시스틴축적증

시스틴축적증(cystinosis)은 시스틴의 이동 장애로 세포내 소기관인 리소좀에서 시스틴이 나오지 못해 세포가 파괴돼 체내의 여러 조직과 장기에 시스틴이 축적되는 상염색체 열성 유전성 대사질환입니다. 장기와 조직(신장, 눈, 근육, 췌장, 뇌, 백혈구)에 시스틴이 축적되면 그 장기와 조직은 정상적인 기능을 발휘할수가 없으며, 여러 가지 증상이 나타나게 됩니다.

‘대사’라는 것은 신체에서 일어나는 모든 화학적인 과정을 의미하는 말입니다. 이에는 복합체가 단순한 물질로 분해되는 과정과 반대로 단순한 물질이 합쳐져 복잡한 물질로 생성되는 과정이 포함됩니다. 대사 질환은 신체의 화학적인 활동을 촉진시킬 수 있는 특정한 단백질 또는 효소의 기능에 이상이 생겨 발생되는질환입니다.

1)시스틴축적증의 분류

①영아 신장병성 시스틴축적증(Infantile Nephropathic Cystinosis)

ㆍ증상이 가장 심각하다.

ㆍ생후 6∼12개월에 증상이 시작된다.

ㆍ눈: 빛에 매우 민감하게 반응하고, 공막의 색소가 소실된다.

ㆍ증상을 치료하지 않으면 10세경에 신부전으로 발전될 수 있다.

②중등도/청소년 시스틴축적증(Intermediate/AdolescentCystinosis)

ㆍ10대에 접어들면서 신장과 눈에 증상이 나타난다.

③양성/성인 시스틴축적증(Benign/Adult Cystinosis)

ㆍ주로 각막에 시스틴 결정이 축적된다.

ㆍ신장을 침범하는 경우는 거의 없다.

2)시스틴축적증의 주요 합병증 → 신장 판코니 증후군(RenalFanconi Syndorme)

ㆍ소변양이 늘어나고(다뇨증)

ㆍ갈증이 심해지며(조갈증)

ㆍ혈중 칼륨 농도가 낮아지는 저칼륨혈증과 함께 신장 기능이 떨어집니다.

이 질환은 남녀 모두 같은 비율로 발생하며, 미국에서는 약 400명의 증례가 보고됐습니다. 전 세계적으로는 약 2,000명의 환자가 있는 것으로 알려져 있습니다. 발병률은 2만 명당 1명입니다. 프랑스의브르타뉴 지방의 경우 다른 지역보다 높은 발병률을 보이며, 약 3만명당 1명의 비율로 발생한다고 합니다.

①리소좀(Lysosome)

세포 내 기관으로, 세포 내 분자들의 대사를 위한 효소를 포함하고있습니다. 리소좀이 지니고 있는 주요한 대사 효소들은

ㆍ지질 대사를 위한 리파아제(지방분해효소)

ㆍ탄수화물 대사를 위한 카르보히드라아제(탄수화물분해효소)

ㆍ단백질 대사를 위한 프로테아제(단백질가수분해효소)

ㆍ뉴클레이스(핵산가수분해효소)가있습니다.

②시스틴(Cystine)

시스틴은 수용성 아미노산으로, 세포 대사 과정에서 생산됩니다(비필수 아미노산). 손상된 피부와 머리카락 등의 체모를 복구하는 데필수적인 물질입니다. 근골격계, 결체조직, 체모에 많이 존재합니다.

시스틴축적증은 상염색체 열성 형질로 유전됩니다. 시스틴축적증은시스틴 수송 신증 증후군(CTNS) 유전자에 있는 돌연변이 때문에 발생합니다. 시스틴축적증의 유전자 변이는 17번 염색체의 단완 13번 띠에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 최근 이 밖에다른 염색체 자리의 유전자 변이도 시스틴축적증을 유발하는 것으로 밝혀졌습니다.

이 유전자는 세포의 리소좀 막 맞은편에 아미노산 시스틴을 이동시키는 시스티노신 단백질의 생산에 관여합니다. 그러나 CTNS 유전자의 결실로 시스티노신 단백질이 생산되지 못합니다. 다른 돌연변이에서는 리소좀에 축적되는 시스틴의 원인으로 비정상적인 시스티노신 단백질이 생성됩니다. 시스틴의 축적은 세포에 손상을 입히고 천천히 몸의 기관들을 파괴하는 결정을 형성합니다.

인간의 세포 핵 안에는 개인의 유전 정보를 가지고 있는 46개의염색체가 있습니다. 이 46개의 염색체는 22쌍의 상염색체와 1쌍의 성염색체로 구성됩니다. 성염색체의 경우 남성은 X와 Y 염색체, 여성은 2개의 X 염색체로이뤄져 있습니다.

이들 각각의 염색체는 ‘p’라는 단완과 ‘q’라는 장완으로 구성됩니다. 염색체를 염색하면 띠 모양의 염색대(band)가 관찰됩니다. 이들 각각의 염색대에는 번호가 매겨져 있습니다. 예를 들어 ‘16q24.3’은16번 염색체의 장완에 있는 24.3 염색대를 의미합니다.

