연세의대
척수성근위축증 (Spinal Muscular Atropy, SMA)은 상염색체 열성으로 유전되는 치명적인 운동 신경 질환으로 국내에서도 약 50명 중 1명 정도의 보인자 빈도를 보이며, 유전성으로 발생하는 유아기 사망 원인의 가장 흔한 질환으로 알려져 왔다. 최근에는 새로운 유전자 표적 치료제의 도입으로 전기를 맞이하고 있다.
SMA는 5번 염색체에 존재하는 SMN1 (Survival Motor Neuron) 유전자의 동형접합형 유전자 복제수 결손 또는 점돌연변이와 복제수 결손의 복합이형접합 돌연변이에 의해 SMN 단백이 소실되어 발생한다. SMN1 유전자와는 7번 엑손부위에 단일염기서열 차이를 보이는 패럴러그 유전자인 SMN2 유전자가 존재하는데 이러한 단일염기변이는 SMN2 전사물의 90%에서 7번 엑손이 소실된 불안정한 절단 단백 (SMNΔ7)을 형성함으로써 빠르게 분해되고, 약 10% 정도에서는 정상적인 길이의 단백을 생성한다. SMA는 발병 연령, 중증도, 운동 능력, 질병의 진행 양상에 따라 임상적으로 0~4의 총 5개의 유형으로 나눌 수 있는데 일반적으로 SMA 질병의 중증도는 SMN2 유전자의 복제수가 증가할수록 양호한 것으로 알려져 있어, 임상적 중증도가 가장 높은 SMA 제1형은 ~2개, 2,3형은 3~4개, 임상적 중증도가 가장 낮은 4형는 4개 이상의 SMN2 복제수를 갖는 것으로 보고된 바 있다.
최근 유전자 표적 SMN 대체 치료제로 nusinersen (스핀라자, 바이오젠), onasemnogene abeparvovec (졸겐스마, 노바티스), risdiplam (에브리 스디, 로슈)의 3가지 약제가 국내에서도 허가되어 사용 중에 있다. 국내에서 2017년 제일 처음 허가된 스핀라자는 antisense oligonucleotide로 SMN2의 pre-mRNA을 조절하여 SMN 단백의 발현을 증가시키는 약제로 국내에서는 1) 5q SMN-1 유전자의 결손 또는 변이의 유전자적 진단, 2) 만 3세 이하에 SMA 관련 임상 증상과 징후 발현, 3) 영구적 인공호흡기를 사용하고 있지 않는 경우의 조건을 모두 만족하는 경우 급여 대상이 된다. 2020년 허가된 에브리스디는 소분자 약제로 스핀라자와 유사하게 SMN2의 splicing을 조절하는 원리로 작용하는데 아직 국내 급여 기준은 마련되지 않은 상태이다. 졸겐스마는 가장 최근인 2021년에 허가된 약제로 앞의 두 약제와는 달리 벡터에 삽입된 SMN1 유전자를 대체하는 원리로 작용하며, 환자의 SMN2 복제수가 투여 대상을 선정하는데 기준으로 사용 된다. 졸겐스마는 직접 유전자를 대체하는 방식으로 평생 1회만 투여하면 되지만 매우 고가인 약제 항목으로서 국내에서는 요양급여 적용 여부에 대한 사전승인제도 적용 항목이다. 사전승인제도란 고위험, 고비용이거나, 대체불가능한 행위 및 약제항목에 대한 요양급여적용여부를 사전에 심의하는 제도로서 졸겐스마에 대해 지난 7월 다음과 같이 1) 5q SMN1 유전자의 결손 또는 변이의 유전자적 진단, 2) SMA 1형의 임상적인 진단이 있거나, 증상 발현 전이라도 SMN2 유전자의 복제수가 2개 이하, 3) 투여시점 기준 생후 9개월 미만 환아와 같은 세부 인정 기준이 고시된 바 있다.
