유병률의 지역 차이
미국: 25만 명당 약 0.3명으로 드뭅니다 2,3)
아이슬란드: 25만 명당 약 19명으로 세계에서 가장 빈도가 높은 지역 중 하나입니다 5,6)
고유병률 지역: 남인도, 사우디아라비아, 아이슬란드, 북유럽에서 빈도가 높습니다 5,7)
기타 지역: 비교적 드뭅니다. 근친 결혼이나 복합 이형접합에서 발생합니다.
반점각막이상증(macular corneal dystrophy: MCD)은 각막 실질에 글리코사미노글리칸(주로 케라탄 황산)이 축적되는 유전성 각막이상증이다. 상염색체 열성 유전 형태를 취하며, 제16번 염색체 장완(16q22)에 위치한 CHST6 유전자의 돌연변이가 원인이다1,3). 과거에는 Groenouw 각막이상증 II형 또는 Fehr 각막이상증이라고도 불렸다.
다른 많은 각막 실질 이상증(과립상, 격자상)이 상염색체 우성 유전인 반면, 본 질환은 상염색체 열성 유전을 취하는 점이 특징적이다. 일본에서는 과립상 각막이상증(I형, II형), 격자상 각막이상증(I형, IIIA형), 교양적상 각막이상증과 함께 4대 각막이상증으로 꼽히며, 이들로 각막이상증 전체의 약 96%를 차지한다. 이 중 전자는 상염색체 우성 유전, 후자(교양적상, 반점상)는 상염색체 열성 유전이다.
IC3D(International Committee for Classification of Corneal Dystrophies) 분류에서 MCD는 실질 이영양증의 한 유형으로 위치합니다 1). Aggarwal 등이 Survey of Ophthalmology 2018년 리뷰에서 이 질환을 “드물지만 시각 기능에 큰 영향을 미치는 실질 이영양증”으로 상세히 기술하고 진단 및 치료 체계를 요약했습니다 4). IC3D 분류 제2판에서는 각막 이영양증이 카테고리 1~4로 분류되며, 원인 유전자, 병리학적 소견, 임상 양상의 증거 강도에 따라 구분됩니다 1). MCD는 CHST6 유전자 돌연변이의 동정으로 카테고리 1(유전자 수준에서 확립된 이영양증)으로 분류됩니다.
이 질환의 역사적 배경으로는 1890년 Groenouw에 의해 처음 기술되었고, 이후 과립형 이영양증을 “I형”, 반점형(macular) 이영양증을 “II형”으로 부르는 관례가 생겼습니다. 1938년 Jones와 Zimmerman이 독립 질환으로 확립했고, 2000년 Akama 등이 CHST6 유전자를 동정하여 분자적 기반을 밝혔습니다 3).
전 세계적으로 지역 차이가 크며, 유병률이 높은 지역에서는 가족 내 집적을 보입니다. 상대적으로 드문 질환입니다.
유병률의 지역 차이
미국: 25만 명당 약 0.3명으로 드뭅니다 2,3)
아이슬란드: 25만 명당 약 19명으로 세계에서 가장 빈도가 높은 지역 중 하나입니다 5,6)
고유병률 지역: 남인도, 사우디아라비아, 아이슬란드, 북유럽에서 빈도가 높습니다 5,7)
기타 지역: 비교적 드뭅니다. 근친 결혼이나 복합 이형접합에서 발생합니다.
면역 표현형
I형: 각막과 혈청 모두 케라탄 황산염 음성 2)
IA형: 각막 각질세포 내 양성, 혈청 음성 2)
II형: 각막과 혈청 모두 케라탄 황산염 양성 2)
임상 양상: 세 유형 모두 표현형이 동일하며 세극등으로 구별할 수 없습니다 2,8)
MCD의 면역 표현형은 항케라탄 황산염 단일클론항체를 사용한 각막 및 혈청 내 케라탄 황산염 양으로 분류됩니다 2,3).
| 표현형 | 각막 케라탄 황산염 | 혈청 케라탄 황산염 |
|---|---|---|
| I형 | 음성 | 음성 |
| IA형 | 양성 (세포 내) | 음성 |
| II형 | 양성 | 양성 |
대부분의 환자는 I형 또는 IA형으로 분류됩니다. 그러나 임상적으로 이러한 아형을 구별하는 것은 중요하지 않으며, 검사 소견으로 감별할 수 없습니다2,8).