상염색체 열성 유전질환은 각각의 부모로부터 질병 유전자를 하나씩 물려받았을 때 생깁니다. 개인이 하나의 정상 유전자와 하나의 질환 유전자를 받았다면 그 사람은 그 질환의 보인자가 됩니다. 그러나 질병의 증상은 대개 나타나지 않습니다. 부모가 모두 보인자인경우에는 아이에게 질병이 유전될 확률이 25%입니다. 또그 아이가 부모처럼 보인자가 될 확률은 50%, 아이가 정상 유전자만 물려받아 유전적으로 정상일 확률은 25%입니다.

이 확률은 남녀 모두 동일합니다. 모든 개인은 4~5개의 비정상적인 유전자를 가지고 있습니다. 혈족, 즉 가까운 친척인 부모는 친족이 아닌 부모보다 열성 유전자 질환이 있는 아이를 가질 위험성이 더 높습니다.

이 질환은 일반적으로 소변에서 걸러져 몸에 의해 재흡수되는 특정 물질(전해질, 무기물, 포도당, 아미노산, 단백질, 물)이 소변으로손실됨으로써 발생합니다. 시스틴축적증은 모든 세포 내 리소좀에 시스틴이 배출되지 못해 시스틴이 쌓이는질환입니다. 초기 증상은 신장과 눈에서 시작됩니다. 직장의점막이나 백혈구, 조혈모세포에서 육각형 또는 사각형의 시스틴 결정을 관찰할 수 있습니다. 이러한 시스틴 결정은 눈이 각막과 결막에서도 발견됩니다.

시스틴축적증은 하나 이상의 유전자 변이에 의해 나타나는 질병입니다. 단하나의 유전자 변이를 지니고 있는 사람은 증상이 나타나지 않거나 증상이 나타난다 하더라도 세포 내 시스틴 수치가 약간 상승하는 정도입니다. 두 개의 유전자 변이에 의한 시스틴축적증은 상당히 뚜렷한 증상을 나타냅니다.

신장에 시스틴이 쌓이면 신장의 세뇨관과 사구체에 영향을 미쳐 물질 여과 기능을 손상시킵니다. 그 결과 당질과 무기질이 배설돼 혈중 나트륨, 칼륨, 인의 농도가 낮아지게 됩니다. 신장 기능 손상으로 소변을 많이 보게되며, 전해질 이상을 동반합니다. 이 모든 신장 관련 증상을 ‘신장 판코니 증후군’이라고 합니다.

시스틴이 눈의 결막과 망막에 쌓이게 되어 빛에 매우 민감하게 반응하고, 두통이생기며, 눈이 가렵고 화끈거리게 됩니다. 시스틴축적증은 아래의 3가지로 구분됩니다.

1)영아 신장병성 시스틴축적증(Infantile Nephropathic Cystinosis)

ㆍ1세 이전에 증상이 나타납니다. 시스틴축적증 가운데 증상이 가장 흔하고 가장 심한 편입니다.

ㆍ공막의 색소성 변화가 생겨 눈의 흰자위에 반점이 생깁니다.

ㆍ눈부심이 생깁니다.

ㆍ신장이 손상돼 인산이 과도하게 소변으로 배설되면서 뼈의 성장과 형성에 영향을 미쳐 뼈가 휘기도 합니다. →비타민 D 저항성 저인산혈증 구루병

ㆍ땀을 잘 분비하지 못해 열을 견디기 힘들게 됩니다.

ㆍ근육에 축적된 시스틴의 영향으로 근육이 위축됩니다.

ㆍ시스틴이 췌장에 쌓여 췌장 기능이 손상되면 당뇨가 생깁니다. 생후 6개월경에도 심한 갈증과 배뇨가 발견됩니다.

ㆍ아이들은 잘 먹지 않고 성장 발육이 지연되며, 대부분 마르고창백한 외모를 지닙니다.(사춘기에도 지연됨)

ㆍ골격이 약해 나이를 먹으면서 뼈의 형태 변형이 일어나기도 합니다.

ㆍ합병증으로 갑상샘 기능 저하, 근육이 심하게 약함, 간 이상, 인슐린 의존성 당뇨병 및 중추 신경 조직 문제로 걷고말하고 삼키는 어려움 등이 있습니다. 지능은 정상적이지만 시각적인 기억의 문제가 발생합니다.

2)중등도 시스틴축적증(Intermediate Cystinosis) 또는 청소년 시스틴축적증(Adolescent Cystinosis)

ㆍ전체적인 증상은 영아 신장병성 시스틴축적증과 별반 다르지 않습니다. 그러나이 형태의 시스틴축적증은 중증도 면에서 영아형보다 증세가 가벼운 편이며, 10대에 접어들면서 증세가시작됩니다.

ㆍ뼈 형태 변형이 나타납니다. 

ㆍ신부전은 진행되지만 느리고, 신장 손상과 다른 기관의 합병증으로인해 평균수명이 30~40세로 줄어듭니다.

