메르프 증후군

3. 원인

• m.A8344G
• m.T8356C
• m.G8361A
• m.G8363A

4. 발병 기전

메르프 증후군의 원인은 미토콘드리아 유전자의 돌연변이이다. 이는 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 병리학적 변이이며 모계 유전 방식으로 전달된다. 메르프 증후군과 관련된 네 가지 주요 점 돌연변이가 확인되었는데, m.A8344G, m.T8356C, m.G8361A, m.G8363A가 그것이다. 이 중 m.A8344G 돌연변이가 가장 흔하게 발견되며, 한 연구에 따르면 메르프 증후군 환자의 약 80%가 이 돌연변이를 가지고 있다.^[12] 이 돌연변이는 라이신을 운반하는 미토콘드리아 tRNA(tRNA-Lys) 유전자를 손상시켜 단백질 합성 과정을 방해한다. 나머지 세 돌연변이는 전체 사례의 약 10%를 차지하며, 나머지 10%의 환자에게서는 명확한 mtDNA 돌연변이가 발견되지 않기도 한다.

메르프 증후군 발병에는 여러 유전자가 관여하는 것으로 알려져 있다.^[6] 관련 유전자는 다음과 같다.

메르프 증후군이 발생하는 정확한 기전은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 인간 tRNA 돌연변이가 미토콘드리아 근육병증을 포함한 다양한 질병과 관련이 있다는 것은 알려져 있다.^[14] 미토콘드리아 DNA의 결함은 세포 활동에 필요한 에너지 생산 능력을 감소시키는 등 생화학적 문제를 유발한다.^[10]

이러한 미토콘드리아 기능 이상은 특징적인 조직학적 소견으로 나타난다. 근육 조직을 Gömöri 트리크롬 염색법으로 염색하여 현미경으로 관찰하면 '''찢어진 붉은 섬유'''(Ragged Red Fibers)가 보인다. 이는 근육 섬유의 세포막 바로 아래에 비정상적인 미토콘드리아가 과도하게 축적되어 나타나는 현상이다.^[12] 질병이 심해지면 이러한 미토콘드리아 축적이 근육 섬유 전체로 퍼져나가며, 섬유의 형태를 불규칙하게 만들어 "찢어진" 또는 "거친" 모양을 띠게 한다.^[3]

5. 진단

메르프 증후군의 진단은 환자 개인의 나이, 임상적 표현형, 그리고 추정되는 유전 패턴 등을 종합적으로 고려하여 이루어진다.^[11] 특히 환자가 근간대성 경련과 같은 특징적인 증상을 보일 경우, 의사는 미토콘드리아 관련 질환을 의심하고 유전자 검사를 시행할 수 있다.

분자 유전자 검사는 미토콘드리아 기능 이상을 유발하는 돌연변이를 특정하기 위해 시행된다. 이 검사를 통해 근육 생검이나 복잡한 대사 평가 없이 진단에 접근할 수 있다. 미토콘드리아 유전자의 염기서열 분석을 통해 메르프 증후군과 관련된 네 가지 주요 점 돌연변이 (A8344G, T8356C, G8361A, G8363A)를 확인할 수 있다.^[7] 이 중 A8344G 돌연변이는 메르프 증후군 환자의 약 80%에서 발견되어 가장 흔한 원인으로 알려져 있다.^[12][14] 나머지 세 돌연변이는 전체 환자의 약 10%를 차지하며, 약 10%의 환자에게서는 현재 기술로 식별 가능한 미토콘드리아 DNA 돌연변이가 발견되지 않기도 한다.^[14]

유전자 검사에서 명확한 돌연변이가 확인되지 않는 경우에도 다른 방법을 통해 진단을 내릴 수 있다. CT 또는 MRI과 같은 뇌 영상 검사를 통해 뇌의 구조적 이상 여부를 확인할 수 있다.^[14]

메르프 증후군은 환자마다 나타나는 증상이 매우 다양하기 때문에 질병의 중증도를 명확히 분류하기는 어렵다.^[14] 특히 복잡한 신경학적 증상이나 여러 신체 계통에 걸친 문제를 보이는 아동의 경우 진단 과정이 더욱 신중하게 이루어져야 한다.^[4] 상세한 가족력 조사는 진단에 중요한 단서를 제공할 수 있으며, 이는 별도의 하위 섹션에서 자세히 다룬다.

5. 1. 환자의 병력 및 가족력

• 신경계: 발작, 근육긴장 이상, 운동 실조, 뇌졸중 유사 증상, 시신경 위축, 신경병증, 자율신경 이상^[3][4]
• 근골격계: 근육통, 쇠약, 안검하수
• 심혈관계: 심근병증 (때로는 Wolff-Parkinson-White 증후군 동반)^[3]
• 신장: 근위 네프론 기능 장애와 같은 신장 문제
• 내분비계: 당뇨병, 부갑상선 기능 저하증 등 내분비계 질환
• 소화기계: 간 질환으로 인한 위장관 문제, 메스꺼움, 구토
• 피부: 피부의 다발성 지방종^[3]
• 혈액/대사: 철아구성 빈혈, 범혈구 감소증, 저신장 등 신진대사 관련 문제

