Interstitial lung diseases are a heterogeneous group of disorders that are poorly understood at a molecular level.1,2 The cause is often unknown, and the histologic diagnoses used in adults may represent different disease processes in children.3–5 For example, cases of desquamative interstitial pneumonitis reported in infants are often more severe and refractory to treatment than those reported in adults.6,7 Many of these cases probably represent chronic pneumonitis of infancy.8,9 The lungs in patients with chronic pneumonitis of infancy are characterized by interstitial thickening with mesenchymal cells, rather than by an inflammatory infiltrate, and an alveolar infiltrate . . .

Pulmonary surfactant forms a lipid-rich monolayer that coats the airways of the lung and is essential for proper inflation and function of the lung. Surfactant is produced by alveolar type II cells, stored intracellularly in organelles known as lamellar bodies, and secreted by exocytosis. The gene for ATP-binding cassette transporter A3 (ABCA3) is expressed in alveolar type II cells, and the protein is localized to lamellar bodies, suggesting that it has an important role in surfactant metabolism.We sequenced each of the coding exons of the ABCA3 gene in blood DNA from 21 racially and ethnically diverse infants with severe neonatal surfactant deficiency for which the etiologic process was unknown. Lung tissue from four patients was examined by high-resolution light and electron microscopy.Nonsense and frameshift mutations, as well as mutations in highly conserved residues and in splice sites of the ABCA3 gene were identified in 16 of the 21 patients (76 percent). In five consanguineous families with mutations, each pair of siblings was homozygous for the same mutation and each mutation was found in only one family. Markedly abnormal lamellar bodies were observed by ultrastructural examination of lung tissue from four patients with different ABCA3 mutations, including nonsense, splice-site, and missense mutations.Mutation of the ABCA3 gene causes fatal surfactant deficiency in newborns. ABCA3 is critical for the proper formation of lamellar bodies and surfactant function and may also be important for lung function in other pulmonary diseases. Since it is closely related to ABCA1 and ABCA4, proteins that transport phospholipids in macrophages and photoreceptor cells, it may have a role in surfactant phospholipid metabolism.

Congenital pulmonary alveolar proteinosis is an uncommon cause of respiratory failure in full-term newborns1–4. Although its histopathological appearance is similar to that of the alveolar proteinosis observed in older children and adults,5 the congenital form of the illness follows a different clinical course. All reported infants with congenital alveolar proteinosis have died within the first year of life despite maximal medical therapy. The incidence and cause of congenital alveolar proteinosis are unknown. Familial cases have been reported, and it has been speculated that the cause is an inborn error of surfactant metabolism4. In this report we describe . . .

To determine the molecular defect accounting for the deficiency of pulmonary surfactant protein B (SP-B) in full-term neonates who died from respiratory failure associated with alveolar proteinosis, the sequence of the SP-B transcript in affected infants was ascertained. A frameshift mutation consisting of a substitution of GAA for C in codon 121 of the SP-B cDNA was identified. The three affected infants in the index family were homozygous for this mutation, which segregated in a fashion consistent with autosomal recessive inheritance of disease. The same mutation was found in two other unrelated infants who died from alveolar proteinosis, one of whom was also homozygous, and in the parents of an additional unrelated, affected infant, but was not observed in 50 control subjects. We conclude that this mutation is responsible for SP-B deficiency and neonatal alveolar proteinosis in multiple families and speculate that the disorder is more common than was recognized previously.