임상 소견의 전형적인 진행 패턴은 다음과 같습니다.
임상적으로 각막 실질에 미세한 침착이 미만성으로 나타나며 젖빛 유리처럼 혼탁해집니다. 혼탁은 진행됨에 따라 실질 전층에 걸쳐 나타나고, 중앙부에서 주변부로 퍼집니다. 그 후, 옅은 혼탁에 더하여 회백색의 작고 불규칙한 모양의 여러 혼탁이 실질 얕은 층에서 깊은 층까지 관찰됩니다. 9)
초기 소견
진행기 소견
전층 침범: 혼탁이 실질 전층에 걸쳐 있음
주변부 확장: 혼탁이 중심에서 주변부로 퍼짐
각막 얇아짐: 중심 각막 두께 감소
내피 및 데스메막 침착: 깊은 구조에도 이상 물질 축적
세극등 현미경 검사에서 각막 전체가 미만성으로 혼탁하며, 그 안에 회백색의 불규칙한 반점상 침착이 관찰됩니다. 슬릿 광선으로 광학 절편을 만들면 중심부에서는 침착이 얕은 층에, 주변부에서는 깊은 층에 위치하는 특징적인 분포를 보입니다. 반점상 병변은 동심원 모양으로 나타나는 경우가 많습니다8).
혼탁이 윤부까지 미칠 수 있으며, 이 점은 다른 각막 이영양증과의 중요한 감별점입니다. 과립형 각막 이영양증이나 격자형 각막 이영양증에서는 윤부가 투명하게 남는 경우가 많은 반면, MCD에서는 각막 전체가 윤부까지 혼탁해지는 경우가 드물지 않습니다2,8). 또한 불규칙 난시의 출현은 전부 실질의 침착과 관련이 있으며, 각막 감각 저하가 나타날 수도 있습니다. 내피에도 이상 물질이 침착되므로 진행된 경우 내피 기능 저하로 인한 실질 부종이 동반될 수 있습니다8).
자연 경과는 개인차가 있지만, 일반적으로 다음과 같은 단계를 거칩니다.
MCD는 진행성 질환으로, 일생 동안 시 기능이 지속적으로 저하된다는 점에서 시력 장애가 경미한 과립형 각막 이영양증 I형이나 격자형 각막 이영양증의 일부 아형과 예후가 크게 다릅니다4,8).
원인 유전자는 **CHST6(탄수화물 설포트랜스퍼라제 6)**입니다3). 16q22에 위치하며, 각막 프로테오글리칸의 N-아세틸글루코사민에 황산기를 전달하는 효소를 코딩합니다. 이 유전자의 돌연변이 유형은 매우 다양하며, 미스센스 돌연변이, 넌센스 돌연변이, 프레임시프트 돌연변이, 5’ 상류 영역 결실 등이 여러 민족에서 보고되었습니다3,7).
상염색체 열성 유전이므로, 일반적으로 발단자의 부모 모두가 보인자입니다. 근친혼이 많은 지역이나 집단에서 특히 발병 빈도가 높아지는 경향이 있습니다. 다른 가계 간의 결혼으로 생긴 복합 이형접합체에서도 발병할 수 있습니다7).
Akama 등은 2000년에 CHST6를 본 질환의 원인 유전자로 동정하고, 면역표현형 I형과 II형이 모두 동일한 유전자좌의 돌연변이에 의해 발생함을 보였습니다3). 이 발견은 면역표현형의 차이가 단일 유전자의 서로 다른 돌연변이 패턴에 의해 결정된다는 것을 시사하는 중요한 소견이며, 이후 유전자 진단 체계의 기초가 되었습니다.
