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BCKDHB遺伝子は、分岐鎖アミノ酸（イソロイシン、ロイシン、バリン）の代謝に重要な役割を果たす酵素複合体の一部をコードする遺伝子です。この遺伝子に病的バリアントが存在すると、メープルシロップ尿症タイプIbという希少な代謝疾患を引き起こす可能性があります。
本記事では、BCKDHB遺伝子の機能、関連する疾患の特徴、主な病的バリアント、そして保因者検査の重要性について詳しく解説します。遺伝性疾患に関する正確な情報を得ることで、ご自身やご家族の健康管理や将来の家族計画に役立てていただければ幸いです。
BCKDHB遺伝子について
基本情報
BCKDHB遺伝子（Branched-Chain Keto Acid Dehydrogenase E1, Beta Polypeptide）は、染色体6q14.1に位置しています。この遺伝子は、分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素複合体（BCKD）のE1-βサブユニットをコードしています。
BCKDHB遺伝子の基本データ
● 染色体位置: 6q14.1
● ゲノム座標 (GRCh38): 6:80,106,610-80,466,676
● 別名: E1B
● エクソン数: 11
遺伝子の機能
BCKDHB遺伝子がコードするE1-βサブユニットは、BCKHDA遺伝子がコードするE1-αサブユニットと共に、分岐鎖アミノ酸（イソロイシン、ロイシン、バリン）の代謝において重要な役割を担っています。
BCKD複合体は、分岐鎖アミノ酸から派生した分岐鎖α-ケト酸の酸化的脱炭酸を触媒する酵素複合体で、3つの主要な触媒成分から構成されています：
● ヘテロ四量体（α2-β2）分岐鎖α-ケト酸脱炭酸酵素（E1）
● ホモ24量体ジヒドロリポイルトランスアシラーゼ（E2）
● ホモ二量体ジヒドロリポアミド脱水素酵素（E3）
E1はチアミンピロリン酸（TPP）依存性酵素であり、この反応は不可逆的で分岐鎖アミノ酸酸化の最初の重要なステップを構成しています。BCKD複合体には、活性を調節する2つの酵素（キナーゼとホスホリラーゼ）も含まれています。
E1-βサブユニットは、50アミノ酸のリーダー配列（ミトコンドリア標的ペプチド）を含む前駆体として合成され、成熟した342アミノ酸のサブユニットになります。分子量は約37.6kDです。
メープルシロップ尿症タイプIbとBCKDHB遺伝子の関連
疾患の概要
メープルシロップ尿症（Maple Syrup Urine Disease: MSUD）タイプIbは、BCKDHB遺伝子の両アレルに病的バリアントがある場合に発症する常染色体劣性（潜性）遺伝疾患です。この疾患では、分岐鎖アミノ酸（イソロイシン、ロイシン、バリン）の代謝が障害され、体内に蓄積します。
メープルシロップ尿症の主な症状
● 新生児期からの哺乳不良
● 嘔吐や体重増加不良
● 尿や耳垢からメープルシロップに似た甘い香りがする
● 筋緊張異常（低下または亢進）
● 発達の遅れ
● けいれん発作
● 昏睡状態（重症の場合）
早期診断と適切な治療が行われない場合、重度の神経学的障害や生命を脅かす合併症を引き起こす可能性があります。しかし、早期に診断され適切に管理された場合、多くの患者さんは良好な予後を期待できます。
遺伝形式
メープルシロップ尿症タイプIbは常染色体劣性（潜性）で遺伝します。つまり、両親からそれぞれ変異したBCKDHB遺伝子のコピーを1つずつ受け継いだ場合（両アレルに変異がある場合）にのみ発症します。片方の親からのみ変異遺伝子を受け継いだ場合、その人は保因者となり、通常は症状を示しませんが、子どもに変異遺伝子を伝える可能性があります。
常染色体劣性遺伝の特徴
● 両親が保因者の場合、子どもが疾患を発症する確率は25%
● 子どもが保因者となる確率は50%
● 子どもが変異を全く受け継がない確率は25%
● 男女同様に発症する
● 症状は通常、新生児期または乳児期早期に現れる
BCKDHB遺伝子の主な病的バリアント
BCKDHB遺伝子には、メープルシロップ尿症タイプIbを引き起こす多数の病的バリアントが報告されています。以下に代表的なバリアントをいくつか紹介します：
アシュケナージユダヤ集団の主要変異
最も有名なバリアントの一つは、アシュケナージユダヤ集団で高頻度に見られるArg183Pro（R183P）変異です。この変異は、BCKDHB遺伝子のエクソン5に位置する538G-C変化によるもので、タンパク質の構造変化と適切な折りたたみの障害を引き起こします。
2001年の研究によると、アシュケナージユダヤ集団におけるこの変異の保因者頻度は約113人に1人と報告されています。この集団のメープルシロップ尿症患者の多くがこの変異を持っています。
その他の主要なバリアント
● 11塩基欠失（エクソン1）: ミトコンドリア標的ペプチド内に位置し、E1-βサブユニットの欠如とE1-αサブユニットの不安定化をもたらす
● His156Tyr（H156Y）: 低レベルの発現と複数種の複合体形成（ヘテロダイマーからヘテロテトラマーまで）、酵素活性の完全な喪失をもたらす
