Vaccinia-Related Kinase 1 유전자의 동형접합 c.1124G>A 변이로 인한 원위부 유전성 운동 신경병증 가계의 증례 보고

Aiming Yang; Ying He; Yating Weng; Yunyu Xu; Pengfen He; Zhifeng Wang; Yan Yang; Yapeng Zhang

doi:10.3791/72503

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증례 보고

Vaccinia-Related Kinase 1 유전자의 동형접합 c.1124G>A 변이로 인한 원위부 유전성 운동 신경병증 가계의 증례 보고

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DOI:

10.3791/72503

⸱

2026년 8월 14일

Aiming Yang^*¹ , Ying He^*² , Yating Weng^*² , Yunyu Xu¹ , Pengfen He² , Zhifeng Wang² , Yan Yang¹ , Yapeng Zhang¹

¹Yunnan Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine, ²The First Clinical Medical College, Yunnan University of Chinese Medicine

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

본 연구는 vaccinia-related kinase 1 (VRK1) 유전자의 동형접합 c.1124G>A 변이로 인해 발생한 성인 발병 원위부 유전성 운동 신경병증(dHMN) 환자의 중국인 근친 가계에 대해 보고합니다. 이러한 결과는 중국인 인구 집단에서 VRK1 관련 dHMN의 임상적 표현형 및 유전적 스펙트럼을 확장합니다.

초록

본 연구의 목적은 VRK1 변이로 인해 발생한 원위부 유전성 운동 신경병증(dHMN) 가계의 임상 표현형, 신경생리학적 특성 및 유전자 변이의 병원성을 분석하고, 이 질환의 임상 진단 및 유전 상담을 뒷받침하는 근거를 제공하는 것입니다. 우리는 동형접합 c.1124G 변이로 인해 dHMN이 발생한 중국의 근친혼 가족 사례를 보고합니다.>~의 변이체 VRK1 유전자. 발단자의 임상 및 전기생리학적 데이터를 수집하였다. 변이 부위를 확인하기 위해 전엑손 시퀀싱(WES)과 생어 시퀀싱(Sanger sequencing)을 통한 검증을 수행하였으며, 병원성 해석은 미국 의료유전학 및 유전체학 대학/분자병리학회(ACMG/AMP) 가이드라인에 따라 진행하였다. 발단자는 24세 남성으로, 감각 이상은 없었으나 상지 위축과 함께 2년 동안 진행된 하지 원위부의 위약 및 위축 증상을 보였다. 전기생리학적 검사 결과, 상지와 하지 모두의 운동 신경에서 복합 근활동전위(CMAP) 진폭의 감소가 나타나 말초 신경성 손상을 시사하였으며, 감각 신경 전도는 정상이었다. 유전자 검사 결과, 동형접합 c.1124G 변이가 검출되었다.>(p.Trp375Ter) 변이가 있는 VRK1 유전자. 그의 부모와 누나들은 이형접합성 보인자였으며, 가계도는 상염색체 열성 유전 양상과 일치했다. ACMG 가이드라인에 따라, 이 변이는 병원성(근거: PVS1, PM2, PP1)으로 분류되었다. 동형접합 VRK1 c.1124G>특정 변이는 일부 유전자 데이터베이스에 기재된 것과 같이 교뇌소뇌 저형성증 1A형(PCH1A)이 아니라, 성인기에 발병하는 원위부 운동 신경세포병증(dHMN)을 유발합니다. 본 가계도는 가느다란 상지와 상하지 모두에서 광범위하게 감소된 복합근활동전위(CMAP) 진폭을 포함한 독특한 표현형을 나타내며, 이를 통해 중국인 인구집단에서 VRK1 관련 dHMN의 임상적 및 유전적 스펙트럼을 확장합니다.

서론

원위부 유전성 운동 신경병증(dHMN)은 유전적으로 이질적인 상속성 말초 신경계 질환군으로, 병리학적으로 하위 운동 뉴런과 그 축삭의 길이에 의존적인 퇴행으로 정의됩니다. 임상적으로 환자들은 원위부 사지 근육의 진행성 약화와 위축을 나타내며, 대부분의 경우 감각 기능은 대부분 유지됩니다¹. 초기 증상은 일반적으로 발가락 굴곡 약화와 비복근 및 발 내재근의 위축을 포함하여 원위부 하지가 영향을 받으며, 질병이 진행됨에 따라 손의 골간근과 무지구/소지구 근육까지 점진적으로 확대됩니다². 유전 양식은 하위 유형에 따라 다양하며, 상염색체 우성 및 상염색체 열성 형태가 모두 보고되었습니다. 현재까지 50개 이상의 병원성 유전자가 dHMN과 연관된 것으로 밝혀졌으나, 여전히 영향을 받은 개인의 절반 이상에서 근본적인 유전적 원인이 확인되지 않은 상태입니다³.

