카나반병(Canavan disease)은 중추신경계의 백질에 치명적인 영향을 주는 희귀 유전질환입니다. 이 질환은 아스파르트산-아미노히드롤라아제(ASPA) 효소의 결핍으로 발생하며, 뇌에 N-아세틸아스파르트산(NAA)이 축적되어 신경세포를 손상시킵니다. 대부분의 환아는 생후 수개월 내에 머리를 가누지 못하고 근긴장저하, 경련, 시각·청각 반응 저하를 보입니다. 진행성으로 악화되며, 현재까지 근본적인 치료법은 없습니다. 조기 진단과 증상 완화 치료, 가족 지지가 환자의 삶의 질에 중요한 역할을 합니다.
카나반병의 생물학적 정의와 핵심 기전
ASPA 효소의 역할과 결핍
카나반병은 ASPA 유전자 돌연변이로 인해 N-아세틸아스파르트산(NAA)을 분해하는 효소가 결핍되는 질환입니다. 이 효소는 뇌 백질의 대사 균형을 유지하는 데 중요하며, 특히 영아기의 뇌 발달과 밀접한 관련이 있습니다. 효소가 결핍되면 NAA가 뇌에 축적되어 삼투압 변화, 미엘린 형성 저해, 신경독성 등을 유발하게 됩니다.
뇌 백질의 손상 메커니즘
NAA의 과도한 축적은 미엘린(신경 절연막)의 형성을 방해하며, 결과적으로 백질 위축과 해체를 초래합니다. 이는 뇌의 신호전달 기능을 저해하고, 뇌 전반의 구조적 변화를 유도하게 됩니다. MRI 검사에서는 뇌 백질의 밝은 고신호와 확산 이상, 뇌실 확장이 특징적으로 관찰됩니다.
희귀 유전질환으로서의 위치
카나반병은 상염색체 열성 유전 질환으로, 아슈케나지 유대인 집단에서 유전적 빈도가 특히 높게 나타납니다. 전 세계적으로는 매우 드물며, 일부 집단에서 선별 검사가 시행됩니다. 부모 모두 보인자일 때 자녀의 25% 확률로 발현되며, 유전자 진단으로 확인 가능합니다.
| 원인 효소 | ASPA (아스파르트산-아미노히드롤라아제) 결핍 |
| 축적 물질 | N-아세틸아스파르트산(NAA) |
| 주요 병리 | 백질 해체, 미엘린 형성 저해, 뇌 위축 |
유전적 특성과 발병 메커니즘
상염색체 열성 유전
카나반병은 부모 모두 보인자인 경우 자녀에게 발병할 확률이 25%인 상염색체 열성 유전질환입니다. 증상이 없는 부모일지라도 돌연변이 유전자를 함께 가지고 있는 경우, 자녀에게 유전될 수 있습니다. 가족력 조사와 유전자 분석이 조기 진단에 중요합니다.
주요 유전자 변이
카나반병을 유발하는 ASPA 유전자에는 여러 가지 돌연변이가 보고되어 있으며, 대표적인 변이는 E285A와 Y231X입니다. 이들 돌연변이는 아슈케나지 유대인에서 특히 흔하게 나타나며, 그 외 인종에서도 산발적으로 확인됩니다. 유전자형에 따라 발현 양상과 예후에 다소 차이가 있을 수 있습니다.
유전 상담의 필요성
진단 후에는 가족 전체에 대한 유전자 검사를 통해 보인자 여부를 확인하는 것이 권장됩니다. 특히 자녀 계획이 있는 부모의 경우, 보인자 간의 결합은 유전질환 발생 위험을 고려해야 합니다. 일부 국가에서는 고위험 인종군에 대해 선제적 유전자 스크리닝을 시행합니다.
| 유전 방식 | 상염색체 열성 |
| 대표 돌연변이 | E285A, Y231X (ASPA 유전자) |
| 상담 권고 | 보인자 확인, 유전 상담, 가족 검사 |
주요 임상 증상과 진행 경과
영아기 발현의 전형적 양상
카나반병은 생후 3~6개월 사이에 증상이 시작되며, 대표적인 초기 증상은 머리를 가누지 못하는 **근긴장저하(hypotonia)**입니다. 아기가 잘 웃지 않거나 반응이 느려지고, 시선 고정이 어렵다는 특징이 동반됩니다. 이후 경련, 흡입 곤란, 빠른 두부 성장 등의 증상이 나타납니다.
신경계 퇴행과 발달 지연
카나반병은 진행성 퇴행 질환으로, 운동기능과 지능이 점점 저하됩니다. 대부분의 환자는 걷거나 말을 하지 못하며, 청각·시각 반응도 줄어듭니다. 뇌 백질의 해체는 뇌 기능 전반에 영향을 주며, 뇌전증이나 근경련, 삼킴 곤란 등의 복합 증상을 유발할 수 있습니다.
