낭포성 섬유증
1. 기본정보 및 원인
낭포성 섬유증 (囊胞性纖維症, Cystic fibrosis, CF, mucoviscidosis) 는 상염색체 열성인자으로 생기는 상피세포의 이온 밸런스와 그에 따른 삼투압에 의해 점액에 문제가 있어 생기는 병이다. 주로 아동 및 청소년기에 증상이 보이며 진단된다.
백인들에게 주로 발병하는 유전병으로, 캐나다 백인들의 경우 꽤 높은 유전률을 가지고 있으며[1], 이로 인해 Hospital for Sick Children(SickKids Hospital)와 토론토 대학교에서 비중 있게 연구되고 있다.[2]
심각한 만성 폐질환 및 췌장 관련 증상이 동반되는 질병.
원인은 열성 유전에 의한 염색체 7번의 CFTR 돌연변이이다. 약 70%의 환자들은 CFTR의 F508[3]가 삭제되어 있다. CFTR은 염화 이온 채널로 땀샘이나 기도에 주로 분포되어 있으며 잦은 기도 감염의 원인이 되기도 한다. 또한 이온 밸런스의 붕괴 때문에 환자의 피부 및 땀이 짜다.
이 CFTR 채널은 주로 기도(airway), 위장관(GI tract), 땀샘(sweat gland) 및 생식기 기관(GU tract)의 상피세포(epithelial cell)에 존재하는 단백질로, cAMP 시그널에 반응하여 염소이온(chloride)을 세포 밖으로 배출하는 기능을 가지고 있다. 하지만 낭포성 섬유증(CF) 환자의 경우, 이 채널에 장애가 발생하면서 염소이온을 밖으로 배출하지 못하게 되는데, 이로 인해 이온 밸런스 붕괴가 발생하면서 나트륨(Na+) 역시 배출되지 못하게 되고, 따라서 수분(H2O) 역시 배출되지 못하게 된다. 특히 기관지(respiratory tract)의 경우, 점액(mucous)이 항상 배출되어 병균 및 다른 먼지들을 기관지에서 제거해야 하는데, 수분이 배출되지 않아 매우 뻑뻑한 점액이 생성되고, 이로 인해 점액이 배출되지 않고 다양한 병균들과 함께 기관지에 머물게 되면서 심각한 폐질환을 야기하게 된다. 결국 기관지 확장증(bronchiectasis)이 발병하게 된다. 또한 불투명한 코곁굴(opacified paranasal sinus)과 비용종(nasal polyps)이 나타나게 된다.
환자의 췌장(pancreas) 역시 마찬가지로, 같은 병리로 인해 다양한 효소를 동반한 췌장액이 위장관으로 배출되지 못하고, 이를 통해 지용성 비타민 및 지방을 흡수하지 못하는 장애가 발생하게 된다. 또한 위장관 내 점액에도 비슷한 증상이 나타나게 되어 담즙성 간경변(biliary cirrhosis)이 발생하게 된다.
낭포성 섬유증의 특징적인 증상인 매우 '''짠''' 땀은 CFTR 채널의 방향이 반대로 설치되어 있어서 나타난다. 채널의 방향이 반대라 항상 염소이온(chloride)과 나트륨(Na+)을 세포 안으로 끌어들이는 역할을 하게 되는데, 이 채널의 장애로 인해 염소이온이 세포 안으로 운반되지 못하고 나트륨 역시 세포 밖에서 머물러 있기 때문에 짠 땀이 나타나게 된다.
또한 생식기 기관(GU tracts)에도 영향을 미치게 되는데, 여성의 경우 자궁경관내막염(endocervicitis)이 발생하기도 하며, 남성의 경우 다양한 기관이 파괴되면서 불임증이 발생하게 된다.
비록 한 이온채널의 돌연변이로 생기는 병이지만 이온채널이 몸 곳곳 있기에 증상도 여러가지이다.
주로 기도의 점액이 너무 끈적해지거나 짙어져 세균 감염 및 여병이 따라오기 때문에 시간이 지나면서 점점 악화되어 죽음까지 이르는 병이다.
2. 증상
장기 기관에 따른 증상은 다음과 같다.
'''위장관 관련(intestinal tract)''' - 이는 낭포성 섬유증 환자에게서 가장 먼저 발견되는 증상들이기도 하다.
특징적으로, 약 10%의 낭포성 섬유증 환자가 태어나면서 태변성 장폐색증(meconium ileus)이 발생하게 된다. 이는 복부 X-ray 검사 시 확장된 내장(dilated loops), 장기 내 공기액체층(air fluid level) 및 거품같은 형상이 보여지게 된다. 이 경우 Gastrografin Enema를 우선 시도하게 되며, 증상에 차도가 없을 경우 수술을 시행하게 된다.
