原発性カルニチン欠乏症（PCD, OMIM212140）は.カルニチントランスポーターOCTN2の機能異常による脂肪酸酸化代謝異常の常染色体劣性遺伝病である。 PCDは1975年に初めて報告され.その13年後.PCDはカルニチントランスポーターOCTN2の欠陥によるものであることが示唆された。 1998年にPCDの遺伝子が特定され.それ以降.PCDの報告が増えています。 タンデム質量分析計の応用により.新生児スクリーニングや臨床的ハイリスクの診断が大幅に増加しました。レボカルニチン補充療法の介入により.ますます多くのPCD患者の予後が改善されるようになりました。 同時に.PCDの発症機序や遺伝子変異に関する研究も進んでいます。 天然由来のカルニチン（＝3-ヒドロキシ-4-トリメチルアミノ酪酸）にはレボ型とデキストロ型があり.レボカルニチンが生理的活性を有しています。 体内のカルニチンの約75％は食物から.25％は肝臓と腎臓で合成され.通常の環境下では.L-カルニチンは細胞膜上の高親和性トランスポーターOCTN2の働きで細胞内に入り.心筋と骨格筋に最も多く存在しています。 生体内の脂肪酸のβ酸化代謝はミトコンドリアで行われるが.細胞内の長鎖脂肪酸は直接ミトコンドリアに入ることができず.その活性化体である長鎖脂質アシルCoAがミトコンドリア外膜のカルニチンパルミトイル転移酵素Iの触媒作用によりカルニチンと結合して脂質アシルカルニチン生成.これがミトコンドリア内膜のカルニチン脂質アシルカルニチン転移酵素.次に内ミトコンドリア膜のカルニチンアルミトイル転移酵素IIが作用することによりミトコンドリアに流入し.マトリックスに入り.さらにミトコンドリアでカルニチン.長鎖脂質アシル.脂肪酸アシル.脂質アシルアルミトイル.長鎖脂肪酸アシル.長鎖脂肪酸アシル.脂肪酸アシルアルミトイル.長鎖脂 質アシル.長鎖脂肪酸アシル.脂質アシルサルニチンが結合し.ミトコンドリアで分解されて.脂肪酸アシルサルニチンになる その後.ミトコンドリア内膜のカルニチンパルミトイル基転移酵素 II の作用により.長鎖脂質アシル-CoA と遊離カルニチンに分解され.長鎖脂質アシル-CoA はさらにβ酸化に参加し.遊離カルニチはカルニチン脂質アシル-カルニチン転移酵素の働きで運び出されてリサイクルされるが.中・短鎖脂肪酸は直接ミトコンドリアに入っていくことが可能である。 また.カルニチンはアセチル CoA/CoA 比を低下させ.ピルビン酸脱水素酵素複合体の活性を高めてグルコースの酸化的利用を促進し.ミトコンドリアの呼吸鎖酵素複合体の活性を高めて ATP 産生を促進することができる。 OCTN2 は.Na+ 依存性有機カチオン/カルニチントランスポーターで.557 アミノ酸からなり.12の膜貫通領域を持ち.心筋.骨格筋.小腸.腎尿細管.皮膚線維芽細胞および胎盤の細胞膜に存在しています。 その機能ドメインを調べたところ.膜貫通領域はカルニチンの認識と輸送に重要な役割を果たすこと.N末端（アミノ酸配列1-193）はNa+結合部位を持つ可能性があること.C末端（アミノ酸配列342-557）はNa+-カルニチン複合体の輸送に関連しており.細胞内の膜貫通領域10-膜貫通領域11のループはNa+電気化学的に結合していること.などが判明した。 膜貫通領域10と膜貫通領域11の間の細胞内ループは.Na+電気化学勾配とNa+-カルニチン複合体を細胞膜上で結合する重要な部位であり.このループのチロシン残基が重要な役割を担っていることが明らかになった。 関連遺伝子の変異により.OCTN2によるカルニチンの輸送に異常が生じ.カルニチンが細胞に入るのを妨げ.腸からのカルニチン吸収が減少し.それに伴い体液中の遊離カルニチンが減少する。 また.細胞内のカルニチンが不足すると.尿中カルニチン排泄量の増加と血漿中カルニチン濃度の低下を招き.長鎖脂肪酸がミトコンドリアに入ってβ酸化されず.アセチルCoA産生量が減少することになる。 また.カルニチンの欠乏は間接的にグルコースなどの代謝経路にも影響を及ぼします。 これが最終的に.特に断食時やストレス時の身体へのダメージとなるのです。
（注）1．