감마글루타밀회로(γ-glutamyl cycle)는 글루타티온(Glutathione)의 생성과 분해의 일련의 과정입니다. 글루타티온은 글루탐산염, 시스테인, 글리신으로 이루어진 단백질(Tripeptide)로서 자유 라디칼 제거, 환원반응, 아미노산 운송, 단백질과 핵산 합성, 약물 대사와 같은 다양한 반응에서 중요한 역할을 합니다. 
감마글루타밀회로의 장애(Disorders of γ-glutamyl cycle)는 총 6단계로 이루어진 감마글루타밀회로 중 네가지 단계에서 작용하는 효소들의 유전적 결함으로 인해 발생하는 전신질환입니다. 



감마글루타밀시스테인 합성효소 결핍증(r-glutamyl cysteine synthetase deficiency), 글루타티온합성효소 결핍증(Glutathione synthetase deficiency), 감마글루타밀 펩티드 전이효소 결핍증과 5-oxoprolinase 결핍증을 포괄하는 진단입니다.

감마글루타밀시스테인 합성효소 결핍증은 상염색체 열성 유전질환으로
본 합성효소는 두 개의 아단위(subunit)로 구성되며 각각의 아단위는 
염색체 1p21(GCLM 유전자)과 6p12(GCLC 유전자)로부터 발현되는데 모든
돌연변이는 염색체 6p12 위치에 있는 GCLC 유전자에서 발견되었습니다. 

글루타티온합성효소 결핍증은 상염색체 열성 유전질환으로 염색체 20q11.2
에 위치한 GSS 유전자의 돌연변이로 인해 발생합니다. 경증 형태는 효소의 
안정에 관여하는 부위의 돌연변이로 발생하고 중등도에서 중증의 증상을
보이는 질환은 효소의 촉매부위에 영향을 주는 돌연변이에서 기인합니다.

감마글루타밀 펩티드 전이효소 결핍증은 상염색체 열성으로 유전되며 r-Glutamyl Transpeptidase에 대한 유전자는 7개의 다른 위치에 존재하며, 일부는 염색체 22에 위치합니다. 관련된 유전자 돌연변이는 아직 발견되지 않았습니다. 

5-oxoprolinase 결핍증은 상염색체 열성 유전질환으로 8번 염색체(8q24.3)에 위치하는 5-oxoporlinase에 대한 OPLAH 유전자의 돌연변이에 의해 유발됩니다. 

○  감마글루타밀시스테인 합성효소 결핍증(r-glutamyl cysteine synthetase deficiency) 
  감마글루타밀시스테인 합성효소 결핍증의 가장 흔한 증상은 용혈성 빈혈로서 일부 척수소뇌변성, 말초신경병증, 근병증이 나타나고, 일시적인 황달, 망상적혈구 증가, 간비비대, 학습장애가 발생할 수 있습니다. 이 질환을 가진 환자들은 적혈구에서 낮은 감마글루타밀시스테인 합성효소 활성도를 보이며 다른 조직에서는 낮은 글리타티온 수치를 보입니다. 

○ 글루타티온합성효소 결핍증(Glutathione synthetase deficiency
 글루타티온합성효소 결핍증은 증상의 정도에 따라 경증, 중등, 중증 질환으로 나뉩니다. 경증 형태는 효소의 안정에 관여하는 부위의 돌연변이로 발생하고 중등도에서 중증의 증상을 보이는 질환은 효소의 촉매부위에 영향을 주는 돌연변이에서 기인합니다. 
 경증 질환은 용혈성 빈혈, 5-옥소프롤린뇨증이 발생하고 중등도 질환은 영아초기부터 빈혈, 5-옥소프롤린뇨, 대사성 산증의 증상을 보입니다. 중증일 경우, 정신지체, 강직, 경련, 운동실조, 학습 장애등과 같은 진행성의 중추신경계 증상과 일부 과립백혈구 기능장애로 인해 반복적인 감염이 발생할 수 있습니다. 태어날 때부터 대산성 산증을 교정해주어야 하며 비타민 E의 보충으로 과립구 기능을 회복시켜야 합니다. 

○ 감마글루타밀 펩티드전이효소 결핍증
감마글루타밀 펩티드전이효소 결핍증은 중추신경계 증상을 주로 나타냅니다. 소변과 혈액 내의 글루타티온 농도가 증가하여 약간의 지능 저하를 보일 수 있으나 특징적인 임상 증상이나 징후는 보이지 않습니다. 

○ 5-oxoprolinase 결핍증
5-옥소프롤린뇨를 배출하는 것을 특정으로 전 세계적으로 8명 가량 보고되었으며 신결석, 만성 위장관염, 신생아저혈당, 경도의 정신지체 및 소두증을 보이며, 하루 4-10g의 5-oxoproline이 소변으로 배출됩니다. 

감마글루타밀시스테인 합성효소 결핍증의 진단은 효소의 활성도 분석 및 유전자 분석을 통해 시행할 수 있습니다. 

글루타티온합성효소 결핍증은 임상 진단, 혈액 내 글루타티온 감소, 글루타티온의 활성도 감소, 글루타티온 합성효소의 유전자 돌연변이 검사를 통해 진단할 수 있습니다. 글루타티온합성효소 결핍증은 보통 케톤 상혈증이나 저혈당이 없는 심한 대사성 산증을 보이는 신생아에서 진단이 됩니다. 돌연변이 분석도 가능하여 산전 검사로 양수 검사로 5-oxoproline을 분석하거나 융모막 융모 또는 배양된 양수세포에서 효소 분석을 통해 진단할 수 있습니다. 

감마글루타밀 펩티드 전이효소 결핍증은 아니모산 대산질환의 선별검사에서 글루타티온뇨로 진단할 수 있으며 백혈구와 배양된 피부 섬유모세포에서 감마 글루타밀 전이 효소의 활성도가 감소되어 있음으로 확진할 수 있습니다. 

5-oxoprolinase 결핍증의 진단을 위해 5-oxoproline을 소변에서 측정해야 하며 확진을 위해 섬유모세포 혹은 다른 유핵세포에서 5-oxoprolinase의 확성도를 측정할 수 있습니다. 

감마글루타밀시스테인 합성효소 결핍증의 치료로 용혈성 빈혈의 악화를 유발하는 술폰아미드 치료 및 6-인산포도당탈수소효소 결핍증 (Gucose-6-phosphage dehydrogenase deficiency) 환자들이 용혈성 위기를 야기할 음식 및 약물을 피해야 합니다. 

글루타티온합성효소 결핍증은 중탄산염 나트륨 또는 구연산나트륨 투여로 산증의 교정 및 비타민 C(100mg/kg/day), E(10mg/kg/day)와 같은 항산화 물질을 투여하여 손상된 과립백혈구 기능을 교정할 수 있습니다. 환자의 예후는 급성 악화기의 극복 여부에 따라 결정되며, 특히 신생아 시기에는 대사성 산증과 전해질 불균형을 교정하고 빈혈과 심한 황달을 잘 치료하는 것이 필수적입니다. 용혈성 위기를 유발하는 아세틸살리실산과 설폰아마이드 및 시스테인의 과도한 축적을 유발하는 N-acetylcysteine은 피하도록 합니다. 

감마글루타밀 펩티드 전이효소 결핍증과 5-oxoprolinase 결핍증은 밝혀진 치료법은 아직 없으며 예후에 대해서도 연구중에 있습니다.