α-1アンチトリプシン欠損症

SERPINA1遺伝子には120以上の変異が見つかっています。 これらの変異の中には、α-1アンチトリプシンの産生に影響を与えないものもあれば、タンパク質の不足（欠乏）を引き起こすものもある。 機能的なα-1アンチトリプシンが十分にないと、好中球エラスターゼが肺の小さな気嚢（肺胞）を破壊し、肺疾患を引き起こします。

多くのSERPINA1遺伝子の突然変異は、α-1アンチトリプシンのタンパク質の構成要素（アミノ酸）を変え、タンパク質の構造を変化させるものである。 α-1アンチトリプシン欠損症の原因となる最も一般的な変異は、タンパク質342位のアミノ酸がグルタミン酸からリジンに置き換わる（Glu342LysまたはE342Kと表記される）。

異常なα-1アンチトリプシン蛋白は、結合して大きな分子、すなわちポリマーを形成し、肝臓から排出されないことがある。 このポリマーが蓄積されると、肝障害が発生する。 さらに、好中球エラスターゼから身を守るためのα-1アンチトリプシンが十分に得られないため、肺組織が破壊される。

他のSERPINA1遺伝子変異は、肝臓ですぐに分解される異常に小さい形態のα-1アンチトリプシンの産生をもたらす。 その結果、α-1アンチトリプシンは肺でほとんど、あるいは全く利用できなくなります。 これらの変異を有する患者では、肝臓は健康なままですが、肺は好中球エラスターゼから保護されないままとなります。