포도당 수송자 1 결핍증이란?

포도당 수송자 1 결핍증(Glucose transporter type 1 deficiency syndrome)은 신경계를 영향을 미치는 질환으로 다양한 신경학적 징후와 증상을 가질 수 있습니다. 약 90%의 환자들은 일반적으로 흔한 포도당 수송자 1 결핍증으로 알려진 형태를 가지고 있습니다. 이들은 일반적으로 생후 첫 몇 달 동안 빈번한 발작(간질)을 겪습니다. 신생아의 경우, 질환의 첫 징후는 빠르고 불규칙한 비자발적 눈 움직임일 수 있습니다. 흔한 포도당 수송자 1 결핍증을 가진 아기들은 출생 시 정상적인 머리 크기를 가지지만, 뇌와 두개골의 성장이 종종 느려져 비정상적으로 작은 머리 크기(소두증)를 초래할 수 있습니다. 이 형태의 포도당 수송자 1 결핍증을 가진 사람들은 발달 지연이나 지적 장애를 가질 수 있습니다. 대부분의 환자들은 또한 근육의 비정상적인 긴장으로 인한 경직(경직성), 운동 조정의 어려움(운동실조), 언어 장애(구음장애)와 같은 다른 신경학적 문제를 가지고 있습니다. 일부는 혼란, 에너지 부족(무기력), 두통, 또는 근육 경련(근간대성 경련)을 경험할 수 있으며, 특히 음식이 없는 기간(단식) 동안에 발생합니다.

약 10%의 포도당 수송자 1 결핍증 환자들은 비간질성 포도당 수송자 1 결핍증으로 알려진 형태를 가지고 있으며, 이는 일반적으로 흔한 형태보다 덜 심각합니다. 비간질성 형태를 가진 사람들은 발작을 겪지 않지만, 여전히 발달 지연과 지적 장애를 가질 수 있습니다. 대부분은 운동 문제를 가지고 있으며, 이는 운동실조나 다양한 근육의 비자발적 긴장(근긴장 이상)으로 나타날 수 있습니다. 운동 문제는 흔한 형태보다 더 두드러질 수 있습니다.

처음에는 다른 이름으로 불렸던 여러 상태들이 이후 포도당 수송자 1 결핍증의 변형으로 인식되었습니다. 여기에는 경직을 동반한 발작성 무도무정위증(근긴장 9), 운동 유발성 발작성 운동 이상증 및 간질(근긴장 18), 그리고 특정 유형의 간질이 포함됩니다. 드문 경우, 포도당 수송자 1 결핍증의 변형을 가진 사람들은 비정상적인 적혈구를 생성하고 적혈구 부족으로 특징지어지는 빈혈이라는 혈액 상태의 드문 형태를 가질 수 있습니다.

포도당 수송자 1 결핍증의 원인

포도당 수송자 1 결핍증은 SLC2A1 유전자의 변이(돌연변이)로 인해 발생합니다. 이 유전자는 GLUT1(포도당 운반 단백질 유형 1)이라는 단백질을 생성하는 지침을 제공합니다. GLUT1 단백질은 세포를 둘러싸고 있는 외막에 박혀 있으며, 혈액이나 다른 세포에서 포도당이라는 단순한 당을 세포로 운반하여 연료로 사용합니다.

뇌에서 GLUT1 단백질은 뇌의 주요 에너지원인 포도당을 혈액-뇌 장벽을 통해 이동시키는 데 관여합니다. 혈액-뇌 장벽은 작은 혈관(모세혈관)과 주변 뇌 조직 사이의 경계 역할을 하며, 많은 다른 유형의 분자가 뇌에 들어가는 것을 방지하여 뇌의 섬세한 신경 조직을 보호합니다. GLUT1 단백질은 또한 뇌의 신경 세포(뉴런)를 보호하고 유지하는 글리아 세포 사이에서 포도당을 이동시킵니다.

SLC2A1 유전자 변이는 GLUT1 단백질의 기능을 감소시키거나 제거합니다. 기능성 GLUT1 단백질이 적으면 뇌 세포에 이용 가능한 포도당의 양이 줄어들어 뇌의 발달과 기능에 영향을 미칩니다.

  • SLC2A1

포도당 수송자 1 결핍증의 발생 빈도

포도당 수송자 1 결핍증은 드문 질환입니다. 스코틀랜드에서는 이 질환의 발생률이 신생아 24,000명 중 1명으로 추정됩니다. 그러나 연구자들은 많은 신경학적 질환이 유사한 증상을 일으킬 수 있기 때문에 이 질환이 과소 진단될 수 있다고 제안합니다.

포도당 수송자 1 결핍증의 유전

이 질환은 일반적으로 상염색체 우성 패턴으로 유전됩니다. 이는 각 세포의 변형된 유전자 한 사본이 질환을 일으키기에 충분하다는 것을 의미합니다. 포도당 수송자 1 결핍증의 약 90%는 유전자에서 새로운 변이로 인해 발생합니다. 이러한 경우는 가족력 없이 발생합니다. 다른 경우에는 영향을 받은 사람이 영향을 받은 부모로부터 변이를 유전받습니다.

소수의 가족에서는 포도당 수송자 1 결핍증이 상염색체 열성 패턴으로 유전됩니다. 이는 각 세포의 유전자 두 사본 모두에 변이가 있다는 것을 의미합니다. 상염색체 열성 상태를 가진 개인의 부모는 변형된 유전자 한 사본을 가지고 있지만, 일반적으로 질환의 징후와 증상을 보이지 않습니다.