6. 치료

메르프 증후군(MERRF)은 많은 미토콘드리아 질환과 마찬가지로 근본적인 치료법이 없다. 치료는 주로 증상 완화에 초점을 맞춘다. 질환으로 인해 변화된 대사 과정을 돕기 위해 고용량의 코엔자임 Q10, B 복합 비타민, L-카르니틴 등이 사용된다.^[7] 이러한 치료법이 미토콘드리아 기능을 개선할 수 있다는 기대가 있지만, 성공 사례는 매우 드물다.^[15] 치료는 증상 완화에 그치며, 질병의 진행을 막지는 못한다. 환자가 당뇨병, 청각 장애, 또는 심장 질환 등 다른 질환을 동반하는 경우, 해당 질환을 함께 치료하여 증상을 관리한다.

7. 연구 동향

2007년, ''미국 국립 과학원 회보''(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)는 미토콘드리아 근병증과 관련된 인간 미토콘드리아 tRNA(hmt-tRNA) 돌연변이를 연구하는 논문을 게재했다. 이러한 돌연변이의 정확한 분자적 기전에 대한 현재의 이해가 제한적이어서, 관련된 미토콘드리아 질환을 치료할 효과적인 방법은 아직 부족하다. 연구 결과, 모든 병원성 돌연변이는 G34A 안티코돈 돌연변이를 제외하고 다면발현 표현형을 보였으며, G34A 돌연변이는 단독으로 아미노아실화에 영향을 미치는 것으로 나타났다.^[14]

2011년, ''소아 신경학 저널''(Journal of Child Neurology)은 간단한 뺨 붓기 기술을 통해 MERRF 및 기타 미토콘드리아 질환을 검사할 수 있는 새로운 방법을 소개하는 논문을 발표했다. 이 방법은 기존 방식보다 덜 침습적인 기술로, 구강 내 세포에서 미토콘드리아 DNA 분석을 가능하게 한다. 또한 이 방법을 통해 혈액 검사에서도 검출되는 일반적인 5kb 및 7.4kb 크기의 미토콘드리아 DNA 결실이 상당량 확인되었다.^[16] 이 연구는 뺨 붓기 방식이 발작 증상을 보이는 어린이의 미토콘드리아 기능 이상을 진단하는 데 유용하게 사용될 수 있으며, 다른 임상 증상을 보이는 미토콘드리아 질환을 선별하는 데에도 적용될 수 있음을 시사한다.

8. 사회와 문화

하우스 시즌 3의 일곱 번째 에피소드에서 최종 진단명으로 다루어졌다.

참조

_[1] 웹사이트 Gene Reviews: MERRF https://www.ncbi.nlm[...]
_[2] 서적 GeneReviews https://www.ncbi.nlm[...] University of Washington, Seattle 1993
_[3] 서적 GeneReviews https://www.ncbi.nlm[...] University of Washington, Seattle 1993
_[4] 웹사이트 Mitochondrial myopathies: Clinical features and diagnosis https://www.uptodate[...] 2017-11-07
_[5] 간행물 Revelation of a new mitochondrial DNA mutation (G12147A) in a MELAS/MERFF phenotype 2004-02
_[6] OMIM MYOCLONIC EPILEPSY ASSOCIATED WITH RAGGED-RED FIBERS; MERRF
_[7] 간행물 A MERRF/MELAS overlap syndrome associated with a new point mutation in the mitochondrial DNA tRNA(Lys) gene 1993
_[8] 간행물 A novel point mutation in the mitochondrial tRNA(Ser(UCN)) gene detected in a family with MERRF/MELAS overlap syndrome 1995-09
_[9] 간행물 A novel mitochondrial tRNAPhe mutation causes MERRF syndrome 2004-06
_[10] 간행물 Mitochondrial Disease: Mutations and Mechanisms 2004-03-01
_[11] 웹사이트 Mitochondrial myopathies: Clinical features and diagnosis https://www.uptodate[...] 2017-11-08
_[12] 뉴스 Myoclonus Epilepsy Associated with Ragged-Red Fibers (MERRF) Diagnosis Discussed by Researchers - Mitochondrial Disease News https://mitochondria[...] 2015-05-04
_[13] 간행물 When should MERRF (myoclonus epilepsy associated with ragged-red fibers) be the diagnosis? 2014-10
_[14] 간행물 Pathogenic mechanism of a human mitochondrial tRNAPhe mutation associated with myoclonic epilepsy with ragged red fibers syndrome 2007-09-25
_[15] 웹사이트 Gene reviews: MERRF: Management of patients https://www.ncbi.nlm[...]
_[16] 간행물 Buccal Swab Analysis of Mitochondrial Enzyme Deficiency and DNA Defects in a Child With Suspected Myoclonic Epilepsy and Ragged Red Fibers (MERRF) 2011-11-22
_[17] 웹사이트 Gene Reviews: MERRF https://www.ncbi.nlm[...]
_[18] 서적 GeneReviews https://www.ncbi.nlm[...] University of Washington, Seattle 1993
_[19] 서적 GeneReviews https://www.ncbi.nlm[...] University of Washington, Seattle 1993