Mutation Analysis of Korean Patients with Glycogen Storage Disease Type Ia

한국인 당원병 제 Ia형 환자의 돌연변이 분석

Purpose: Glycogen storage disease type Ia (GSD Ia) is an autosomal recessive disorder of glycogen metabolism caused by glucose-6-phosphatase (G6Pase) deficiency. The clinical manifestations of G6Pase deficiency include growth retardation, hepatomegaly, hypoglycemia, lactic acidemia, hyperlipidemia and hyperuricemia. Many mutations of this gene have been found worldwide in various ethnic groups, establishing the molecular basis of GSD Ia. To elucidate a spectrum of the G6Pase gene mutations in Korean, we analyzed mutations in Korean patients with GSD Ia. Methods: Both alleles of 9 unrelated GSD 1a patients were studied by PCR and direct DNA sequencing methods. In all patients, GSD 1a was diagnosed by the enzyme assay for the liver biopsy specimen. Results: In Korean, the most prevalent mutation was g727t substitution in exon 5, which has been reported to cause abnormal mRNA splicing: Sixteen out of 18 alleles were found to have this mutation. In addition, we identified one novel mutation, a c611g, converting a proline to an alanine at codon 178. Conclusion: Our findings suggest that a screening for the g727t mutation by noninvasive molecular method can detect most cases of GSD Ia in Korean patients.

목적: 당원병 Ia형(von Gierke disease)은 glucose 6-phosphatase (G6Pase)의 결함으로 인하여 출생 시부터 복부팽만과 간종대가 나타나고 저혈당, 락트 산혈증(lactic acidemia), 고지방혈증(hyperlipidemia), 고뇨산혈증(hyperuricemia) 등을 초래하며 점차 성장발육부전이 진행되는 상염색체 열성 유전성 질환이다. 본 연구에서는 한국인 GSD Ia 환자 9명을 대상으로 G6Pase 유전자의 돌연변이형에 관한 분석을 처음으로 시행하고자 하였다. 방법: 임상적인 증상과 G6Pase 효소 측정결과를 통하여 GSD Ia로 진단된 9명 환자의 혈액에서 genomic DNA를 분리하여 G6Pase 유전자의 5개 exon 부분이 포함되도록 polymerase chain reaction(PCR) 한 후 PCR 산물을 direct sequencing 하였다. 결과: 9명의 GSD Ia 환자 중 7명 환자에서 g727t homozygote 돌연변이를 발견하였고, 한 환자는 heterozygote로서 g727t 돌연변이와 c611g 돌연변이가 발견되었다. 나머지 한 명에서는 g727t 돌연변이 하나만 발견할 수 있었다. 한 개의 allele에서 발견된 c611g 돌연변이는 exon 4의 178번 아미노산 proline이 alanine으로 변경되는 것으로 지금까지 보고된 바 없는 새로운 돌연변이이다. 결론: 현재까지는 GSD Ia병의 정확한 진단을 위해서 환자의 간 생검 조직에서 G6Pase 효소의 활성도를 측정하는 것이 필요하였으나 한국인 GSD Ia 환자의 경우 g727t 돌연변이가 대부분을 차지하고 있기 때문에 앞으로는 상당수의 환자에서 혈액 채취만으로도 G6Pase 유전자 분석을 통한 GSD 진단이 손쉽게 이루어질 수 있으리라고 생각된다.