、前駆体タンパク質からSER245LEU（S245L）とも呼ばれている。
MCAD欠損症患者(201450)において、Zschockeら(2001)はACADM遺伝子のエクソン9のヌクレオチド734においてホモ接合性のC-T転移を発見し、SER220-to-leu(S220L)変異をもたらした。
.0013 MCAD欠損症
ACADM、arg256thr
Albersら(2001)はヌクレオチド842でGからCへの転座を報告し、arg256からthrへの置換をもたらした。この変異は、1歳から9歳までの4人の無症候性兄弟姉妹において、lys304からgluへの変異（607008.0001）との複合ヘテロ接合で発見された。タンデム質量分析を用いた新生児スクリーニングの拡大によりプロビンダーが同定された。Albersら(2001)は、この突然変異は軽度または良性の臨床表現型を有する可能性があり、拡大新生児スクリーニングによって診断されたすべての乳児のスクリーニングされていない兄姉をスクリーニングすることが重要であることを示唆した。
.0014 MCAD欠損症
acadm, thr96ile
Andresenら(2001)は、米国のMS/MS新生児スクリーニングプログラムで同定された乳児の362C-T変異を最初に報告し、コード化されたT96I変異ICADタンパク質の酵素活性が低いが検出可能なレベルであることを示した。その後、同じ変異がさらに2人の新生児と3人の臨床症状のある患者で同定された。
Nielsenら（2007年）は、362C-T変異を持つ対立遺伝子のmRNAはエクソン5を高レベルでスキップすることを示した。エクソン5スキッピングは読み枠のシフトを引き起こし、その結果エクソン6に早期終止コドンが生じ、362C-T対立遺伝子からのMCAD mRNAの減少がナンセンス媒介崩壊（NMD）の結果であることを示している。著者らはさらに、MCAD 362C-T変異がエキソニックスプライシングエンハンサー（ESE）を破壊していることを示した。彼らは、MCADのESEはSMN1（600354）のESEと機能的に類似していると結論づけた。さらなる研究により、362C-T変異の負の効果は、隣接する多型351A-Cの同義変異によって拮抗されることが示された（607008.0015）。結論として、Nielsenら(2007)は、エクソン内の推定中性多型変異である351Cが、疾患を引き起こすスプライシング変異から保護するという新しいメカニズムを報告した。これは、SNPが遺伝子発現に影響を与える一般的な様式である可能性があるが、正常な条件下では、シスの変異が拮抗するESEエレメントを不活性化した場合にのみ、関与するESSエレメントのマスクが解除されるため、このような現象は過小評価されるだろう。Nielsenら（2007年）は、このようなESSエレメントを不活性化する置換は、エクソン内の他の場所でスプライシングを不活性化する変異に課せられている制限を無効にするので、このメカニズムも進化において重要な役割を果たしている可能性があることを示唆した。
.0015 MCAD欠損、修飾因子
ACADM、351A-C
Nielsenら(2007)は、ACADM遺伝子のエクソン5において、エクソニックスプライシングサイレンサー(ESS)を不活性化し、スプライシング自体には影響を及ぼさないが、ESEにおける有害な変異に対してスプライシングを免れる中性多型変異体351A-Cを同定した。
.0016 MCAD欠損症
ACADM, 4-BP DEL, 449CTGA (rs786204642)
MCAD欠損症の31人の日本人患者と7人の日本人保因者のコホート（ACADM; 201450）において、Tajimaら（2016）は、最も多い変異がACADM遺伝子の4-bp欠失（c.449_452delCTGA）であり、フレームシフトと早期終結（Thr150Argfs）をもたらすと予測されることを発見した。この変異は、遺伝子の直接塩基配列決定によって発見され、19家系22人の25のACADM対立遺伝子で同定された。患者のリンパ球を用いた解析から、この変異によりACADM酵素活性が消失していることが示された。
リファレンス
この記事の筆者：仲田洋美（医師）
