기형종

1. 개요

기형종은 비정상적인 발달을 거친 다능성 세포로 구성된 종양으로, 다양한 조직과 구조를 포함하며 신체 여러 부위에서 발생할 수 있다. 증상은 크기에 따라 미미하거나 덩어리로 나타나며, 난소 염전, 고환 염전 등의 합병증을 유발할 수 있다. 기형종은 성숙 기형종, 미성숙 기형종, 태아 내 태아 및 유사 기형종, 에피그나투스 등 여러 유형으로 분류되며, 악성으로 변하거나 다른 생식 세포 종양을 포함할 수 있다. 진단은 초음파, MRI 등의 영상 검사를 통해 이루어지며, 치료는 외과적 절제술을 기본으로 한다. 악성 기형종의 경우 화학 요법이 추가될 수 있으며, 정기적인 추적 관찰을 통해 재발 및 악성 변화를 감시한다. 기형종은 줄기세포 연구에서 만능줄기세포의 특성을 검증하는 데 활용되기도 한다.

2. 증상

종양이 작으면 증상이 미미할 수 있다. 고환 기형종은 통증이 없는 덩어리로 나타날 수 있다. 합병증으로는 난소 염전, 고환 염전, 태아 수종이 있을 수 있다. 항 NMDA 수용체 뇌염이라는 자가 면역 질환을 유발할 수 있다.

3. 유형

기형종은 크게 성숙 기형종과 미성숙 기형종으로 나뉜다. 성숙 기형종은 일반적으로 양성이지만, 미성숙 기형종은 악성이다.

3.1. 성숙 기형종

성숙 기형종은 0등급 기형종이다. 형태와 조직학이 매우 다양하며, 고형, 낭성 또는 이 둘의 조합일 수 있다. 성숙 기형종은 종종 피부, 근육, 뼈 등 여러 종류의 조직을 포함한다. 피부는 낭종을 둘러싸고 풍부한 털을 성장시킬 수 있다. 성숙 기형종은 일반적으로 양성이며, 성숙 낭성 기형종의 0.17~2%가 악성으로 변한다.

피부모양 낭종은 모발(때로는 매우 풍부함)과 정상 피부 및 외배엽에서 파생된 기타 조직의 특징을 포함하는 성숙한 낭성 기형종이다. 이 용어는 주로 두개골 봉합선과 여성의 난소에 있는 기형종에 적용된다.

난소 갑상선종(난소 갑상샘종, 또는 난소 갑상선종이라고도 함)은 주로 갑상선 조직을 포함하는 희귀한 형태의 성숙 기형종이다.

3.2. 미성숙 기형종

미성숙 기형종은 성숙 기형종의 악성 형태로, 보통 원시적이거나 배아 단계의 신경외배엽 조직병리학적 소견을 보이는 미성숙 조직을 포함한다. 미성숙 기형종은 모든 종양 유형 중에서 체세포 돌연변이 발생률이 가장 낮은 종 중 하나이며, 감수 분열 실패의 다섯 가지 메커니즘 중 하나에서 발생한다.

복막 신경교종증은 성숙한 신경교 세포가 복막에 침착되는 형태로 나타나며, 난소 기형종과 거의 항상 함께 나타난다. 엑솜 시퀀스 유전자 연구를 통해 신경교종증이 모(母) 난소 종양과 유전적으로 동일하며 난소 기형종에서 전파된 세포에서 발생한다는 사실이 밝혀졌다.

3.3. 태아 내 태아 및 유사 기형종

태아 내 태아와 유사 기형종은 기형을 가진 태아를 닮은 하나 이상의 구성 요소를 포함하는 성숙 기형종의 희귀한 형태이다. 두 형태 모두 몸통이나 사지와 같은 완전한 기관계를 포함하거나 포함하는 것으로 보일 수 있다. 태아 내 태아는 뚜렷한 척추와 양측 대칭을 가진다는 점에서 유사 기형종과 다르다.