뚜렷한 유전적 이질성과 다른 신경근 질환과의 광범위한 표현형 중첩으로 인해, 임상 평가만으로 dHMN을 진단하는 것은 신뢰도가 낮은 경우가 많습니다⁴. 임상 표현형 분석에서 후보 유전자 서열 분석으로 이어지는 기존의 단계적 진단 방식은 비효율적이며, 특히 산발성 또는 표현형이 비전형적인 사례에서 진단율이 낮다는 단점이 있습니다¹^,². 표적 유전자 패널은 보다 비용 효율적인 대안이 되지만, 미리 정의된 유전자 목록에 국한되어 희귀하거나 새로운 병원성 변이를 놓칠 수 있습니다. 전장 유전체 서열 분석은 가장 포괄적인 유전체 커버리지를 제공하지만, 일상적인 임상 환경에서는 높은 비용, 분석 소요 시간의 장기화, 그리고 방대한 양의 의미 불분명 변이(VUS)로 인해 제한적입니다⁵. 본 연구에서는 체계적인 임상 평가, 신경생리학적 검사, 전엑좀 서열 분석(WES) 및 가족 분리 분석을 결합한 통합 진단 프레임워크를 적용하였습니다. 신경생리학적 검사는 순수 운동 말초 신경 침범을 확인하고 신경 손상의 분포를 기술함으로써 감별 진단 범위를 좁히는 데 도움이 됩니다. WES는 알려진 모든 dHMN 관련 유전자를 동시에 조사하고 잠재적인 새로운 병원성 변이를 검출하며, 이후 가족 분리 분석을 통해 양성 부수적 변이를 추가로 걸러내고 후보 변이의 병원성에 대한 근거를 강화함으로써 진단율, 비용 및 해석 가능성 사이의 실용적인 균형을 맞출 수 있게 합니다.

vaccinia 관련 키나아제 1 (VRK1) 유전자는 핵 신호 전달 및 DNA 손상 복구 경로에 관여하는 세린/트레오닌 키나아제를 인코딩하며, 이의 생리학적 기능은 신경세포의 항상성과 생존력을 유지하는 데 필수적입니다⁶. VRK1의 병원성 변이는 광범위한 임상 스펙트럼을 유발합니다. 소두증, 심한 근긴장 저하 및 심각한 운동 발달 지연을 특징으로 하는 영아 발병형 교뇌소뇌 저형성증 1A형(PCH1A), 원위부 사지 침범이 주된 성인 발병형 원위부 운동 신경병증(dHMN), 그리고 유전성 경성 하지마비(HSP) 및 근위축성 측삭 경화증(ALS) 유사 표현형을 포함한 희귀 사례 등이 이에 해당합니다⁷^,⁸^,⁹. 구체적으로, VRK1의 동형 접합 c.1124G>A (p.Trp375Ter) 넌센스 변이는 일관된 상염색체 열성 유전 양상을 보이는 여러 독립적인 dHMN 가계에서 보고되었으며, 이는 dHMN과의 확립된 인과 관계를 뒷받침합니다¹⁰. 이 변이는 VRK1의 C-말단 코딩 영역에 조기 종결 코돈을 도입하며, 절단된 단백질의 생성 또는 넌센스 매개 mRNA 분해(NMD)의 활성화를 통해 단백질 기능 상실을 유발하는 것으로 예측됩니다. 이 특정 변이에 대한 정확한 병리 기전은 기능적으로 검증되지 않았으나, 손상된 VRK1 키나아제 활성이 신경세포의 DNA 복구 및 세포 내 신호 전달 폭포를 방해하여 운동 신경세포의 퇴행과 dHMN의 발생에 기여할 것이라는 가설이 제기되고 있습니다.

