망막색소변성증
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1. 개요
망막색소변성증은 유전성 망막 퇴행성 질환의 가장 흔한 형태 중 하나로, 야맹증과 시야 협착을 주요 증상으로 한다. 시각 경로에 필요한 단백질을 암호화하는 여러 유전자 돌연변이가 원인이며, 상염색체 우성, 상염색체 열성, X-연관, 미토콘드리아 유전 양상을 보인다. 진단은 시야, 시력 검사, 안저 및 광학 단층 영상, 망막전위도(ERG)를 통해 이루어진다. 현재 완치법은 없지만, 비타민 A 보충, 줄기 세포 치료, 망막 임플란트, 유전자 치료 등 다양한 치료법이 연구되고 있다. 전 세계적으로 약 4,000명 중 1명꼴로 발병하며, 진행성 질환으로 시력 저하를 동반한다.
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망막색소변성증 | |
---|---|
일반 정보 | |
![]() | |
증상 | |
주요 증상 | 야맹증, 말초 시력 감소 |
발병 시기 | 아동기 |
원인 | |
주요 원인 | 유전적 |
진단 | |
진단 방법 | 눈 검사 |
치료 | |
치료 방법 | 저시력 보조기구, 휴대용 조명, 방향 및 이동 훈련 |
약물 치료 | 디설피람, 비타민 A 팔미테이트 |
역학 | |
유병률 | 4,000명 중 1명 |
기타 | |
동의어 | 유전성 망막 이영양증/질환 |
영어 명칭 | Retinitis pigmentosa (RP) |
라틴어 명칭 | Degeneratio pigmentosa retinae |
온라인 멘델 유전형질 데이터베이스 (OMIM) | OMIM Entry: Retinitis Pigmentosa |
2. 원인
망막색소변성증(RP)은 유전적 요인 외에도 다양한 원인으로 발생할 수 있다. 크게 비증후군성, 증후군성, 다른 전신 질환에 이차적으로 발생하는 경우로 나눌 수 있다.[7]
- 비증후군성: 다른 임상적 소견 없이 망막색소변성증이 단독으로 나타나는 경우이다.
- 증후군성: 다른 신경 감각 장애, 발달 이상 또는 복합적인 임상적 소견과 함께 망막색소변성증이 나타나는 경우이다. 여기에는 다음 질환들이 포함된다.
- 어셔 증후군: 망막색소변성증과 함께 난청(선천성 또는 진행성)이 나타난다.[8]
- 알포트 증후군: 망막색소변성증과 함께 비정상적인 사구체 기저막으로 인해 신증후군이 발생한다. X 염색체 연관 우성 유전으로 유전된다.
- Kearns-Sayre 증후군(미토콘드리아 DNA 질환): 망막색소변성증과 함께 안근마비, 연하곤란, 운동실조, 심장 전도 시스템 결함이 나타난다. 얼룩덜룩한 적색 섬유 근육병증이라고도 한다.
- 무베타지단백혈증: 망막색소변성증과 함께 지적 장애, 말초 신경병증, 가시 세포(acanthotic) 적혈구, 운동실조, 지방변증, VLDL 부재가 나타난다.[9]
- 맥레오드 증후군: 망막색소변성증이 근이영양증 및 만성 육아종 질환 등 희귀 유전 질환과 관련되어 나타난다. XK 세포 표면 단백질이 없고, 켈 항원 시스템의 켈 적혈구 항원이 현저히 감소하는 X 염색체 연관 열성 유전 표현형이다.
- 바르데-비에델 증후군: 성선 기능 저하증, 발달 지연과 관련된 망막색소변성증이 상염색체 열성 유전 패턴으로 나타난다.[10]
또한, 신경 매독, 톡소플라스마증, Refsum 병 등도 망막색소변성증의 원인이 될 수 있다.
망막색소변성증과 유사한 증상을 보이는 후천성 질환으로는 어린 시절 감염과 관련된 눈 염증(풍진, 매독, 톡소플라스마증, 헤르페스바이러스), 자가면역성 파라네오플라스틱 망막병증, 약물 부작용(페노티아진, 클로로퀸, 드물게 티오리다진, 히드록시클로로퀸), 미만성 단측 아급성 신경망막염, 눈 부상 등이 있다.[11][12] 이러한 후천성 질환은 한쪽 눈 또는 양쪽 눈 모두에 발생할 수 있으며, 증상이 정지해 있거나 진행될 수 있다.
2. 1. 유전성
망막색소변성증(RP)은 유전성 망막 퇴행성 질환의 가장 흔한 형태 중 하나이다.[13] 망막색소변성증 표현형을 유발할 수 있는 돌연변이가 발생할 경우, 시각 경로에 필요한 단백질을 암호화하는 여러 유전자가 존재한다.[14]RP의 유전 양상은 상염색체 우성 유전, 상염색체 열성 유전, X-연관 및 모계(미토콘드리아) 획득으로 확인되었으며, 부모 세대에 존재하는 특정 RP 유전자 돌연변이에 따라 달라진다. 상염색체 우성 유전 RP 11형(PRPF-31)은 불완전 침투로 인해 유전자형으로만 유전될 수 있으며, 따라서 DNA에 암호화되어 있지만 표현형으로 질병을 나타내지는 않는다.[15]
1989년, 저조도 환경에서 시각을 가능하게 하는 시각 광변환 계단 반응에 필수적인 역할을 하는 색소인 로돕신 유전자의 돌연변이가 확인되었다. 로돕신 유전자는 광수용체 외부 분절의 주요 단백질을 코딩한다. 이 유전자의 돌연변이는 대부분 미스센스 돌연변이 또는 로돕신 단백질의 잘못된 접힘으로 나타나며, 가장 흔하게 상염색체 우성 유전 양상을 따른다. 로돕신 유전자가 발견된 이후, 100개 이상의 RHO 돌연변이가 확인되었으며, 이는 모든 유형의 망막병증의 15%를 차지하고, RP의 상염색체 우성 형태의 약 25%를 차지한다.[13][16]
