유전 질환

3. 종류 및 유전 양상

유전 질환은 유전되는 양상에 따라 구분될 수 있다. 멘델의 유전법칙을 따르는 질환과 따르지 않는 유전체 각인, 표현촉진, 미토콘드리아 유전 질환이 있다.^[46]

• '''단일 유전자 질환''': 하나의 유전자 변이에 의해 발생하며, 멘델 유전 형식을 따른다.
• '''다인자 유전 질환''': 여러 유전자와 환경 요인이 복합적으로 작용하여 발생한다.
• '''염색체 이상 질환''': 염색체 수나 구조의 이상으로 발생한다.

3. 1. 단일 유전자 질환

상염색체 우성 질환은 유전자의 돌연변이된 사본이 하나만 있어도 발병한다. 각 환자는 보통 한 명의 환자 부모를 갖는다.^[21] 자녀가 돌연변이 유전자를 상속받을 확률은 50%이다. 상염색체 우성 질환은 때때로 감소된 침투율을 보인다. 이러한 유형의 질환에는 헌팅턴병,^[21] 1형 신경섬유종, 2형 신경섬유종, 말판 증후군, 유전성 비폴립성 대장암, 유전성 다발성 외골증, 결절성 경화증, 폰빌레브란트병, 급성 간헐성 포르피린증 등이 있다.

상염색체 열성 질환은 유전자 두 개 모두에 돌연변이가 있어야 발병한다. 환자는 보통 돌연변이 유전자를 하나씩 가지고 있는 정상인 부모에게서 태어나며, 이러한 부모는 보인자라고 불린다. 결함 있는 유전자를 하나씩 가진 부모는 일반적으로 증상이 나타나지 않는다.^[23] 이러한 유형의 질환에는 알비니즘, 중쇄 아실-CoA 탈수소효소 결핍증, 낭포성 섬유증, 겸상 적혈구 빈혈, 테이-삭스병, 니만-픽병, 척수성 근위축증, 로버츠 증후군 등이 있다.

X 염색체 우성 유전 질환은 X 염색체의 유전자 돌연변이에 의해 발생한다. 이러한 유전 방식을 가진 질환은 몇 가지밖에 없으며, 대표적인 예로 X-연관 저인산염성 구루병이 있다. 남성과 여성 모두 이러한 질환의 영향을 받지만, 일반적으로 남성이 여성보다 더 심하게 영향을 받는다. 레트 증후군, 색소이행증 2형, 아이카르디 증후군과 같은 일부 X 염색체 우성 질환은 태아기 또는 출생 직후 남성에게 치명적인 경우가 많아 주로 여성에게서 나타난다.

X-연관 열성 유전 질환은 X 염색체의 유전자 돌연변이에 의해 발생한다. 남성은 X 염색체를 하나만 가지고 있기 때문에 여성보다 질환에 걸릴 확률이 훨씬 높다. X-연관 열성 유전 질환에는 혈우병 A, 듀켄 근이영양증, 레시-니한 증후군과 같은 심각한 질환뿐만 아니라 남성형 대머리와 적록 색맹과 같은 흔하고 심각하지 않은 질환도 포함된다.

Y 염색체 연관 질환은 Y 염색체의 돌연변이에 의해 발생한다. 이러한 질환은 이형 접합체 성(예: 인간 남성)에서 같은 성의 자손에게만 전달될 수 있다. 간단히 말해, 인간의 Y 염색체 연관 질환은 남성에서 아들에게만 전달될 수 있으며, 여성은 Y 염색체를 가지고 있지 않기 때문에 영향을 받을 수 없다. Y 염색체 연관 질환은 매우 드물지만, 가장 잘 알려진 예는 일반적으로 불임을 유발한다.

모계 유전으로도 알려져 있는 미토콘드리아 유전 방식은, 미토콘드리아 DNA에 의해 암호화된 13개의 유전자에 적용된다. 난자 세포만이 발생 중인 배아에 미토콘드리아를 제공하기 때문에, 어머니(영향을 받는 경우)만이 자녀에게 미토콘드리아 DNA 질환을 전달할 수 있다. 이러한 유형의 질환의 예로는 레버스 유전성 시신경병증이 있다.^[31]

단일유전자 질환은 하나의 유전자 변이에 의해 발병하며, 멘델 유전 형식을 따른다는 큰 특징이 있다. 지금까지 알려진 단일유전자 질환은 Vector A. McKusick의 저서인 「Mendelian Inheritance in Man」에 기재되어 있으며^[43], 대부분은 드물다.

DNA 서열 변이에 의한 질환으로 처음 밝혀진 것은 1983년 헌팅턴병의 HTT 유전자의 CAG 반복 확장이다.^[44]

단일유전자 질환이 따르는 멘델 유전학에서는 상염색체 우성 유전, 상염색체 열성 유전, X연관 우성 유전, X연관 열성 유전의 네 가지가 기본 형식이다.

열성 유전의 고전적 정의는 호모접합체에서만 발현하고 헤테로접합체에서는 발현하지 않는 표현형을 말한다. 상염색체 열성 유전 질환 환자의 부모는 일반적으로 변이 알렐의 무증상 보인자이다. 근친혼이 있는 경우 상염색체 열성 유전 질환의 발병 위험이 높아진다.

변이 대립유전자가 호모접합체이든 헤테로접합체이든 발현하는 경우를 우성유전이라고 한다. 완전우성에서는 변이 대립유전자가 호모접합체이든 헤테로접합체이든 동일한 증상을 보인다. 그러나 완전우성은 실제 의료에서는 드물다.

