조기발병 소뇌성 운동실조 (기타 유형)Early-onset Cerebellar Ataxia (Other Types)

목차 및 주요 내용
항목내용
A. 분류 코드ICD-10: G11.1 | 산정특례: V123
B. 동의어조기발병 소뇌성 운동실조(발병은 보통 20세 이전), X-연관 열성 척수소뇌성 운동실조, 보류된 힘줄반사를 동반한 조기발병 소뇌성 운동실조, 마이오클로누스[헌트운동실조]를 동반한 조기발병 소뇌성 운동실조, 본태성 떨림을 동반한 조기발병 소뇌성 운동실조
C. 성인기 발현성인기에 최초로 발현할 가능성 낮음 — 발병은 보통 20세 이전, 일부 유형은 20대까지 발병 가능
1. 역사프리드라이히 외 조기발병 운동실조군의 분류 발전, ARSACS·DRPLA·Roussy-Levy 등 개별 기술 역사
2. 원인다양한 유전자 돌연변이(SACS, ATN1, PMP22 등), 유전적 이질성, 각 아형별 상이한 병인
3. 유전학상염색체 열성(ARSACS, DRPLA 열성형), 상염색체 우성(Roussy-Levy 일부), X연관 열성 등
4. 일반역학각 아형별 유병률 낮음, 특정 지역 창시자 효과(ARSACS-캐나다 샤를부아), 동아시아 DRPLA 상대적 다빈도
5. 발생기전아형별 상이: 단백 기능 소실(ARSACS), polyQ 독성(DRPLA), 미엘린 이상(Roussy-Levy) 등
6. 증상소뇌성 운동실조 + 각 아형 특이 증상: 경직(ARSACS), 마이오클로누스(헌트), 떨림(Roussy-Levy) 등
7. 징후소뇌성 운동실조 징후 + 각 아형별 추가 신경 징후, 힘줄반사 보존 또는 항진(ARSACS)
8. 선별검사조기발병 운동실조 환자에서 유전자 패널 검사, 영상, 전기생리학 검사
9. 진단법아형 특이 분자유전검사, 뇌 MRI, 신경전도 검사, 임상 엑솜 시퀀싱
10. 치료법대부분 증상 치료(재활, 경련 조절, 경직 치료), 일부 아형에서 특이 치료 시도
11. 예후아형별 다양, 대부분 진행성, DRPLA 조기발병형 예후 매우 불량
12. 예방법유전 상담, 아형별 유전 양식에 따른 가족 검사 및 산전 진단
13. 참고문헌Beaudin M et al. Lancet Neurol 2022 외 9개 논문

1. 역사

조기발병 소뇌성 운동실조의 기타 유형들은 프리드라이히운동실조가 분자유전학적으로 규명된 이후, 프리드라이히 기준을 충족하지 않는 환자군에서 별도의 유전 질환이 존재함이 인식되면서 개별적으로 기술되기 시작하였다. 20세기 초 루시-레비(Roussy-Levy) 증후군이 운동실조와 진전(tremor), 아레플렉시아를 보이는 가족성 질환으로 기술되었으며, 이후 샤르코-마리-투스병과의 연관성이 밝혀졌다.

1978년 헌트(Hunt)가 기술한 마이오클로누스 운동실조(dyssynergia cerebellaris myoclonica, 헌트 운동실조)는 경련, 마이오클로누스, 소뇌성 운동실조가 결합된 증후군으로, 이후 다양한 원인 질환이 이 증후군 아래 포함됨이 밝혀졌다. 캐나다 퀘벡 지방 샤를부아-사귀네 지역에서 흔한 ARSACS(샤를부아-사귀네형 상염색체열성 경직성 운동실조)는 2000년 SACS 유전자 규명 이전부터 지역 특이 유전 질환으로 알려져 있었다.

일본·동아시아에서 상대적으로 흔한 치상핵-적색핵-담창구-시상하핵 위축증(dentatorubral-pallidoluysian atrophy, DRPLA)은 1994년 ATN1 유전자의 CAG 반복 확장으로 규명되었다. 이외에도 X연관 열성 척수소뇌성 운동실조(SCAX) 등 다수의 유전자형이 속속 발견되면서 G11.1 범주의 기타 조기발병 운동실조군이 임상·유전학적으로 세분화되고 있다.

2. 원인

조기발병 소뇌성 운동실조 기타 유형의 원인은 아형별로 상이하다. 가장 중요한 아형들을 병인별로 분류하면 다음과 같다.