1990년 단백질의 내디스크 도메인에서 Pro23His 돌연변이가 처음 보고된 이후, 현재까지 RP와 관련된 옵신 유전자에서 100개 이상의 돌연변이가 보고되었다. 이러한 돌연변이는 옵신 유전자 전체에서 발견되며 단백질의 세 가지 도메인(내디스크, 막횡단, 세포질 단백질 도메인)에 분포한다. 로돕신 돌연변이의 경우 RP의 주요 생화학적 원인 중 하나는 단백질 접힘의 오류와 분자 샤페론의 파괴이다.[17] 프로린이 히스티딘으로 변하는 로돕신 유전자의 유전 암호 23번 코돈의 돌연변이는 미국에서 로돕신 돌연변이의 가장 큰 부분을 차지한다. Thr58Arg, Pro347Leu, Pro347Ser, Ile-255의 결실을 포함하여 망막색소변성증과 관련된 여러 다른 코돈 돌연변이가 다른 연구에서 보고되었다.[16][18][19][20][21] 2000년, 프로린이 알라닌으로 변하는, 상염색체 우성 망막색소변성증을 유발하는 코돈 23의 드문 돌연변이가 보고되었다. 그러나 이 연구는 이 돌연변이와 관련된 망막 병증이 특징적으로 경미한 양상과 경과를 보인다는 것을 보여주었다. 또한, 더 흔한 Pro23His 돌연변이보다 전기망막도 진폭의 보존이 더 컸다.[22]
RP의 상염색체 열성 유전 양상은 최소 45개의 유전자에서 확인되었다.[15] 이는 동일한 RP 유발 유전자 돌연변이의 이대립 유전자 형태를 가진 보인자 상태의 두 개의 비감염 개체가 RP 표현형을 가진 자손을 낳을 수 있음을 의미한다. USH2A 유전자의 돌연변이는 상염색체 열성 방식으로 유전될 때 어셔 증후군으로 알려진 RP의 증후군 형태의 10-15%를 유발하는 것으로 알려져 있다.[23]
4개의 프리-mRNA 스플라이싱 인자의 돌연변이가 상염색체 우성 망막색소변성증을 유발하는 것으로 알려져 있다. 이들은 PRPF3(인간 PRPF3는 HPRPF3; PRP3), PRPF8, PRPF31 및 PAP1이다. 이러한 인자는 어디에나 발현되며, 어디에나 발현되는 인자(어디에나 발현되는 단백질)의 결함은 망막 광수용체 세포가 다른 어떤 세포 유형보다 단백질 처리(로돕신)에 훨씬 더 큰 요구를 가지고 있기 때문에 망막에서만 질병을 유발해야 한다고 제안된다.[24]
RP의 체성, 또는 X-연관 열성 유전 양상은 현재 6개의 유전자 돌연변이로 확인되며, 가장 흔한 것은 RPGR 및 RP2 유전자의 특정 유전자 위치에서 발생한다.[23]
RP는 다음과 같은 형태로 나타날 수 있다.[7]
- 비증후군성: 다른 임상적 소견 없이 단독으로 발생한다.
- 증후군성: 다른 신경 감각 장애, 발달 이상, 또는 복합적인 임상적 소견을 동반한다.
- RP는 난청과 결합된 형태로 나타나며(선천성 또는 진행성) 이를 어셔 증후군이라고 한다.[8]
- 알포트 증후군은 RP와 비정상적인 사구체 기저막과 관련이 있으며, 이는 신증후군으로 이어진다. 이 질환은 X 염색체 연관 우성 유전으로 유전된다.
- RP는 안근마비, 연하곤란, 운동실조, 심장 전도 시스템 결함과 함께 미토콘드리아 DNA 질환인 Kearns-Sayre 증후군(얼룩덜룩한 적색 섬유 근육병증이라고도 함)에서 나타난다.
- RP는 지적 장애, 말초 신경병증, 가시 세포(acanthotic) 적혈구, 운동실조, 지방변증, VLDL의 부재와 함께 무베타지단백혈증에서 나타난다.[9]
- RP는 근이영양증 및 만성 육아종 질환을 포함한 다른 여러 희귀 유전 질환과 관련하여 맥레오드 증후군의 일부로 임상적으로 나타난다. 이는 XK 세포 표면 단백질의 완전한 부재, 따라서 모든 켈 항원 시스템 켈 적혈구 항원의 현저한 감소를 특징으로 하는 X 염색체 연관 열성 유전 표현형이다. 수혈의 경우, 이러한 환자는 모든 정상 및 K0/K0 헌혈자와 완전히 호환되지 않는 것으로 간주된다.
- 성선 기능 저하증, 발달 지연과 관련된 RP는 상염색체 열성 유전 패턴으로 바르데-비에델 증후군에서 나타난다.[10]
- 다른 전신 질환에 이차적으로 발생한다.
OMIM | 유전자 | 유형 |
---|---|---|
400004 | RPY | 망막색소변성증 Y-연관 |
180100 | RP1 | 망막색소변성증-1 |
312600 | RP2 | 망막색소변성증-2 |
300029 | RPGR | 망막색소변성증-3 |
608133 | PRPH2 | 망막색소변성증-7 |
180104 | RP9 | 망막색소변성증-9 |
180105 | IMPDH1 | 망막색소변성증-10 |
600138 | PRPF31 유전형 또는 표현형일 수 있다. | 망막색소변성증-11 상염색체 우성 |
600105 | CRB1 | 망막색소변성증-12, 상염색체 열성 |
600059 | PRPF8 | 망막색소변성증-13 |
600132 | TULP1 | 망막색소변성증-14 |
600852 | CA4 | 망막색소변성증-17 |
601414 | HPRPF3 | 망막색소변성증-18 |
601718 | ABCA4 | 망막색소변성증-19 |
602772 | EYS | 망막색소변성증-25 |
608380 | CERKL | 망막색소변성증-26 |
[https://www.omim.org/entry/606068 606068] | FAM161A | 망막색소변성증-28 |
607921 | FSCN2 | 망막색소변성증-30 |
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608133 | PRPH2 | 망막색소변성증, 이중 유전자 |
613341 | LRAT | 망막색소변성증, 소아 |
268000 | SPATA7 | 망막색소변성증, 소아, 상염색체 열성 |
268000 | CRX | 망막색소변성증, 후기 발병 우성 |
300455 | RPGR | 망막색소변성증, X-연관, 및 청각 장애를 동반하거나 동반하지 않는 부비동호흡기 감염 |
유전성 질환이지만, 산발적인 경우도 많이 보인다. 이 질환의 유전 형식에는 상염색체 우성 유전, 상염색체 열성 유전, X 염색체 열성 유전의 3가지 유형이 있다.