또한 위에 서술하였듯, 췌장액이 잘 배출되지 않아, 지용성 비타민 ADEK 결핍 관련 증상과 더불어 부피가 크고 기름이 동반된 지방변(steatorrhea)이 자주 발생하게 되며, 전체적으로 환자에게서 성장지연(TTP)이 보여지게 된다. 당뇨병 및 췌장염에 자주 노출되기도 한다.
그 외 담즙 배출 장애로 인해 황달(jaundice), 간비대증(hepatomegaly) 및 간경변 관련 증상이 보여지게 된다.
'''호흡기관 관련(respiratory tract)'''
위에 서술하였듯, 매우 심각한 만성 폐질환을 앓게 된다. 특히 신생아-만 20세 이전까지는 nontypable 헤모필루스균(H. influenza)와 황색포도상구균(Staph. aureus)으로 인한 폐렴을 앓게 되며, 만 20세 후엔 녹농균(pseudomonas) 감염에 이은 유비저균(Burkholderia cepacia)의 군체 형성으로 인해 사망에 이르게 되기도 한다.
신생아의 경우, 잦은 기침과 가래가 보여지며, 심각한 모세기관지염(bronchiolitis)에 노출되게 된다. 워낙 잦은 폐렴으로 인해 기관지 확장증(bronchiectasis)으로 발전하게 되며, 그 후 폐성심(cor pulmonale) 및 호흡부전에 이르게 된다.
신체검사시 흉곽의 지름(AP diameter)이 늘어어나거나, 천명(wheezing) 등이 들리게 되고 곤봉지(clubbing) 등이 발생하기도 한다.
'''생식기 기관 관련(GU tracts)'''
대부분 남성의 경우, 무정자증(azoospermia)이 발생하게 된다. 그 외 음낭수종(hydrocele) 및 잠복고환(undescended testes) 발병률이 높다고 한다.
여성의 경우 특발성 무월경(secondary amenorrhea) 및 자궁경부염(cervicitis)에 자주 노출되며, 출산능력의 저하가 보여지게 된다.
3. 진단과 검사
환자의 땀에 염화 이온이 다량 검출 되거나, 유전검사를 통해 진단 된다.
낭포성 섬유증을 진단하는데 있어서 가장 중요한 검사는 땀 검사(sweat test)이다. 땀에 포함된 염소이온(chloride)의 농도를 검사하는 방법인데, 검사 시 염소 농도가 60 mEq/L 이상으로 다른 날 2번 이상 발견될 시, 낭포성 섬유증으로 진단을 내리게 된다.
만일 땀검사의 결과가 불분명할 경우, 다양한 검사를 통해 진단하게 된다.
- 췌장 기능 검사
- 폐기능 검사(PFT) - 만 5세 이전엔 폐쇄성 패턴(obstructive)을, 그 후 제한성 패턴(restrictive)을 보이게 된다.
- 유전검사(genetic test)는 다음과 같은 경우에 시행하게 된다.
- 가족력이나, 전의 아이에게서 낭포성 섬유증(CF)이 진단되었을 경우, 출생전 진단(antenatal diagnosis)
- 가족력이 보여진 어른의 배우자(spouse of carrier)
- 질병이 자주 발생하는 지역의 경우, 스크리닝(newborn screening)을 시행한다. 이는 혈청 내면역반응성 트립시노젠(trypsinogen)을 발견할 경우, 땀검사를 시행하여 진단하게 된다.
4. 치료와 예방
증상약화 를 위해 항생제가 사용된다. Gene therapy가 현재 임상실험 중에 있지만 효과가 생각보다 적다고 한다.
우선적으로 기관지에 머무는 딱딱한 점액을 제거하고, 감염을 예방하는것이 매우 중요하다. 매일 DNA 분해효소(DNAse)를 통해 점액용해(mucolysis)를 시행하게 되며, 그 외 알뷰터롤(albuterol) 등을 사용하게 된다. 혹은 흉부물리치료(chest PT)를 통해 가래의 배출을 유도하게 된다.
항생제는 급성 감염 증상을 보이게 될 경우, 투여하게 된다. 특히 녹농균(pseudomonas)을 커버하는 약을 투여하는것이 중요하나, 대부분 균배양 및 민감도 검사를 통해 알맞는 약을 사용하게 된다. 그 외 분액성 Tobramycin을 사용하기도 한다.
만일 환자가 심각한 증상을 보이게 되어 입원(hospitalized)을 할 경우, 대부분 14일간 Pipercillin과 Tobramycin을 투여해 증상을 완화시키게 된다.
그 외 췌장액 및 비타민 보충제를 사용해 환자의 영양상태를 호전시켜야 한다.
5. 경과와 합병증
기도의 점액이 너무 진하기 때문에 세균 및 균계 (fungi)가 살기 적합한 곳이 된다. 포도상구균및 각종 감염에 의해 생긴 면역반응등에 또 2차 피해를 받을 수 있다