미토콘드리아 장애
MFN2 돌연변이(CMT2A2): 미토콘드리아 외막의 미토푸신 2 이상으로 미토콘드리아 융합이 손상됩니다.
부검 소견: 말초 신경 및 시신경의 미토콘드리아가 비정상적으로 응집되고 원형화됩니다2).
계통성 변성 패턴: 긴 경로일수록 변성이 심하며, 말초에서 근위부로 ‘근위-원위 구배’가 역전되는 양상을 보입니다2).
샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease; CMT)은 유전성 운동 감각 신경병증(hereditary motor and sensory neuropathy; HMSN)의 총칭입니다. 말초 신경의 수초와 축삭을 유지하는 단백질을 코딩하는 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 유전적으로 이질적인 질환군입니다.
가장 흔한 유전성 신경근육 질환으로, 유병률은 약 1/2,500으로 추정됩니다4). 미국에서 약 126,000명, 전 세계적으로 약 260만 명이 이 질환을 앓고 있습니다.
분류는 전기생리학적 소견과 신경 생검 소견에 기반합니다.
CMT 증례의 약 절반은 CMT1A이며, 17번 염색체 17p11.2의 부분 중복으로 인한 PMP22 과발현이 원인입니다.
CMT는 기본적으로 유전성 질환으로, 상염색체 우성·열성·X연관 유전 형태를 보입니다. 그러나 TRPV4, MORC2, CADM3 등에서는 de novo 돌연변이(새로 발생한 돌연변이)에 의한 산발적 사례도 보고되어 있으며1,5,6), 가족력이 없어도 발병할 수 있습니다.
CMT는 서서히 진행되며, 일반적으로 발부터 증상이 시작됩니다.
CMT는 말초신경 질환이지만 안과적 소견을 동반할 수 있습니다.
유전자형에 따라 특이적인 전신 소견이 동반될 수 있습니다.
CMT2A(MFN2 돌연변이)에서는 시신경 위축이 환자의 9~20%에서 나타나며, 서서히 진행되는 시력 저하와 색각 이상을 유발합니다2). 그 외에 안구 운동 장애, 동공 이상, 망막 변화가 발생할 수 있습니다. CMT2C에서는 난청(29%)도 동반됩니다1). 안과적 증상은 CMT의 초기 증상이 될 수 있으므로 주의가 필요합니다.
CMT는 말초 신경 기능을 유지하는 유전자의 돌연변이로 인해 발생하며, 현재 80개 이상의 유전자가 관련된 것으로 알려져 있습니다. 분자 표적 검사로 확진된 개인의 약 90%는 PMP22, MPZ, GDAP1, MFN2, GJB1에 돌연변이를 가지고 있습니다.
주요 원인 유전자와 아형의 대응 관계는 아래와 같습니다.
| 유전자 | 아형 | 유전 방식 |
|---|---|---|
| PMP22(17p11.2 중복) | CMT1A(전체 CMT의 약 50%) | 상염색체 우성 |
| MFN2 | CMT2A2(CMT2 중 가장 흔함) | 상염색체 우성 |
| GJB1 | CMT1X | X-연관 |
| MPZ | CMT1B, CMT2I, CMT2J | 상염색체 우성 |
| SORD | CMT2・dHMN | 상염색체 열성 |
먼저 신경전도속도 검사로 탈수초형과 축삭형을 구별한 후, 분자 표적 검사(유전자 검사)를 시행합니다. 약 90%의 증례는 PMP22, MPZ, GDAP1, MFN2, GJB1 검사로 원인 돌연변이가 확인됩니다. 차세대 염기서열 분석(NGS) 및 전장 엑솜 분석(WES)의 발전으로 SORD, CADM3, NEFL 등 새로운 원인 유전자가 계속 발견되고 있습니다4,5,8).
CMT의 진단은 단계적으로 진행됩니다.
현재 CMT에 대한 질병 조절 약물 요법은 존재하지 않습니다. 치료는 대증 요법 및 지지 요법이 중심이며, 다학제 협력 접근이 중요합니다.
최상의 진료법이 확립되지 않았으므로, 개별 환자의 증상 및 진행 정도에 따른 맞춤형 대응이 필요합니다.
현재로서는 질병 조절 약물이 없으며, 대증 요법 및 지지 요법이 중심입니다. 재활, 보조기 요법, 외과적 교정을 결합한 다학제 협력 접근법이 기본입니다. 아스코르브산(비타민 C)의 무작위 대조 시험에서는 유의한 효과가 나타나지 않았습니다. SOLD 변이에 대한 알도스 환원효소 억제제 등 치료 가능성에 대한 연구가 여러 진행 중이며, 「최신 연구와 향후 전망」 항목을 참조하십시오.
CMT는 유전자형에 따라 병태 기전이 크게 다릅니다.
말초 수초의 생성 및 유지 결함이 신경 전도 속도 저하를 초래합니다. PMP22 과발현(CMT1A) 또는 MPZ 돌연변이(CMT1B)로 인한 수초 구조 이상이 기본 병태입니다.
미토콘드리아 장애
MFN2 돌연변이(CMT2A2): 미토콘드리아 외막의 미토푸신 2 이상으로 미토콘드리아 융합이 손상됩니다.
부검 소견: 말초 신경 및 시신경의 미토콘드리아가 비정상적으로 응집되고 원형화됩니다2).
계통성 변성 패턴: 긴 경로일수록 변성이 심하며, 말초에서 근위부로 ‘근위-원위 구배’가 역전되는 양상을 보입니다2).