보고된 돌연변이 유형은 200종 이상이며, 미스센스 돌연변이가 가장 많습니다. Sultana 등은 남인도 환자군에서 다수의 새로운 돌연변이를 동정하여, 해당 지역의 높은 빈도가 지역 특이적 돌연변이의 축적에 의한 것임을 보였습니다7). 사우디아라비아와 아이슬란드에서도 유사한 지역적 집적이 보고되었으며, 인구 집단의 역사적 배경(창시자 효과 및 근친혼 관습)이 발병 빈도에 기여하는 것으로 생각됩니다5,6,7).
발병 빈도는 지역에 따라 다르며, 비교적 드문 질환입니다9). 과립상 각막 이영양증 등 다른 각막 이영양증에 비해 발병 사례가 적고, 복합 이형접합체나 근친혼 배경을 가진 가계에서 보고되는 경향이 있습니다.
확진을 위해서는 CHST6 유전자 검사가 유용합니다. 유전자 검사는 시설 인증을 받은 의료 기관에서 시행 가능합니다. 그러나 많은 기관에서는 세극등 현미경을 이용한 임상 진단이 주가 됩니다. 향후 자녀의 발병 위험 평가나 임상 소견이 전형적이지 않은 증례의 확진에 유용합니다.
MCD를 의심하게 되는 계기는 “양안성, 진행성, 각막 전체가 미만성으로 혼탁해지는 청소년~젊은 성인”입니다. 먼저 자각 증상(시력 저하, 눈부심, 자극감)의 경과, 가족력, 근친혼력을 자세히 청취합니다. 다음으로 세극등 현미경을 통한 각막 소견 평가, 내피 기능 평가, 필요에 따라 유전자 검사를 시행하는 것이 표준입니다.
진단의 기본이 되는 검사입니다. 충혈이나 각막 부종이 없는 양안성 각막 혼탁이 보이면 각막 이영양증을 의심합니다. MCD에서는 다음과 같은 소견이 특징적입니다.
많은 각막 이영양증이 슬릿 레벨에서 불연속적인(침착물 사이에 투명한 부분이 있는) 병변으로 관찰되는 반면, MCD는 예외적으로 미만성 혼탁 패턴을 나타냅니다. 격자 각막 이영양증 I형 및 교양 방울 각막 이영양증과 함께 “미만성으로 관찰되는 각막 침착”의 대표적인 예로 특징지어집니다.
확진을 위해 CHST6 유전자 분석이 유용합니다. 인증된 의료기관에서 시행 가능합니다.
조직학적으로 알시안 블루 염색 및 콜로이드 철 염색에서 양성을 보이며, 각막 실질의 각막세포 내외에 저황산화 글리코사미노글리칸이 미만성으로 축적된 소견이 관찰됩니다2,8). 보우만층의 파열이 나타날 수 있으며, 진행된 경우 내피세포 내에도 이상 물질이 관찰됩니다. 데스메막에 구타타(guttae) 양상의 소견을 보일 수도 있습니다.
| 질환 | 유전 양식 | 특징 |
|---|---|---|
| 과립상 각막 이영양증 | 상염색체 우성 | 경계가 명확한 과립상 침착물 (사이에 투명한 부분 있음) |
| 격자상 각막 이영양증 I형 | 상염색체 우성 | 선상 및 망상 격자선 (아밀로이드) |
| 교질 방울 모양 각막 이영양증 | 상염색체 열성 | 오디 모양 또는 띠 모양의 융기성 병변 |
| Schnyder 결정성 각막 이영양증 | 상염색체 우성 | 바늘 모양 결정, 고지혈증 동반 |
| 선천성 각막 실질 이영양증 | 상염색체 우성 | 출생 시부터 존재, 실질 비후 |
| 전신성 점액다당류증 (각막형) | 열성/X-연관 | 전신 증상 동반 |
이 외에도 후부 무정형 각막 이영양증(PACD)과 데스메막 전방 각막 이영양증(PDCD)이 감별 진단에 포함됩니다. 전신성 점액다당류증(헐러, 샤이에, 모르키오 증후군 등)도 각막 혼탁을 유발할 수 있으므로 전신 소견을 포함한 평가가 필요합니다8).