2. 2. 기타 원인

망막색소변성증(RP)은 다른 전신 질환에 이차적으로 발생할 수 있다.[7]
- 어셔 증후군: 망막색소변성증이 난청(선천성 또는 진행성)과 결합된 형태로 나타난다.[8]
- 알포트 증후군: 망막색소변성증과 비정상적인 사구체 기저막이 관련되어 신증후군으로 이어진다. X 염색체 연관 우성 유전으로 유전된다.
- Kearns-Sayre 증후군(미토콘드리아 DNA 질환): 망막색소변성증이 안근마비, 연하곤란, 운동실조, 심장 전도 시스템 결함과 함께 나타난다. 얼룩덜룩한 적색 섬유 근육병증이라고도 한다.
- 무베타지단백혈증: 망막색소변성증이 지적 장애, 말초 신경병증, 가시 세포(acanthotic) 적혈구, 운동실조, 지방변증, VLDL의 부재와 함께 나타난다.[9]
- 맥레오드 증후군: 망막색소변성증이 근이영양증 및 만성 육아종 질환을 포함한 여러 희귀 유전 질환과 관련되어 나타난다. XK 세포 표면 단백질이 없고, 켈 항원 시스템의 켈 적혈구 항원이 현저히 감소하는 X 염색체 연관 열성 유전 표현형이다. 수혈 시, 이러한 환자는 모든 정상 및 K0/K0 헌혈자와 완전히 호환되지 않는다.
- 바르데-비에델 증후군: 성선 기능 저하증, 발달 지연과 관련된 망막색소변성증이 상염색체 열성 유전 패턴으로 나타난다.[10]
다른 질환으로는 신경 매독, 톡소플라스마증, Refsum 병 등이 있다.
망막색소변성증과 유사한 검안경 검사 소견을 초래하는 후천성 질환은 다음과 같다.
- 어린 나이에 감염과 관련된 눈 염증(풍진, 매독, 톡소플라스마증, 헤르페스바이러스)
- 자가면역성 파라네오플라스틱 망막병증
- 약물 부작용(페노티아진, 클로로퀸, 드물게 티오리다진, 히드록시클로로퀸)
- 미만성 단측 아급성 신경망막염
- 눈 부상
후천성 질환은 단측성 또는 양측성일 수 있으며, 정적이거나 진행성일 수 있다.[11][12]
유전성 질환이지만, 산발적인 경우도 많이 보인다. 이 질환의 유전 형식에는 상염색체 우성 유전, 상염색체 열성 유전, X 염색체 열성 유전의 3가지 유형이 있다.
3. 증상
망막색소변성증의 초기 망막 변성 증상은 야맹증 감소와 중간 주변 시야의 손실로 특징지어진다.[4] 저조도 시력을 담당하고 주로 망막 주변부에 위치한 간상 세포는 비증후군 형태의 이 질환에서 가장 먼저 영향을 받는 망막 과정이다.[5] 시력 저하는 주변 시야로 비교적 빠르게 진행되어 결국 터널 시야가 증가함에 따라 중심 시야로 확장된다. 시력 및 색각은 색각, 시력 및 중심 시야의 시력을 담당하는 원추 세포의 동반 손실로 인해 손상될 수 있다.[5] 질병의 진행은 양쪽 눈에서 유사하지만 동일하지 않은 패턴으로 발생한다. 망막색소변성증은 초기 간상 세포 변성과 후기 원추 세포 감소의 직접적인 영향과 함께 다양한 간접적인 증상을 특징으로 한다. 빛이 강렬한 눈부심으로 인식되는 광선 공포증 및 시야 내에서 자연적으로 발생하는 깜박임, 소용돌이 또는 반짝이는 빛의 존재인 광시증과 같은 현상은 RP의 후기 단계에서 종종 나타난다.
RP와 관련된 소견은 종종 눈의 안저(후면)에서 "안과 삼중주"로 특징지어진다. 여기에는 (1) 망막과 망막 색소 상피(RPE)가 뼈 소골 패턴과 동일한 시각적 외관을 제공하는 얼룩덜룩한 외관(하지만 뼈 소골은 아님), (2) 시신경 유두의 왁스처럼 노란색 외관, (3) 망막의 시신경 유두에 들어가고 나갈 때 동맥/정맥 비율이 감소하는 혈관의 약화가 포함된다.[4]
비증후군 RP(RP는 다른 동반 질환 없이 단독으로 나타남)는 일반적으로 다음과 같은 다양한 증상을 나타낸다.
- 야맹증
- 터널 시야 (주변 시력 손실로 인해)
- 격자 시야 (주변 시력의 부분적인 손실로 인해)
- 깊이 지각 상실[6]
- 광시증 (자연적으로 발생하는 섬광/깜박임/소용돌이/반짝이는 빛)
- 광선 공포증 (밝은 빛에 대한 혐오감)
- 안저에 뼈 소골 패턴으로 멜라닌 색소의 외관 발달 (뼈 조직 아님)
- 어두운 환경에서 밝은 환경으로, 또는 그 반대로의 느린 적응
- 시야 흐림
- 불량한 색 분리
- 진행 말기의 중심 시야, 이는 간상 세포 질환이며 원추 세포가 주로 중심 시야(황반 및 중심와)를 담당하기 때문임
- 결국 부분적 또는 완전한 시력 상실. 대다수의 환자는 완전한 시력을 잃지 않으며, 종종 제한적이거나 기능이 없는 시력을 유지한다.
오랜 시간에 걸쳐 망막의 시세포가 퇴행 변성되어 주로 진행성 야맹증, 시야 협착(구심성, 륜상 암점, 지도상 암점, 중심 암점), 눈부심을 보이는 질환이다. 진행 정도와 증상에는 개인차가 크다. 1996년에 후생성으로부터 난치병 지정을 받았다. 성인 중도 시각 장애 원인 3위이다.
초기에는 밤눈을 자각하는 경우가 많다. 망막의 시세포에는 간상체와 원추세포 두 종류가 있는데, 이 중 어두운 곳에서의 시각을 담당하는 것이 간상체로, 한 개의 눈에 1억 개가 있으며, 안저 전체에 퍼져 있다. 다른 하나인 원추세포는 안저의 중심 부분인 황반에 집중적으로 존재하며, 그 수는 600만 개 정도이다. 수의 많음과 범위의 넓이로 인해 간상체가 우세하기 때문에, 확률적으로 간상체가 원추세포보다 먼저 쇠퇴하기 쉽다고 생각된다.
