척수성 근위축증이 발병하면 척수에 존재하는 운동신경세포가 사라지는데, 이 세포는 근육의 움직임과 힘 조절에 필수적입니다. 뇌, 척수와 함께 우리 몸의 신경계일부를 이루는 운동신경세포는 중추신경계로부터 받은 신호를 전달하여 근육활동을 조절합니다.
이러한 운동신경세포가 소실되면 근육이 중추신경계로부터 신호를 받지 못하므로, 근육의 힘이 점점 약해지고 근육의 부피도 감소합니다.
다른 희귀 근신경계 질환과는 달리, 척수성 근위축증을 일으키는 유전적 원인에 대해서는 명확히 알려져 있습니다.
척수성 근위축증을 일으키는 원인은 무엇일까요?
척수성 근위축증은 SMN1 (survival motor neuron 1)이라는 유전자의 변이에 의해일어납니다. 이 유전자는 운동신경세포를 유지하는 SMN (survival motor neuron)단백질을 만들어내는 역할을 합니다. 척수성 근위축증 환자는 SMN1 유전자의 한 쌍이 모두 변이되어 있으며, 이로 인해 SMN 단백질 생산이 감소합니다. SMN 단백질이 적절한 만큼 만들어지지 않으면, 척수 내 운동신경세포가 소실되어 근육이 뇌로부터 적절한 신호를 받지 못하게 됩니다.
운동신경세포의 퇴화는 근력과 근육의 부피가 점차 감소하는 결과로 이어집니다.
예시적인 목적일 뿐임
척수성 근위축증은 증상이 발생하는 나이와 그 심한 정도에 따라 증상이 매우 다르게 나타날 수 있다는 사실이 중요합니다. 환자들은 어깨나 허벅지, 골반 같은 몸의 중심에서 가장 가까운 근육부터 점차적으로 약화되는 증상을 겪습니다. 이러한 근육들이 제 기능을 해야 머리를 가누고 움직이기, 똑바로 앉기, 네발기기, 걷기 같은 활동이 가능합니다. 이 질환을 가진 환자들은 호흡기능이나 음식물을 삼키는 기능에 영향을 받을 수 있습니다.
척수성 근위축증은 인지, 즉 지식을 얻고 생각과 경험 및 감각을 통해 이해하는 정신적 과정과 연관된 신경세포에는 영향을 미치지 않는 것으로 알려져 있습니다. 이전의 연구에 따르면, 척수성 근위축증에 걸린 소아청소년 환자의 지능은 정상이었다고 합니다. 따라서, 학령기 어린이의 경우, 지속적인 인지 및 지적 발달을 돕기 위한 특별한 시설과 교육이 필요할 수 있습니다.
모든 척수성 근위축증 환자는 “백업 유전자”인 SMN2 유전자를 한 개 이상 가지고 있습니다. SMN2 유전자는 SMN1 유전자와 구조는 비슷하지만, SMN2 유전자가만들어내는 SMN 단백질 중 적은 양(10%)만 완전히 제 기능을 합니다. 이 적은 양의 SMN 단백질은 중추신경계에서 운동신경세포의 생존을 유지하기에 충분하지 않습니다.
SMN2 유전자의 수는 사람마다 다를 수 있으며, SMN2 유전자 수가 많을수록 척수성근위축증의 증상이 덜 심각하게 나타납니다. 그러나, 척수성 근위축증의 증상의 심한정도는 매우 다양하며, SMN2 유전자 수 하나만 가지고 질환의 심한 정도를 예측하기는 어렵습니다. 그러므로 전문가들은 SMN2 유전자 수에만 의존하지 말고, 환자의 기능을 바탕으로 하여 치료에 필요한 결정을 내릴 것을 권장합니다.
이 대체 유전자의 발견으로 말미암아 SMN2 유전자가 더 많은 SMN 단백질을 생산할 수 있도록 돕는 잠재적 치료법을 개발할 수 있는 기회가 생겼습니다.
척수성 근위축증은 어떻게 유전될까요?
척수성 근위축증은 상염색체 열성 질환인데, 이는 부모 각각으로부터 변이된 SMN1 유전자를 하나씩 받아야 질환이 발생한다는 것을 뜻합니다. 부모로부터 변이된 SMN1 유전자를 하나만 받은 사람을 “보인자”라고 하며, 보통은 척수성 근위축증 증상이 나타나지 않습니다.
척수성 근위축증의 가족력이 있다면 보인자가 될 확률이 평균보다 높아집니다. 2세계획을 위해서는, 가족 내에 어떤 변이가 있는지 의사와 상담해보는 것이 도움이 될 수 있습니다. 만일 의미 있는 변이가 확인되었다면 적절한 검사를 시행해야 합니다.
- 확인된 변이가 SMN1 유전자 결손이라면 유전자 복제수 검사가 필요할 수 있습니다.
가족의 유전자 변이가 확인되지 않는다면 유전자 복제수 검사를 추가로 시행할 수 있습니다. 검사가 진행되기 전에 가족력을 통해 보인자가 될 확률을 계산할 수 있으며 결과가 정상이라면 보인자가 될 확률은 낮습니다 .
척수성 근위축증 선별 검사는 병원에서 시행할 수 있습니다. 이를 통해 앞으로 척수성 근위축증이 있는 아이를 출산할 위험성에 대한 정보를 의료진으로부터 얻을 수 있습니다.
유전 상담사의 역할에 대해 알고 싶으시면 여기를 클릭하세요.
숫자로 보는 SMA
| • | 국내에서 태어나는 약 11,000명의 아기 중 한 명꼴로 발병합니다. |
| • | 이를 연간으로 환산하면 한 해 30명의 SMA 신생아가 태어나는 셈입니다. |
| • | 대략 55명의 사람 중 한 명이 보인자일 수 있습니다. |
REFERENCES
1. Lunn MR, Wang CH. Spinal muscular atrophy. Lancet. 2008;371(9630):2120-2133. 2. Wang CH, et al. Consensus statement for standard of care in spinal muscular atrophy. J Child Neurol. 2007;22(8):1027-1049. 3. Kolb SJ, Kissel JT. Spinal muscular atrophy. Arch Neurol. 2011;68(8):979-984. 4. Butchbach ME. Copy number variations in the survival motor neuron genes: implications for spinal muscular atrophy and other neurodegenerative diseases. Front Mol Biosci. 2016;3:7. 5. Darras BT, Royden Jones H Jr, Ryan MM, De Vivo DC, eds. Neuromuscular Disorders of Infancy, Childhood, and Adolescence: A Clinician’s Approach. 2nd Ed. London, UK: Elsevier;2015. 6. von Gontard A, et al. Neuromuscular Disorders. 2002;12:130-6. 7. Markowitz JA, Singh P, Darras BT. Spinal muscular atrophy: a clinical and research update. Pediatr Neurol. 2012;46(1):1-12. 8. Prior TW; Professional Practice Guidelines Committee. Carrier screening for spinal muscular atrophy. Genet Med. 2008;10(11):840-842. 9. D’Amico A, Mercuri E, Tiziano FD, Bertini E. Spinal muscular atrophy. Orphanet J Rare Dis.2011;6:71. 10. Part JE, et al. Ann Lab Med 2020; 40(4): 326-330