복합카르복시효소 결핍증

복합카르복시효소 결핍증(Multiple carboxylasedeficiency)은 비타민 B군인 바이오틴에 의존적인 카르복시라제의 활성에 장애가 생기는유전성 대사질환입니다. 카르복시라제의 효소는 다음과 같이 세 가지가 있습니다.

ㆍ프로피오닐 코엔자임 A 카르복시라제(Propionyl CoA carboxylase)

ㆍ베타메틸크로토닐 코엔자임 A 카르복시라제(Beta-methylcrotonyl CoA carboxylase)

ㆍ피루베이트 카르복시라제(Pyruvate carboxylase) 

이들 카르복시라제는 지방산 합성, 아미노산 대사, 포도당 신합성에 폭넓게 관여합니다. 이러한 현상은 세포 내 바이오틴의운반과 대사에 결함이 생겨서 발생합니다. 혈액과 조직의 산도(pH)가낮아지는 산증(acidosis)이 나타나고, 피부에 붉은색의 발진이 넓게 퍼지며, 탈모와 성장 지연이 나타납니다. 신생아기나후기에 발병하는 경우는 치료가 가능합니다. 바이오틴 결핍증과 연관된 유전적 소인은 상염색체 열성 형질로유전됩니다.

복합카르복시 효소 결핍증은 매우 드문 질환입니다. 조기 발현형(early-onset form)은 대개 신생아기, 소아형(juvenile form)은 보통 생후 3개월 정도에 각각 발현됩니다. 복합카르복시 효소 결핍증은 약 14만 명당 한 명꼴로 발생하며, 발병 비율은 남녀 간에 차이가 없습니다.

복합카르복시효소 결핍증으로는

ㆍ프로피오닐 코엔자임 A 카르복시라제

ㆍ베타메틸크로토닐 코엔자임 A 카르복시라제

ㆍ피루베이트 카르복시라제의 결핍이 나타나는 상염색체 열성질환 등이 있습니다.

이러한 결핍은

ㆍ단백질과 연결된 비타민 B인 바이오틴을 방출하는 바이오티니다제(Biotinidase)의 장애

ㆍ세 가지 종류의 카르복시라제(Carboxylase)를 바이오틴과이어주는 데 필요한 완전카르복시라제 합성효소(Holocarboxylase synthetase)의 결함에의해 생깁니다.

원인이 되는 변이 유전자는 21번 염색체의 큰팔증(장완)에 위치(22q22.1)하고있습니다. 상염색체 열성 유전질환은 각각의 부모로부터 질병 유전자를 하나씩 물려받았을 때 생깁니다. 개인이 하나의 정상 유전자와 하나의 질환 유전자를 받았다면 그 사람은 그 질환의 보인자(Carrier)가 되지만 질병의 증상은 대개 나타나지 않습니다.

부모가 모두 보인자인 경우 아이에게 질병이 유전될 확률은 25%, 그아이가 부모처럼 보인자가 될 확률은 50%, 아이가 정상 유전자만 물려받아 유전적으로 정상일 확률은 25%입니다. 이 확률은 남녀 모두 동일합니다.

원인이 되는 변이 유전자는 3번 염색체의 짧은 팔(단완)에 위치(3p25)하고있습니다. 인간의 세포 핵 안에는 개인의 유전 정보를 가지고 있는46개의 염색체가 있습니다. 이 46개의 염색체는 22쌍의 상염색체와 1쌍의 성염색체로 구성됩니다.

성염색체의 경우 남성은 X와Y 염색체, 여성은 2개의 X 염색체로 이뤄져 있습니다. 이들 각각의 염색체는 ‘p’라고 불리는 단완과 ‘q’라고 불리는 장완으로 구성됩니다. 염색체를 염색하면 띠 모양의 염색대(band)가 관찰됩니다. 각각의 염색대에는 번호가 매겨져 있습니다. 예를 들어 ‘3p25’는 3번 염색체의 단완에 있는 25 염색대를 의미합니다.

