척수성 근위축이란?

척수성 근위축(Spinal Muscular Atrophy)은 운동에 사용되는 근육(골격근)의 약화와 소모(위축)를 특징으로 하는 유전 질환입니다. 이 질환은 근육 운동을 제어하는 특수 신경 세포인 운동 뉴런의 손실로 인해 발생합니다. 약화는 신체 중심에 가까운 근육(근위부)에서 더 심하게 나타나는 경향이 있으며, 신체 중심에서 멀리 떨어진 근육(원위부)보다 더 심합니다. 근육 약화는 나이가 들면서 악화되는 경향이 있습니다. 척수성 근위축에는 동일한 유전자의 변화로 인해 발생하는 여러 유형이 있습니다. 유형은 발병 연령과 근육 약화의 심각도에 따라 다르지만, 유형 간에 겹치는 부분이 있습니다. 진행성 근간대성 간질을 동반한 척수성 근위축, 하체 우세 척수성 근위축, X-연관 영아 척수성 근위축, 호흡 곤란형 척수성 근위축 1형과 같은 다른 형태의 척수성 근위축 및 관련 운동 뉴런 질환은 다른 유전자의 돌연변이에 의해 발생합니다.

척수성 근위축 0형은 출생 전부터 나타나며 가장 드물고 심각한 형태입니다. 영향을 받은 영아는 자궁 내에서 덜 움직이며, 그 결과 종종 관절 변형(구축)을 가지고 태어납니다. 출생 시 근육 긴장도(저긴장증)가 매우 약합니다. 호흡 근육이 매우 약하여 호흡 부전으로 인해 유아기를 넘기지 못하는 경우가 많습니다. 일부 척수성 근위축 0형 영아는 출생 시부터 심장 결함(선천성)을 가지고 있습니다.

척수성 근위축 1형(베르드니히-호프만 병이라고도 함)은 이 질환의 가장 흔한 형태입니다. 출생 시 또는 생후 몇 개월 이내에 근육 약화가 나타나는 심각한 형태의 질환입니다. 대부분의 영향을 받은 아이들은 머리 움직임을 제어하거나 도움 없이 앉을 수 없습니다. 이 유형의 아이들은 삼키는 데 문제가 있어 먹는 데 어려움을 겪고 성장 부진을 겪을 수 있습니다. 또한 호흡 근육의 약화로 인해 호흡 문제가 발생할 수 있으며, 폐가 완전히 확장되지 못하게 하는 비정상적으로 종 모양의 가슴을 가질 수 있습니다. 대부분의 척수성 근위축 1형 아이들은 호흡 부전으로 인해 유아기를 넘기지 못합니다.

척수성 근위축 2형(두보위츠 병이라고도 함)은 6개월에서 12개월 사이에 근육 약화가 나타나는 것이 특징입니다. 이 유형의 아이들은 지지 없이 앉을 수 있지만, 앉는 자세로 가는 데 도움이 필요할 수 있습니다. 그러나 어린 시절 후반에 근육 약화가 악화되면 영향을 받은 개인은 앉기 위해 지지가 필요할 수 있습니다. 척수성 근위축 2형을 가진 개인은 도움 없이 서거나 걸을 수 없습니다. 그들은 종종 손가락에 불수의적 떨림(진전), 측면으로 굽은 척추(척추측만증), 생명을 위협할 수 있는 호흡 근육 약화를 가지고 있습니다. 척수성 근위축 2형을 가진 개인의 수명은 다양하지만, 이 질환을 가진 많은 사람들은 20대 또는 30대까지 살 수 있습니다.

척수성 근위축 3형(쿠겔베르그-웰랜더 병이라고도 함)은 일반적으로 어린 시절 이후에 근육 약화를 일으킵니다. 이 질환을 가진 개인은 도움 없이 서고 걸을 수 있지만, 시간이 지남에 따라 걷기와 계단 오르기가 점점 더 어려워질 수 있습니다. 많은 영향을 받은 개인은 나중에 휠체어 지원이 필요합니다. 척수성 근위축 3형을 가진 사람들은 일반적으로 정상적인 기대 수명을 가지고 있습니다.

척수성 근위축 4형은 드물며 종종 성인 초기에 시작됩니다. 영향을 받은 개인은 일반적으로 경증에서 중등도의 근육 약화, 진전 및 경미한 호흡 문제를 경험합니다. 척수성 근위축 4형을 가진 사람들은 정상적인 기대 수명을 가지고 있습니다.

