식이 요법
적응증: 조기 발견 사례. 이상적으로는 출생 후 2~3주 이내.
방법: 엄격한 갈락토스 제한 식이 및 칼슘 보충. 유아는 대두 기반 분유 사용.
효과: 백내장이 가역적일 수 있습니다. 영아기 이후에도 지속적인 관리가 필요합니다.
갈락토키나제 결핍증
한눈에 보는 포인트
섹션 제목: “한눈에 보는 포인트”1. 갈락토키나제 결핍증이란?
섹션 제목: “1. 갈락토키나제 결핍증이란?”갈락토키나제(GALK) 결핍증은 II형 갈락토스혈증이라고도 하며, 갈락토스 대사 이상으로 알려진 4가지 선천성 대사 이상 중 하나입니다. 상염색체 열성 유전 방식을 따르며 GALK1 유전자(17q25.1)의 돌연변이로 인해 발생합니다. 현재까지 30개 이상의 병원성 돌연변이가 확인되었습니다1). 가장 빈도가 높은 두 돌연변이는 창시자 돌연변이 c.82C>A(p.Pro28Thr)와 오사카 돌연변이 c.593C>T(p.Ala198Val)입니다1).
갈락토스혈증 중 가장 경증인 형태로, 전신 증상이 없으며 백내장이 유일한 증상입니다.
일본에서 갈락토스혈증의 전체 발생 빈도는 90만100만 명당 1명으로 알려져 있습니다. 전 세계적으로 GALK 결핍증의 발생률은 1:15만1:100만으로 다양합니다1). 로마 집단에서는 창시자 돌연변이(p.Pro28Thr)로 인해 1:4만으로 높은 빈도를 보입니다1). 미국에서 추정 발생률은 신생아 10만 명당 1명입니다.
Q
갈락토키나제 결핍증과 고전적 갈락토스혈증은 어떻게 다른가요?
2. 주요 증상 및 임상 소견
섹션 제목: “2. 주요 증상 및 임상 소견”자각 증상
섹션 제목: “자각 증상”영유아기에는 극적인 증상이 드물어 인지가 지연될 수 있습니다. 백내장이 간과된 경우 다음과 같은 증상으로 발견될 수 있습니다.
임상 소견
섹션 제목: “임상 소견”- 양안 핵경화성 백내장: 가장 흔한 안과적 소견입니다. 수정체 핵의 기름방울 모양 혼탁으로 시작하여 적도부 혼탁을 동반한 층상 백내장을 나타냅니다. 진행되면 전백내장이 됩니다.
- 백내장 발견 시기: 증례 보고에 따르면 생후 2개월경부터 동공의 흰 점이 지적되었고, 11개월에 양측 핵백내장으로 진단된 예가 있습니다1).
이형접합 보인자도 조기 백내장(40세 미만 발병)의 위험이 증가합니다.
전신 소견 (드물게)
섹션 제목: “전신 소견 (드물게)”전신 증상은 기본적으로 나타나지 않지만, 드물게 다음이 보고되었습니다.
- 고빌리루빈혈증: 신생아기에 비교적 흔한 징후 중 하나입니다.
- 가성 뇌종양(특발성 두개내압 항진증): 갈락티톨 축적으로 인한 삼투압 상승이 원인입니다.
- 기타: 출혈 경향, 뇌병증, 지적 장애, 운동 발달 지연, 고성선자극호르몬성 성선기능저하증.
3. 원인 및 위험 요인
섹션 제목: “3. 원인 및 위험 요인”GALK1 유전자의 돌연변이로 인해 갈락토키나제 효소가 결핍되어 갈락토스 대사의 주요 경로인 Leloir 경로가 손상됩니다. 대사되지 않은 갈락토스는 대체 경로(알도스 환원효소 경로)로 전환되어 삼투압 특성을 가진 갈락티톨을 생성합니다1).
수정체 전면에는 알도스 환원효소가 풍부하기 때문에 체내 갈락토스 농도 상승에 따라 갈락티톨이 수정체 내에 과도하게 축적됩니다. 이로 인해 수정체 섬유의 팽창, 세포 용해, 단백질 변성이 일어나 백내장이 형성됩니다1).
