Ⅰ.개요

포도당은 포유동물 대사에 필수적인 에너지원이며 특히 뇌신경세포에 중요한 에너지원입니다. Mueckler 등이 1985년 사람 HepG2 간암세포에서 포도당 수송자-1 단백질을 추출한 이 후 조직 분포, 세포내 위치, 수송역학(transport kinetics) 등에 따라서 12가계의 포도당 수송자가 밝혀졌습니다. 포도당 수송자-1은 뇌혈관 관문을 구성하는 혈관내피세포와 성상세포막에 주로 위치하여 뇌로의 포도당 이동에 관문 역할을 하고 있습니다.

포도당 수송자-1의 유전자 변이에 의한 포도당 수송자-1 결핍 증후군은 1991년 De Vivo 에 의해서 영아기에 시작되는 간질성 뇌증후군과 동반되는 진행성의 두위 감소에 의한 후천성 소두증, 운동실조와 강직을 보인 두 명의 환자를 새로운 질환으로 기술함으로써 알려지기 시작하였습니다. 전 세계적으로 100여례가 보고 되었으며 최근 일본과 홍콩을 포함한 아시아에서도 발견되고 있습니다.

Ⅱ.증상

임신과 출산 시에는 특별한 문제가 없습니다. 일반적으로 환아는 간질성 뇌증후군과 동반되어 신경발달지연, 진행성 두위 감소에 의한 후천성 소두증, 운동실조와 강직을 보이게 됩니다.

뇌의 포도당 대사율은 태아기와 출생 직후에는 낮지만 출생 후 지속적으로 증가해서 3세 전후에 최고조에 달한 후 10세까지 일정하게 유지되고 이후 성인기까지 서서히 감소하게 됩니다. 따라서 포도당 수송자-1 결핍 증후군의 임상증상은 태아기와 출생 직후에는 보이지 않다가 영아기와 초기 소아기에 주로 증상을 보이게 됩니다.

경련은 첫 번째 뇌기능 장애의 증상으로서 일반적으로 1개월에서 4개월 사이에 일어나며 무호흡 발작, 안구간대경련과 유사한 비정상적인 안구운동, 등의 국소발작 형태로 나타납니다. 기타 돌발성 장애로 일시적 운동실조, 의식혼미, 기면, 부전마비, 근긴장 이상과 같은 비정상적인 운동과 자세, 체간마비, 수면장애와 반복적인 두통이 있을 수 있습니다.

또한 환아들은 다양한 정도의 언어장애를 가지고 있으며 유창성 장애와 관련된 구음장애가 흔하고 다양한 정도의 인지기능 장애를 보여 가벼운 학습장애부터 심각한 지능장애를 보이기도 한다.

Ⅲ.원인

포도당 수송자-1 단백질의 유전적 결함으로 인한 결핍이 원인이며, 이로 인해 포도당의 혈관-뇌장벽과 성상세포막 통과가 제한되어 성상세포에서 글리코겐의 저장과 젖산염의 합성이 어려워지게 되며 이는 신경세포의 에너지 이용에 제한을 가져오게 됩니다.

포도당 수송자-1 결핍 증후군은 상염색체 우성으로 유전되나 환자의 부모는 드물게 포도당 수송자-1 결핍 증후군에 이환되어 있으며 질환의 정도는 경미하거나 무증상인 경우이고, 대부분의 환자는 새로운 돌연변이에 의합니다. 가족력이 있는 경우에는 세대가 내려갈수록 질환의 중증도가 증가합니다.

이환율은 질환의 발견 자체가 오래되지 않아 정확히 알 수 없으나 전세계적으로 발견되고 있습니다.

Ⅳ.진단

뇌척수액 검사에서 포도당의 감소를 보입니다. 적혈구 내에 감소된 3-O-methyl-D-glucose의 흡수가 진단에 도움이 됩니다. 정상인에 비해 약 50%정도의 포도당 흡수 감소가 관찰되며, SLC2A1 유전자는 이 질환과 관련된 유일한 유전자이므로 분자유전학적인 진단이 가능합니다.

산정특례 진단기준

산정특례 진단기준
이 질환은 산정특례 대상질환이 아닙니다.

Ⅴ.치료

1991년에 처음 도입된 케톤식이 요법이나 비교적 경미한 임상증상을 가진 환자를 대상으로 하는 고혈당 식이와 디아족사이드(diazoxide) 같은 약물의 병합요법이 시도되고 있습니다. 그러나 케톤식이는 경련의 조절에는 매우 효과적이지만 뇌에서 케톤체 이용 부위에 대해서는 확실히 밝혀져 있지 않으며 인지와 사회적응을 포함하는 신경행동장애에 효과가 있는지 여부는 확실치 않습니다.

케톤체는 조직막을 포도당 수송자-1대신 MCT을 통해서 이동함으로 포도당 수송자-1이 결핍된 경우에 대체 에너지원으로서 뇌로 흡수되고 뇌세포에서 직접 이용할 수 있게 됩니다.

포도당 수송자-1 결핍증이 의심되는 모든 환자는 케톤식이가 시도되지만 청소년기와 어른 환자에서는 순응도가 떨어져 경련이 재발하고 증상이 나타나더라도 일반식이로 되돌아가는 경향이 있습니다. 따라서 다른 식이요법에 대한 연구가 필요한데 비교적 경미한 임상증상을 가진 환자를 대상으로 높은 혈중 포도당 농도의 유지를 통한 포도당 수송 증가 효과를 위해 요리되지 않은 옥수수 전분이 강화된 고혈당 식이와 디아족사이드 같은 약물의 병합요법이 시도되고 있습니다.

매우 드문 경우에서 경련 치료가 잘 되지 않거나, 케톤 식이의 순응도가 떨어지는 경우에는 카바마제핀(carbamazepine)이나 페니토인(phenytoin)의 추가 투약도 고려될 수 있습니다.

[참고문헌 및 사이트]

포도당 수송자-1 결핍 증후군 - 대한 소아 신경학회지 Vol. 15, No. 2, November, 2007
Impaired glucose transport into the brain: the expanding spectrum of glucose transporter type 1 deficiency syndrome. - Curr Opin Neurol. 2004 Apr;17(2):193-6. Links
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1430/