임상 실무에서 VRK1 유전자 검사는 다음과 같은 시나리오에서 우선적으로 고려되어야 합니다: 감각은 유지되나 길이에 의존적인 원위부 운동 약화 및 위축이 나타나는 임상적 dHMN 의심 환자, 특히 상염색체 열성 가족력이 있거나 성인기에 질환이 발병한 경우; 설명되지 않는 원위부 운동 신경병증을 보이는 근친혼 가족 구성원; 다른 알려진 유전성 질환으로 설명되지 않는 중추 및 말초 신경계 증상이 중첩되어 나타나는 환자; 그리고 일반적인 병원성 유전자 변이가 음성으로 나타난 dHMN 또는 Charcot-Marie-Tooth disease type 2 (CMT2) 사례¹¹^,¹². 이러한 진단적 접근 방식에는 몇 가지 중요한 한계점이 있음을 인지해야 합니다. 첫째, VRK1 관련 dHMN은 척수성 근위축증 (SMA), CMT2, HSP 및 초기 단계의 ALS를 포함한 다른 신경근육 질환과 표현형이 상당 부분 겹쳐 진단상의 오분류가 발생할 가능성이 있습니다. 둘째, 희귀 VRK1 변이의 경우 대부분 기능적 검증이 부족하고 in silico 예측 도구에 크게 의존하고 있어, 일부 변이의 병원성 분류가 불확실하므로 해석에 어려움이 있습니다. 셋째, 단일 가계 연구이므로 결과의 일반화에 한계가 있으며, 유전자형-표현형 상관관계는 더 큰 환자 코호트에서 추가적인 확인이 필요합니다.

현재 중국 인구에서 VRK1 관련 dHMN에 대한 보고는 여전히 드물며, 이 질환의 전체적인 표현형 이질성과 임상적 특징은 아직 충분히 규명되지 않았습니다. 본 연구에서는 VRK1 유전자의 homozygous c.1124G>A 변이에 의해 발생한 dHMN 환자를 포함하는 중국인 근친 혼인 가계에 대해 보고합니다. 임상적, 전기생리학적 및 유전적 소견을 통합하여 이 가계의 표현형 및 유전형 특징을 규명함으로써, VRK1 관련 dHMN의 정확한 임상 진단과 유전 상담을 뒷받침하는 참조 데이터를 제공하고자 합니다.

증례 보고:

발단자(III₁)는 구이저우성 비제 출신의 24세 남성으로, 사촌 간에 부모가 결혼하여 태어났다. 3대에 걸친 가계도는 그림 1에 나와 있으며, 이는 상염색체 열성 유전 패턴과 일치한다. II₁과 II₂ (발단자의 부모)는 모두 VRK1 c.1124G>A 변이의 이형접합성 보인자였으며 무증상이었다. 발단자(III₁)는 해당 변이의 동형접합체였으며 임상 증상을 보였다. III₂와 III₄ (발단자의 언니들)는 임상적 표현형이 없는 이형접합성 보인자였다. III₃ (발단자의 셋째 언니)는 어린 시절에 입양되었으며, 유사한 하지 약화와 근위축이 보고되었으나 유전적 확인은 이루어지지 않았다.

임상 증상

주소: 2년 전부터 시작된 양측 하지의 진행성 위약 및 위축.

현병력: 2년 전, 환자는 뚜렷한 유발 요인 없이 하지 원위부의 무통성 위약감이 발생하였다. 평지 보행 시 쉽게 넘어지는 증상을 보고하였으나, 도움 없이 쪼그려 앉거나 일어서는 것은 가능했다. 환자와 가족들은 무릎 아래 다리가 점차 가늘어지는 것을 관찰하였다. 어린 시절부터 달리기와 점프에 어려움이 있었으며 운동 내성이 낮았다고 보고했다. 사지의 감각 저하, 통증 또는 온도 감각 이상은 없었으며, 뚜렷한 상지 위약감이나 구마비 증상도 나타나지 않았다. 지능은 정상이었으며, 미용사로서 독립적으로 경제 활동을 하고 있었다.

신경학적 검사

근력 (MRC scale): 양측 고관절 굴곡 5/5, 슬관절 신전 4+/5, 족관절 배측 굴곡 4/5, 족관절 저측 굴곡 3+/5; 양측 상지 근위부 근육 5/5, 손목 신전 4+/5, 손가락 굴곡 4/5, 손 내재근 4/5.

근긴장도: 네 사지 모두 정상임; 긴장도 증가 또는 감소 없음.

근육량: 하퇴 원위부 근육(비복근, 전경골근 및 발 내재근)의 뚜렷한 위축이 관찰되었다(그림 2A). 상지는 가느다란 모습이었으며, 손 내재근의 경미한 위축이 나타났다(그림 2B).

근속성수축: 사지 또는 몸통 근육에서 관찰 가능한 근속성수축은 나타나지 않았습니다.

건반사: 상지 반사는 저하되었으며, 하지 건반사(무릎 및 발목 반사)는 양측 모두 소실되었습니다.

병적 징후: 양측 Babinski 징후 및 Chaddock 징후는 음성이었다.

감각 검사: 모든 사지에서 표면 감각(통증, 촉각, 온도)과 심부 감각(진동, 위치)이 정상으로 나타났습니다.