대부분의 권위자들은 유사 기형종이 고도로 발달된 성숙 기형종이라고 동의한다. 태아 내 태아의 자연사는 논란의 여지가 있다. 유사 기형종은 난소 기형종에서 더 자주 보고되고(산부인과 의사에 의해), 태아 내 태아는 복막뒤 기형종에서 더 자주 보고된다는 점이 언급되었다(일반 외과 의사에 의해). 태아 내 태아는 종종 그 쌍둥이 안에서 자라는 태아로 해석되어 왔다. 따라서 이 해석은 쌍둥이의 특별한 합병증, 즉 기생 쌍둥이라는 용어로 묶이는 여러 경우 중 하나를 가정한다. 많은 경우, 태아 내 태아는 성숙 기형종 내의 체액으로 채워진 낭종을 차지하는 것으로 보고된다. 성숙 기형종 내의 낭종은 부분적으로 발달된 기관계를 가질 수 있다. 보고에는 부분적인 두개골, 장골 및 초보적인 심장이 뛰는 사례가 포함된다.

태아 내 태아와 유사 기형종이 하나의 실체인지 두 개의 실체인지에 관계없이, 이들은 자궁 외 임신과 다르며 혼동해서는 안 된다.

3.4. 에피그나투스

에피그나투스는 구강인두 부위에서 발생하는 드문 기형종으로, 자궁 내에서 발생한다. 출생 시 입에서 덩어리가 튀어나온 상태로 나타난다. 치료하지 않으면 호흡이 불가능하다. EXIT 시술이 권장되는 초기 치료법이다.

4. 병태 생리

기형종은 비세미노마성 생식 세포 종양의 일종으로, 생식 세포나 배아 세포의 비정상적인 발달로 인해 발생한다. 배아 기원의 기형종은 선천적 질환이며, 생식 세포 기원의 기형종은 선천적일 수도 있고 아닐 수도 있다.

생식 세포에서 유래한 기형종은 고환과 난소에서 발생한다. 배아 세포에서 유래한 기형종은 뇌, 두개골, 코, 혀, 혀 아래, 목(경부 기형종), 종격동, 후복막강, 꼬리뼈 등 신체 정중선 부위에 주로 발생하며, 드물게 심장, 간, 위, 방광, 두개골 봉합 부위에서도 발생할 수 있다.

기형종은 드물게 치아, 뇌 조직, 눈, 또는 몸통과 같은 더 복잡한 신체 부위를 포함하기도 한다.

4.1. 기원 가설

기형종은 비세미노마성 생식 세포 종양으로 알려진 종양 종류에 속한다. 이 종류의 모든 종양은 다능성 세포, 즉 생식 세포와 배아 세포의 비정상적인 발달 결과이다. 배아 기원의 기형종은 선천적 질환이며, 생식 세포 기원의 기형종은 선천적일 수도 있고 아닐 수도 있다. 다능성 세포의 종류는 신체 내 기형종의 위치를 제한하는 것 외에는 중요하지 않은 것으로 보인다.

생식 세포에서 유래한 기형종은 고환과 난소에서 발생한다. 배아 세포에서 유래한 기형종은 일반적으로 대상의 정중선에서 발생하며, 뇌, 두개골, 코, 혀, 혀 아래, 목 (경부 기형종), 종격동, 후복막강, 꼬리뼈에 부착되어 발생한다. 기형종은 다른 곳에서도 발생할 수 있는데, 드물게 고형 장기 (가장 두드러지게 심장과 간)와 속이 빈 장기 (예: 위와 방광)에서 발생하며, 더 흔하게는 두개골 봉합에서 발생한다.

기형종은 드물게 치아, 뇌 조직, 눈, 또는 몸통과 같은 더 복잡한 신체 부위를 포함한다. 기형종의 기원에 관해서는 수많은 가설이 존재한다. 이러한 가설들은 태아 내 태아(아래 참조)가 기형종이 아니라 기생 쌍둥이라는 관련 없는 가설과 혼동해서는 안 된다.