야맹증 후에는 서서히 시야 협착을 보인다 (밖을 걷다가 갑자기 시야에 사람이 뛰어드는 경우, 붐비는 곳에서 사람에게 자주 부딪히는 경우, 떨어진 물건을 찾는 데 시간이 오래 걸리는 경우 등).
눈부심에 대해서는 차광 안경 (자외선이나 망막에 유해하다고 여겨지는 청색광선을 차단하는 것)으로 대응한다.
망막의 중심에 있는 황반부에 병변이 미치기까지는 오랜 기간이 걸리기 때문에, 말기까지 시력이 유지되는 경우가 많다. 일반적으로 진행은 매우 완만하다. 같은 병명이라도 증상과 진행 속도에 큰 차이가 있는 것이 이 질환의 특징이며, 의사도 환자의 상황에 따라 조언할 필요가 있다. 언젠가는 실명에 이른다는 표현을 볼 수 있지만, 이는 잘못된 표현이며, 초발 연령, 진행 속도 등에 따라 평생의 QOL(삶의 질)에 큰 차이가 나타난다. 유년기에 이미 시력 저하 등을 겪는 경우에는 30, 40대에 실명하는 경우도 있지만, 고령이 될 때까지 시력을 유지하는 경우도 있다. 발병 후 40년 정도까지는 약 60%가 시력 0.2 이상을 유지하고 있다. 오랜 경과 후, 사회적 실명(시력 0.1 이하)이 되는 경우는 많지만, 의학적 실명(암흑)이 되는 경우는 적다. 지바 대학에서는 256명 중 1명이라고 발표하고 있다.
4. 진단
망막색소변성증의 정확한 진단은 광수용체 세포 기능의 점진적인 손실을 기록하는 것에 달려 있으며, 이는 시야 및 시력 검사, 안저 및 광학 단층 영상, 그리고 망막전위도 (ERG)의 조합으로 확인된다.[27]
시야 및 시력 검사는 환자의 시야 크기와 시각적 인식의 선명도를 건강한 20/20 시력과 관련된 표준 시각적 측정값과 비교하여 측정한다. 망막색소변성증을 나타내는 임상 진단 특징에는 시야 검사에서 실질적으로 작고 점진적으로 감소하는 시각 영역과 시력 검사 중에 측정된 손상된 선명도 수준이 포함된다.[28] 또한, 안저 및 망막 (광학 단층) 영상과 같은 광학 단층 촬영은 RP 진단을 결정할 때 추가적인 진단 도구를 제공한다. 산동된 눈의 뒤쪽을 촬영하면 RP 망막 변성의 후기 단계에서 나타나는 안저의 골 극 축적을 확인할 수 있다. 광수용체 두께, 망막층 형태, 망막 색소 상피 생리학에 대한 단서를 제공하는 광학 단층 촬영의 단면 영상과 결합하여 안저 영상은 RP 진행 상태를 결정하는 데 도움이 될 수 있다.[29]
시야 및 시력 검사 결과가 망막 영상과 결합하여 망막색소변성증의 진단을 뒷받침하지만, 이 질병의 다른 병리학적 특징을 확인하기 위해 추가 검사가 필요하다. 망막전위도 (ERG)는 광수용체 변성과 관련된 기능적 측면을 평가하여 RP 진단을 확인하며, 증상이 처음 나타나기 전에 생리적 이상을 감지할 수 있다. 다양한 정도의 빠른 빛 펄스에 대한 광수용체 반응을 측정하기 위해 전극 렌즈를 눈에 적용한다. 망막색소변성증 표현형을 보이는 환자는 막대 광수용체에서 감소하거나 지연된 전기적 반응을 보이며, 원추 광수용체 세포 반응도 손상될 수 있다.
망막색소변성증의 유전적 유전 양식으로 인해 진단을 결정할 때 환자의 가족력도 고려된다. 비증후군 RP를 유발하는 것으로 알려진 최소 35개의 다른 유전자 또는 좌위가 있다. RP 돌연변이 유형의 징후는 임상적으로 DNA 검사를 통해 결정할 수 있다.
다른 모든 유전자 (예: DHDDS)의 경우 분자 유전자 검사는 연구 목적으로만 사용할 수 있다.
RP는 상염색체 우성, 상염색체 열성, X 연관 또는 Y 연관[31] 방식으로 유전될 수 있다. X 연관 RP는 주로 남성에게만 영향을 미치는 열성 유전자이거나, 남성과 여성 모두에게 영향을 미치는 우성 대립 유전자일 수 있지만, 남성이 일반적으로 더 가볍게 영향을 받는다. 일부 이중 유전자 (두 유전자에 의해 조절됨) 및 미토콘드리아 형태도 설명되었다.
유전 상담은 정확한 진단, 각 가족의 유전 방식 결정, 분자 유전자 검사 결과에 따라 달라진다.
안저 검사를 통해 망막에 특징적인 골소체 모양의 색소 침착 및 망막 혈관 협착을 확인할 수 있다. 무색소성 망막색소변성증도 존재하며, 반드시 골소체 모양의 색소 침착이 있는 것은 아니다.
시야는 링 모양 암점 및 구심성 시야 협착을 보인다.
망막전도검사(electroretinography: ERG)의 flash ERG에서 non-recordable을 나타낸다.
위 세 가지 소견과 야맹증이 있으면 거의 진단이 가능하다.
5. 병태 생리
망막색소변성증(RP)의 초기 망막 변성 증상은 야맹증 감소와 중간 주변 시야의 손실로 나타난다.[4] 저조도 시력을 담당하고 주로 망막 주변부에 위치한 간상 세포는 비증후군 형태의 이 질환에서 가장 먼저 영향을 받는 망막 과정이다.[5] 시력 저하는 주변 시야로 비교적 빠르게 진행되어 결국 터널 시야가 증가함에 따라 중심 시야로 확장된다. 시력 및 색각은 색각, 시력 및 중심 시야의 시력을 담당하는 원추 세포의 동반 손실로 인해 손상될 수 있다.[5] 질병의 진행은 양쪽 눈에서 유사하지만 동일하지 않은 패턴으로 발생한다.
