複雑な脊椎奇形

複雑脊椎奇形（CVM）は、ホルスタイン牛にみられる致死的な遺伝性症候群です。^{[1] [2]} CVMは、自然流産するか出生後まもなく死亡する奇形の子牛の原因です。^{[1] [3]}これは、SLC35A3遺伝子のミスセンス変異によって引き起こされます。 ^[2]遺伝子の変異型は劣性であるため、欠陥遺伝子のコピーを2つ持つ個体（ホモ接合体）のみが影響を受けます。欠陥遺伝子のコピーを1つと正常遺伝子のコピーを1つ持つヘテロ接合体個体には症状はありませんが、子孫に病気を伝染させる可能性があります。^{[2] [3]}

CVM は、1980 年代に生きていた雄牛 Carlin-M Ivanhoe Bell にまで遡ります。この雄牛は、その優れた乳生産能力を娘牛に受け継ぐため、20 年間にわたり国際的なホルスタイン種の繁殖に使用されました。^[2] Carlin-M Ivanhoe Bell は、 CVM と牛白血球接着不全症(BLAD)という 2 つの遺伝病の保因者であったという珍しい事実があります。BLAD 遺伝子と CVM 遺伝子は、異なる染色体にあります。Carlin-M Ivanhoe Bell の父牛 Penstate Ivanhoe Star を検査したところ、CVM と BLAD の両方の保因者であることが判明しました。しかし、Carlin-M Ivanhoe Bell の祖父である Osborndale Ivanhoe は、BLAD のみを保因していました。^[2]そのため、科学者は、CVM の原因となる突然変異は Penstate Ivanhoe Star で発生したか、母方の家族のどこかで発生したと考えています。^[2]

CVM症候群は1999年にデンマークのホルスタイン種で初めて発見され、その後数年間で米国、英国、オランダ、日本でも発見されました。^[2]カーリン・M・アイヴァンホー・ベルが国際的に広く使用され、彼の子孫である動物の数が多いため、CVM遺伝子は世界中のホルスタイン種牛に見られます。21世紀に入ると、デンマークと日本の最高のホルスタイン種雄牛の30％以上がCVMキャリアでした。^[2]

CVMの検査は21世紀初頭に開発され、2000年にデンマークで初めて使用されました。^[1]

CVM は、ウシの SLC35A3 遺伝子のミスセンス変異によって引き起こされます。変異タンパク質は、180 番目のアミノ酸がバリンではなくフェニルアラニンになっています。これにより、ゴルジ体へのヌクレオチド糖輸送が異常になり、脊柱の奇形につながります。CVM は、SLC35A3 遺伝子の欠陥によって引き起こされることがわかった最初の遺伝性疾患です。^[2] CVM の原因となる変異は劣性遺伝であり、変異のヘテロ接合性キャリアは無症状です。^{[2] [3]} CVM 分析により、ウシの SLC35A3 が、椎骨と肋骨の形成にも関与する最初のヌクレオチド糖輸送調節遺伝子であることがわかりました。^[2]

CVMは胎児の発育に影響を及ぼし、流産や死産の原因となることが多い。^[2]感染した子牛は出生体重が低く、椎骨や心臓にさまざまな奇形が現れる。^[3]子牛の視覚検査のみでは異常の現れ方が多岐にわたるため診断が難しい場合があり、確定診断にはDNA検査が必要である。^[2]

ホモ接合体でCVMに感染した胎児の88%は、授精後260日以内に自然流産します。^[1]通常の牛の妊娠期間は280日です。CVMに感染した胎児のうち、生きたまま出産するのはわずか4～5%です。^[1]しかし、これらの子牛は生存できません。^[4]

CVMに罹患した子牛は、通常、異常に短い首と曲がった肢節を呈します。^[2] CVMに関連するその他の奇形としては、椎骨の奇形または癒合、脊柱側弯症、遠位関節の拘縮と曲がり、および頭部の異常な形状などがあります。^{[2] [4]} CVMに罹患した子牛の心臓では、主血管の配置が異常であることがわかっています。^[4]

CVMは牛農家にとってさまざまな問題を引き起こします。CVMキャリア牛の繁殖力は通常より25%低下し、流産により乳生産量が低下します。^[1]これらの理由から、CVMキャリア牛は淘汰されることが多いです。^[1]

21世紀に入ってから、ヨーロッパではCVMキャリアの雄牛が事前に排除されてきた。高齢の種雄牛も検査され、最も優秀な動物の一部がキャリアであることが判明した。この淘汰により、ヨーロッパの多くの国で乳牛の繁殖の進歩が鈍化する時期が訪れた。^[5]

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