- 상염색체 열성 유전: 동형접합자가 발병합니다. 이형접합자 보인자도 소아 백내장의 위험이 있습니다.
- 로마 집단: 창시자 돌연변이 p.Pro28Thr로 인해 발병 빈도가 높습니다1).
4. 진단 및 검사 방법
섹션 제목: “4. 진단 및 검사 방법”신생아 대사이상 선별검사
섹션 제목: “신생아 대사이상 선별검사”신생아 대사이상 선별검사를 통한 조기 발견이 이상적입니다. 갈락토스혈증 진단이 내려지면 즉시 유당 섭취 제한을 시작합니다. 그러나 모든 국가의 선별검사 프로그램에 GALK 결핍증이 포함되어 있는 것은 아니므로 발견이 지연될 수 있습니다1).
혈액 생화학 검사
섹션 제목: “혈액 생화학 검사”확인 검사로 다음을 측정합니다.
- 혈중 갈락토스: 높은 값을 보임(증례에서 45.2mg/dL, 기준치 <5mg/dL)1)
- Galactose-1-P: 정상 값(고전적 갈락토스혈증과의 감별점)1)
- 갈락티톨: 백내장의 직접적 원인 물질로 측정됨
유전자 검사
섹션 제목: “유전자 검사”GALK1 유전자 분석을 통해 확진이 가능합니다1). 한 증례에서는 기존의 병적 돌연변이 c.919_921delATG (p.Met307del)와 새로운 미스센스 돌연변이 c.500C>A (p.Ala167Asp)의 복합 이형접합체가 확인되었습니다1).
감별 진단
섹션 제목: “감별 진단”양안 선천성 백내장을 보이는 영아에서는 다음 질환을 감별해야 합니다.
- 기타 갈락토스 대사 이상: I형 (GALT 결핍증)은 전신 증상이 심하고 galactose-1-P가 높습니다. III형 (GALE 결핍증)
- TORCH 감염증: 톡소포자충, 풍진, 거대세포바이러스, 헤르페스
- 염색체 이상: 다운증후군, 13삼염색체증, 15삼염색체증
- 기타: 로우증후군, 저칼슘혈증
Q
신생아 선별검사에서 발견되지 않을 수도 있나요?
A
국가나 지역에 따라 신생아 선별검사 대상 질환이 다릅니다. 갈락토스 대사 이상이 선별검사에 포함되지 않은 경우 진단이 지연될 수 있습니다1). 가족력이 없는 양안 선천성 백내장이 확인된 경우 갈락토스 대사 이상을 적극적으로 의심하고 검사해야 합니다.
5. 표준 치료법
섹션 제목: “5. 표준 치료법”식이 요법
섹션 제목: “식이 요법”좋은 결과를 얻기 위한 가장 중요한 치료법입니다.
- 엄격한 갈락토스 제한 식이: 갈락티톨 축적을 방지합니다. 칼슘 보충도 함께 실시합니다.
- 대두 기반 분유: 유아에게 유당이 없는 우유로 권장됩니다.
- 조기 시작의 중요성: 유아기 초기에 유당 제한을 시작하면 백내장이 가역적입니다. 생후 2~3주 이내에 치료를 시작하면 백내장이 퇴행할 수 있습니다.
- 모니터링: 식이 요법 시작 후 6개월마다 혈중 갈락토스 수치를 측정합니다. 한 증례에서는 평균 4.95mg/dL(기준치 <5mg/dL)로 감소했습니다1).
식이 제한을 엄격히 준수하더라도 갈락티톨 농도가 정상 범위를 초과할 수 있습니다1). II형에서는 백내장의 발병과 진행을 장기간 관찰해야 합니다.
백내장 수술
섹션 제목: “백내장 수술”백내장 수술
Q
식이 요법으로 백내장이 치료될 수 있나요?