세극등 현미경 검사에서 미만성의 젖빛 유리 모양 각막 혼탁과 반점 침착을 확인하고, 양안성·진행성, 가족력, 발병 연령(10~30세)을 바탕으로 임상 진단을 내립니다. 확진에는 CHST6 유전자 검사가 유용합니다.
MCD 치료의 목표는 (1) 시기능 유지 및 회복, (2) 안구 표면 안정화를 통한 통증 및 자극 증상 완화, (3) 합병증(상피 미란, 감염) 예방의 세 가지로 요약됩니다. 근본적인 원인 치료는 없으므로 병기와 증상에 따라 단계적 중재가 이루어집니다.
본 질환의 진행을 억제하는 약물 요법은 확립되어 있지 않습니다8). 증상 완화를 위해 다음을 시행합니다.
시력 저하가 진행된 증례에서는 각막 이식술이 유일한 근치적 방법입니다. 내피 병변 유무에 따라 수술 방식을 선택합니다.
MCD에서는 내피 세포에도 이상 물질이 침착될 수 있으므로, 깊은 부위까지 병변이 있는 경우 DALK보다 PKP가 선택되는 경향이 있습니다7). 내피 이상을 동반하는 경우 전층 각막 이식이 적응됩니다. 수술 전 상세한 내피 평가(스페큘러 및 공초점 현미경)가 수술 방식 결정의 핵심입니다.
DALK 후 재발률은 낮게 보고되며, 약 5% 정도입니다. PKP 후 이식편 생존율은 양호하여 많은 보고에서 장기 생존이 가능하지만, 수술 후 수년에서 십수년 경과 후 이상 물질이 이식편에 재침착되는 예도 보고되었습니다8). Al-Swailem 등의 사우디아라비아 시리즈에서는 MCD에 대한 PKP 후 생존율은 양호하지만 일부 증례에서 장기 경과 중 재발이 관찰되었습니다8). 또한 Reinhart 등의 AAO 리뷰에서는 실질 이영양증에 대해 DALK가 PKP와 동등 이상의 시력 회복과 낮은 내피 세포 소실률을 달성하는 것으로 나타났습니다9). Unal 등의 다기관 연구에서도 MCD를 포함한 실질 이영양증에 대한 DALK의 유효성이 보고되었습니다.
일반적으로 각막 이식편의 수술 후 재발은 원질환의 분자 병태가 숙주 측에 잔존하기 때문에 발생합니다. DALK에서는 숙주의 내피와 Descemet막 전층이 보존되므로 내피 병변이 있는 증례에서는 병변이 진행될 수 있음에 유의해야 합니다. 수술 후 장기적인 정기 관찰(시력, 세극등 검사, 내피 세포 밀도 측정)이 필요합니다.
CHST6 유전자는 탄수화물 설포트랜스퍼라제 6(carbohydrate sulfotransferase 6)을 코딩합니다3). 이 효소는 케라탄 분자 상의 N-아세틸글루코사민에 황산기를 전달하는 역할을 하며, 각막 프로테오글리칸에 포함된 케라탄 황산(keratan sulfate: KS)의 정상 합성에 필수적입니다.
유전자 변이로 효소 활성이 소실되면 황산화가 불충분한 저황산화 케라탄 황산이 합성됩니다. 이 이상 케라탄 황산은 용해도가 낮아 각막 실질의 각막 세포 내외에 이상 침착됩니다2,3).
케라탄 황산의 양적·질적 이상은 다음과 같은 연쇄적 병태를 초래합니다.
글리코사미노글리칸의 축적은 실질 각막세포의 세포 내외에서 관찰되며, 병변이 진행되면 보우만막, 데스메막, 내피세포로 확산됩니다. I형에서는 이개 연골에서도 효소 활성 감소가 확인되어, 전신적 케라탄 황산 대사 이상의 부분 증후일 가능성이 시사됩니다2). 그러나 임상적으로 전신 증상은 드물며, 각막을 주 증상으로 하는 국한성 질환으로 취급됩니다.