협응 능력: 손가락-코 검사와 발뒤꿈치-무릎-정강이 검사 결과 양측 모두 정상이었음.

뇌신경: 동공 크기가 동일하며 빛에 반응함; 외안근 운동 범위 정상; 안면 대칭; 구개거상 정상; 위축이나 다발성 수축 없는 정상적인 혀 운동; 연하곤란 또는 구어장애 없음.

보행: 양측성 계단 보행(Steppage gait).

보조 실험실 검사: 혈청 크레아틴 키나아제(CK), 비타민 B₁₂ 수치 및 갑상선 기능 검사(TSH, FT3, FT4) 결과 모두 정상 참조 범위 내에 있었습니다.

신경영상학: 이 환자에게서는 두개골 및 척수 자기공명영상(MRI)을 시행하지 않았습니다.

감별 진단

PCH1A: 제외됨. 환자는 성인기에 발병하였으며, 소두증, 근긴장 저하, 소뇌 이형성증 또는 발달 지연이 나타나지 않았는데, 이는 전형적인 영아기 PCH1A 표현형과 일치하지 않음.

SMA: 제외됨. 환자는 성인기에 발병하였으며 순수하게 원위부만 침범되었고 근위부 사지 근력은 정상이었으며, SMA의 전형적인 근위부 우세 약화 패턴이 나타나지 않았음.

CMT2: 신경생리학적 검사를 통해 배제됨. 환자는 순수하게 운동 신경만 침범되었으며, 감각 신경 활동 전위는 완전히 정상이었으므로 CMT2의 진단 기준을 충족하지 않음.

ALS: 제외됨. 상위 운동 신경원 침범, 구마비 증상, 경추 또는 구마비 신경 지배 근육의 속상수축이 없었음. 순수하게 원위부만 침범하는 만성 진행성 경과는 ALS의 전형적인 양상이 아님.

HSP: 제외됨. 환자는 강직, 반사 항진 및 병적 징후가 없었으며, 순수하게 하위 운동 신경원 침범만을 보였다.

케네디병 (척수구근성 근위축증, SBMA): 제외됨. 구근 침범, 입 주변의 속상수축 및 내분비적 징후가 없었으며, 유전 양상이 X-연쇄 유전과 일치하지 않았음.

진단, 평가 및 계획

진단

1. VRK1 유전자의 동형접합 병원성 변이 c.1124G>A (p.Trp375Ter)로 확인된 dHMN (상염색체 열성 유전).

2. 주로 하지 원위를 침범하는 순수 운동 축삭성 말초 신경병증.

평가

환자는 감각은 유지된 상태에서 서서히 진행되는 원위부 운동 약화와 근위축 증상을 보였으며, 이는 VRK1 관련 dHMN의 전형적인 성인 발병 표현형과 일치하였습니다.

신경생리학적 결과에서 정상적인 감각 전도와 함께 광범위한 운동 축삭 손상이 나타났으며, 이는 순수 운동 신경병증을 뒷받침합니다.

현재 내원 시 질환의 중증도는 경미하거나 중등도 수준이었으며, 환자는 구마비나 호흡기 침범 없이 독립적으로 일상 업무를 수행할 수 있고 보행이 가능한 상태를 유지하였습니다.

가계도를 통해 상염색체 열성 유전임을 확인하였으며, 헤테로 접합체 보인자는 무증상 상태로 나타났다.

관리 및 추적 관찰 계획

1. 증상 관리: 보행 안정성을 개선하고 낙상 부상을 방지하기 위해 발목-발 보조기(ankle-foot orthoses)를 처방하십시오. 관절 가동 범위를 유지하고 구축을 방지하기 위한 개인별 근력 강화 및 스트레칭 프로그램을 위해 재활의학과로 협진하십시오.

2. 정기적 추적 관찰: 질병의 진행 상태를 모니터링하기 위해 반복적인 신경 전도 검사를 포함한 연례 신경학적 평가 일정을 잡으십시오.

3. 유전 상담: 발단자와 가족 구성원에게 재발 위험, 생식 계획 옵션 및 위험군 친척을 위한 증상 발현 전 유전자 검사에 대해 상세한 유전 상담을 제공합니다.

4. 환자 교육: 신경독성 약물의 사용과 과도한 피로를 피하도록 권고하고, 질환과 관련된 불안감을 해소하기 위해 심리적 지원을 제공합니다.

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프로토콜

본 연구는 운남성 중의병원 윤리위원회(승인 번호: YYLW-2026-006)의 승인을 받았습니다. 등록 전, 발단자와 모든 참여 가족 구성원으로부터 서면 동의서를 받았습니다.