척수성 근위축의 원인

위에서 설명한 모든 유형의 척수성 근위축은 SMN1 유전자의 돌연변이에 의해 발생합니다. SMN2 유전자의 복제 수는 질환의 심각도를 수정하고 어떤 유형이 발달할지를 결정하는 데 도움을 줍니다.

SMN1 및 SMN2 유전자는 모두 생존 운동 뉴런(SMN) 단백질이라는 단백질을 만드는 지침을 제공합니다. 일반적으로 대부분의 기능성 SMN 단백질은 SMN1 유전자에서 생성되며, 소량은 SMN2 유전자에서 생성됩니다. SMN2 유전자에서 여러 가지 다른 버전의 SMN 단백질이 생성되지만, 하나의 버전만 기능적이며 다른 버전은 더 작고 빠르게 분해됩니다. SMN 단백질은 운동 뉴런의 유지에 중요한 단백질 그룹인 SMN 복합체의 일부입니다. 운동 뉴런은 뇌와 척수에서 골격근에 신호를 전달하여 근육을 긴장(수축)시켜 신체가 움직일 수 있게 합니다.

대부분의 척수성 근위축 환자는 SMN1 유전자의 일부가 결여되어 있어 SMN 단백질 생산이 저해됩니다. SMN 단백질의 부족은 운동 뉴런의 사멸을 초래하며, 그 결과 뇌와 근육 사이에 신호가 전달되지 않습니다. 근육은 뇌에서 신호를 받지 않으면 수축할 수 없으므로 많은 골격근이 약해지고 소모되어 척수성 근위축의 징후와 증상이 나타납니다.

일반적으로 사람들은 각 세포에 두 개의 SMN1 유전자와 한두 개의 SMN2 유전자를 가지고 있습니다. 그러나 SMN2 유전자의 복제 수는 다양하며, 일부 사람들은 최대 8개의 복제본을 가지고 있습니다. 척수성 근위축을 가진 사람들에서 SMN2 유전자의 여러 복제본을 가지는 것은 일반적으로 나중에 발달하는 덜 심각한 특징과 관련이 있습니다. SMN2 유전자에서 생성된 SMN 단백질은 SMN1 유전자 돌연변이로 인한 단백질 결핍을 보완하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 척수성 근위축 0형을 가진 사람들은 일반적으로 각 세포에 하나의 SMN2 유전자를 가지고 있으며, 1형을 가진 사람들은 일반적으로 하나 또는 두 개의 복제본을 가지고 있습니다. 2형을 가진 사람들은 일반적으로 세 개의 복제본을 가지고 있으며, 3형을 가진 사람들은 세 개 또는 네 개의 복제본을 가지고 있으며, 4형을 가진 사람들은 네 개 이상의 복제본을 가지고 있습니다. 다른 많은 알려지지 않은 요인들도 척수성 근위축의 가변적인 심각도에 기여합니다.

  • SMN1
  • SMN2

척수성 근위축의 발생 빈도

척수성 근위축은 전 세계적으로 8,000명에서 10,000명 중 1명에게 영향을 미칩니다. 척수성 근위축 1형이 가장 흔한 유형으로, 전체 사례의 약 절반을 차지합니다. 2형과 3형이 그 다음으로 흔하며, 0형과 4형은 드뭅니다.

척수성 근위축의 유전

척수성 근위축은 상염색체 열성 패턴으로 유전되며, 이는 각 세포의 두 개의 SMN1 유전자 사본이 모두 돌연변이를 가지고 있음을 의미합니다. 대부분의 경우, 상염색체 열성 질환을 가진 개인의 부모는 각각 하나의 돌연변이 유전자 사본을 가지고 있지만, 일반적으로 질환의 징후와 증상을 나타내지 않습니다. 드문 경우로, 척수성 근위축을 가진 사람은 한 부모로부터 SMN1 유전자 돌연변이를 물려받고, 생식 세포(난자 또는 정자) 형성 중 또는 초기 배아 발달 중에 다른 유전자 사본에서 새로운 돌연변이를 획득합니다. 이러한 경우, 한 부모만이 SMN1 유전자 돌연변이의 보인자입니다.

SMN2 유전자의 두 개 이상의 복제본을 가진 개인은 일반적으로 부모로부터 추가 복제본을 물려받지 않습니다. 그들은 일반적으로 난자 또는 정자 세포에서 새로운 DNA 복제본을 만들 때(복제) 또는 수정 직후에 발생하는 무작위 오류 동안 발생합니다.