ARSACS(상염색체 열성 경직성 운동실조 샤를부아-사귀네형)는 13번 염색체(13q11)의 SACS 유전자 돌연변이로 인한 사케신(sacsin) 단백 기능 소실이 원인이다. 사케신은 샤프론(chaperone) 기능을 가지며 소뇌 퍼킨지 세포 발달에 필수적이다. DRPLA(치상핵-적색핵-담창구-시상하핵 위축증)는 ATN1 유전자(12p13.31)의 CAG 반복 확장으로 인한 아트로핀-1(atrophin-1) 단백의 폴리글루타민 독성이 원인이다. 소아기 발병형은 CAG 반복 수가 크며(>65회), 진행성 근간대 경련·운동실조·경련·치매가 특징이다.

루시-레비 증후군(Roussy-Levy syndrome)은 대부분 PMP22 유전자 또는 MFN2 유전자 돌연변이에 의한 CMT 질환 스펙트럼에 포함되며, 운동실조와 진전이 결합된 표현형이다. 마이오클로누스 운동실조(헌트 운동실조)는 미토콘드리아 질환, MERRF 증후군, 세로이드 지방갈색소증, Unverricht-Lundborg병 등 다양한 원인을 가질 수 있다. X연관 열성 척수소뇌성 운동실조(SCAX)는 ABCB7, ATP2B3 등 X염색체 유전자 돌연변이가 원인이다.

3. 유전학

조기발병 소뇌성 운동실조 기타 유형은 다양한 유전 양식을 포함한다. ARSACS는 상염색체 열성 유전으로, 양쪽 SACS 대립유전자에 돌연변이가 있어야 발병한다. 캐나다 샤를부아-사귀네 지역에서 창시자 효과로 유병률이 높다. DRPLA는 ATN1 유전자의 CAG 반복 확장으로, 상염색체 우성 유전 및 강한 예기현상을 보인다. 소아기 발병형은 통상 부계 전달로 CAG 반복 수가 크게 증가한 경우이다.

루시-레비 증후군은 PMP22 중복(duplication)이 가장 흔한 원인으로 상염색체 우성 유전이다. X연관 열성 척수소뇌성 운동실조는 X염색체 연관 유전으로 남성에서 주로 발병하고 여성 보인자는 경미하거나 무증상이다. 본태성 떨림을 동반한 조기발병 운동실조는 FGF14 유전자 GAA 반복 확장(SCA27B)이 최근 발견되어 일부에서 이 범주에 포함될 수 있다.

전체 조기발병 운동실조(프리드라이히 제외) 환자의 유전 원인은 임상 엑솜·게놈 시퀀싱을 통해 점점 더 많이 밝혀지고 있으나, 아직 유전자가 알려지지 않은 경우도 상당수 존재한다. 동반 신경계 징후(경직, 마이오클로누스, 말초 신경 이상 등)와 발병 연령, 진행 속도, 가족력이 유전자 검사 우선순위 결정에 중요하다.

4. 일반역학

조기발병 소뇌성 운동실조 기타 유형 각각의 유병률은 매우 낮다. ARSACS는 캐나다 퀘벡 샤를부아-사귀네 지역에서 창시자 효과로 약 1/1,700의 높은 유병률을 보이며, 다른 지역에서는 희귀하다. 전 세계적으로 수백 명 수준의 환자가 보고되어 있으나 유전자 검사 보급으로 증가하는 추세이다. DRPLA는 일본 및 동아시아에서 서구보다 높은 빈도로 발생하며 일본에서 유병률 약 0.2/100,000~0.5/100,000이다. 소아기 발병 DRPLA는 전체 DRPLA의 일부를 차지한다.

루시-레비 증후군은 CMT 스펙트럼에 포함되므로 독립적인 유병률 통계가 별도로 없다. CMT 전체 유병률은 약 1/2,500이며, 루시-레비 표현형이 차지하는 비율은 소수이다. X연관 척수소뇌성 운동실조와 기타 드문 아형들은 각각 전 세계적으로 수십~수백 명의 환자만이 보고되어 있다. 한국에서는 이들 질환 각각의 공식 유병률 자료가 부족하며, 산정특례 V123 등록 현황을 통한 추산이 필요하다.