ㆍ사구체 부전은 보통 15~25세에서 일어납니다.

3)양성 시스틴축적증(Benign Cystinosis) 또는 성인 시스틴축적증(Adult Cystinosis)

ㆍ주로 각막에 시스틴 결정이 축적되기는 하지만 증상은 비교적 가벼운 편입니다.

ㆍ눈에 가려움증과 화끈거림을 느낄 뿐 신장 기능에는 이상이 없습니다.

이 질환은 신장 기능이 파괴돼 나타나는 증상으로 알게 되는 경우가 많습니다. 신장 기능이 손상돼 혈액의 전해질과 무기질의 농도가 변하게 되고, 소변으로배출되는 물질과 그 양에도 변화가 생기기 때문에 혈액과 소변에 대한 진단 병리 검사로 신장의 손상 정도를 알 수 있습니다.

이 질환을 확진 할 수 있는 방법으로는 결합 조직에서 채취한 섬유모세포를 배양해 현미경으로 시스틴 결정을관찰하거나 백혈구에서의 시스틴 농도를 측정하면 그 농도가 정상보다 50~100배 상승해 있습니다.

비록 눈부심이 3∼6세가 될 때까지 나타나지 않을 수도 있지만 1세 정도(보통 생후 16개월)에 세극등 검사를 통해 각막과 결막에서 시스틴 결정을 발견할 수 있습니다. 이는시스틴축적증의 진단에 특징적인 징후입니다.

세극등 검사는 현미경을 통해 눈의 내부 구조를 보는 것입니다. 환자는턱과 이마를 기계에 붙이고 밝은 빛을 응시하고 있으면 됩니다. 이 검사를 통해 백내장, 녹내장, 각막의 이상을 발견할 수 있습니다.

양성(성인형) 시스틴축적증은특별한 치료를 필요로 하지 않지만 영아형 신장병성 시스틴축적증은 적극적인 치료가 필요합니다. 신장 판코니증후군을 치료하는 것이 이 질환 치료의 최우선 순위입니다. 소변으로 수분, 염분, 무기질이 과도하게 손실되기 때문에 수분 등 이들 물질을 충분히보충해야 합니다. 구루병을 예방하고 저인산혈증을 교정하기 위해 비타민D와 인산을 투여할 수 있습니다.

시스틴축적증의 치료 목표는 세포 내에 시스틴의 축적을 줄이는 것입니다. 약물을사용해 시스틴의 축적을 줄일 수 있습니다. 시스틴의 체내 축적을 줄임으로써 신부전이 나타나는 시기를지연시키거나 예방할 수 있고, 성장에도 도움을 줄 수 있습니다.

중탄산나트륨, 나트륨 구연산염,칼륨 구연산염은 정상적인 전해질 균형을 유지하기 위해 처방됩니다. 카르니틴은 근육 카르니틴을대체하기 위해 처방됩니다. 시스테아민 바이타트레이트(시스타곤)는 시스틴증의 치료로 미국식품의약국(FDA)이 인증했습니다. 시스테아민은 시스틴을 고갈시켜 세포 내의 시스틴 수준을 낮추고 신장 손상의 진행을 늦춰서 신장 이식 시기를더 늦출 수 있습니다. 시스테아민 염산염 안약은 각막 결정을 녹입니다.

인도메타신은 물과 전해질이 소변으로 손실되는 것을 감소시키기 위해 때때로 이용되는 항염증제 약물입니다. L 티록신은 갑상샘, 인슐린은 인슐린 의존성 당뇨병, 테스토스테론은 남성기능 부전을 각각 치료하기 위해 사용됩니다.

신부전이 나타나면 투석을 할 수 있으며, 신장 이식을 고려할수 있습니다. 또한 눈에 심하게 시스틴 결정이 축적된 경우 각막 이식이 좋은 효과를 보이고 있습니다. 영아형이나 청소년형 시스틴축적증에서 나타나는 성장이 지연되는 현상을 교정하기 위해 성장 호르몬을 투여하기도합니다. 고열량의 균형 잡힌 식사를 유지하는 것이 좋습니다. 증세가심해 영양실조 상태인 아기들은 구강 섭취가 아닌 정맥주사 등을 통해 영양을 공급해야 합니다.

ㆍ유전상담

가족과 환자를 위해 유전상담을 하는 것이 도움이 될 것이며, 추가적인치료로는 증상의 완화를 목표로 하는 대증요법과 각종 부작용과 합병증을 조절하고 완화시키기 위해 지지요법(Supportivetherapy)을 시도할 수 있습니다.

유전상담이란 유전병을 앓고 있는 환자와 가족에게 해당 유전병이 무엇인지,질환의 증상과 진행 과정, 어떻게 유전되는지 등에 대한 정보를 제공하는 상담입니다. 유전상담을 통해 유전학 전문가로부터 질환과 관련된 정확한 정보를 얻을 수 있고, 충분한 이해를 바탕으로 환자와 가족들이 가장 적절한 결정을 내릴 수 있도록 돕습니다.