정의
선천성 섬유형 불균형(Congenital fiber typedisproportion: CFTD)은 희귀한 유전성 근육질환으로 출생 시부터 근육이 약해지고 근육 긴장성이 떨어지며, 척추측만증과 높은 입천장, 엉덩이 관절 탈골, 작은 키, 발 기형, 독특한얼굴 모양, 운동 발달의 지연, 구축(contractures)이 나타납니다. 이 질환은 유사한 패턴으로사람들에게 영향을 미치는 경향이 있는 선천 근육병증(Congenital myopathies) 근육 질병그룹에 속합니다.
선천성 섬유형 불균형의 진단은 논쟁의 여지가 있습니다. 근육조직의 변화는 질환의 특징은 수많은 다른 질환들 또는 다른 선천성 근육 질환을 포함한 질병(크라베병;Krabbe disease, 로우 증후군;Lowe`s syndrome, 근긴장성이영양증;Myotonic dystrophy, 태아 알코올 증후군;fetalalcohol syndrome, 그리고 소뇌형성저하증;cerebellar hypoplasia과같은 다양한 뇌기형)과 연관되어 나타날 수 있습니다. 이질병들은 선천성 섬유형 불균형 진단이 내려지기 전에 배제되어야 합니다.
일부 사례에서 상염색체 열성 또는 우성 형질로 유전되며, 한가족에서 X 연관 열성 형질의 유전 양식을 가집니다. 이질환은 남녀 동일한 비율로 영향을 미치며, 대개 태어나면서 증상이 나타나지만 몇 달 동안 인식되지 않을수도 있습니다.
일반 인구에서의 발병률은 아직 정확하게 알려지지 않았습니다. 이질환의 특징을 가진 아동의 첫 사례는 1960년대와 1970년대에의학문헌을 통해 보고 되었습니다. ‘선천성 섬유형 불균형’ 용어는 1973년에 처음으로 사용되기 시작했습니다.
원인
대부분의 선천성 섬유형 불균형은 이전의 가족력이 없이 일어납니다. 그러나몇몇 가족 사례들이 보고 되었고, 수많은 연구자들은 이 질환이 다른 질병 유전자들 중 하나의 돌연변이결과로 발생할 수도 있다고 믿습니다(유전적 이질성; geneticheterogeneity).
· 유전적 이질성(Genetic heterogeneity) : 서로다른 유전적 기작에 의해서 같거나 비슷한 표현형이 나타나는 것.(대한의학유전학회. 의학유전학 7판.E_public. 2008)
가족 사례에서는 질환이 상염색체 열성 또는 우성 형질로 유전된다고 알려져 있으나, 드문 사례에서 X-연관 열성 유전 형질을 보인다는 보고도 있습니다. 상염색체 우성 형질을 보이는 일부 사례에서 1번 염색체 장완(1q42.1)에 있는 알파-골격 액틴(alpha-skeletal actin gene; ACTA1) 유전자의 돌연변이에 의해 유발된다고 알려져 있는데, X-연관 열성 선천성 섬유형 불균형이 X 염색체 장완(Xq13.1-q22.1)에 위치한 알려지지 않은 유전자의 돌연변이로 인해 유발될 수도 있다고 알려져 있습니다.
1번 염색체에 위치한 셀레노프로테인 N 유전자(selenoprotein N gene; SEPN1)의 돌연변이는일부 상염색체 열성 선천성 섬유형 불균형의 원인과 연관되어 있습니다. 인간의 세포 핵 안에는 개인의유전 정보를 가지고 있는 46개의 염색체가 있습니다. 이 46개의 염색체는 22쌍의 상염색체와 1쌍의 성염색체로 구성됩니다.
성염색체의 경우 남성은 X와Y염색체, 여성은 2개의 X염색체로 이루어져 있으며, 각각의 염색체는 ‘p’라고 불리는 단완과 ‘q’라고 불리는 장완으로 구성되어 있습니다. 염색체는 여러 부분(띠 모양으로 되어 있어서 band라고 부른다)으로 되어 있으며 각각의 부분에는 번호가 매겨져있습니다. 예를 들면 ‘1q42.1’이란 1번 염색체의 장완에 있는 42.1 염색대(band)를 의미하는 것입니다.
Idiogram Album: Human copyright ⓒ 1994David Adler
현재 특정한 유전학적 원인은 대부분의 영향 받은 사람들에게서 식별되기 어렵습니다. 선천성 섬유형 불균형과 연관된 징후와 증상들은 근육 섬유들의 특정 타입(fibertypes I and II)의 분포와 상대적인 크기(size)의 이상과 연관되어 있습니다. 근 섬유는 매우 조직화되어있고 특화되어 있으며, 골격 또는 심장근조직의 수축성 세포입니다.
