골화석증

독일의 방사선사 알버트 숀버그가 1904년 1월 처음으로 발견했습니다. 뼈를 흡수하기 위한 파골 세포가 역할을제대로 하지 못해 생기는 임상 증후군입니다. 결과적으로 뼈의 형성과 재형성이 손상 받게 됩니다. 뼈 회전율에서의 결점은 뼈 질량의 증가에도 불구하고 뼈가 부서지기 쉽다는 것입니다.

또한 골수공간(골수강) 소실로조혈모세포의 부족, 교란한 치아 돌출 그리고 성장 장애를 일으키는 원인이 됩니다. 인간의 골화석증은 이질적인 병으로 다양한 분자적 손상과 임상적 특징을 포함합니다. 하지만 모든 형태는 파골 세포 안에서 하나의 병원성 관계를 공유합니다.

만일 치료하지 않으면 유아의 골화석증은 대개 심한 빈혈증, 출혈또는 감염 때문에 출생 후 10년 안에 죽게 됩니다. 다만성인의 경우에는 대개 자각 증상이 없고, 높은 장기 생존율을 보입니다.

질병이 갖는 3개의 다양성은 어린아이, 유년기, 성인에게서 각각 다르게 진단됩니다. 질병의 전체적인 빈도는 10만~50만명 중 1명으로 추정되지만 역학 조사가 아직 이루어지지 않아 실제 빈도는 알 수 없습니다.

모든 유형의 일차적인 근본 문제는 뼈를 재흡수하는 파골 세포(osteocalst)가기능적인 역할을 제대로 하지 못하기 때문입니다. 이질적인 분자의 유전적인 결점의 수는 손상된 파골 세포가활동한 결과이며 정확한 분자적 결핍, 또는 이런 돌연변이의 위치는 불분명합니다. 결점의 원인은 파골 세포계 자체나 적절한 파골 세포 기능 유지에 필요한 주위의 미세 환경을 형성하고 유지하는중간엽 세포의 문제에 있습니다.

인간의 특정한 유전적인 결함은 탄산탈수소효소(carbonicanhydrase) 2의 결핍으로 생기는 골화석증에서만 알려져 있습니다. 유아 골화석증은이것의 유전적 패턴에 근거한 상염색체 열성으로 전달되는 것으로 보입니다. 바이러스와 유사한 단백이 양성골화석증이 있는 몇몇 환자의 파골 세포 안에서 발견됐습니다.

그러나 임상적 의의는 확실하지 않습니다. coading 유전자안에서 돌연변이 때문에 biologically active colony-stimulatingfactor(CSF-1)의 부재는 골석화증 쥐(osteopetrotic mouse)의 파골세포 기능의 손상이 원인으로 알려져 있습니다.

바뀌어진 CSF-1 생산은toothless osteopetrotic rats 안에서 보입니다. 몇몇의 발암성 유전자(종양 유전자로 변화할 가능성을 지닌 유전자, proto-oncogenes)를지닌 넉아웃 쥐는 골화석증을 갖는 것으로 보여집니다.

유아 골화석증(또는 악성 골화석증)은 초기에 진단할 수 있습니다. 발생의 실패와 성장 지연의 양상을갖고 뼈 결핍이 발생합니다. 유양돌기(관자뼈의 유방처럼 생긴아랫부분에 젖꼭지처럼 튀어나온 뼈)와 코곁굴(부비강) 기형 때문에 코막힘(비폐색, 콧구멍에서인두까지 기도의 일부가 콧병이나 이물 때문에 막히는 일)이 종종 유아 골화석증의 특징으로 나타납니다.

머리뼈(두개골)의각종 신경공이 좁아져 발생하는 뇌신경 장애가 발생하기도 하며 치아가 늦게 날 수 있습니다. 비정상적인혈액 공급으로 아래턱의 골수염이 공통적으로 나타나며 뼈는 무르고 쉽게 깨지는 특징을 갖습니다. 결점이있는 골질의 조직은 골수로 대체되는 경향이 있으며, 이것은 범혈구 감소증의 결과로 골수 실패의 원인이됩니다.