RP는 초기 간상 세포 변성과 후기 원추 세포 감소의 직접적인 영향과 함께 다양한 간접적인 증상을 특징으로 한다. 빛이 강렬한 눈부심으로 인식되는 광선 공포증 및 시야 내에서 자연적으로 발생하는 깜박임, 소용돌이 또는 반짝이는 빛의 존재인 광시증과 같은 현상은 RP의 후기 단계에서 종종 나타난다.
RP와 관련된 소견은 종종 눈의 안저(후면)에서 "안과 삼중주"로 특징지어진다. 여기에는 (1) 망막과 망막 색소 상피(RPE)가 뼈 소골 패턴과 동일한 시각적 외관을 제공하는 얼룩덜룩한 외관(하지만 뼈 소골은 아님), (2) 시신경 유두의 왁스처럼 노란색 외관, (3) 망막의 시신경 유두에 들어가고 나갈 때 동맥/정맥 비율이 감소하는 혈관의 약화가 포함된다.[4]
비증후군 RP(RP는 다른 동반 질환 없이 단독으로 나타남)는 일반적으로 다음과 같은 다양한 증상을 나타낸다.
- 야맹증
- 터널 시야 (주변 시력 손실로 인해)
- 격자 시야 (주변 시력의 부분적인 손실로 인해)
- 깊이 지각 상실[6]
- 광시증 (자연적으로 발생하는 섬광/깜박임/소용돌이/반짝이는 빛)
- 광선 공포증 (밝은 빛에 대한 혐오감)
- 안저에 뼈 소골 패턴으로 멜라닌 색소의 외관 발달 (뼈 조직 아님)
- 어두운 환경에서 밝은 환경으로, 또는 그 반대로의 느린 적응
- 흐린 시야
- 불량한 색 분리
- 진행 말기의 중심 시야, 이는 간상 세포 질환이며 원추 세포가 주로 중심 시야(황반 및 중심와)를 담당하기 때문임
- 결국 부분적 또는 완전한 시력 상실. 대다수의 환자는 완전한 시력을 잃지 않으며, 종종 제한적이거나 기능이 없는 시력을 유지한다.
망막색소변성증(RP)은 유전성 망막 퇴행성 질환의 가장 흔한 형태 중 하나이다.[13]
망막색소변성증 표현형을 유발할 수 있는 돌연변이가 발생할 경우, 시각 경로에 필요한 단백질을 암호화하는 여러 개의 유전자가 존재한다.[14] RP의 유전 양상은 상염색체 우성, 상염색체 열성, X-연관 및 모계(미토콘드리아) 획득으로 확인되었으며, 부모 세대에 존재하는 특정 RP 유전자 돌연변이에 따라 달라진다. 상염색체 우성 RP 11형(PRPF-31)은 불완전 침투로 인해 유전자형으로만 유전될 수 있으며, 따라서 DNA에 암호화되어 있지만 표현형으로 질병을 나타내지는 않는다.[15]
1989년, 저조도 환경에서 시각을 가능하게 하는 시각 광변환 계단 반응에 필수적인 역할을 하는 색소인 로돕신 유전자의 돌연변이가 확인되었다. 로돕신 유전자는 광수용체 외부 분절의 주요 단백질을 코딩한다. 이 유전자의 돌연변이는 대부분 미스센스 돌연변이 또는 로돕신 단백질의 잘못된 접힘으로 나타나며, 가장 흔하게 상염색체 우성 유전 양상을 따른다. 로돕신 유전자가 발견된 이후, 100개 이상의 RHO 돌연변이가 확인되었으며, 이는 모든 유형의 망막병증의 15%를 차지하고, RP의 상염색체 우성 형태의 약 25%를 차지한다.[13][16]
1990년 단백질의 내디스크 도메인에서 Pro23His 돌연변이가 처음 보고된 이후, 현재까지 RP와 관련된 옵신 유전자에서 100개 이상의 돌연변이가 보고되었다. 이러한 돌연변이는 옵신 유전자 전체에서 발견되며 단백질의 세 가지 도메인(내디스크, 막횡단, 세포질 단백질 도메인)에 분포한다. 로돕신 돌연변이의 경우 RP의 주요 생화학적 원인 중 하나는 단백질 접힘의 오류와 분자 샤페론의 파괴이다.[17] 프로린이 히스티딘으로 변하는 로돕신 유전자의 유전 암호 23번 코돈의 돌연변이는 미국에서 로돕신 돌연변이의 가장 큰 부분을 차지한다. Thr58Arg, Pro347Leu, Pro347Ser, Ile-255의 결실을 포함하여 망막색소변성증과 관련된 여러 다른 코돈 돌연변이가 다른 연구에서 보고되었다.[16][18][19][20][21] 2000년, 프로린이 알라닌으로 변하는, 상염색체 우성 망막색소변성증을 유발하는 코돈 23의 드문 돌연변이가 보고되었다. 그러나 이 연구는 이 돌연변이와 관련된 망막 병증이 특징적으로 경미한 양상과 경과를 보인다는 것을 보여주었다. 또한, 더 흔한 Pro23His 돌연변이보다 전기망막도 진폭의 보존이 더 컸다.[22]
RP의 상염색체 열성 유전 양상은 최소 45개의 유전자에서 확인되었다.[15] 이는 동일한 RP 유발 유전자 돌연변이의 이대립 유전자 형태를 가진 보인자 상태의 두 개의 비감염 개체가 RP 표현형을 가진 자손을 낳을 수 있음을 의미한다. USH2A 유전자의 돌연변이는 상염색체 열성 방식으로 유전될 때 Usher 증후군으로 알려진 RP의 증후군 형태의 10-15%를 유발하는 것으로 알려져 있다.[23]
4개의 프리-mRNA 스플라이싱 인자의 돌연변이가 상염색체 우성 망막색소변성증을 유발하는 것으로 알려져 있다. 이들은 PRPF3 (인간 PRPF3는 HPRPF3; PRP3), PRPF8, PRPF31 및 PAP1이다. 이러한 인자는 어디에나 발현되며, 어디에나 발현되는 인자(어디에나 발현되는 단백질)의 결함은 망막 광수용체 세포가 다른 어떤 세포 유형보다 단백질 처리(로돕신)에 훨씬 더 큰 요구를 가지고 있기 때문에 망막에서만 질병을 유발해야 한다고 제안된다.[24]
RP의 체성, 또는 X-연관 열성 유전 양상은 현재 6개의 유전자 돌연변이로 확인되며, 가장 흔한 것은 RPGR 및 RP2 유전자의 특정 유전자 위치에서 발생한다.[23]
유형은 다음과 같다.