선천성 섬유형 불균형을 가진 개인들의 타입 I 섬유는 비정상적이며, 작고(hypotrophic), 증가된 수(increased numbers)가 보입니다. (타입 I 섬유 우세) 선천성 섬유형 불균형의 진단을 위해서 타입 I 섬유가 필요하며, 평균적으로 타입 II 근섬유보다 적어도 12% 작고(hypertrophic),종종 타입 IIB 섬유는 없습니다. 이 동일한이상 패턴은 신경학적 질병으로 정의된 다른 질환에서도 일어날 수 있으며, 이것은 선천성 섬유형 불균형을진단하기 전에 고려되어야 하는 점으로 중요합니다.
증상
선천성 섬유형 불균형의 증상은 사람들마다 다를 수 있습니다. 때때로이 질환은 한 가지 증상만 나타나기도 하고 여러 가지 증상이 복합적으로 나타나기도 합니다. 일반적으로나이가 들어감에 따라 증상이 좋아집니다.
· 선천성 섬유형 불균형은 출생 시부터 근육이 약해진다.
· 근육의 긴장성을 잃어버리게 되는데, 이는 비진행성이다.
· 척추측만증(척추옆굽음증:scoliosis)
· 엉덩이 관절 탈골
· 발의 기형
· 불수의적 운동
· 지능은 대부분 영향을 받지 않는다.
· 성장 장애
· 긴 얼굴, 높은 입천장, 돌출된 이마, 얼굴근육의 약화와 같은 특징적인 얼굴 형태
선천성 섬유형 불균형은 수많은 다른 선천성 근육병증 형태의 신체적 특징들과 공유하기 때문에 신체적 특징만으로진단할 수 없습니다. 신체적 특징과 근육 생검에 대한 변화를 결합하여 진단에 이용합니다.
대략 25%의 사례에서 영향 받은 개인들은 진행성일 수 있고, 음식을 삼키기 어려움(dysphagia), 삶을 위협하는 호흡 근육약화와 같은 심각한 합병증을 유발할 수 있는 중증 형태(more severe form)를 가질 수도있습니다. 드문 사례에서 이 질환은 심장근육(심근병증)과 연관되기도 합니다.
약 20%에서 특정 눈 근육의 마비(ophthalmoplegia) 또한 일어날 수 있습니다. 눈 근육마비는 종종 이 질환의 중증 형태(more severe form)와 연관되어 있습니다. 선천성 섬유형 불균형은 적색근섬유(red muscle fibers)와백색근섬유(white muscle fibers)의 생검(biopsy)을통해서 진단할 수 있습니다. 특히 이 질환에서는 적색근섬유(redmuscle fibers)가 작고 위축되어 있습니다. 근섬유 및 근육에 대해 살펴보면 다음과같습니다.
1）근(육)섬유(muscle fibers)
근(육)섬유는 몇가지 형태로 나뉘어집니다.
① 적색근섬유(Red muscle fibers; Fiber type)
저속산화(low oxidative), 저속수축(low twitch)을 하는 섬유로 적색근섬유 또는 지근섬유(slowmuscle fibers)라고도 부릅니다. 모세혈관이 많이 분포하고 미토콘드리아와 마이오글로빈(myoglobin)이 풍부하여 붉은색을 띱니다. 산소를 많이 이용하여유산소운동을 지속할 수 있습니다.
② 중간근섬유(Intermediate muscle fibers;Fiber type IIA)
적색근섬유(red muscle fibers)와 백색근섬유(white muscle fibers)의 중간성격을 띠며, 속근-지근 섬유라고도 합니다. 적색근섬유(redmuscle fibers)처럼 유산소운동을 하고 마이오글로빈과 모세혈관, 미토콘드리아(mitochondria)를 많이 가지고 있으며 글리코겐(glycogen)은적색근섬유보다는 많으나 백색근섬유보다는 적게 분포하고 있어서 빠른 운동에 관여하며 쉽게 피로해지지 않습니다.
③ 백색근섬유(White muscle fibers)
속근섬유(fast muscle fibers)라고도 부르며 미토콘드리아(mitochondria)와 마이오글로빈(myoglobin), 그리고모세혈관은 적으나 글리코겐을 많이 포함하고 있어서 빠른 운동에 관여합니다. 주로 짧은 시간 동안에 강한수축을 하는 근육에 많이 분포하고 있습니다.
④ 근육(muscle)
⑤ 골격근(가로무늬근)
골격에 붙어 그 운동을 관장하는 근육입니다. 굵기는 10~100μm, 길이는 5~12㎝ 정도 되는 가늘고 긴 근육섬유의집합체이며 가로무늬가 있고 수의운동을 합니다. 한 개의 골격근은 다수의 근섬유와 결합조직으로 구성되고각기 특유한 형태를 지닙니다.