질환의 말기 양상
질환이 진행됨에 따라 근긴장 이상은 고긴장(hypertonia)으로 바뀌며, 근육이 뻣뻣해지고 강직성 사지마비로 이어질 수 있습니다. 말기에는 경련이 잦아지고, 호흡 부전이나 반복적 폐렴으로 인해 사망에 이를 수 있습니다. 평균 생존기간은 중증형의 경우 10세 미만입니다.
| 초기 | 근긴장저하, 반응 저하, 빠른 두부 성장 |
| 중기 | 발달 지연, 시청각 반응 약화, 경련 |
| 말기 | 사지 강직, 삼킴 장애, 호흡 부전 |
진단 도구와 감별진단
뇌영상 검사(MRI)의 중요성
MRI는 카나반병 진단의 핵심 도구로, 뇌 백질의 대칭적 고신호, 뇌실 확장, 피질 위축 등을 확인할 수 있습니다. 특히 백질 병변은 뇌 전반에 퍼져 있어 '스펀지 뇌'와 같은 형태로 보입니다. 진행된 경우 뇌 전체의 위축과 구조 변화가 뚜렷하게 나타납니다.
대사체 및 유전자 검사
소변 또는 뇌척수액에서 NAA 농도가 상승한 것을 확인하면 강력한 진단 단서가 됩니다. 혈액에서 ASPA 유전자 변이를 확인함으로써 확진이 가능하며, 산전 진단에도 활용됩니다. 이 외에도 뇌파(EEG), 근전도(EMG) 등 보조 검사가 병행되기도 합니다.
감별이 필요한 유사 질환
유사한 증상을 보이는 질환으로는 알렉산더병, 펠리제우스-메르츠바허병, 미토콘드리아 병증 등이 있으며, 모두 뇌 백질병으로 감별이 필요합니다. 근긴장저하와 경련이 함께 있는 영아에서 MRI와 유전자 검사를 통해 구별이 가능합니다. 가족력과 증상 발현 시기도 감별에 중요한 요소입니다.
| MRI | 백질 해체, 뇌실 확장, 피질 위축 |
| 대사 검사 | NAA 상승 |
| 유전자 검사 | ASPA 변이 확인 |
치료 전략과 관리 접근
근본 치료의 부재
현재까지 카나반병의 근본적인 치료는 존재하지 않으며, 증상 완화 및 합병증 예방이 치료의 중심입니다. 진행성 질환이기 때문에 조기 진단을 통해 예후를 개선하는 것이 최선입니다. 일부 환자에서는 뇌전증 관리, 삼킴장애 대응 등 다학제적 치료가 요구됩니다.
유전자 치료 가능성
최근 ASPA 유전자의 기능 회복을 목표로 하는 유전자 치료가 연구 중이며, 임상시험 단계에 있습니다. AAV(아데노관련바이러스) 기반 치료제가 동물모델에서 효과를 보인 바 있으며, 일부 환자에서 임상 적용이 시도되고 있습니다. 그러나 아직까지 표준 치료로 승인된 바는 없습니다.
재활과 호흡·영양 관리
운동기능 보존을 위한 물리치료, 언어 치료, 삼킴 재활이 필요하며, 영양관리를 위해 위루관 삽입이 고려되기도 합니다. 폐렴 등 감염 예방을 위한 백신 접종과, 호흡기능 저하 시 산소치료나 기도관리 장비가 동원됩니다. 보호자의 정서적 지지와 돌봄 피로 예방도 장기 관리의 중요한 축입니다.
| 근본 치료 | 현재 없음 (유전자 치료 연구 중) |
| 증상 관리 | 항경련제, 영양관리, 호흡보조 |
| 재활 | 물리치료, 언어·삼킴 치료 |
요약정리
카나반병은 ASPA 유전자 결핍으로 인한 NAA 축적으로 뇌 백질이 해체되는 희귀 유전질환입니다. 생후 수개월 내에 근긴장저하, 발달 지연, 시청각 반응 저하 등의 증상이 시작되며, 진행성으로 신경계 전반에 영향을 미칩니다. 진단은 MRI, 대사검사, 유전자 검사로 이루어지며, 감별 진단이 필수적입니다.
근본 치료는 없지만, 유전자 치료의 가능성이 연구되고 있으며, 증상 완화 및 재활 치료가 중심입니다. 환자와 가족의 삶의 질 유지를 위해 다학제적 접근과 정서적 지지가 필요합니다. 조기 진단과 가족 유전 상담은 향후 질환 예방 및 치료 설계에 중요한 기초를 마련합니다.
| 질환명 | 카나반병 (Canavan disease) |
| 원인 | ASPA 유전자 결핍 → NAA 축적 |
| 주요 증상 | 근긴장저하, 발달 지연, 경련, 뇌 위축 |
| 진단 방법 | MRI, 대사 검사(NAA), 유전자 검사 |
| 치료 전략 | 증상 완화, 재활 치료, 유전자 치료 연구 |
| 예후 | 조기 진단 시 관리 가능, 진행성 신경퇴행 |