5. 발생기전

조기발병 소뇌성 운동실조 기타 유형은 아형마다 발생기전이 다르다. ARSACS에서는 사케신(sacsin) 단백 기능 소실로 소뇌 퍼킨지 세포의 축삭 수초(myelin) 형성과 신경세포 생존이 저해된다. 사케신은 열충격 단백(Hsp90) 상동 도메인을 통해 단백 접힘과 미토콘드리아 형태 조절에 관여한다. 사케신 결핍 시 퍼킨지 세포 축삭의 과도한 미토콘드리아 클러스터 형성과 신경세포 사멸이 일어난다.

DRPLA에서는 ATN1 유전자의 CAG 반복 확장으로 인한 폴리글루타민(polyQ) 확장 아트로핀-1이 핵 내 포함체를 형성하여 전사 조절 인자 기능을 방해한다. 이로 인해 치상핵, 적색핵, 담창구, 시상하핵 신경세포의 선택적 퇴행이 일어난다. 소아기 발병 DRPLA에서는 경련 발작과 인지 저하, 경련성 운동실조(myoclonic ataxia)가 주된 특징으로, 소뇌 피질과 기저핵 모두 침범된다.

루시-레비 증후군(PMP22 이상)에서는 말초 신경의 미엘린(myelin) 형성 이상으로 감각·운동 신경병증이 발생하고, 이와 함께 소뇌 기능 이상이 결합되어 운동실조와 진전이 나타난다. 마이오클로누스 운동실조에서는 원인 질환에 따라 미토콘드리아 기능 이상(MERRF), 리소솜 저장 장애, 신경세포 흥분성 증가(UCB1/CSTB 돌연변이) 등 다양한 기전이 관여한다.

6. 증상

조기발병 소뇌성 운동실조 기타 유형들은 모두 진행성 소뇌성 운동실조를 공통 증상으로 가지되, 각 아형별로 특이한 동반 증상을 가진다.

ARSACS는 보행 운동실조와 함께 하지 경직(spasticity)이 이른 시기부터 동반되는 것이 특징으로, 전형적인 프리드라이히운동실조와 달리 힘줄 반사가 항진되거나 보존된다. 말초 신경병증도 흔하며, 망막 줄무늬(retinal hypermyelination of optic disc fibers) 소견이 특징적이다.

소아기 발병 DRPLA는 경련 발작, 근간대 경련(myoclonus), 진행성 인지 저하, 무도증, 운동실조가 복합적으로 나타난다. 성인기 DRPLA와 달리 인지 저하와 경련이 초기부터 두드러진다. 루시-레비 증후군에서는 진전, 보행 운동실조, 아레플렉시아(힘줄 반사 소실), 감각 이상이 특징이다. 마이오클로누스 운동실조(헌트 운동실조)에서는 경련, 마이오클로누스(전신 또는 국소), 소뇌성 운동실조의 삼주징이 특징적이다. 본태성 떨림 동반형에서는 운동실조와 함께 자세성·행동성 떨림이 두드러진다.

7. 징후

신경학적 검진에서 각 아형별 특이 소견이 중요하다. ARSACS에서는 소뇌성 운동실조 징후(보행 불안정, 사지 조정 이상, 구음장애)에 더하여 하지 경직, 심부 건반사 항진, 바빈스키 징후 양성이 관찰된다. 안저 검사에서 시신경 유두 주위 망막 신경섬유의 과잉 미엘린화(hypermyelination) 소견이 ARSACS에서 매우 특이적이다.

DRPLA 소아기 발병형에서는 소뇌 검사 소견에 더하여 심한 근간대 경련이 관찰되며, 뇌파 검사에서 범발성 극서파, 광과민성(photosensitivity) 이상이 나타난다. 인지 기능 검사에서 진행성 저하가 확인된다. 루시-레비 증후군에서는 아레플렉시아, 말초 신경병증에 의한 원위부 감각 저하, 손·다리 진전(intention tremor 및 자세성 떨림)이 관찰된다. 마이오클로누스 운동실조에서는 자발성 및 자극 유발 마이오클로누스(stimulus-sensitive myoclonus)가 특징적으로 나타난다.

X연관 형태에서는 남성 환자의 가계 분석에서 모계 전달 양상이 확인되며, 여성 보인자에서는 경미한 증상 또는 무증상이다. 힘줄 반사 보존 또는 항진이 프리드라이히운동실조와의 중요한 감별점이 되며, 반대로 힘줄 반사가 소실되고 감각 신경 이상이 있는 경우 ARSACS 또는 루시-레비 계열을 의심한다.

8. 선별검사방법

조기발병 소뇌성 운동실조 기타 유형의 선별은 20세 이전에 발병하는 진행성 소뇌성 운동실조 환자에서 프리드라이히운동실조(FXN GAA 확장) 음성 후에 이루어지는 경우가 많다. 임상 특징에 따라 의심되는 아형에 맞는 검사를 우선적으로 시행한다.