환자는 빈혈이 있고, 쉽게 타박상을 입으며, 피를 흘리고(혈소판 감소증 때문에),면역 시스템의 유전적 결핍 때문에 재발하는 감염이 있기도 합니다. 골수 외 조혈은 간과지라 비대, 지라(비장) 과다증, 용혈의 결과로 발생합니다. 다른 증상으로는 수면 무호흡증, 망막 퇴화 때문에 장님이 되는 경우도 있으나 이는 뇌 신경공이 좁아지는 뇌신경 증상과 관련이 있을 가능성이높습니다.

성인 골화석증(또는 양성 골화석증)은 늦은 사춘기나 성인에게 나타납니다. 두 가지의 명백한 유형은 방사선, 생화학, 임상 특징에 기초해 유형1과 2로 진단됩니다. 최근의 연구에서 성인 유형1 골화석증의 임상 징후가 진짜 골화석증이 아니라는 것이 증명되었습니다.

이는 LRP5의 활성화 돌연변이 때문에 뼈 질량이 증가하는 것이며, 이 돌연변이는 증가하는 뼈 질량의 원인이나 파골 세포의 결핍과는 연관이 없다고 알려져 있습니다. 대신에 몇몇 연구에서 체중을 지탱하고 근육 수축에 반응하여 뼈 흡수와 생성 사이의 불균형한 결과가 물리적 하중(mechanical loading)을 위한 뼈 무반응의 체중 조절점(setpoint)으로 바뀐다는 가설을 세웠습니다.

유형2 골화석증의 몇몇 경우는CLCN7, 유형7 염소채널(chloridechannel) 돌연변이의 결과입니다. 하지만 유형2 골화석증의임상적 증후군을 가진 다른 가족에게서 또다른 명백한 유전적 지역의 결합이 설명되었습니다. 따라서 임상증후군은 유전적으로 이질적인 것으로 밝혀졌습니다.

환자의 절반에게서는 중요한 징후가 없습니다. 또한 방사선 검사로볼 때 이상 증세는 유년기에만 나타나기 시작하기 때문에 늦은 사춘기에 수시로 진단되는 경우가 흔히 있습니다. 다른환자들의 경우에 진단은 가족사에 근거를 두고 이루어집니다.

다른 환자에게서는 골수염이나 골절이 나타날지도 모릅니다. 많은환자들은 뼈의 통증이 생기기도 합니다. 뼈 결핍으로 두개골 신경 포착,팔목터널 증후군, 골관절염이 생겨 신경 장애를 일으킵니다.뼈가 망가지고 깨지기도 쉽습니다.

환자의 거의 40%에서 골절이 재발합니다. 아래턱의 골수염은 환자의 10%에서 발생하지만 골수의 기능은 손상되지않습니다. 망막 퇴화와 시신경 기능의 지연 때문에 시각 손상이 오기도 합니다. 외관상의 증상은 뼈 결핍과 관련이 있고, 유아 골화석증 안에서 저신장, 이마 돌출, 대두, 안진증, 간비종 및 장골의 변형을 포함합니다.

1)유아 골화석증

이미 기술된 증상과 방사선학적인 뼈의 특징을 갖습니다. 두껍고재형성이 불량하고 골수 공간이 좁은 뼈를 가지고 있습니다. 만일 치료하지 않으면 심한 빈혈증, 혈소판 감소에 의한 출혈, 감염 때문에 생후 10년 안에 죽게 됩니다. 성장이 늦어지고 운동성이 없습니다.

두개골의 신경공이 좁아져 시신경, 동안신경, 안면신경에 마비가 옵니다. 혈청 검사를 하면 고칼슘혈증과 혈청 내의인이 저하된 상태를 볼 수 있습니다. 아직까지는 치료받지 않은 환자가20년 이상 생존했다는 보고는 없습니다.