이온 채널 이상
TRPV4 돌연변이(CMT2C): 비선택적 Ca²⁺ 투과성 양이온 채널의 기능 획득 돌연변이.
기전: Ca²⁺ 채널 활성 증가 및 PI(4,5)P2 결합 소실 → Ca²⁺ 과부하 → 축삭 미토콘드리아 수송 장애 및 축삭 변성1). 신경병증 돌연변이는 RhoA 결합을 손상시키고 신경돌기 신장을 억제합니다1).
축삭-신경교 상호작용
CADM3 돌연변이: 축삭의 CADM3와 슈반세포의 CADM4 결합이 주요 축삭-신경교 접착을 매개합니다.
Tyr172Cys 돌연변이: 새로운 이황화 결합을 생성하여 단백질 구조를 변화시킵니다. 돌연변이 단백질은 소포체에 머물러 세포 표면 발현이 감소합니다5).
소르비톨 탈수소효소의 기능 상실로 소르비톨이 축적됩니다. 당뇨병 마우스 모델에서도 좌골 신경에 소르비톨 축적으로 인한 신경병증이 유발됩니다4). 일부 증례에서는 근육 생검에서 데스민 양성 봉입체(잉여 단백질 근육병증 유사 소견)가 확인되며, 표현형 스펙트럼은 근육병증까지 확장됩니다7).
MORC2는 DNA 의존성 ATPase를 코딩하며, 후성유전적 침묵, 염색질 리모델링, DNA 복구, 전사 조절에 관여합니다. 일부 돌연변이는 MRI에서 Leigh 증후군 유사 병변을 보이지만, 말초혈액 미토콘드리아 기능은 정상으로 미토콘드리아 질환과는 다른 기전에 의한 것입니다6).
뉴로필라멘트 경쇄는 축삭의 구조적 안정성과 직경 유지에 필수적입니다. 우성 돌연변이는 gain-of-function으로 뉴로필라멘트 조립과 세포 내 소기관 수송을 손상시키고, 열성 돌연변이는 loss-of-function으로 NF 네트워크를 결여시킵니다8).
Hayashi 등(2023)은 MFN2 p.Arg364Trp 돌연변이를 가진 2예의 부검에서 시신경의 현저한 위축과 수초화 섬유 소실, 외측 슬상체의 심각한 신경 세포 소실, 일차 시각 피질 IV층의 대형 신경 세포 중등도 소실을 확인했습니다2). 말초 신경뿐만 아니라 시각 경로 전체의 계통적 변성이 입증되었습니다.
Rebelo 등(2021)은 CADM3 유전자 변이가 상지 우세의 비정형 CMT2를 유발한다고 보고했습니다 5). 축삭의 CADM3와 슈반세포의 CADM4 상호작용을 통한 축삭-신경교 접착 장애라는 새로운 병태 메커니즘을 제시하며, 이 경로가 새로운 치료 전략의 기반이 될 수 있다고 지적했습니다.
Della Marina 등(2024)은 NEFL 돌연변이의 15% 체세포 모자이크 현상이 신경근육 증상을 유발한다고 처음 보고했습니다8). 체세포 모자이크 현상도 임상적으로 발병할 수 있다는 발견은 유전 상담에서 병적 의미 평가에 중요한 시사점을 제공합니다.
MFN2 돌연변이 CMT2A2의 부검 연구를 통해 말초신경뿐만 아니라 시각 경로, 척수 후삭 등 다계통의 중추신경 변성이 밝혀졌습니다2). 이는 CMT를 말초신경 질환으로만 보는 관점을 재고하게 하는 발견입니다.
프로게스테론 길항제, 신경영양인자, 아스코르브산(비타민 C), 커큐민이 실험 모델에서 조사되었지만, 아스코르브산의 무작위 대조 시험에서는 유의한 효과가 나타나지 않았습니다.
Chen H, Sun C, Zheng Y, et al. A TRPV4 mutation caused Charcot-Marie-Tooth disease type 2C with scapuloperoneal muscular atrophy overlap syndrome and scapuloperoneal spinal muscular atrophy in one family: a case report and literature review. BMC Neurol. 2023;23:250.
Hayashi H, Saito R, Tanaka H, et al. Clinicopathologic features of two unrelated autopsied patients with Charcot-Marie-Tooth disease carrying MFN2 gene mutation. Acta Neuropathol Commun. 2023;11:207.
Gemignani F, Percesepe A, Gualandi F, et al. Charcot-Marie-Tooth Disease with Myelin Protein Zero Mutation Presenting as Painful, Predominant Small-Fiber Neuropathy. Int J Mol Sci. 2024;25:1654.
Yuan RY, Ye ZL, Zhang XR, et al. Evaluation of SORD mutations as a novel cause of Charcot-Marie-Tooth disease. Ann Clin Transl Neurol. 2021;8:266-270.
Rebelo AP, Cortese A, Abraham A, et al. A CADM3 variant causes Charcot-Marie-Tooth disease with marked upper limb involvement. Brain. 2021;144:1197-1213.
Yang H, Yang S, Kang Q, et al. MORC2 gene de novo mutation leads to Charcot-Marie-Tooth disease type 2Z: a pediatric case report and literature review. Medicine. 2021;100:e27208.
Massucco S, Gemelli C, Bellone E, et al. Skeletal muscle involvement in biallelic SORD mutations: case report and review of the literature. Acta Myol. 2023;42:113-117.
Della Marina A, Hentschel A, Czech A, et al. Novel Genetic and Biochemical Insights into the Spectrum of NEFL-Associated Phenotypes. J Neuromuscul Dis. 2024;11:625-645.