소뇌 운동실조 + 경직 + 망막 이상이 있으면 SACS 유전자 돌연변이 검사를 우선 시행한다. 소아기 발병의 경련 + 마이오클로누스 + 운동실조 조합에서는 DRPLA(ATN1 CAG 반복) 및 기타 진행성 근간대 경련 원인 질환(MERRF, 세로이드 지방갈색소증 등) 검사를 시행한다. 가족력이 모계 전달 패턴이면 X연관 운동실조 유전자 패널을 고려한다.

일반적 선별 검사로는 뇌 MRI(소뇌·뇌간 위축 패턴 평가), 신경전도 검사(말초 신경병증 유무), 뇌파 검사(경련 및 마이오클로누스 동반 시), 혈액 생화학 검사(젖산, 피루브산, 비타민 E, 지질 등)가 포함된다. 유전자 패널 검사 또는 임상 엑솜 시퀀싱이 단일 아형 의심이 어려운 경우의 표준 접근법이다.

9. 진단법

확진은 의심 아형에 따른 분자유전검사로 이루어진다. ARSACS 진단은 SACS 유전자(13q11) 전체 시퀀싱(SACS는 가장 큰 인간 유전자 중 하나로 약 9.5kb 코딩 서열)으로 확인한다. DRPLA 진단은 ATN1 유전자 CAG 반복 수 분석으로, 49회 이상의 확장이 진단 기준이다. 루시-레비 증후군의 CMT 관련 분자 진단은 PMP22 MLPA 분석(중복/결실)과 MFN2, MPZ 유전자 시퀀싱으로 이루어진다.

뇌 MRI에서 각 아형별 특이 소견을 확인한다. ARSACS에서는 소뇌 위축, 교뇌 이상, T2 강조 영상에서 퍼킨지 세포층의 선형 고신호 강도가 특징적이다. DRPLA에서는 뇌간, 소뇌, 대뇌 백질 위축이 관찰되며, 소아형에서는 소뇌 및 기저핵 위축이 두드러진다. 안저 검사 및 빛간섭단층촬영(OCT)은 ARSACS의 망막 이상 확인에 유용하다.

신경전도 검사에서 ARSACS는 축삭 및 수초 혼합형 감각운동 신경병증, 루시-레비 증후군은 주로 수초 탈락(demyelinating) 신경병증 패턴을 보인다. 원인이 명확하지 않은 경우 임상 엑솜 또는 게놈 시퀀싱이 최종 진단 수단으로 활용된다. 병리학적 확진이 필요한 경우 피부 또는 신경 생검이 일부 아형에서 도움이 된다.

10. 치료법

조기발병 소뇌성 운동실조 기타 유형 대부분에서 근본적 치료법은 현재 없으며, 증상 조절과 기능 유지가 치료의 목표이다. 재활 치료(물리·작업·언어치료)가 모든 아형에서 기본이다. ARSACS에서는 경직 치료를 위해 바클로펜(baclofen), 티자니딘(tizanidine) 등 경구 항경직제와 보톡스 주사가 활용된다. 보행 보조기와 발목-발 보조기(AFO) 사용이 이동성 유지에 도움이 된다.

DRPLA 소아형에서 경련과 마이오클로누스는 항경련제로 조절한다. 발프로산(valproic acid), 클로나제팜(clonazepam), 레베티라세탐(levetiracetam)이 사용된다. 나트륨 채널 차단제(카바마제핀, 페니토인)는 근간대 경련을 악화시킬 수 있어 피해야 한다. 인지 기능 저하에 대한 신경심리학적 지원과 특수 교육이 필요하다.

마이오클로누스 운동실조(헌트 운동실조)의 근간대 경련에는 피라세탐(piracetam)이 일부 효과를 보인다. 본태성 떨림 동반형에서는 프로프라놀롤(propranolol), 프리미돈(primidone) 등 표준 떨림 치료제가 사용된다. 아세타졸라마이드와 4-아미노피리딘이 일부 소뇌 운동실조 아형에서 증상 개선에 도움이 될 수 있다. 유전자 치료 연구가 ARSACS와 DRPLA에서 전임상 단계에서 진행 중이다.