5. 진단

기형종은 조직 검사를 통해 확진한다. 알파 태아 단백(AFP) 수치 측정은 진단 및 치료 경과 관찰에 도움이 될 수 있다. 일부 기형종은 난황 요소를 포함하며, 이는 알파 태아 단백을 분비한다. 이를 통해 진단을 확인하고 재발 또는 치료 효능을 파악할 수 있지만, 초기 진단 방법으로는 거의 사용되지 않는다. (모체 혈청 알파 태아 단백은 다운 증후군, 이분 척추, 복벽 결손(예: 위열개) 등 다른 태아 상태에 대한 유용한 선별 검사이다.)

산전 초음파 검사 또는 자기 공명 영상(MRI)을 통해 태아 기형종을 진단할 수 있다. 가장 흔히 진단되는 태아 기형종은 천미골 기형종과 경부(목) 기형종이다. 이러한 기형종은 태아의 몸에서 주변의 양수로 돌출되기 때문에, 일상적인 산전 초음파 검사에서 관찰할 수 있다. 태아 몸 안의 기형종은 초음파로 쉽게 관찰되지 않으므로, 임산부의 MRI가 더 유용하다.

6. 분류

기형종은 암 병기 시스템에 따라 분류되며, 일반적으로 곤잘레스-크루시 분류 시스템이 사용된다. 곤잘레스-크루시 분류 시스템은 다음과 같다.

명백한 악성인 경우, 종양은 추가적인 암 병기가 적용되는 암이다.

기형종은 내용물에 따라서도 분류할 수 있다.

* 고형 기형종: 조직만 포함 (더 복잡한 구조를 포함할 수도 있음)
* 낭성 기형종: 뇌척수액, 피지, 지방과 같은 액체 또는 반액체 주머니만 포함
* 혼합 기형종: 고형 부분과 낭성 부분을 모두 포함

낭성 기형종은 일반적으로 0등급이며, 반대로 0등급 기형종은 일반적으로 낭성이다. 0, 1, 2등급의 순수 기형종은 악성(3등급)이 될 수 있으며, 악성 순수 기형종은 전이될 수 있다. 드물게 악성 변형을 동반한 기형종은 백혈병, 암종, 또는 육종과 같은 체세포(생식 세포가 아닌) 악성의 요소를 포함할 수 있다.

기형종은 다른 생식 세포 종양의 요소를 포함할 수 있으며, 이 경우 순수 기형종이 아니라 혼합 생식 세포 종양이며 악성이다. 유아 및 어린아이에게 이러한 요소는 일반적으로 내배엽동 종양이며, 그 다음은 융모상피암이다. 자라는 기형종 증후군은 화학 요법이 혼합 종양의 악성 요소를 제거하여 순수 기형종만 남기고, 역설적으로 매우 빠르게 자라기 시작하는 현상을 말한다.

6.1. 악성 변형

양성 성숙 기형종도 드물게 악성 종양으로 발전할 수 있다. 이전에 양성 성숙 기형종이었던 경우, 특히 태아 내 태아(fetiform teratoma) 및 태아 내 태아(fetus in fetu)의 경우에도 악성 내배엽성 부비동 종양으로의 재발이 보고되었다. 초기 수술 시 성숙 낭성 기형종에서 편평 상피 세포 암종이 발견되기도 한다.

미성숙 기형종은 성숙 기형종의 악성 대응물이며, 일반적으로 원시적 또는 배아 신경외배엽 조직병리학을 보이는 미성숙 조직을 포함한다. 미성숙 기형종은 모든 종양 유형 중에서 체세포 돌연변이 발생률이 가장 낮은 종 중 하나이며, 감수 분열 실패의 다섯 가지 메커니즘 중 하나에서 발생한다. 양성으로 보이는 등급 1 미성숙 기형종(예: AFP가 상승하지 않는 경우)은 악성 종양의 위험이 훨씬 더 높으므로, 적절한 추적 관찰이 필요하다.

이 등급의 기형종은 정확한 진단이 어려울 수 있다. 신경모세포종, 고칼슘혈증형 소세포 암종, 원시 신경외배엽성 종양, 윌름스 종양, 섬유모세포성 소원형 세포 종양, 비호지킨 림프종과 같은 다른 소원형 세포 신생물과 혼동될 수 있다.