OMIM | 유전자 | 유형 |
---|---|---|
RPY | 망막색소변성증 Y-연관 | |
RP1 | 망막색소변성증-1 | |
RP2 | 망막색소변성증-2 | |
RPGR | 망막색소변성증-3 | |
PRPH2 | 망막색소변성증-7 | |
RP9 | 망막색소변성증-9 | |
IMPDH1 | 망막색소변성증-10 | |
PRPF31 | 망막색소변성증-11 상염색체 우성 | |
CRB1 | 망막색소변성증-12, 상염색체 열성 | |
PRPF8 | 망막색소변성증-13 | |
TULP1 | 망막색소변성증-14 | |
CA4 | 망막색소변성증-17 | |
HPRPF3 | 망막색소변성증-18 | |
ABCA4 | 망막색소변성증-19 | |
EYS | 망막색소변성증-25 | |
CERKL | 망막색소변성증-26 | |
FAM161A | 망막색소변성증-28 | |
FSCN2 | 망막색소변성증-30 | |
TOPORS | 망막색소변성증-31 | |
SNRNP200 | 망막색소변성증 33 | |
SEMA4A | 망막색소변성증-35 | |
PRCD | 망막색소변성증-36 | |
NR2E3 | 망막색소변성증-37 | |
MERTK | 망막색소변성증-38 | |
USH2A | 망막색소변성증-39 | |
PROM1 | 망막색소변성증-41 | |
KLHL7 | 망막색소변성증-42 | |
CNGB1 | 망막색소변성증-45 | |
BEST1 | 망막색소변성증-50 | |
TTC8 | 망막색소변성증 51 | |
C2orf71 | 망막색소변성증 54 | |
ARL6 | 망막색소변성증 55 | |
ZNF513 | 망막색소변성증 58 | |
DHDDS | 망막색소변성증 59 | |
BEST1 | 망막색소변성증, 동심원 | |
PRPH2 | 망막색소변성증, 이중 유전자 | |
LRAT | 망막색소변성증, 소아 | |
SPATA7 | 망막색소변성증, 소아, 상염색체 열성 | |
CRX | 망막색소변성증, 후기 발병 우성 | |
RPGR | 망막색소변성증, X-연관, 및 청각 장애를 동반하거나 동반하지 않는 부비동호흡기 감염 |
다양한 망막 분자 경로 결함이 여러 알려진 RP 유전자 돌연변이와 일치한다. 자가-우성으로 유전되는 RP 사례의 대부분을 담당하는 로돕신 유전자 (''RHO'')의 돌연변이는 중추 신경계의 광변환 연쇄 반응 내에서 빛을 해독 가능한 전기 신호로 변환하는 데 필수적인 로돕신 단백질을 방해한다. 이 G 단백질 연결 수용체의 활성 결함은 특정 접힘 이상과 그에 따른 분자 경로 결함에 따라 별개의 클래스로 분류된다. 클래스 I 돌연변이 단백질의 활성은 단백질 코딩 아미노산 서열의 특정 점 돌연변이가 광변환 연쇄 반응이 국소화된 눈의 바깥 세그먼트로의 색소 단백질 수송에 영향을 미치면서 손상된다. 또한, 클래스 II 로돕신 유전자 돌연변이의 잘못된 접힘은 적절한 발색단 형성을 유도하기 위해 11-시스-레티날과의 단백질 결합을 방해한다. 이 색소-인코딩 유전자의 추가 돌연변이는 단백질 안정성에 영향을 미치고, 번역 후 mRNA 완전성을 방해하며, 트랜스듀신 및 옵신 광학 단백질의 활성화 속도에 영향을 미친다.[25]
또한, 동물 모델은 망막 색소 상피가 흘린 바깥 막대 세그먼트 디스크를 탐식하는 데 실패하여 바깥 막대 세그먼트 잔해 축적으로 이어진다는 것을 시사한다. 망막 변성 돌연변이에 대해 동형 접합 열성인 생쥐의 경우, 막대 광수용체는 세포 성숙이 완료되기 전에 발달을 멈추고 변성을 겪는다. cGMP-포스포디에스테라제의 결함도 기록되었으며, 이는 독성 수준의 cGMP로 이어진다.
