멜라스 (MELAS)

♧ 멜라스 (MELAS) ♧

 

1. 멜라스란? 
멜라스(MELAS; Mitochondrial Encephalopathy, Lactic Acidosis, and Stroke-like episodes)는 미토콘드리아 뇌병증, 젖산산증(lactic acidosis), 뇌졸중 유사 삽화를 특징으로 하는, 신경계와 근육에 주로 영향을 미치는 미토콘드리아 질환입니다. 멜라스는 가장 흔한 미토콘드리아 질환 중 하나로, 발생률은 약 4,000명당 한 명으로 추정됩니다. 인종 및 성별에 따른 유병률의 차이는 없습니다.

2. 멜라스의 증상 
멜라스의 주요 증상에는 뇌졸중 유사 삽화, 뇌전증성 발작, 반복적인 편두통 유사 두통, 저신장, 청력 손실, 근육 약화, 젖산산증, 당뇨병, 심장 질환, 그리고 위장관 운동장애가 포함됩니다. 질병의 경과는 일반적으로 재발과 완화가 반복되는 패턴을 보이며, 신경학적 기능장애와 뇌병증이 반복적인 뇌졸중 유사 삽화로 인해 점차 악화되는 경과를 보입니다.

☆ 뇌졸중 유사 삽화 : 멜라스에서 나타나는 뇌졸중 유사 삽화는 이 질환의 대표적인 특징입니다. 대표적으로 환자는 편마비, 반맹(hemianopsia)과 같은 급성 신경학적 증상을 보이며, 삽화 초기에는 구토와 두통을 동반할 수 있습니다. 뇌졸중 유사 삽화는 혈관 폐색이 없고, 특정한 혈관 영역과 일치하지 않기 때문에 뇌졸중 유사라고 묘사합니다. 이러한 뇌졸중 유사 삽화는 MRI 검사를 반복할 때마다 위치가 이동하는 모습을 보입니다.

 

☆ 뇌전증성 발작 : 멜라스 환아는 발작과 시각 이상을 경험할 수 있고, 이어서 편마비가 발생할 수 있습니다. 발작 유형은 강직성-간대성 발작 또는 간대성 발작이 흔합니다. 어린 나이에 발병한 소아는 약물 저항성 뇌전증으로 이행할 확률이 더 높습니다.

 

☆ 편두통 유사 두통 : 뇌졸중 유사 삽화는 편두통 또는 편두통 유사 두통으로 나타날 수 있고, 일부 환자에서는 이러한 두통이 뇌졸중 유사 삽화의 유일한 증상일 수 있습니다.

 

☆ 기타 증상 : 시신경 위축으로 인한 시력 상실, 색소성 망막병증으로 인한 야맹증, 당뇨병의 잠재적 징후로서의 다음다갈증(polydipsia)과 다뇨증(polyuria), Wolff-Parkinson-White 증후군과 같은 심장 전도 이상이나 심근병증으로 나타나는 심계항진과 호흡곤란, 말초신경병증에 동반되는 사지의 무감각/저림/통증, 양극성 장애, 우울증, 자폐스펙트럼장애와 같은 정신 질환, 청력 손실, 그리고 m.3243A>G 변이와 연관된 알츠하이머성 치매가 동반될 수 있습니다.

한편 멜라스 환자는 2세에서 15세 사이에 첫 증상이 나타날 때까지 일반적으로 정상적인 발달을 보입니다. 발달 지연, 학습장애, 주의력결핍장애가 첫 번째 뇌졸중 유사 삽화에 선행하여 나타날 수 있고, 반복적인 편두통 유사 두통, 식욕 부진, 구토, 발작, 국소 신경학적 소견과 의식장애를 동반한 뇌병증 등으로 발병할 수도 있습니다.

3. 멜라스의 원인 
멜라스는 미토콘드리아 DNA의 돌연변이로 발생하는 미토콘드리아 유전 질환입니다. 여러 tRNA 변이가 멜라스 발병에 기여할 수 있으며, MTTL1 미토콘드리아 유전자의 돌연변이가 가장 흔하게 발견됩니다. 전체 환자의 약 80%에서 m.3243A>G가 발견되며, 약 10%에서 두 번째로 흔한 변이인 m.3271T>C가 관찰됩니다. 그 외에 POLG, BCS1L과 같은 다른 유전자의 변이도 멜라스와 유사한 표현형을 보일 수 있습니다.