각막 프로테오글리칸 중 루미칸은 콜라겐 섬유 직경을 약 25 nm로 조절하는 역할을 하며, 케라토칸과 미메칸은 섬유 간격을 균일하게 유지합니다. 이들 SLRP의 황산화 측쇄가 짧고 불완전한 경우 콜라겐 섬유는 두께에 변동이 생기고 섬유 간격도 불균일해집니다. 결과적으로 각막 실질 내 광산란이 증가하여 임상적으로 젖빛 유리 모양의 혼탁으로 관찰됩니다.
각막 투명성 유지는 고전적으로 Maurer 격자 이론으로 설명되며, 콜라겐 섬유의 정연한 격자 배열에 의한 광간섭 상쇄에 기인합니다. MCD에서는 이 격자 구조가 SLRP 이상으로 붕괴되어 투명성이 소실됩니다2,4).
최근 기초 연구에서는 CHST6 돌연변이로 인한 자가포식 기능 장애가 각막세포의 파이롭토시스(염증성 세포사멸)를 유도하여 질환 진행에 기여할 가능성이 보고되었습니다8). 다른 각막 이영양증(과립형 II형 등)에서도 유사한 자가포식 이상이 보고되어, 각막 이영양증 전반의 공통 병태로 주목받고 있습니다.
영구적인 치료 전략으로 유전자 표적 치료가 제안되었습니다8). Meesmann 각막 상피 이영양증에서 CRISPR/Cas9을 이용한 유전자 편집의 기초 연구가 진행 중이며, MCD에서도 향후 치료 옵션이 될 가능성이 있습니다. 그러나 정상 대립유전자에 대한 의도하지 않은 편집(오프타겟 효과), 각막 실질 세포로의 효율적인 유전자 전달 방법 확립, 장기 안전성 검증 등 임상 적용을 위해서는 많은 과제가 남아 있습니다.
각막 내에 축적된 저황산화 케라탄 황산을 효소적으로 제거하는 접근법이 기초적으로 연구되고 있습니다. 전신 점액다당증에서 선행되고 있는 효소 대체 요법의 개념을 각막 국소에 적용하는 것이지만, 현재로서는 임상 적용에 이른 보고는 없습니다.
Descemet막 박리 각막 내피 이식술(DSAEK) 및 Descemet막 각막 내피 이식술(DMEK)은 주로 Fuchs 각막 내피 이영양증이나 수포성 각막병증을 대상으로 발전해 온 수술법이지만, MCD의 내피 병변 선행 예에 대한 적용도 향후 연구 과제로 간주됩니다. 현재로서는 실질과 내피가 모두 손상되는 이 질환에서는 전층 각막 이식술(PKP)이 현실적인 선택입니다. 향후에는 실질 성분만을 대체하는 심부 전층 각막 이식술(DALK)과 내피만을 대체하는 DMEK를 단계적으로 병용하는 ‘순차적 각막 이식술’의 개념도 제안되었지만, 모두 연구 단계입니다.
혈청 내 케라탄 황산 농도는 면역 표현형 II형 MCD 환자에서 정상보다 낮은 것으로 보고되며, 전신 대사 마커로서의 유용성이 논의되고 있습니다2). 향후 혈액 검사를 통한 선별 검사나 CHST6 돌연변이 가족의 조기 보인자 진단에 응용될 것으로 기대됩니다. 또한 인공지능을 이용한 세극등 이미지 자동 분석도 본 질환과 같은 희귀 질환의 조기 발견에 기여할 수 있는 연구 분야입니다.
상염색체 열성 유전이므로 환자의 형제자매 중 약 25%의 확률로 발병 사례가 포함될 수 있습니다. CHST6 유전자 검사를 통해 가족 내 선별 검사나 결혼 및 임신에 관한 유전 상담이 가능합니다. 근친혼 병력이 있는 가족이나 가족 내에 유사한 각막 혼탁이 있는 사례가 있는 경우 조기 전문의 의뢰가 권장됩니다.