폰 기르케
개요폰 기르케(von Gierke disease), 또는제1형 당원병(lycogen storage disease type I, GSD-I)은 간과 신장에서의 글루코스 대사에 중요한 효소인 포도당-6-포스파타제(glucose-6-phosphatase, G6Pase)의 결핍으로 인해 발생하는 상염색체 열성 유전성 대사질환이다. 이 질환은 당원 저장 질환(Glycogen Storage Disease, GSD) 중 가장 흔한 유형 중 하나로, 1929년 독일 의사 바이른 폰 기르케**(von Gierke)에 의해 처음 보고되었다.
폰 기르케병은 주로 신생아기 또는 유아기 초기에 발현되며, 저혈당, 간비대, 성장연, 젖산성 산증 등의 증상을 특징으로 한다. 조기에 진단하고 적절한 식이요법을 시행하면 생존율과 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있다.
병태생리
폰 기르케병은 포도당-6-포스파타제(G6Pase)의 활성 결핍으로 인 간에서 포도당 생성(gluconeogenesis 및 glycogenolysis)이 불가능해지는 상태이다. 이 효소는 포도당-6-인산(glucose-6-phosphate)을 무기 인산(phosphate)과 자유 포도당(free glucose)으로 분해하는 최종 단계를 담당한다. 이 과정이 차단되면:
- 간에서 포도당을 혈액으로 방출할 수 없어 공복성 저혈당(fasting hypoglycemia)이 발생한다.
- 포도당-6-인산은 대신 글리코겐 합성(glycogenesis) 또는 지질 합성(lipogenesis)으로 전환되어 과도한 글리코겐 축적, 고지혈증, 고요산혈증을 유도한다.
- 포도당 대사 경로의 차단으로 젖산(lactate)이 축적되어 요산 생성 증가와 점진적인 젖산성 산증이 나타난다.
이러한 대사 장애는 간비대, 신장비대, 성장 저하, 출혈 경향 등 다양한 임상 증상을 유발한다.
유전학
- 유전 방식: 상염색체 열성 (Autosomal recessive)
- 관여 유전자: G6PC 유전자 (제17번 염색체, 17q21)
- 이 유전자는 포도당-6-포스파타제의 촉매 하위단위를 암호화한다.
- G6PC 유전자에 돌연변이가 발생하면 효소 활성이 감소하거나 완전히 상실된다.
약 300개 이상의 G6PC 유전자 변이가 보고되었으며, 대부분은 미세결실, 점돌연변이, 스플라이싱 오류 등이다. 동일한 유전자 변이라도 임상 양상은 개인마다 차이를 보일 수 있어, 유전자 진단과 임상 경과의 연관성 해석에는 주의가 필요하다.
폰 기르케병의 주요 증상은 다음과 같다:
1. 저혈당
- 공복 3~4시간 이내에 저혈당 발생 (혈당 < 50 mg/dL)
- 떨림, 졸림, 경련, 의식저하 등 신경학적 증상 유발
- 야간 저혈당으로 인한 기절 또는 간질 발작 유사 증상
2. 간비대
- 신생아기부터 심한 간비대
- 복부 팽만감, 초음파에서 간 크기 증가 확인
3. 대사 이상
- 고지혈증: 고중성지방혈증, 고콜레스테롤혈증
- 고요산혈증: 통풍, 요산결석 위험 증가
- 점진적 젖산성 산증: 호흡이 빨라지고, 피로감, 구역질 등
4. 성장 지연 및 체형 이상
- 만성 저혈당과 대사 이상으로 인해 성장 호르몬 저하, 체중 증가 저하
- 복부 비만, 인형 같은 얼굴 특징 (doll-like facies)
5. 기타 합병증
- 신장병변: 신장비대, 단백뇨, 고혈압, 이후 신부전 가능성
- 간세포선종(hepatocellular adenoma): 장기 경과 시 발생 가능, 악성 전환 위험 있음
- 출혈 경향: 혈소판 기능 이상으로 인한 코피, 잇몸 출혈
진단
1. 임상적 의심
- 반복적 저혈당, 간비대, 성장 지연 병력
- 공복 시 젖산, 요산, 지방산 급격히 상승
- 공복 시 저혈당 + 고젖산혈증 + 고지혈증 + 고요산혈증
- 소변 중 젖산 및 케톤체 감소 (지방산 산화 억제)
- G6PC 유전자 분석을 통해 확진
- 가계 내 유전 상담 및 산전 진단 가능
4. 간 생검 (과거 기준)
- 과거에는 간 생검을 통해 글리코겐 축적과 G6Pase 활성 측정
- 현재는 유전자 검사로 대체되는 추세
치료 및 관리
폰 기르케병은 완치가 불가능하지만, 철저한 대사 관리로 정상 수준의 삶을 영위할 수 있다.