2)성인 골화석증

피질뼈와 해면뼈가 구별되지 않는 점으로 진단합니다. 성인 골화석증은비교적 높은 생존율을 보입니다.

비타민 D(칼시트리올,calcitriol)는 잠복 파골 세포를 자극하고, 따라서 뼈 흡수를 자극하는 것처럼 보입니다. 칼슘 섭취량을 제한하고 동시에 칼시트리올을 많이 복용하게 되면 때때로 골화석증이 극적으로 개선되는 것을 볼수 있습니다.

그러나 대개 치료를 중단한 후에는 지속되지 않는 미미한 임상적인 개선만 일으킵니다. 감마 인터페론 치료는 장기를 개선합니다. 이는 백혈구 기능을 개선하고새로운 감염의 빈도를 많이 줄일 수 있습니다. 치료와 함께 지주골량(trabecularbone volume)은 실질적으로 줄고 골수의 양은 증가합니다. 이 효과로 헤모글로빈, 혈소판 수 및 생존율도 증가합니다.

칼시트리올을 포함한 조합 치료는 칼시트리올 단독으로 하는 치료보다 분명히 좋은 결과를 보입니다. 에리트로포이에틴은 빈혈증을 고치기 위해 이용할 수 있습니다. 코르티코스테로이드(부신피질 호르몬 및 그와 유사한 화학 물질의 총칭,Corticosteriods)는 뼈 흡수를 자극하고 빈혈증을 치료하기 위해 사용합니다.

연구에 따르면 코르티코스테로이드는 적혈구(RBC) 질량과 혈소판계수는 현저하게 증가시키나 뼈의 질량을 증가시키지는 못했습니다. 혈액 세포에 대한 이 효력은  세망내피계(reticuloendothelial) 시스템 안에서 감소된 파괴 때문에 생깁니다. 프리드니손 1~2mg/kg/d을 보통 한 달에서 일 년 동안 투약하는치료도 있으나 스테로이드는 선호하는 치료가 아닙니다.

성인 골화석증 자체는 어뗜 치료도 핗요하지 않습니다. 다만 질병의합병증 때문에 치료가 필요할 수도 있습니다. 성인 유형을 위한 어떠한 특정한 의학적 치료도 존재하지않습니다. 골수이식(BMT)은 유아 골화석증의 몇몇 경우에효과를 볼 수 있습니다. 골수이식은 골수의 기능 저하와 파골 세포의 발생 과정에서 생기는 장애 두 가지모두 치료할 수 있습니다.

BMT는 이 질병의 유일한 치료법입니다. 하지만 BMT는 파골 세포 이외의 주위 환경의 문제 등 복잡한 조건의환자에게는 효과가 적을 수 있다는 결점이 있습니다. 골수이식은 몇 가지 제한을 더 갖습니다. 적절한 골수 제공자를 찾기 어려우며, 심한 면역 억제 필요성과 이식편대숙주(graft-versus-host) 반응의 가능성으로 상당한 위험이 생길 수도 합니다.

어린아이의 골화석증은 외과적 치료가 때때로 필요합니다. 반면에성인 골화석증에서 외과적 치료는 미적인 이유나 기능적인 이유로만 필요합니다. 심하게 변형이 오거나 퇴화한관절 질환은 정형외과 수술로 증상의 완화와 치료를 할 수 있습니다.

성인 골화석증에서 장골이 골절되면 뼈 수정 기법이 불가능하고 금속판 수술법을 사용해야 합니다. 이 경우 수술할 땐 피질뼈와 해면뼈의 구분이 없어 주의를 해야 합니다. 골절이되었을 때는 치료 기간이 길어지고 잘 붙지 않거나 감염의 빈도가 높습니다.

영양 공급은 환자의 성장을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다. 칼슘을충분히 제공하지 않으면 환자의 상태는 별로 개선되지 않습니다. 저칼슘혈증(hypocalcemia)이나 구루병이 문제가 되는 환자라면 칼슘이 필요할지도 모릅니다.