1. 참가자 준비 및 임상 평가

서면 동의를 얻은 후 발단자와 참여 가능한 가족 구성원을 모집하였습니다.
표준화된 설문지를 사용하여 상세한 인구통계학적 정보, 질환력, 가족력 및 근친혼 정보를 수집하였습니다.
근력, 근긴장도, 건반사, 감각 기능, 협응 능력, 보행 및 뇌신경 기능 평가를 포함하여 체계적인 신경학적 검사를 수행하였습니다.
모든 주요 근육군의 근력은 Medical Research Council (MRC) 척도를 사용하여 기록하였습니다.
참가자로부터 서면 동의를 받은 후 사지의 임상 사진을 촬영하였습니다.
참고: 진단의 일관성을 보장하기 위해 모든 임상 평가는 신경근육 질환 전문 보드 인증 신경과 의사가 수행하였습니다.

2. 신경생리학적 검사

환자 준비
1. 피험자에게 검사 전 최소 2 h 동안 카페인 섭취와 격렬한 운동을 피하도록 안내하였다.
2. 검사실 온도는 24–26ºC로 유지하였으며, 필요한 경우 가열 램프를 사용하여 사지 피부 온도를 32ºC 이상으로 유지하였다.
3. 피험자를 조용하고 조명이 어두운 검사실 내에서 앙와위로 눕혔다.
신경전도속도 검사
1. 임피던스를 줄이기 위해 전극 부착 부위의 피부를 알코올 솜으로 닦아냈다.
2. 표면 기록 전극을 표적 근육의 운동점에 배치하고, 기준 전극은 해당 건의 원위부에 위치시켰다.
3. 자극 전극을 표준 해부학적 지표에 따라 신경 경로를 따라 배치하였다.
4. 양측 정중신경, 척골신경, 경골신경 및 공통비골신경에 대해 운동신경전도 검사를 수행하였다. 원위 잠복기, 복합근활동전위(CMAP) 진폭 및 운동전도속도를 기록하였다.
5. 양측 정중신경, 척골신경, 천비골신경 및 비복신경에 대해 적절한 정방향 또는 역방향 기법을 사용하여 감각신경전도 검사를 수행하였다. 감각신경활동전위(SNAP) 진폭과 감각전도속도를 기록하였다.
6. 필터 대역폭은 운동 검사의 경우 20 Hz–10 kHz, 감각 검사의 경우 20 Hz–2 kHz로 설정하였다. 스위프 속도는 운동 검사에 2 ms/division, 감각 검사에 1 ms/division을 사용하였다.
침 근전도 검사
1. 멸균 상태에서 동심형 침 전극을 각 표적 근육에 삽입하였다.
2. 양성 예파, 섬유성 전위, 속속성 전위를 포함하여 휴식 시의 자발 전위를 평가하였다.
3. 가벼운 수의적 수축 동안 운동단위전위(MUP)의 형태를 평가하였다. 지속시간, 진폭 및 다상성을 측정하였다.
4. 최대 수의적 수축 동안 동원 패턴을 평가하였다.
5. 전경골근, 내측 비복근, 무지외전근, 제1 배측골간근, 삼각근 및 대퇴직근을 양측 모두 검사하였다. 흉쇄유돌근과 T10 척추세움근도 함께 검사하였다.
  참고: 모든 신경생리학적 검사는 숙련된 근전도 검사자가 수행하였다. 기록 품질을 보장하기 위해 피부 임피던스를 5 kΩ 미만으로 유지하였다. 모든 파형의 재현성은 최소 2회 연속 자극을 통해 확인하였다.

3. 말초 혈액 샘플 수집 및 게놈 DNA 추출

각 참여자로부터 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 항응고제 튜브에 말초 정맥혈(3–5 mL)을 채취하였다.
혈액 샘플은 채취 직후 4ºC에서 보관하였으며 24시간 이내에 처리하였다.
말초혈액 백혈구에서 게놈 DNA 추출 키트를 사용하여 게놈 DNA를 추출하였다.
분광광도계를 사용하여 DNA 농도와 순도를 측정하였다.
1% 아가로스 겔 전기영동을 통해 DNA 무결성을 평가하였다.
참고: A260/A280 비율이 1.8–2.0이고 농도가 ≥50 ng/µL인 DNA 샘플을 사용하였다. 품질 관리 기준을 충족하지 못한 샘플은 재추출하였다.

