메티오닌 대사 장애

메티오닌 대사에 여러 가지 결함이 생기면 호모시스테인(및 그 이량체인 호모시스틴)이 축적되어 혈전증, 수정체 탈구, 신경계 및 골격 장애 등의 부작용이 나타납니다.

호모시스테인은 메티오닌의 중간 대사산물로, 재메틸화되어 메티오닌을 형성하거나, 황 전환 반응에서 세린과 결합하여 시스타티오닌을 형성한 후 시스테인을 형성합니다. 시스테인은 이후 아황산염, 타우린, 글루타티온으로 대사됩니다. 재메틸화 또는 황 전환 반응의 다양한 결함은 질병의 원인인 호모시스테인 축적으로 이어질 수 있습니다.

메티오닌 대사의 첫 단계는 아데노실메티오닌으로 전환되는 것입니다. 이 과정에는 메티오닌 아데노실트랜스퍼라제라는 효소가 필요합니다. 이 효소 결핍은 메티오닌 수치 상승을 초래하지만, 이는 신생아 호모시스틴뇨증 선별 검사에서 위양성 결과를 초래할 뿐 임상적으로 유의미한 차이는 없습니다.

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고전적 호모시스틴뇨증

호모시스틴뇨증은 호모시스테인과 세린으로부터 시스타티온을 생성하는 시스타티온 베타 합성효소의 결핍으로 발생하는 질환으로, 상염색체 열성으로 유전됩니다. 호모시스테인은 축적되고 이량체화되어 호모시스테인 이황화물을 형성하고, 이는 소변으로 배출됩니다. 재메틸화는 손상되지 않으므로, 과잉 호모시스테인 중 일부는 메티오닌으로 전환되어 혈액에 축적됩니다. 과도한 호모시스테인은 혈전증을 유발하고, 특히 눈과 골격을 포함한 결합 조직(아마도 피브릴린에 작용하여)에 부정적인 영향을 미칩니다. 혈전증과 직접적인 노출은 신경계에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

동맥 및 정맥 혈전색전증은 모든 연령에서 발생할 수 있습니다. 많은 환자들이 수정체 이형성(수정체 아탈구), 정신 지체, 그리고 골다공증을 동반합니다. 환자들은 키가 크지 않더라도 마르팡 증후군과 유사한 표현형을 보일 수 있습니다.

진단은 신생아 선별검사를 통해 혈청 메티오닌 수치 상승을 통해 이루어지며, 혈장 호모시스테인 수치 상승이 진단을 확진합니다. 피부 섬유아세포 효소 검사도 시행합니다. 치료는 저메티오닌 식이와 고용량 피리독신(시스타티오닌 합성효소의 보조인자) 100~500mg을 하루 한 번 경구 투여하는 것입니다. 환자의 약 절반이 고용량 피리독신 단독 요법에 반응하기 때문에, 일부 임상의는 이러한 환자에게 메티오닌 투여를 제한하지 않습니다. 재메틸화를 촉진하는 베타인(트리메틸글리신) 또한 호모시스테인 수치 감소에 도움이 될 수 있으며, 100~120mg/kg을 하루 두 번 경구 투여합니다. 엽산 500~1000mcg을 하루 한 번 투여합니다. 조기에 치료를 시작하면 지능 발달은 정상이거나 거의 정상입니다.

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기타 형태의 호모시스틴뇨증

재메틸화 과정의 다양한 결함이 호모시스틴뇨증을 유발할 수 있습니다. 이러한 결함에는 메티오닌 합성효소(MS) 및 메티오닌 환원효소(MCP) 결핍, 메틸코발라민 및 아데노실코발라민 섭취 부족, 그리고 메티오닌 합성효소 작용에 필요한 5-메틸렌테트라하이드로폴레이트 생성에 필요한 메틸렌테트라하이드로폴레이트 환원효소(MTHFR) 결핍 등이 있습니다. 이러한 형태의 호모시스틴뇨증에서는 메티오닌 수치가 상승하지 않기 때문에 신생아 선별검사에서 발견되지 않습니다.

증상은 다른 형태의 호모시스틴뇨증과 유사합니다. 또한, 다발성 경화증과 MCP 결핍은 신경학적 장애 및 거대적아구성 빈혈과 관련이 있습니다. MTHFR 결핍의 임상 증상은 정신지체, 정신병, 쇠약, 운동실조, 경직 등 다양합니다.

MS 및 MSR 결핍증은 호모시스틴뇨증과 거대적아구성 빈혈의 존재를 통해 진단되며, DNA 검사로 확진됩니다. 코발라민 결핍증이 있는 경우, 영역간 빈혈과 메틸말론산혈증이 관찰됩니다. MTHFR 결핍증은 DNA 검사로 진단됩니다.

대체 요법은 MS, MCP 및 코발라민에 결함이 있는 환자의 경우 1일 1회 하이드록시코발라민 1mg을 근육 주사하고, 고전적 호모시스틴뇨증의 경우와 동일한 용량의 엽산을 투여하는 방식으로 시행합니다.

시스타티오니뇨증

이 질환은 시스타티오닌을 시스틴으로 전환하는 시스타티오나아제 결핍으로 인해 발생합니다. 시스타티오닌이 축적되면 소변으로 배출되는 양이 증가하지만, 임상적 증상은 없습니다.

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아황산염 산화효소 결핍증

아황산염 산화효소는 시스테인과 메티오닌 분해의 마지막 단계에서 아황산염을 황산염으로 전환하는데, 이 과정에는 보조 인자인 몰리브덴이 필요합니다. 이 효소 또는 보조 인자 결핍은 유사한 임상 증상을 유발하며, 둘 다 상염색체 열성으로 유전됩니다. 가장 심각한 형태의 경우, 신생아기에 발작, 근긴장저하, 간대성 근경련 등의 임상 증상이 나타나 조기 사망으로 진행됩니다. 경증의 경우, 뇌성마비와 유사한 임상 증상이 나타나고 무도병과 같은 움직임이 나타날 수 있습니다. 소변 아황산염 수치가 상승하면 진단을 내리고, 섬유아세포의 효소 수치와 간 조직의 보조 인자 수치를 측정하여 확진합니다. 치료는 보조적입니다.

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