복합카르복시효소 결핍증은 대개 출생 후 1년 이내(생후 첫째 주 또는 몇 달 안에)에 나타납니다. 대사 장애의 결과로 혈액과 조직에 산증을 나타냅니다. 대사증 자체만으로도권태감, 오한, 발열 등의 증상이 발생합니다. 넓게 피부에 퍼진 발진, 반복되는 구토, 자극 과민성이 산증에 의한 결과로도 나타날 수 있습니다.

또한 효소 카르복시라제의 지방산 생성과 아미노산 대사의 장애로 다른 증상들이 나타납니다. 이때는 탈모, 발작, 근육긴장성 저하, 면역 체계의 장애가 생길 수 있습니다. 조화운동불능(Ataxia), 청력 상실, 심한 근시, 호흡 부전도 생길 수 있습니다.

복합카르복시효소 결핍증을 지닌 생태에서 태어난 신생아의 25~50%가다음 가운데 한 가지 이상의 증상을 보입니다.

ㆍ조화운동불능, 졸음증, 결막염, 혈청 속 암모니아의 농도 저하, 탈모, 호흡곤란, 시력장애

복합카르복시효소 결핍증을 지니고 태어난 신생아의 10~25%는다음 가운데 한 가지 이상의 증상을 보입니다.

ㆍ 혼수, 설사, 구토, 곰팡이 감염

복합카르복시효소 결핍증을 지니고 태어난 신생아의 10% 이하는다음 가운데 한 가지 이상의 증상을 보입니다.

ㆍ 간비대, 비장비대, 언어장애

복합카르복시효소 결핍증은 특정 효소 결핍에 의해 특징적인 증상이 나타나는 질환입니다. 이는 환자의 증상을 기초로 철저한 정밀 진단 검사와 전문의의 신체 검진과 질병력을 종합해 진단이 내려집니다. 신생아의 정밀 검사가 이뤄집니다. 가족력 검사를 통해 유익한 진단을내릴 수 있습니다. 산전검사가 마련돼 있습니다.

대사 장애에 의한 산증이 나타나기 때문에 혈액과 소변검사를 통해 산증의 정도를 확인할 수 있습니다. 또한 혈액 검사를 통해 이 질환에서 부족한 세 가지 효소 프로피오닐 코엔자임A 카르복시라제, 베타메틸크로토닐 코엔자임 A 카르복시라제, 피루베이트 카르복시라제의 결핍된 정도를 알 수 있습니다.

청력과 시력에 이상이 나타나기 때문에 청력과 시력에 대한 평가를 위해 정밀한 청각 검사, 안저 검사, 시야 검사가 필요합니다. 경련에 대한 진단과 치료 반응 평가를 위해 뇌전도를 확인해 보아야 합니다. 뇌전도를통해 다양한 경련의 양상 확인과 치료에 반응하는 정도로 정상으로 돌아왔는지를 평가할 수 있습니다.

이 질환은 바이오틴과 관련된 효소 장애임이 분명히 알려져 있어서 원인이 되는 바이오틴을 보충하는 방법으로치료합니다. 비타민 B군인 바이오틴을 구강으로 섭취해 치료합니다. 산증이 지속되면 복구할 수 없는 심각한 합병증을 남길 수 있기 때문에 진단이 내려지자마자 신속하게 치료하는것이 매우 중요합니다. 일단 바이오틴 치료를 시작하면 증상이 사라지고,경련의 경우 뇌전도를 통해 보면 완전히 정상으로 돌아왔음을 알 수 있습니다.

가족과 환자를 위해 유전 상담을 하는 것이 도움이 됩니다. 추가적인치료로는 증상의 완화를 목표로 하는 대증요법과 각종 부작용과 합병증을 조절하고 완화시키기 위한 지지요법을 시도할 수 있습니다.