남성은 X염색체를 하나만 가지고 있지만, 여성은 두 개를 가지고 있다. 남성은 야생형 대립유전자의 반접합 또는 변이형 대립유전자의 반접합의 두 가지 가능성이 있다. 여성은 야생형 대립유전자의 동형접합, 변이형 대립유전자의 동형접합, 야생형 대립유전자와 변이형 대립유전자의 이형접합의 세 가지 가능성이 있다.

X연관 열성 유전의 표현형 유전은 특징적이다. X연관 열성 변이는 전형적으로 변이를 물려받은 모든 남성에게 증상이 나타나지만, 여성에서는 동형접합체를 물려받은 경우에만 증상이 나타난다. 따라서 X연관 열성 유전 질환은 남성에게 국한되고, 여성에게서 나타나는 것은 드물다.

X연관 우성 유전은 남성에서 남성으로의 전달을 보이지 않기 때문에, 상염색체 우성 유전과 구분할 수 있다. 완전 침투의 X연관 우성 가계에서는 발병 남성의 모든 딸이 발병하고, 모든 아들이 발병하지 않는 것이 특징이다.

3. 2. 다인자 유전 질환

• 천식
• 자가면역질환 예: 다발성 경화증
• 암
• 섬모증
• 구개파열
• 당뇨병
• 심장병
• 고혈압
• 염증성 장 질환
• 지적 장애
• 기분 장애
• 비만
• 굴절 이상
• 불임^[46]

3. 3. 염색체 이상 질환

• 안젤만(Angelman) 증후군 (AS): 불면증을 유발하며, 행복감이 넘치고 아무것도 하지 않을 때에도 웃는 경우가 있다. 팔을 들고 걷는(꼭두각시 걸음)특징이 있다.
• 윌리엄스(Williams) 증후군 (WS): 지적 장애, 심장병, 치아 법랑질 형성 불량을 일으키며, 특히 산수·수학 분야에서 현저한 학습 장애가 있다.
• 프라더-윌리(Prader-Willi) 증후군 (PWS)
• 칼만(Kallmann) 증후군: 후각 저하와 성선 기능 저하를 동반하는 증후군.
• 아이카르디(Aicardi) 증후군: 뇌량 결손, 망막모양체증(lacuna), 그리고 점두 간질을 주요 증상으로 하며, 중증의 정신 발달 지연을 일으킨다.
• 코르넬리아 드 랑게(Cornelia de Lange) 증후군 (CDLS): 다양한 발달 지연이 나타난다. 외모상의 특징으로는 양쪽 눈썹이 연결되어 있다.
• 루빈스타인-타이비(Rubinstein-Taybi) 증후군: 작은 머리, 저신장, 굵은 눈썹, 멀리 떨어진 눈, 다지증, 합지증, 간질, 정신 지체(IQ 50 이하)가 나타난다.
• 아페르(Apert) 증후군: 첨두합지증이라고도 한다. 특징적인 얼굴 생김새와 손가락과 발가락의 유합 등 기형이 있다.
• 22q11.2 결실 증후군 (Catch-22): 심장 질환, 구개열, 학습 장애 등이 나타난다.
• 취약 X(fragile X) 증후군: X 염색체의 일부가 절단될 것 같은 것이 특징이다. 지적 장애, 자폐증상 등이 있다.
• 밀러-다이커(Miller-Dieker) 증후군: 뇌 주름이 없는 질환인 활뇌증.
• '''차지(CHARGE) 증후군''': 콜로보마(눈 조직의 부분 결손)와 고도 난청, 후비공 폐쇄, 연하 장애, 호르몬 이상, 발달 지연 등 두경부를 비롯한 전신에 걸쳐 다양하게 나타난다.

4. 진단

유전 질환은 질환에 따라 진단 방법이 매우 다양하다. 대부분의 유전 질환은 출생 전, 출생 시 또는 유아기에 진단되지만, 헌팅턴병과 같이 성인이 되어서야 증상이 나타나는 경우도 있다.^[35]

유전 질환의 기본적인 측면은 유전 물질의 유전에 달려있다. 자세한 가족력을 통해 자녀에게 발생할 수 있는 질환을 예측하여 의료 전문가가 질환에 따라 특정 검사를 시행하고, 부모가 잠재적인 생활 방식 변화에 대비하거나 사산 가능성을 예상하거나 임신 중절을 고려할 수 있도록 한다.^[36] 산전 진단은 초음파를 통해 태아 발달 과정에서 특징적인 이상을 감지하거나, 자궁천자와 같이 자궁에 탐침이나 바늘을 삽입하는 침습적 수술 절차를 통해 특징적인 물질의 존재를 감지할 수 있다.^[37]

5. 치료

6. 발현 빈도

세계적으로 신생아 가운데 1~3%가 선천성 기형 및 유전 질환을 갖고 태어난다는 통계가 보고되고 있다. 1997년에서 1999년 사이 수원시에서 조사한 대한민국 통계에 따르면, 임신 중절, 유산, 사산, 출산을 모두 포함한 전체 임신 중 유전성 질환 발생 빈도는 1.2%였다. 이 조사에서 1,000명당 다운증후군은 0.82명, 구순구개열은 1.79명, 신경관 결손증은 0.39명으로 나타났다.^[50]

7. 한국의 유전 질환

대한민국에서는 1997년부터 1999년까지 수원시에서 조사한 통계가 보고되어 있으며, 임신 중절, 유산, 사산, 출산을 모두 포함한 전체 임신 중 유전성 질환은 1.2%를 기록하였다. 이 조사에서 유전성 질환별 발생 빈도는 1,000명의 분만아 중 다운증후군 0.82명, 구순구개열 1.79명, 신경관 결손증 0.39명 등으로 나타났다.^[50]

참조

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