근육 운동 자체는 항상 근섬유의 방향에 따른 수축운동뿐입니다. 그러나골격근이 뼈에 붙은 위치에 따라 뼈대에 대한 여러 가지 운동을 합니다. 운동하는 형태로 골격근을 분류하면신근(폄근)-굴근(굽힘근)-내전근-외전근-회외근-회내근-올림근-조임근 등이있습니다.
⑥ 평활근(민무늬근)
근육 중에서 가로무늬가 없는 근으로 가로무늬근에 대응되는 말입니다. 척추동물에서는심장근 이외의 내장근은 모두 민무늬근입니다. 내장장기의 벽에 주로 분포되어 있으며, 대개 돌림층과 세로층의 두 층으로 배열되어 있습니다.
소화관이나 요관 같은 관모양의 구조에서는 연동운동을 일으켜 내용물이 아래로 내려가게 하는 작용을 합니다. 항문관, 위, 요도 등에서는돌림층의 근육이 특히 두꺼워져 내용물이 내려가는 것을 조절하는 조임근육이 형성되어 있습니다. 혈관에는돌림층만 있으며, 혈관을 수축하여 혈액을 쥐어짜는 작용을 합니다. 또한자율신경의 지배를 받으며 우리의 의지와 관계없이 작용합니다(불수의근).
⑦ 심장근
가로무늬근이지만 불수의근으로 골격근보다 원형질이 많고 근원섬유나 근혈질세망은 적습니다.
진단
선천성 섬유형 불균형은 임상적인 평가, 신체적으로 나타나는 증상, 환자와 가족의 과거력, 혈액을 통해 근육의 손상 정도를 알려주는크레아틴 키나아제(Creatine kinase: CK)의 농도, 근전도검사 등을 통해 진단할 수 있습니다.
근전도검사시 전형적인 소진폭(Typicalsmall-amplitude), 짧은-지속시간 운동단위전위(Narrow-duration motor unit potentials-MUPs)와 같은 근육병증 형태(Myopathic pattern)가 나타나는 것이 특징입니다.
혈액을 통한 진단 병리 검사로 크레아틴 키나아제(Creatinekinase: CK)를 검사합니다. 크레아틴 키나아제는 근육의 위축이 오기 전에 근육의손상이 시작되면서 상승하는 물질입니다. 선천성 섬유형 불균형 환자들은 크레아틴 키나아제의 수치가 정상이거나약간 상승되어 나타납니다.
선천성 섬유형 불균형은 적색근섬유의 이상이 특징적으로 나타나므로 근육 생검(Biopsy)을 통해 확진을 내릴 수 있습니다. 생검을 통해 얻어진근육 조직은 화학 염색을 한 후 현미경으로 관찰할 수 있습니다.
근육 생검 시 적색근섬유(red muscle fibers; 타입 I)가 중간근섬유(intermediate muscle fibers; 타입 IIA)에 비해 약 25% 작고, 그수가 증가되어 있습니다. 반면에 중간근섬유(intermediatemuscle fibers)는 정상 크기이거나 비정상적으로 비대되어(Hypertrophied) 있습니다. 한편 백색근섬유(white muscle fibers; 타입 IIB)는 없을 수도 있습니다.
치료
선천성 섬유형 불균형을 위한 특별한 치료방법은 없습니다. 그러나근육의 활동을 유지시키고 환자가 최대한으로 기능을 발휘할 수 있도록 해주며 평균 수명을 연장시키는 것이 치료의 목표입니다.
이 질환으로 인해 다양한 증상이 나타나지만 환자가 성장함에 따라 저절로 증상이 좋아질 수 있으므로 기형이생기거나 기형이 영구적으로 남지 않도록 도와주는 것이 중요합니다. 근육이 약해지는 증상은 능동-수동형 운동(Active and Passive type exercises)과물리치료를 통해 호전될 수 있습니다. 일반적으로 환자가 성숙함에 따라 기능적인 향상을 보이므로 기능과형태를 유지하면서 지속적인 관찰이 필요합니다.
환자들에게 나타나는 척추측만증(척추옆굽음증: scoliosis), 발의 기형 등 골격계 이상을 치료하여 일상적으로 움직일 수 있도록 하며, 호흡기계에 이상이 생기는 것을 예방합니다. 선천적으로 엉덩이 탈골이발생했거나 척추측만증(척추옆굽음증) 및 발의 기형이 있는환자들의 경우 정형외과 수술(Orthopedic surgery)을 통해 이를 교정할 수 있습니다. 또한 신생아 중 지속적으로 음식을 먹지 못하는 환자의 경우 위관을 삽입하여 튜브로 영양을 공급해줍니다.
가족과 환자를 위해 유전상담을 하는 것이 도움이 되며, 추가적인치료로는 증상의 완화를 목표로 하는 대증요법(Symptomatic treatment)과 각종 부작용과합병증을 조절하고 완화시키기 위해 지지요법(Supportive therapy)을 시도할 수 있습니다.