- 공복을 피해야 함: 2~3시간 간격으로 식사
- 야간 지속 공급: 고전분(cornstarch)을 이용한 지속적 포도당 공급 (특히 밤 사이)
- 고전분은 천천히 소화되어 포도당을 지속 방출
- 소아는 4~6시간 간격으로, 성인은 6~8시간 간격으로 복용
2. 식이요법
- 단당류 제한: 과일당(fructose), 갈락토오스(galactose) 제한 (이들은 G6Pase 작용 필요)
- 단백질 및 지방 조절: 고지혈증 완화를 위해 지방 섭취 제한
- 비타민 및 미네랄 보충: 성장 지원을 위한 복합 비타민
3. 약물 치료
- 요산 저하제: 알로퓨리놀 (allopurinol) – 통풍 예방
- 지질 저하제: 스타틴 계열 (심각한 고지혈증 시)
- 혈소판 기능 개선: 디아조옥사이드 (diazoxide) 등 (출혈 위험 감소)
- 혈당, 젖산, 요산, 지질 프로파일 정기 검사
- 간 초음파 및 MRI로 간세포선종 모니터링
- 신장 기능 평가 (단백뇨, GFR)
예후 및 합병증
적절한 치료를 받는 경우 대부분 정상 수준의 신체 발달과 생활이 가능하지만, 장기적으로 다음과 같은 합병증이 발생할 수 있다:
- 간세포선종: 10세 이후 발생률 증가, 악성 전환 가능성 (간세포암)
- 신장 기능 저하: 단백뇨 → 만성 신부전 진행 가능성
- 골다공증: 대사 이상으로 인한 뼈 밀도 감소
- 생식 기능 이상: 일부 성인 환자에서 불임 보고
관련 질환 및 감별진단
- 제3형 당원병(GSD-III): 탈지분화효소 결핍, 간비대 및 저혈당 있으나 젖산 증가 덜함
- 제0형 당원병(GSD-0): 간당원합성효소 결핍, 공복 시 저혈당 있으나 간비대 없음
- 갈락토스혈증, 과당불내성: 과당/갈락토오스 대사 이상, 유사 증상 있으나 대사 프로파일 다름
참고 자료 및 관련 문서
- National Organization for Rare Disorders (NORD): Glycogen Storage Disease Type I
- Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM): #232200 (G6PC 유전자)
- Orphanet: von Gierke disease - ORPHA:2024
- 참고 문헌:
- Chou, J. Y., & Jun, H. S. (2019). "Molecular Pathogenesis of Glycogen Storage Disease Type I". Molecular Genetics and Metabolism.
- Weinstein, D. A., & Wolfsdorf, J. I. (2002). "Glycogen storage disease type 1: diagnosis, management, and complications". Endocrinology and Metabolism Clinics.
주의: 폰 기르케병은 조기 진단과 지속적인 관리가 생명을 좌우할 수 있는 중증 대사질환이므로, 의심 증상이 있을 경우 대사 전문의와의 상담이 필수적입니다.