4. 전체 엑솜 시퀀싱

라이브러리 제작
1. Genomic DNA (1 μg)를 초음파 분쇄법(sonication)으로 150–200 bp 크기의 단편으로 절단하였다.
2. 라이브러리 제작 키트 프로토콜에 따라 말단 수선(End repair), A-tailing 및 어댑터 결합(adapter ligation)을 수행하였다.
3. 제조사 프로토콜에 따라 인간 전엑솜 캡처 키트(human whole-exome capture kit)를 사용하여 엑손 영역을 농축하였다.
4. 캡처된 라이브러리를 중합효소 연쇄 반응(PCR)으로 증폭하고, 생성된 산물을 정제하였다.
시퀀싱
1. 고처리량 시퀀싱 플랫폼에서 리드 길이 150 bp로 페어드 엔드 시퀀싱(Paired-end sequencing)을 수행하였다.
2. 표적 엑솜 전체에 걸쳐 평균 시퀀싱 깊이 ≥100 Χ를 목표로 하였으며, 표적 염기의 ≥98%가 ≥10Χ 깊이로, ≥95%가 ≥20Χ 깊이로 커버되도록 하였다.
3. 참고: 시퀀싱 전 라이브러리 농도 ≥2 nM 및 삽입물 크기 분포 250–350 bp를 확인하였다. 시퀀싱 후에는 데이터 품질 확인을 위해 Q30 점수, GC 함량 및 커버리지 깊이를 평가하였다.

5. 생물정보학 분석 및 변이 필터링

베이스 콜링, 품질 평가 및 어댑터 트리밍을 포함한 1차 데이터 분석을 수행하였다.
정제된 리드(clean reads)를 서열 정렬 소프트웨어를 사용하여 인간 참조 게놈 GRCh37 (hg19)에 정렬하였다.
단일 염기 변이(SNV)와 소규모 삽입 및 결실(indel)을 식별하기 위해 변이 호출(variant calling)을 수행하였다.
Genome Aggregation Database (gnomAD), 1000 Genomes Project, ClinVar 및 Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM)을 포함한 공공 데이터베이스를 사용하여 변이를 주석 처리하였다.
다음 기준을 사용하여 변이를 필터링하고 우선순위를 정하였다.
1. 엑손(exonic) 또는 정준 스플라이싱 부위(canonical splice-site) 영역에 위치한 변이를 유지하였다.
2. 인구 집단 데이터베이스에서 소수 대립유전자 빈도(MAF)가 >0.01인 흔한 변이는 제외하였다.
3. 유해할 것으로 예측되는 넌센스(nonsense), 프레임시프트(frameshift), 스플라이싱 부위 및 미스센스(missense) 변이에 우선순위를 두었다.
4. 후보 유전자를 알려진 신경근 질환 유전자 목록과 비교하였다. 상염색체 열성 유전 패턴과 일치하는 유전자에 추가적으로 우선순위를 두었다.
5. 변이 명명법의 참조 서열로 VRK1 전사체 NM_003384.3을 사용하였다.

6. 생거 시퀀싱 검증 및 가족 분리 분석

프라이머 설계 소프트웨어를 사용하여 후보 변이 부위를 포함하는 PCR 프라이머를 설계했습니다.
PCR을 통해 각 가족 구성원의 DNA에서 표적 게놈 영역을 증폭했습니다.
PCR 산물을 정제한 후 양방향 생거 시퀀싱(Sanger sequencing)을 수행했습니다.
시퀀스 정렬 소프트웨어를 사용하여 시퀀싱 크로마토그램을 참조 서열과 정렬했습니다.
각 가족 구성원의 유전자형을 확인하고, 가계도 내에서 변이와 질환 표현형의 공분리(cosegregation) 여부를 평가했습니다.
참고: 배경 잡음 없이 피크가 명확한 단일 피크 크로마토그램임을 확인했습니다. 결과가 모호한 샘플의 경우 PCR 증폭과 시퀀싱을 반복 수행했습니다.

7. 변이 병원성 분류 및 진단 확인

검증된 변이는 미국 유전학 및 유전학 대학(ACMG)의 2015년 기준 및 가이드라인에 따라 분류되었습니다.
최종 분자 진단을 확립하기 위해 임상 표현형, 신경생리학적 소견, 유전자 검사 결과 및 가족 분리 데이터를 통합하였습니다.
재발 위험, 생식 옵션 및 장기 예후에 관한 유전 상담이 가족에게 제공되었습니다.

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결과

유전적 결과

발단자에 대해 WES를 수행한 결과, 표적 영역의 평균 깊이는 112 ×였으며, 표적 염기의 98.7%가 ≥10 × 깊이로, 96.2%가 ≥20 × 깊이로 커버되었습니다. 변이 필터링 및 우선순위 지정을 거쳐, VRK1 유전자 (전사체 NM_003384.3, 게놈 빌드 GRCh37/hg19)에서 동형접합 넌센스 변이 c.1124G>A (p.Trp375Ter)가 후보 병원성 변이로 확인되었습니다.