산화적 손상은 망막색소변성증에서 원뿔 세포 사망의 잠재적 원인이다.[26]
6. 치료
현재 망막색소변성증의 완치법은 없지만, 여러 치료법의 효능과 안전성이 평가되고 있다. 비타민 A, DHA, NAC, 루테인과 같은 보충제가 질병 진행을 늦추는 효과는 아직 명확하게 밝혀지지 않았지만, 잠재적인 치료 옵션으로 고려되고 있다.[32][33] 시신경 보철 장치, 유전자 치료, 망막 시트 이식 등의 임상 시험은 망막색소변성증 환자의 시력 회복을 위한 활발한 연구 분야이다.[34]
연구에 따르면 매일 15000 IU(4.5mg)의 비타민 A 팔미테이트 섭취는 막대 세포 광수용체의 퇴화를 늦춰 일부 환자의 질병 진행을 멈추게 할 수 있다.[35] 최근 연구에서는 적절한 비타민 A 보충이 특정 질병 단계의 일부 환자에게서 실명을 최대 10년까지 늦출 수 있음을 보여주었다 (연간 시력 손실 10% → 8.3%).[36]
MD 줄기 세포는 망막 및 시신경 질환 치료에 자가 골수 유래 줄기 세포(BMSC)를 사용하는 임상 연구 회사로, 진행 중인 NIH 등록 줄기 세포 안과 연구 II (SCOTS2) 임상 시험(NCT 03011541)에서 망막색소변성증 환자군에 대한 고무적인 결과를 발표했다.[37] 눈의 45.5%에서 평균 7.9줄의 시력 개선(기저선 대비 40.9% LogMAR 개선)을 보였고, 45.5%는 추적 관찰 기간 동안 시력이 안정적으로 유지되었다. 이는 통계적으로 유의미한 결과이다(p=0.016).[38]
Argus 망막 보철은 2011년 2월 이 질환에 대한 최초의 승인된 치료법이 되었으며, 현재 독일, 프랑스, 이탈리아, 영국에서 사용 가능하다.[39] 30명의 환자를 대상으로 한 장기 임상 시험의 중간 결과가 2012년에 발표되었다.[40] Argus II 망막 임플란트는 미국에서도 시장 승인을 받았다.[41] 이 장치는 형태와 움직임을 인지하는 능력을 잃은 망막색소변성증 성인이 일상 생활을 더 활동적으로 수행하는 데 도움을 줄 수 있다. 2013년 6월, 미국 내 12개 병원에서 Argus II 출시를 준비하며 망막색소변성증 환자를 위한 상담을 곧 시작할 것이라고 발표했다.[42] Alpha-IMS는 시신경 와 아래에 작은 이미지 기록 칩을 외과적으로 이식하는 하 망막 임플란트이다. Alpha-IMS 연구에서 시력 개선 측정에는 임상 시험을 진행하고 시장 승인을 부여하기 전에 장치의 안전성을 입증해야 한다.[43]
유전자 치료는 망막색소변성증 관련 돌연변이 유전자를 발현하는 망막 세포에 건강한 유전자를 바이러스로 보충하는 것을 목표로 한다. 삽입된 건강한 유전자는 망막 광수용체 세포를 복구하고 적절하게 기능하도록 돕는다. LCA2 망막색소변성증 환자를 대상으로 한 임상 시험에서 건강한 RPE65 유전자 삽입 후 미미한 시력 개선이 측정되었지만, 망막 광수용체의 퇴화는 계속되었다.[44] 유전자 치료는 이미 손상된 광수용체 세포를 복구하지 못하지만, 남아있는 건강한 망막 세포는 보존할 수 있다.[34] 유전자 치료는 광수용체 감소가 가장 적은 어린 환자에게 더 효과적일 수 있으며, 건강한 유전자 삽입을 통해 세포 구조를 개선할 가능성이 높아진다.[45]
캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스(UC Berkeley) 연구에 따르면, 알코올 중독 치료제인 디설피람이 망막색소변성증에 걸린 쥐의 시력 손실을 부분적으로 회복할 가능성이 있으며, 질병의 말기 단계에서도 효과가 있었다.[46][47][48] 인간 대상 연구를 위한 노력이 진행 중이다.
일본에서는 점안을 통한 망막 신경 보호, 유전자 치료, 망막 줄기 세포 이식, 인공 망막 등 다양한 치료법이 연구되고 있지만, 아직 근본적인 치료법은 발견되지 않았다. 환자, 지원자, 학술 연구자가 참여하는 일본망막색소변성증협회(JRPS)는 치료법 확립을 목표로 활동하고 있다.
2022년 10월, 고베 아이센터 병원 연구팀은 '망막색소변성증' 환자에게 iPS 세포로 만든 시트 형태의 '시세포'를 이식하여 정상적인 생착을 확인했다고 발표했다. 이식 1년 후 거부 반응은 없었으며, 일부 환자는 눈 기능 개선도 확인되었다.
7. 예후
망막색소변성증은 점차 진행되며 확실한 치료법이 없기 때문에 환자들에게는 암울한 전망을 안겨준다. 완전한 실명은 드물지만, 초기 간상 세포 손상과 이후 원추 세포 손상이 진행됨에 따라 시력과 시야는 계속해서 감소한다.[49]
연구에 따르면 질병 유전형을 가진 아이들은 진행성 시력 손실과 관련된 신체적, 사회적 영향을 대비하기 위해 증상 전 상담의 혜택을 받는다. 적극적인 상담을 통해 심리적 예후가 약간 완화될 수 있지만,[50] 질병의 신체적 영향과 진행은 잠재적인 치료법 접근성보다는 초기 증상 발현 연령과 광수용체 손상 속도에 크게 좌우된다. 저시력 전문가가 제공하는 시력 보조 도구와 맞춤형 시력 치료는 환자가 시력의 미세한 장애를 교정하고 남은 시야를 최적화하는 데 도움이 될 수 있다. 지원 그룹, 시력 보험 및 생활 방식 치료는 진행성 시력 저하를 관리하는 사람들에게 유용한 추가 도구이다.[27]
오랜 시간에 걸쳐 망막의 시세포가 퇴행 변성되어 주로 진행성 야맹증, 시야 협착(구심성, 륜상 암점, 지도상 암점, 중심 암점), 눈부심을 보인다. 진행 정도와 증상에는 개인차가 크다. 1996년에 후생성으로부터 난치병 지정을 받았다. 성인 중도 실명 원인 3위라고 알려져 있었으나, 정확히는 성인 중도 시각 장애 원인 3위가 맞다.
같은 병명이라도 증상과 진행 속도에 큰 차이가 있는 것이 이 질환의 특징이며, 의사도 환자의 상황에 따라 조언할 필요가 있다. 언젠가는 실명에 이른다는 표현은 잘못된 표현이며, 초발 연령, 진행 속도 등에 따라 평생의 삶의 질(QOL)에 큰 차이가 나타난다. 유년기에 이미 시력 저하 등을 겪는 경우에는 30, 40대에 실명하는 경우도 있지만, 고령이 될 때까지 시력을 유지하는 경우도 있다. 발병 후 40년 정도까지는 약 60%가 시력 0.2 이상을 유지하고 있다. 오랜 경과 후, 사회적 실명(시력 0.1 이하)이 되는 경우는 많지만, 의학적 실명(암흑)이 되는 경우는 적다. 지바 대학에서는 256명 중 1명이라고 발표하고 있다.
8. 합병증
후낭하 백내장, 황반 부종 등이 있다. 백내장은 비교적 빠른 단계부터 발병한다. 황반 부종은 점안액이나 내복약 등으로 대응한다. 백내장에는 통상적인 수술이 적용된다.
감각신경성 난청을 동반하는 어셔 증후군도 적지 않다.
9. 역학
망막색소변성증은 유전으로 인해 실명하는 주된 원인 중 하나이며[51], 평생 동안 이 질환을 겪는 사람은 약 4,000명 중 1명 꼴이다.[52] 현재 전 세계적으로 약 150만 명이 이 질환을 앓고 있는 것으로 추정된다. 조기에 발병하는 망막색소변성증은 생애 첫 몇 년 안에 발생하며, 보통 증후군 질환 형태와 관련이 있다. 반면 후기에 발병하는 망막색소변성증은 청소년기에서 중년기에 걸쳐 나타난다.