# 폰 기르케
## 개요**폰 기르케**(von Gierke disease), 또는제1형 당원병**(lycogen storage disease type I, GSD-I)은 간과 신장에서의 글루코스 대사에 중요한 효소인 **포도당-6-포스파타제**(glucose-6-phosphatase, G6Pase)의 결핍으로 인해 발생하는 **상염색체 열성 유전성 대사질환**이다. 이 질환은 당원 저장 질환(Glycogen Storage Disease, GSD) 중 가장 흔한 유형 중 하나로, 1929년 독일 의사 **바이른 폰 기르케**(von Gierke)에 의해 처음 보고되었다.
폰 기르케병은 주로 **신생아기 또는 유아기 초기**에 발현되며, 저혈당, 간비대, 성장연, 젖산성 산증 등의 증상을 특징으로 한다. 조기에 진단하고 적절한 식이요법을 시행하면 생존율과 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있다.
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## 병태생리
폰 기르케병은 **포도당-6-포스파타제**(G6Pase)의 활성 결핍으로 인 **간에서 포도당 생성**(gluconeogenesis 및 glycogenolysis)이 불가능해지는 상태이다. 이 효소는 **포도당-6-인산**(glucose-6-phosphate)을 **무기 인산**(phosphate)과 **자유 포도당**(free glucose)으로 분해하는 최종 단계를 담당한다. 이 과정이 차단되면:
- 간에서 포도당을 혈액으로 방출할 수 없어 **공복성 저혈당**(fasting hypoglycemia)이 발생한다.
- 포도당-6-인산은 대신 **글리코겐 합성**(glycogenesis) 또는 **지질 합성**(lipogenesis)으로 전환되어 **과도한 글리코겐 축적**, **고지혈증**, **고요산혈증**을 유도한다.
- 포도당 대사 경로의 차단으로 **젖산**(lactate)이 축적되어 **요산 생성 증가**와 **점진적인 젖산성 산증**이 나타난다.
이러한 대사 장애는 간비대, 신장비대, 성장 저하, 출혈 경향 등 다양한 임상 증상을 유발한다.
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## 유전학
- **유전 방식**: 상염색체 열성 (Autosomal recessive)
- **관여 유전자**: *G6PC* 유전자 (제17번 염색체, 17q21)
- 이 유전자는 포도당-6-포스파타제의 촉매 하위단위를 암호화한다.
- *G6PC* 유전자에 돌연변이가 발생하면 효소 활성이 감소하거나 완전히 상실된다.
약 300개 이상의 *G6PC* 유전자 변이가 보고되었으며, 대부분은 미세결실, 점돌연변이, 스플라이싱 오류 등이다. 동일한 유전자 변이라도 임상 양상은 개인마다 차이를 보일 수 있어, **유전자 진단과 임상 경과의 연관성 해석**에는 주의가 필요하다.
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## 임상 양상
폰 기르케병의 주요 증상은 다음과 같다:
### 1. **저혈당**
- 공복 3~4시간 이내에 저혈당 발생 (혈당 < 50 mg/dL)
- 떨림, 졸림, 경련, 의식저하 등 신경학적 증상 유발
- 야간 저혈당으로 인한 기절 또는 간질 발작 유사 증상
### 2. **간비대**
- 신생아기부터 심한 간비대
- 복부 팽만감, 초음파에서 간 크기 증가 확인
### 3. **대사 이상**
- **고지혈증**: 고중성지방혈증, 고콜레스테롤혈증
- **고요산혈증**: 통풍, 요산결석 위험 증가
- **점진적 젖산성 산증**: 호흡이 빨라지고, 피로감, 구역질 등
### 4. **성장 지연 및 체형 이상**
- 만성 저혈당과 대사 이상으로 인해 **성장 호르몬 저하**, **체중 증가 저하**
- 복부 비만, 인형 같은 얼굴 특징 (doll-like facies)
### 5. **기타 합병증**
- **신장병변**: 신장비대, 단백뇨, 고혈압, 이후 신부전 가능성
- **간세포선종**(hepatocellular adenoma): 장기 경과 시 발생 가능, 악성 전환 위험 있음
- **출혈 경향**: 혈소판 기능 이상으로 인한 코피, 잇몸 출혈
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## 진단
### 1. **임상적 의심**
- 반복적 저혈당, 간비대, 성장 지연 병력
- 공복 시 젖산, 요산, 지방산 급격히 상승
### 2. **대사 검사**
- 공복 시 **저혈당** + **고젖산혈증** + **고지혈증** + **고요산혈증**
- 소변 중 **젖산** 및 **케톤체** 감소 (지방산 산화 억제)
### 3. **유전자 검사**
- *G6PC* 유전자 분석을 통해 확진
- 가계 내 유전 상담 및 산전 진단 가능
### 4. **간 생검 (과거 기준)**
- 과거에는 간 생검을 통해 글리코겐 축적과 G6Pase 활성 측정
- 현재는 유전자 검사로 대체되는 추세
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## 치료 및 관리
폰 기르케병은 **완치가 불가능**하지만, 철저한 대사 관리로 정상 수준의 삶을 영위할 수 있다.
