Ⅰ.개요

고프롤린혈증(hyperprolinemia)은 아미노산인 프롤린(proline)이 효소들에 의해 적절히 분해되지 않아 체내에 쌓이는 질환이며 상염색체 열성으로 유전되는 매우 드문 질환입니다.

제 1형 고프롤린혈증은 프롤린 산화효소(proline oxidase) 의 결핍에 의해 발생하는데, 이 효소는 프롤린 탈수소효소(proline dehydogenase, PRODH) 유전자에 의해 만들어지며 염색체 22q11.2에 위치합니다. 제 2형 고프롤린혈증은 δ′-pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase 효소의 결함으로 인해 발생합니다. 두 유형 모두 혈액과 소변 내에 프롤린의 증가를 보입니다.

고프롤린혈증 1형에 비해 2형에서의 혈중 프롤린의 상승이 더 현저하게 나타납니다. 고프롤린혈증 2형과 정신지체 및 간질의 연관성에 대해서는 많은 보고가 있었으며 고프롤린혈증 1형은 2형보다는 가벼운 질환으로 오랫동안 알려져 왔습니다. 그러나 최근에는 1형에서도 간질과 정신지체와 같은 중증의 신경정신학적인 증세를 보이는 증례가 보고되고 있습니다.

Ⅱ.증상

대부분의 환자에서 발달 장애가 나타나며, 언어지연, 정신운동지체를 보입니다. 일부 환자에서는 청력 장애 등도 관찰되며, 정신지체로 인해 100미만의 IQ를 보입니다. 행동장애가 나타나 공격적/반항적 성향을 보이거나, 과행동을 보이는 경우도 있습니다. 자폐적 성향을 가진 환자에서는 손뼉 치기/상체 돌리기 등 비정상적 반복행동을 보이거나 반응성이 떨어지기도 합니다.

선천성 신장염 등을 보이기도 하고 신장염을 보이는 일부 환자에서는 후에 윌름병(Wilm’s disease)으로 발전한 환자도 보고되었습니다. 제 2형 고프롤린혈증에서는 청력 장애와 신장 질환은 나타나지 않는 것으로 알려져 있으나 중증의 임상 증상으로 간질 등이 발생하게 됩니다.

Ⅲ.원인

제 1형 고프롤린혈증은 프롤린 산화효소의 결핍에 의해 발생하며, 이 효소는 염색체 22q11.2에 위치한 프롤린 탈수소효소 유전자에 의해 만들어집니다. 염색체 22q11의 부분적 소실을 보이는 velocardiofacial (DiGeorge, Shpritzen) 증후군 환자에서 고프롤린혈증이 보고된 바 있습니다. 프롤린 산화효소는 프롤린을 δ′-pyrroline-5-carboxylate로 전환시키는 역할을 합니다. 프롤린 산화효소를 만드는 프롤린 탈수소효소 유전자에 변이가 생기면 프롤린 탈수소효소의 활성도가 떨어지게 되고, 이에 따라 프롤린이 혈액 내에 축적되어 여러 가지 임상적 증상으로 나타나게 됩니다.

제 2형 고프롤린혈증은 δ′-pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase 효소의 결함으로 인해 발생하며 pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase (P5CDH, ALDH4A1) 유전자의 변이에 의한 결과로 혈중 프롤린과 pyrroline-5-carboxylate의 상승이 나타납니다.

Ⅳ.진단

소변과 혈액, 척수액 내의 프롤린 상승을 보일 수 있으며 이런 환자와 형제들을 대상으로 소변 검사를 했을 경우 히드록시프롤린 및 글리신이 증가되어 있습니다. 뇌파 검사에서 간질파가 관찰될 수 있습니다.

간 조직의 세포 검사로 프롤린 산화효소와 pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase의 활성도를 측정합니다. 1형 고프롤린혈증에는 프롤린 산화효소의 활성도가 전혀 나타나지 않는 경우부터 중등도로 감소한 경우 등이 보고되었고, 2형 고프롤린혈증에서 pyrroline-5-carboxylate dehydrogenase 활성도 감소를 확인할 수 있습니다.

말초혈액 유전자 검사에서 PRODH 유전자나 P5CDH 유전자의 동종 형질 변이 혹은 두 개의 이종 형질 변이 혹은 22q11 부위의 결실을 확인할 수 있습니다.

Ⅴ.치료

프롤린은 음식 내에도 다양하게 함유되어 있어서 식이 제한을 하는데 어려움이 있고, 프롤린 식이 요법을 한 환자에서 증상의 호전이 나타나지 않았다는 보고가 있어 치료요법으로 추천되지는 않습니다. 임상 증상에 따른 대증적 치료가 우선되며, 발달 장애에 대한 재활 치료가 병용될 수 있습니다.

[참고문헌 및 사이트]

1. 1. Psychiatric Genetics. 2008; 18(1):40-42
2. 2. Am J Hum Genet. 2005; 76: 409-420
3. 3. J Child Neurol 2001; 16: 622-623
4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=omim&cmd=search&term=hyperprolinemia