4. 멜라스의 진단 
임상 증상 및 검사 소견, 유전자 검사 결과를 종합해 멜라스를 진단하게 됩니다.

 

☆ 혈액 및 뇌척수액 검사 : 급성 뇌졸중 유사 에피소드가 발생했을 때 멜라스를 진단할 수 있는 주요 지표는 혈액 및 뇌척수액의 젖산 수치 상승입니다. 한편 젖산산증은 멜라스 외에 조직의 저산소-허혈성 손상, 고혈당증, 저혈당증, 아미노산 및 지방산 대사장애에서도 나타날 수 있습니다.

 

☆ 유전자 검사 및 근육 생검 : 미토콘드리아 DNA 변이 분석은 혈액, 골격근, 모낭, 구강 점막 등 다양한 검체에서 시행될 수 있습니다. 혈액에서는 조혈 세포의 빠른 분열로 인해 m.3243A>G 변이를 감지하기 어려울 수 있으며, 매우 낮은 수준으로 분리될 수 있습니다. 따라서 유전자 검사가 정상으로 나왔음에도 불구하고 멜라스가 의심되는 경우에는 근육 생검을 시행해 병적인 근육 섬유 존재를 확인해 볼 수 있습니다.

 

☆ 영상 검사 : 뇌 MRI 검사에서 특정 혈관 영역과 일치하지 않는, 다양한 단계의 허혈을 보이는 다발성 경색이 흔하게 나타납니다. 초기 병변은 주로 후두엽 또는 두정엽에 나타나고, 추후 소뇌, 대뇌 피질, 기저핵, 시상에 영향을 미칩니다. 자기공명 분광법(MR spectroscopy)을 통해서는 중추신경계의 젖산 상승을 확인할 수 있습니다.

 

☆ 기타 검사 : 뇌전증에 대한 검사로 뇌파 검사를, 심장 전도 이상을 평가하기 위해 심전도 검사를 시행할 수 있으며, 심근병증이 의심되는 경우 심초음파 등을 시행할 수 있습니다.

5. 멜라스의 치료 
현재 멜라스의 진행을 효과적으로 늦추거나 중단시킬 수 있는 치료법은 없으며, 여러 가지 치료는 증상 관리 및 질병의 영향을 완화하기 위해 시행됩니다.

 

☆ 아르기닌(arginine) 및 시트룰린(citrulline) : 멜라스는 질산화물 결핍에 크게 영향을 받는 미토콘드리아 질환으로, 아르기닌 및 시트룰린과 같은 질산화물 전구체를 투여하면 질산화물의 가용성을 증가시켜 결핍의 영향을 줄일 수 있습니다. 따라서 아르기닌 투여를 통해 급성 뇌졸중 유사 삽화 중 뇌내 동맥의 질산화물 감소로 인한 혈관 확장 장애로 뇌 손상이 발생할 가능성을 완화할 수 있으며, 이러한 원리로 급성 뇌졸중 유사 삽화 시 아르기닌의 정맥 주사 투여가 권장됩니다. 또한 멜라스 환자는 저시트룰린혈증을 경험할 수 있고, 시트룰린의 보충을 통해서도 질산화물 생산을 증가시킬 수 있습니다.

 

☆ 기타 치료 : 다른 치료로는 코엔자임Q10, L-카르니틴과 같은 비타민 치료가 있습니다. 이러한 비타민은 미토콘드리아의 에너지 생산을 촉진하여 질병의 진행을 늦출 가능성이 있다고 여겨집니다.

 

☆ 발작 관리 : 멜라스 환자의 발작은 약물치료에 반응하지 않을 가능성이 있습니다. 특히 항발작약물 중 발프로산(valproic acid)는 미토콘드리아 독성이 있다고 보고되어 있으므로 피해야 하고, 다른 항발작약물을 사용해 발작을 관리하는 것이 중요합니다......( 세브란스 어린이병원 소아신경과 고아라 교수 )