● Val69Gly（V69G）: タンパク質の誤折りたたみによる発現障害
● イントロン9の4塩基欠失: エクソン10の欠失を引き起こす
● 8塩基挿入（nt1109）: フレームシフトを引き起こす
バリアントの機能的影響
● E1-βサブユニットの発現障害または完全な欠如
● E1-αサブユニットの二次的な不安定化
● タンパク質の誤折りたたみ
● サブユニット間の適切な組み立て障害
● チアミン補因子との結合親和性の低下
● 酵素活性の完全な消失
ミネルバクリニックのNIPTで検査可能なBCKDHB遺伝子バリアント
ミネルバクリニックでは、以下のBCKDHB遺伝子バリアントを検査することができます：
● c.479T>G
● c.487G>T
● c.488A>T
● c.503G>A
● c.508C>T
● c.508C>G
● c.508C>A
● c.547C>T
● c.548G>C
● c.548G>A
● c.554C>T
● c.560G>A
● c.564T>A
● c.616C>T
● c.633+1G>T
● c.633+1G>C
● c.633+1G>A
● c.748G>T
● c.752T>C
● c.799C>T
● c.832G>A
● c.840+1G>T
● c.840+1G>A
● c.840+2T>G
● c.841-1G>C
● c.853C>T
● c.952-2A>G
● c.952-1G>A
● c.964A>G
● c.970C>T
● c.988G>A
● c.1016C>T
● c.1022T>A
● c.1090G>A
● c.1114G>T
● c.1149T>A
BCKDHB遺伝子の保因者検査
保因者検査の重要性
メープルシロップ尿症タイプIbは深刻な影響をもたらす可能性がある疾患であるため、家族計画を考えるカップルにとって、保因者検査が重要な選択肢となります。特に、家族歴がある場合や特定の集団（アシュケナージユダヤ集団など）に属している場合は、検査を検討する価値があります。
BCKDHB遺伝子の保因者頻度と検査情報
| 対象集団 | 保因者頻度 | 検出率 | 検査後保因確率 | 残存リスク |
|---|---|---|---|---|
| 一般集団 | 1/364 | 98% | 1/18,151 | 1,000万人に1人未満 |
| アシュケナージユダヤ集団 | 1/97 | 98% | 1/4,801 | 1/1,862,788 |
拡大版保因者検査
ミネルバクリニックでは、BCKDHB遺伝子を含む多数の遺伝子を同時に調べることができる拡大版保因者検査を提供しています。この検査では、常染色体劣性（潜性）遺伝形式をとる多くの遺伝性疾患の保因者状態を一度に調べることができます。
保因者検査は、単に遺伝的リスクを知るだけでなく、以下のようなメリットがあります：
● リスクを正確に把握し、情報に基づいた家族計画の決定ができる
● パートナーも保因者である場合、妊娠前診断や出生前診断などの選択肢を検討できる
● 家族の他のメンバーに関連する情報を提供できる
● 心理的な準備や支援体制の構築に役立つ
検査結果が陽性だった場合でも、パートナーが保因者でない限り、お子さんが疾患を発症するリスクは非常に低いことを理解することが重要です。
いつ保因者検査を検討すべきか
● メープルシロップ尿症の家族歴がある場合
● アシュケナージユダヤ集団などの高リスク集団に属している場合
● 妊娠を計画している、または妊娠初期のカップル
● 血族婚のカップル
● パートナーがメープルシロップ尿症の保因者と判明している場合
遺伝カウンセリングの重要性
遺伝子検査を受ける前後には、遺伝カウンセリングを受けることが推奨されます。遺伝カウンセリングでは、遺伝性疾患のリスク、検査の意義と限界、結果の解釈、そして利用可能な選択肢について専門家から詳しい説明を受けることができます。
ミネルバクリニックでは、臨床遺伝専門医が常駐しており、BCKDHB遺伝子を含む遺伝子検査に関する専門的なアドバイスを提供しています。検査前後のカウンセリングを通じて、患者さん一人ひとりのニーズに合わせたサポートを行っています。
遺伝カウンセリングは、以下のような点で重要です：
● 家系図の作成と家族歴の評価
● 適切な遺伝子検査の選択
● 検査結果の意味と影響の理解
● 心理的・感情的サポートの提供
● 今後の家族計画に関する選択肢の説明
まとめ
BCKDHB遺伝子の変異は、メープルシロップ尿症タイプIbという重篤な代謝疾患を引き起こす可能性があります。この疾患は早期発見と適切な管理によって良好な予後が期待できるため、リスクのある方々にとって保因者検査は重要な選択肢となります。
ミネルバクリニックでは、BCKDHB遺伝子を含む拡大版保因者検査を提供しており、臨床遺伝専門医によるサポートのもと、遺伝的リスクの評価と家族計画のお手伝いをしています。また、特定のBCKDHB遺伝子バリアントについてはNIPT検査でも調べることが可能です。
遺伝性疾患に関する情報を得ることで、ご自身やご家族の健康管理に役立てることができます。詳しい情報や個別のご相談については、ぜひミネルバクリニックの遺伝子検査部門までお問い合わせください。
この記事の筆者：仲田洋美（医師）