6. 병태생리학 및 상세 발병 기전
섹션 제목: “6. 병태생리학 및 상세 발병 기전”갈락토스는 주로 Leloir 경로를 통해 대사됩니다. 이 경로는 갈락토스 → (GALK) → 갈락토스-1-인산 → (GALT) → UDP-갈락토스 → (GALE) → UDP-포도당 순서로 진행됩니다1).
GALK 결핍으로 Leloir 경로의 첫 번째 단계가 손상되면 갈락토스는 대체 경로인 알도스 환원효소 경로로 우회됩니다. 이 경로에서 갈락토스는 갈락티톨을 생성합니다1).
갈락티톨은 삼투압 특성을 가지며, 수정체 섬유에 축적되면 다음 과정을 통해 백내장을 형성합니다1).
- 수정체 섬유 팽창: 삼투압 상승으로 인한 수분 유입
- 세포 용해: 과도한 팽창으로 인한 세포 파괴
- 단백질 변성: 구조 단백질의 변성 및 응집
- 백내장 형성: 빛 산란 및 혼탁 진행
정상 수정체에서는 에너지 대사의 70~80%가 혐기성 해당과정, 10%가 오탄당 인산 경로, 10%가 소르비톨 경로를 통해 공급됩니다. 수정체에서 알도스 환원효소의 활성은 헥소키나아제보다 높지만, 포도당에 대한 친화력은 헥소키나아제가 더 높습니다. 고갈락토스혈증 상태에서는 헥소키나아제가 포화되어 알도스 환원효소 경로로의 기질 유입이 증가합니다. 이 기전은 당뇨병성 백내장과 공통됩니다.
갈락토스혈증 3형의 안과적 특징을 아래에 비교합니다.
| 형 | 결핍 효소 | 백내장 외 주요 증상 |
|---|---|---|
| I형 (GALT 결핍) | GALT | 간 손상, 패혈증, 중추신경계 장애 |
| II형 (GALK 결핍) | GALK | 없음 (백내장만) |
| III형 (GALE 결핍) | GALE | 경증에서 중증까지 다양 |
7. 최신 연구 및 향후 전망 (연구 단계 보고)
섹션 제목: “7. 최신 연구 및 향후 전망 (연구 단계 보고)”새로운 유전자 변이의 동정
섹션 제목: “새로운 유전자 변이의 동정”GALK1 유전자의 병원성 변이는 지금까지 30개 이상 보고되었으나, 새로운 변이의 동정이 계속되고 있습니다.
Cordeiro 등(2021)은 포르투갈에 거주하는 몰도바 출신의 12개월 여아에서 기존의 병적 돌연변이 c.919_921delATG(p.Met307del)와 새로운 미스센스 돌연변이 c.500C>A(p.Ala167Asp)의 복합 이형접합체를 확인했습니다1). 후자는 예측된 병원성 변이로, 로마 집단에서 흔한 창시자 돌연변이와 다른 유전적 배경을 보여줍니다.
신생아 선별검사의 확대
섹션 제목: “신생아 선별검사의 확대”각국에서 신생아 대사 선별검사에 GALK 결핍증을 포함시키는 것이 고려되고 있습니다1). 현재 모든 국가의 선별 프로그램에 갈락토스 대사 이상이 포함되어 있지는 않아 진단 지연이 문제가 되고 있습니다. 선별검사 확대를 통해 조기 발견 및 조기 치료가 촉진되어 백내장 예방이 기대됩니다.
8. 참고문헌
섹션 제목: “8. 참고문헌”- Cordeiro C, Garcia P, Coelho D, Oliva M. Galactokinase deficiency: a treatable cause of bilateral cataracts. BMJ Case Rep. 2021;14(6):e242227.
- Rubio-Gozalbo ME, Derks B, Das AM, Meyer U, Möslinger D, Couce ML, et al. Galactokinase deficiency: lessons from the GalNet registry. Genet Med. 2021;23(1):202-210. PMID: 32807972.
- Bosch AM, Bakker HD, van Gennip AH, van Kempen JV, Wanders RJ, Wijburg FA. Clinical features of galactokinase deficiency: a review of the literature. J Inherit Metab Dis. 2002;25(8):629-34. PMID: 12705493.