### 1. **지속적 포도당 공급**
- **공복을 피해야 함**: 2~3시간 간격으로 식사
- **야간 지속 공급**: **고전분**(cornstarch)을 이용한 지속적 포도당 공급 (특히 밤 사이)
- 고전분은 천천히 소화되어 포도당을 지속 방출
- 소아는 4~6시간 간격으로, 성인은 6~8시간 간격으로 복용
### 2. **식이요법**
- **단당류 제한**: 과일당(fructose), 갈락토오스(galactose) 제한 (이들은 G6Pase 작용 필요)
- **단백질 및 지방 조절**: 고지혈증 완화를 위해 지방 섭취 제한
- **비타민 및 미네랄 보충**: 성장 지원을 위한 복합 비타민
### 3. **약물 치료**
- **요산 저하제**: 알로퓨리놀 (allopurinol) – 통풍 예방
- **지질 저하제**: 스타틴 계열 (심각한 고지혈증 시)
- **혈소판 기능 개선**: 디아조옥사이드 (diazoxide) 등 (출혈 위험 감소)
### 4. **정기 모니터링**
- 혈당, 젖산, 요산, 지질 프로파일 정기 검사
- 간 초음파 및 MRI로 간세포선종 모니터링
- 신장 기능 평가 (단백뇨, GFR)
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## 예후 및 합병증
적절한 치료를 받는 경우 대부분 정상 수준의 신체 발달과 생활이 가능하지만, 장기적으로 다음과 같은 합병증이 발생할 수 있다:
- **간세포선종**: 10세 이후 발생률 증가, 악성 전환 가능성 (간세포암)
- **신장 기능 저하**: 단백뇨 → 만성 신부전 진행 가능성
- **골다공증**: 대사 이상으로 인한 뼈 밀도 감소
- **생식 기능 이상**: 일부 성인 환자에서 불임 보고
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## 관련 질환 및 감별진단
- **제3형 당원병**(GSD-III): 탈지분화효소 결핍, 간비대 및 저혈당 있으나 젖산 증가 덜함
- **제0형 당원병**(GSD-0): 간당원합성효소 결핍, 공복 시 저혈당 있으나 간비대 없음
- **갈락토스혈증**, **과당불내성**: 과당/갈락토오스 대사 이상, 유사 증상 있으나 대사 프로파일 다름
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## 참고 자료 및 관련 문서
- National Organization for Rare Disorders (NORD): [Glycogen Storage Disease Type I](https://rarediseases.org)
- Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM): #232200 (*G6PC* 유전자)
- Orphanet: [von Gierke disease - ORPHA:2024](https://www.orpha.net)
- **참고 문헌**:
- Chou, J. Y., & Jun, H. S. (2019). "Molecular Pathogenesis of Glycogen Storage Disease Type I". *Molecular Genetics and Metabolism*.
- Weinstein, D. A., & Wolfsdorf, J. I. (2002). "Glycogen storage disease type 1: diagnosis, management, and complications". *Endocrinology and Metabolism Clinics*.
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> **주의**: 폰 기르케병은 조기 진단과 지속적인 관리가 생명을 좌우할 수 있는 중증 대사질환이므로, 의심 증상이 있을 경우 **대사 전문의**와의 상담이 필수적입니다.