Sanger 시퀀싱을 통해 발단자가 동형접합 변이(그림 3A)를 보유하고 있음을 확인하였으며, 아버지(그림 3B)와 어머니(그림 3C)는 이형접합 보인자로 확인되었다. 자매들의 검증 결과는 외부 실험실에서 얻었으며 그...

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토론

본 연구에서는 성인기 발병 dHMN을 앓고 있는 중국 근친혼 가족에서 동형접합 VRK1 c.1124G>A 병원성 변이를 식별하기 위해 임상 표현형 분석, 신경생리학적 검사, WES 및 가족 분리 분석을 결합한 통합 진단 워크플로우를 적용하였습니다. 이 가계도는 VRK1 관련 질환의 표현형 스펙트럼을 확장하며, 중국 인구 집단에서 dHMN을 진단하기 위한 참조 데이터를 제공합니다.

진단 워크플로우를 위한 방법론적 고려 사항

VRK1 관련 dHMN의 진단 워크플로우는 대상자 준비 및 임상 표현형 분석을 시작으로, 신경생리학적 검사, 생체 시료 수집, 게놈 시퀀싱, 변이 검증, 그리고 최종 진단 확정의 순서로 진행됩니다. 각 분석 단계에는 결과의 신뢰성을 보장하기 위한 품질 관리 체크포인트가 포함되어 있습니다.

진단 ...

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공개 사항

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감사의 글

본 연구는 2026년 국가 중의약 특색 우위 전문(뇌병증) 건설 프로젝트(Yuncaishe [2025] No. 219)와 운남성 과학기술청 기초연구 프로그램(Grant No. 202401AZ070001-057)의 지원을 받아 수행되었습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름	회사	카탈로그 번호
<강력한>시약 &소모품
EDTA 항응고제 진공 채혈관 (5 mL)	BD Biosciences (Becton, Dickinson and Company)	367861
말초혈액용 게놈 DNA 추출 키트 (스핀 컬럼 방식)	QIAGEN; QIAamp DNA Blood Mini Kit	51106
다중 결찰 의존성 프로브 증폭(MLPA) 키트	MRC Holland	표적 유전자를 위한 맞춤형 프로브 세트
PCR 증폭 키트 (Taq 중합효소, dNTPs, 반응 버퍼 포함)	Takara Bio; LA Taq PCR Kit	RR002A
아가로스 분말(전기영동 등급)	Biowest	111860
Sanger 시퀀싱 반응 키트 (BigDye Terminator v3.1)	Thermo Fisher Scientific; Applied Biosystems	4337455
시퀀싱 생성물 정제 키트	Thermo Fisher Scientific; BigDye XTerminator Purification Kit	4376484
TAE 전기영동 버퍼	상용 등급 / 실험실 조제	—
PCR 8-스트립 튜브, 원심분리 튜브 및 기타 일반 소모품	Axygen	—
<강한>기기 및 장비 &장비 및 기구
모세관 전기영동 유전자 분석기(생거 시퀀싱 플랫폼)	Applied Biosystems, Thermo Fisher Scientific	3500 Dx
그레이디언트 열 순환기 (PCR 장비)	Bio-Rad Laboratories	C1000 Touch
초미세 분광광도계 (핵산 정량용)	NanoDrop One, Thermo Fisher Scientific	ND-ONE-W
수평 아가로스 겔 전기영동 시스템	Beijing Liuyi Biotechnology Co., Ltd.	DYY-6C
겔 문서화 및 분석 시스템	Bio-Rad Laboratories	GelDoc Go
벤치탑 고속 냉장 원심분리기	Eppendorf	5424 R
신경전도속도/근전도(NCV/EMG) 시스템	Natus Medical	핵심요점 9033A07
항온 금속 욕조 / 항온 수조	DLAB Scientific	—
<강력한>분석 소프트웨어
MLPA 데이터 분석 소프트웨어 (Coffalyser.Net)	MRC Holland	v140
생거 시퀀싱 피크 분석 및 서열 정렬 소프트웨어	Applied Biosystems, Thermo Fisher Scientific	시퀀싱 분석 v6.0
프라이머 설계 소프트웨어	Premier Biosoft	Primer Premier 6
서열 정렬 및 변이 해석 도구	NCBI BLAST (온라인), ClinVar 데이터베이스	—