악성 변화를 동반한 기형종은 백혈병, 암종 또는 육종과 같은 체세포 악성 종양의 요소를 포함할 수 있는 매우 드문 형태의 기형종이다. 순수 기형종을 가진 641명의 어린이 중 9명이 악성 변화를 동반한 기형종(TMT)을 앓았는데, 5명은 암종, 2명은 교종, 2명은 배아 암종(여기서는 이 마지막 2개가 생식 세포 종양으로 분류됨)이었다.

6.2. 척추외 뇌실상세포종

척추외 뇌실막세포종은 보통 신경교종(비생식 세포 종양의 일종)으로 여겨지지만, 드물게는 성숙 기형종의 한 형태일 수 있다.

7. 치료

기형종 치료의 기본은 외과적 완전 절제이다. 기형종은 일반적으로 피막이 잘 형성되어 있고 주변 조직을 침범하지 않으므로 비교적 쉽게 절제할 수 있다. 뇌의 기형종이나 매우 크고 복잡하여 인접한 근육 및 기타 구조물과 얽힌 기형종은 예외이다.

재발 방지를 위해 주변 조직을 일괄 절제할 필요는 없다.

7.1. 화학 요법

악성 기형종의 경우, 일반적으로 수술 후 화학 요법을 시행한다.

7.2. 추적 관찰

기형종의 재발 및 악성 변형 여부를 확인하기 위해 정기적인 검사와 추적 관찰이 필요하다. 추적 관찰에는 정기적인 신체 검사, 초음파 검사, MRI 또는 CT 등의 스캔이 포함된다.

일부 기형종은 알파 태아 단백(AFP) 또는 "임신 호르몬"인 융모성 성선 자극 호르몬(βhCG)을 분비한다. 따라서 AFP 및/또는 βhCG 수치 측정이 추적 관찰에 사용될 수 있다.

8. 역학

배아 기형종은 가장 흔하게 천미골 부위에서 발생하며, 천미골 기형종은 신생아에게서 발견되는 단일 종양 중 가장 흔하다. 두개골 봉합 부위의 기형종 중 약 50%가 안와 내 또는 인접 부위에서 발견된다. 변두리 피부모양종은 기형종이 아닌 이소성종이다.

기형종은 희귀 질환으로 분류되지만, 극도로 희귀한 질환은 아니다. 천미골 기형종만 신생아 4만 명당 1명꼴로 진단된다. 현재 인구와 출생률을 고려할 때, 이는 하루 5명, 연간 1800명에 해당한다. 여기에 나중에 진단되는 천미골 기형종과 다른 부위의 기형종을 더하면, 기형종의 발생률은 연간 10,000건에 육박하는 새로운 진단을 보인다.

9. 줄기세포 연구에서의 활용

인간 유도만능줄기세포는 배아줄기세포와 같이 설치류에 주입했을 때 기형종을 생성할 수 있는 독특한 특성을 가지고 있다. 이러한 현상은 잭슨 연구소의 르로이 스티븐스에 의해 처음 관찰되었다. 1970년, 스티븐스는 기형종을 유발하는 세포 집단이 초기 배아의 세포와 매우 유사하다는 것을 발견했다.

이러한 특성 때문에, "기형종 검사"는 만능줄기세포의 표준 검증 분석법 중 하나로 사용된다. 분화된 인간 만능줄기세포는 다양한 재생 의학 치료의 기반으로 개발되고 있지만, 미분화된 줄기세포가 환자에게 주입될 경우 기형종을 형성할 수 있다는 우려가 존재한다. 따라서 연구자들은 이러한 문제를 해결하기 위한 방법을 개발하고 있다.

최근에는 키메라 동물 연구에서 인간 기형종을 활용하여 다계열 인간 발달, 범조직 기능 유전자 스크리닝 및 조직 공학을 모델링하는 유망한 플랫폼으로 활용하는 연구가 진행되고 있다.