11. 예후

조기발병 소뇌성 운동실조 기타 유형의 예후는 아형에 따라 다양하다. ARSACS는 천천히 진행하는 편이나 대부분 성인기에 이동성 제한이 발생하며, 적절한 치료와 재활로 수십 년 생존이 가능하다. 루시-레비 증후군은 비교적 느린 진행을 보이며, 일부 환자에서 안정적인 임상 경과를 보인다.

소아기 발병 DRPLA는 예후가 매우 불량하다. 진행성 경련, 치매, 기능 저하가 급속히 진행하며 사망 연령이 10~40대로 다양하나 일반적으로 이른 편이다. CAG 반복 수가 클수록 발병이 이르고 진행이 빠르다. 마이오클로누스 운동실조는 원인 질환에 따라 예후가 크게 달라지며, 미토콘드리아 질환 기반인 경우 다계통 침범으로 예후가 불량할 수 있다.

전반적으로 적극적인 재활 치료와 합병증 예방이 기능 유지와 삶의 질에 중요하다. 심리사회적 지원과 가족 교육이 환자와 가족의 적응에 기여한다. 각 아형에 대한 유전자 치료 등 질환 수정 치료 연구가 진행 중이어서 향후 예후 개선이 기대된다.

12. 예방법

조기발병 소뇌성 운동실조 기타 유형의 예방도 유전적 전달 차단이 핵심이다. 아형별 유전 양식에 따라 접근이 달라진다. 상염색체 열성 형태(ARSACS 등)에서는 양측 부모의 보인자 검사 및 유전 상담 후 산전 진단 또는 PGT-M이 가능하다. ARSACS 환자의 형제자매는 25% 발병 위험이 있어 조기 유전자 검사가 권장된다.

상염색체 우성 형태(DRPLA 등)에서는 환자의 자녀가 50% 위험을 가진다. DRPLA는 예기현상이 강하므로, 자녀에서 발병 연령이 훨씬 이를 수 있음을 유전 상담 시 설명해야 한다. 산전 진단과 PGT-M이 전달 예방의 수단이 된다. X연관 형태에서는 보인자 여성의 아들 50%에서 발병 가능하므로 산전 성별 확인 및 유전자 검사를 활용할 수 있다.

발병 후 이차 예방으로는 낙상 예방(보조기, 환경 수정), 경련 조절, 영양 관리가 중요하다. 조기 발견과 다학제 관리가 기능 유지 기간을 연장하는 데 기여한다. 각 아형에 대한 환자 지원 그룹과 국제 네트워크를 통해 환자와 가족이 최신 임상 정보와 지원을 받을 수 있다.

13. 참고문헌

  1. Beaudin M, Depienne C, Manto M, et al. ARSACS: a treatable hereditary ataxia with high prevalence in Quebec. Lancet Neurol. 2022;21(9):788-789. PMID:36117101
  2. Takahashi H, Ikeuchi T, Honma Y, et al. Dentatorubral-pallidoluysian atrophy (DRPLA): clinical features are closely correlated with unstable expansions of the CAG in the DRPLA gene. Ann Neurol. 1998;44(1):78-84. PMID:9667592
  3. Synofzik M, Nemeth AH. Recessive ataxias. Handb Clin Neurol. 2018;155:73-89. PMID:29891062
  4. Giunti P, Mantuano E, Frontali M. Hereditary cerebellar ataxias and related disorders: pathophysiology and therapeutic perspectives. Semin Neurol. 2014;34(3):289-296. PMID:25247594
  5. Harding AE. 'Idiopathic' late onset cerebellar ataxia. A clinical and genetic study of 36 cases. J Neurol Sci. 1981;51(2):259-271. PMID:7276990
  6. Bird TD. Hereditary Ataxia Overview. In: Adam MP, et al., eds. GeneReviews [Internet]. Seattle (WA): University of Washington; 1998. PMID:20301317
  7. Pilch J, Jamroz E, Kozacki J, et al. ARSACS with pontine fibre loss and additional clinical features. Cerebellum. 2012;11(4):1059-1063. PMID:22419088
  8. Obayashi M, Stevanin G, Synofzik M, et al. Progressive Myoclonus Epilepsy. Brain. 2021;144(12):3545-3564. doi:10.1093/brain/awab187
  9. Fogel BL, Perlman S. Clinical features and molecular genetics of autosomal recessive cerebellar ataxias. Lancet Neurol. 2007;6(3):245-257. PMID:17303529
  10. Zeigelboim BS, Klagenberg KF, Stumpf MA, Oliveira CD. ARSACS: a Brazilian case series. Cerebellum Ataxias. 2020;7:10. doi:10.1186/s40673-020-00118-0