참고문헌

Tazir M, Nouioua S. Distal hereditary motor neuropathies. Rev Neurol (Paris). 2024;180(10):1031–6.
Frasquet M, Sevilla T. Hereditary motor neuropathies. Curr Opin Neurol. 2022;35(5):562–70.
Rossor AM. Broadening the genetic spectrum of distal hereditary motor neuropathy. Eur J Neurol. 2021;28(4):1104–5.
Devic P, Petiot P. Les amyotrophies spinales distales [distal hereditary motor neuropathy]. Rev Neurol (Paris). 2011;167(11):781–90.
Dick KJ, et al. Refinement of the locus for distal hereditary motor neuronopathy VII (dHMN-VII) and exclusion of candidate genes. Genome. 2008;51(11):959–62.
Lazo PA. Nuclear functions regulated by the VRK1 kinase. Nucleus. 2024;15(1):2353249. doi:10.1080/19491034.2024.2353249.
El-Bazzal L, et al. Loss of Cajal bodies in motor neurons from patients with novel mutations in VRK1. Hum Mol Genet. 2019;28(14):2378–94.
Feng SY, Li LY, Feng SM, Zou ZY. A novel VRK1 mutation associated with recessive distal hereditary motor neuropathy. Ann Clin Transl Neurol. 2019;6(2):401–5.
Marcos AT, et al. VRK1 (Y213H) homozygous mutant impairs Cajal bodies in a hereditary case of distal motor neuropathy. Ann Clin Transl Neurol. 2020;7(5):808–18.
Lazo PA, Morejón-García P. VRK1 variants at the cross road of Cajal body neuropathogenic mechanisms in distal neuropathies and motor neuron diseases. Neurobiol Dis. 2023;183:106172. doi:10.1016/j.nbd.2023.106172.
Capponi S, et al. HSPB1 and HSPB8 in inherited neuropathies: study of an Italian cohort of dHMN and CMT2 patients. J Peripher Nerv Syst. 2011;16(4):287–94.
Luigetti M, et al. A novel HSPB1 mutation in an Italian patient with CMT2/dHMN phenotype. J Neurol Sci. 2010;298(1–2):114–17.
Curthoys IS. A critical review of the neurophysiological evidence underlying clinical vestibular testing using sound, vibration and galvanic stimuli. Clin Neurophysiol. 2010;121(2):132–44.
Simon AJ, et al. Whole exome sequencing (WES) approach for diagnosing primary immunodeficiencies (PIDs) in a highly consanguineous community. Clin Immunol. 2020;214:108376. doi:10.1016/j.clim.2020.108376.
Miller DT, et al. ACMG SF v3.2 list for reporting of secondary findings in clinical exome and genome sequencing: a policy statement of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Genet Med. 2023;25(8):100866. doi:10.1016/j.gim.2023.100866.
Tan L, et al. A 9-month-old Chinese patient with Gabriele-de Vries syndrome due to novel germline mutation in the YY1 gene. Mol Genet Genomic Med. 2021;9(2):e1582. doi:10.1002/mgg3.1582.
Xu K, et al. Novel VRK1 variants and a founder effect in axonal polyneuropathy. Neurol Genet. 2026;12(3):e200381. doi:10.1212/NXG.0000000000200381.
Campos-Díaz A, et al. Pathogenic effects of Leu200Pro and Arg387His VRK1 protein variants on phosphorylation targets and H4K16 acetylation in distal hereditary motor neuropathy. J Mol Med (Berl). 2024;102(6):801–17.
Greenbaum L, et al. Identification of a homozygous VRK1 mutation in two patients with adult-onset distal hereditary motor neuropathy. Muscle Nerve. 2020;61(3):395–400.
Bos R, et al. Altered action potential waveform and shorter axonal initial segment in hiPSC-derived motor neurons with mutations in VRK1. Neurobiol Dis. 2022;164:105609. doi:10.1016/j.nbd.2021.105609.
Martín-Doncel E, Rojas AM, Cantarero L, Lazo PA. VRK1 functional insufficiency due to alterations in protein stability or kinase activity of human VRK1 pathogenic variants implicated in neuromotor syndromes. Sci Rep. 2019;9(1):13381. doi:10.1038/s41598-019-49821-7.
Vinograd-Byk H, Renbaum P, Levy-Lahad E. Vrk1 partial knockdown in mice results in reduced brain weight and mild motor dysfunction, and indicates neuronal VRK1 target pathways. Sci Rep. 2018;8(1):11265. doi:10.1038/s41598-018-29215-x.

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Vaccinia-Related Kinase 1 유전자의 동형접합 c.1124G>A 변이로 인한 원위부 유전성 운동 신경병증 가계의 증례 보고

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요약

초록

서론

프로토콜

결과

토론

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감사의 글

재료

참고문헌

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