상염색체 우성 및 열성 망막색소변성증은 남성과 여성 모두에게 동일하게 영향을 준다. 그러나 덜 흔한 X-연관 형태의 질환은 X-연관 돌연변이를 가진 남성에게 영향을 주는 반면, 여성은 보통 망막색소변성증 특성의 영향을 받지 않는 보인자로 남는다. X-연관 형태의 질환은 심각한 것으로 여겨지며, 보통 후기에 완전한 실명으로 이어진다. 드물게 X-연관 유전자 돌연변이의 우성 형태가 남성과 여성 모두에게 동일하게 영향을 줄 수 있다.[53]
망막색소변성증의 유전적 특징 때문에, 많은 고립된 인구 집단에서 질병 빈도가 더 높거나 특정 망막색소변성증 돌연변이가 더 많이 나타나는 경향이 있다. 망막색소변성증에서 막대 광수용체 변성을 일으키는 기존 또는 새롭게 나타나는 돌연변이는 가족 계통을 통해 유전되므로, 특정 망막색소변성증 사례가 질환의 조상 역사가 있는 특정 지역에 집중될 수 있다. 여러 유전 연구가 메인(미국), 버밍엄(영국), 스위스(7,000명 중 1명), 덴마크(2,500명 중 1명), 노르웨이에서 다양한 유병률을 확인하기 위해 수행되었다.[54] 나바호 인디언 또한 망막색소변성증 유전율이 높은 것으로 나타났으며, 1,878명 중 1명꼴로 영향을 받는 것으로 추정된다. 특정 가족 계통 내에서 망막색소변성증의 빈도가 증가했음에도 불구하고, 이 질환은 차별적이지 않으며 전 세계 모든 인구에 동일하게 영향을 미치는 경향이 있다.
한국에서는 3,000~4,000명 중 1명꼴로 발병한다. 국내에는 약 5만 명, 세계적으로는 150만 명 이상의 환자가 있는 것으로 알려져 있다.
10. 관련 단체
치료법 확립을 목표로 환자, 지원자, 학술 연구자가 참여하는 전국 조직으로 일본망막색소변성증협회(JRPS)가 있다.[1]
11. 한국의 망막색소변성증 연구
주어진 자료에는 한국의 망막색소변성증 연구에 대한 구체적인 내용이 없다. 일본의 경우, 치료법 확립을 목표로 환자, 지원자, 학술 연구자가 참여하는 일본망막색소변성증협회(JRPS)가 있다.
12. 망막색소변성증을 앓은 유명인
- Rachel Leahcar|레이철 레어카영어: 오스트레일리아의 싱어송라이터, 배우, 동기 부여 연사이다.[86]
- 윌리 브라운: 샌프란시스코의 전 주지사이자, 캘리포니아주 샌프란시스코의 41대 시장을 역임했다.
- 이동우: 대한민국의 개그맨이다.[86]
- 이영호: 대한민국의 영화 배우이다.[87]
- Jennifer L. Armentrout|제니퍼 L. 아르멘트라우트영어: 미국의 청소년 판타지 및 SF 작가이다.
- Walt Bodine|월트 보딘영어: 미국 방송인으로, 캔자스시티에서 활동했다.
- Alex Bulmer|알렉스 불머영어: 캐나다 극작가이다.[69]
- Molly Burke|몰리 버크영어: 캐나다 유튜버이자 동기 부여 연사이다.
- Mark Erelli|마크 에렐리영어: 미국의 싱어송라이터이자 로리 맥케나의 기타리스트이다.[70]
- Neil Fachie|닐 파치영어: 영국의 패럴림픽 사이클 선수이다.[71]
- William (Bill) Fulton|윌리엄 (빌) 풀턴영어: 도시 계획가, 작가, 전 캘리포니아주 벤투라 시장이다.
- Gordon Gund|고든 건드영어: 미국 사업가이자 프로 스포츠 팀 구단주이다.
- Rigo Tovar|리고 토바es: 멕시코의 음악가, 가수, 배우이다.
- Lindy Hou|린디 호우영어: 호주의 탄뎀 사이클 선수 및 트라이애슬론 선수이다.[72]
- Amar Latif|아마르 라티프영어: 기업가, 텔레비전 출연자, 전문 여행가이다.
- Steve Lonegan|스티브 론간영어: 뉴저지주 보고타 시장을 역임했으며, 미국 상원 공화당 후보였다.[73]
- Chris McCausland|크리스 맥코슬랜드영어: 영국의 스탠드업 코미디언 겸 배우이다.
- Robin Millar|로빈 밀라영어: 영국의 음반 프로듀서, 음악가, 사업가이다.[74]
- Woody Shaw|우디 쇼영어: 미국의 재즈 트럼펫 연주자이다.[75]
- Regina Sorensen|레지나 소렌슨영어: 호주 텔레비전 연예인이다.[76]
- Shel Talmy|셸 탈미영어: 미국의 음반 프로듀서, 작곡가, 편곡자이다.[77]
- Sabriye Tenberken|사브리예 텐버켄de: 독일의 티베트학자이자 티베트어 점자 개발자이다.
- Danelle Umstead|다넬 엄스테드영어: 미국의 패럴림픽 알파인 스키 선수, ''댄싱 위드 더 스타'' 참가자이다.[78]
- John Wellner|존 웰너영어: 미국 배우이다.[79]
- Steve Wynn|스티브 윈영어: 미국의 재벌이자 라스베이거스 카지노 개발자이다.[80]
- Sheena Iyengar|쉬나 아이옌가영어: 컬럼비아 비즈니스 스쿨 경영학과 S.T. 리 교수이다.[81]
- 쿠로사키 마사야: 키류(보컬)
- 후지 케이코
- 시마즈 유다이: 소카 대학역전부 출신으로 GMO 애슬리츠 소속의 장거리 육상 선수이다. 제96회 하코네 역전 (2020년)의 10구에서 구간 신기록(당시)을 수립, 제98회 하코네 역전 (2022년)의 4구에서 구간상을 획득했다.
참조
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http://kellogg.umich[...]
University of Michigan Kellogg Eye Center
2017-12-02
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2017-05-01
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