SMA 진단을 위한 유전자검사로 과거 유전자검사의 초기에는 정성적인 PCR-RFLP가 사용되었 으나 SMN1/SMN2 유전자[Multiplex ligation dependent probe amplification (MLPA) 검사가 신의료기술로 고시된 2010년 1월 이후 MLPA 가 통상 검사로 보편화되었다. 이에 따라 국내에서는 10년 이상 SMA 진단을 위한 MLPA검사 경험이 축적되었으며, 정도관리협회 및 한국유전자검사평가원의 외부정도관리 프로그램이 활용되면서 검사의 질을 확보할 수 있었다. 검사실에서는 MLPA 내부정도관리를 위하여 Q, D, X, Y-fragment 확인을 통하여 핵산의 질과 검체 오류를 점검하고, 참조 소식자비, MLPA 스코어 등의 데이터 체크 등을 기본적으로 수행하여 MLPA 실험의 공통적인 강건성을 확보하게 된다.
SMA의 진단에는 SMN1 유전자 분석이 필수 요소이지만 SMN 표적 치료제 특히 최근 도입된 졸겐스마의 경우 사전승인 제도의 세부 인정 기준으로 SMN2 복제수 기준이 포함됨에 따라 SMN1 유전자 뿐 아니라 SMN2 복제수에 대한 정확한 분석 및 해석을 제공하는 것이 중요한 고려 사항이 되었다. 이에 따라 기존에 SMN 분석 공통 사항 이외에 SMN2 분석을 위한 사항을 점검할 필요가 있다. MRC Holland에서 제공하는 SMA 관련 시약은 검사의 일차 목적에 따라 여러가지로 제공되고 있는데 P060 및 P460의 경우 일차적으로 보인자 검출을 목적으로 하며 P021의 경우 환자 진단을 목적으로 한다. 세 개 제품은 공통적으로 두 유전자 각각에 7번과 8번 엑손에 특이적인 소식자는 모두 포함하고 있기 때문에 대조검체의 SMN2 복제수 검증 절차를 거쳐 검체 선별이 가능하다면 SMN2 복제수 분석이 가능 하다. 단 P021의 경우 비특이적인 SMN 1-6 엑손및 7-8 엑손 소식자가 추가로 포함되어 있어 SMN1 복제수가 0 또는 1일 경우 비특이적인 소식자의 중간값을 기준으로 SMN2 복제수를 결정할 수 있는 해석 기준이 마련되어 있어 좀더 편리하게 활용이 가능하다. 일반 인구 집단에서 SMN2 복제수는 매우 다양하게 존재하는데 저자가 100명의 한국인을 대상으로 유전형 분석한 결과에 의하면 SMN2 복제수가 2인 경우는 전체의 64%였으며 나머지는 다양한 복제수를 보이기 때문에 무작위 방식으로, 소수의 검체를 고를 경우 2개 복제수를 가진 검체가 선정되지 않을 가능성이 있어 최종 검사 결과에 영향을 주게 된다. 그러므로 SMN2 분석을 위한 대조검체를 적절하게 선정하는 것이 매우 중요하다. 최소 20검체 정도 정상인을 대상으로 검사를 진행하고 참조 물질 선정을 위한 DNA SD082를 실험에 포함하면 좋은데 이 물질은 대조검체를 선정하기 위한 목적으로 사용하여야하며 통상적인 데이터 normalization 용도로는 사용하지 않도록 한다.
졸겐즈마주 요양급여 신청서에는 환자의 임상적인 소견과 함께 유전자검사의 검사일자, 검사결과, SMN2 복제수를 기재하도록 되어 있기 때문에 검사실에서 제공하는 결과보고서가 심의에 직접적인 근거가 되므로 각 검사실에서는 SMN2 유전자 복제수를 해석하여 검사 결과란에 반드시 기재하는 것이 필요하다. 이러한 개별 검사실의 노력과 함께 학회 차원에서는 그동안 수행하여온 SMN1 중심의 외부정도관리 프로그램에서 SMN2 를 함께 평가할수 있는 문항 마련을 고려해야 할 것으로 생각된다.
[참고 문헌]
Korean J Lab Med 2010;30:93-6
Cell Reports Medicine 2021;2:1-19
보건복지부 고시 제2022-160호, 181호, 189호
보건복지부 홈페이지(www.mohw.go.kr) > 정보 > 법령 > 훈령/예규/고시/지침 https://www.mrcholland.com/
