다이아몬드 블랙판 빈혈
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1. 개요
다이아몬드-블랙판 빈혈(DBA)은 골수의 적혈구 전구 세포 감소로 인해 정상적혈구성 또는 거대적혈구성 빈혈을 특징으로 하는 드문 유전 질환이다. 유아기에 주로 발병하며, 두개안면 기형, 엄지 또는 상지 기형, 심장 결손 등 다양한 선천성 기형을 동반할 수 있다. DBA는 리보솜 단백질 유전자의 돌연변이가 주요 원인이며, 약 70%의 환자에서 유전적 돌연변이가 확인된다. 혈액 검사, 골수 검사, 유전자 검사를 통해 진단하며, 코르티코스테로이드 투여, 수혈, 조혈모세포 이식 등의 치료법이 사용된다. 이 질환은 1938년 루이스 다이아몬드와 케네스 블랙판에 의해 처음 보고되었다.
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다이아몬드 블랙판 빈혈 | |
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다이아몬드-블랙판 빈혈 정보 | |
이름 | 다이아몬드-블랙판 빈혈 |
동의어 | 블랙판-다이아몬드 빈혈 유전성 순수 적혈구 무형성증 유전성 적혈모구 감소증 |
분야 | 혈액학 |
2. 증상
다이아몬드-블랙판 빈혈은 주로 신생아 시기에 정상적혈구성 빈혈 또는 거대적혈구성 빈혈(낮은 적혈구 수치)로 나타나는 특징을 보인다. 이와 함께 골수 내 적혈구 전구 세포가 감소한다.
다이아몬드 블랙판 빈혈(DBA)의 주요 원인은 유전자 돌연변이로 인한 리보솜 기능 이상이다.[6] 이 질환은 대부분 상염색체 우성 방식으로 유전되는데,[1] 이는 부모로부터 유전되거나 새로운 돌연변이로 발생할 수 있다. 환자의 약 70%는 리보솜 단백질 합성에 관여하는 유전자 이상을 가지며,[6] 이로 인해 단백질 생산 과정에 문제가 생겨 특히 적혈구 생성에 심각한 영향을 받는다. 드물게 GATA1과 같이 리보솜 단백질 유전자가 아닌 다른 유전자의 돌연변이가 원인이 되기도 한다.[7][8] 리보솜 기능 손상은 여러 조직에 영향을 미칠 수 있으나, DBA에서는 특히 적혈구 전구 세포가 이러한 기능 저하에 더 민감하게 반응하여 빈혈 증상이 나타나는 것으로 이해된다.
환자의 약 47%는 다양한 선천성 기형을 동반한다. 여기에는 두개안면 기형, 엄지 또는 상지 기형, 심장 결손, 비뇨생식기 기형, 구순열 등이 포함된다.[4] 또한, 저체중 출생이나 전반적인 성장 지연이 나타나는 경우도 있다. 다이아몬드-블랙판 빈혈 환자는 백혈병 및 기타 악성 종양 발생 위험이 다소 높다.[5]
3. 원인
3. 1. 유전학
대부분의 가계 연구 결과, 다이아몬드 블랙판 빈혈(DBA)은 불완전 침투성을 가진 상염색체 우성 방식으로 유전되는 것으로 나타났다.[1] DBA 환자 중 약 10~25%는 가족력이 확인된다.
DBA 사례의 약 70%는 리보솜 단백질 유전자의 돌연변이로 인해 발생한다.[6] 이 질병은 유전적으로 매우 다양한 원인을 가지며, 여러 다른 리보솜 관련 유전자 좌위의 이상과 관련이 있다.[10] 드물게는 전사 인자 GATA1의 돌연변이처럼 리보솜 단백질 유전자가 아닌 경우도 확인되었다.[7][8] ''RPS19'', ''RPL5'', ''RPS26'', ''RPL11'' 유전자는 DBA 환자에게서 가장 흔하게 돌연변이가 발견되는 유전자들이다.[6] 리보솜의 기능은 생명 유지에 필수적이므로, DBA 환자는 일반적으로 두 개의 유전자 중 하나에만 기능 상실 돌연변이를 가진다. 초기 연구에서는 리보솜 단백질을 암호화하는 서열 내의 넌센스 돌연변이나 미스센스 돌연변이에 주로 주목했지만, 최근 연구들은 확장된 스플라이스 부위 변이가 생각보다 흔하며 중요한 역할을 한다는 점을 보여준다.[6] 특히 ''RPL11''과 같은 특정 리보솜 단백질 유전자의 비정상적인 스플라이싱과 관련된 돌연변이의 분자적 특징을 밝히는 연구가 진행 중이다.[9]
1997년, 19번 염색체와 X 염색체 사이에 드문 균형 염색체 전위를 가진 환자가 보고되면서, 관련 유전자가 이 두 염색체의 특정 영역에 있을 가능성이 제기되었다. 이후 영향을 받은 가족들을 대상으로 한 유전자 연관 분석을 통해 질병 유전자 영역이 특정되었고, 마침내 첫 번째 DBA 관련 유전자인 ''RPS19''가 밝혀졌다. ''RPS19'' 유전자는 19번 염색체(19q13.2)에 위치하며, 전체 DBA 사례의 약 20~25%에서 이 유전자의 돌연변이가 원인으로 확인된다. 일부 DBA로 진단받지 않은 환자의 친척 중에서도 ''RPS19'' 돌연변이를 가지고 있으면서, 적혈구 내 아데노신 디아미나제 수치만 증가하고 다른 명백한 증상은 없는 경우도 발견되었다.
''RPS19'' 돌연변이가 발견되지 않은 가족들을 대상으로 한 후속 연구에서는, 38가족 중 18가족에서 8번 염색체의 특정 영역(8p23.3-8p22)에 위치한 아직 밝혀지지 않은 유전자와의 연관성이 나타났다.[13] 이들 가족의 정확한 유전적 결함은 아직 규명되지 않았다.
특정 유전자 돌연변이는 특정 증상과 연관되기도 한다. 예를 들어, ''RPL5'' (DBA6) 및 ''RPL11'' (DBA7) 유전자 돌연변이가 있는 경우 기형 발생 빈도가 더 높은 경향이 있다.
또한, DBA와 트리처 콜린스 증후군(TCS) 또는 하악안면 이골증(MFD)의 특징이 함께 나타나는 경우도 있는데, 이는 ''RPS26'' (DBA10 관련 유전자), ''RPS26'' 단백질과 직접 결합하는 단백질을 암호화하는 ''TSR2'', 그리고 ''RPS28'' 유전자 등의 이상과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.
아래는 현재까지 알려진 DBA 관련 유전자 및 염색체 위치 정보다.
3. 2. 분자적 기전
DBA 환자의 표현형은 특히 적혈구 전구 세포군에 영향을 미치는 혈액학적 줄기 세포 결함을 시사한다. 리보솜 기능의 손실은 번역 및 단백질 생합성에 광범위하게 영향을 미치고 많은 조직에 영향을 미칠 것으로 예상할 수 있다. 그러나 DBA는 우성 유전을 특징으로 하며, 리보솜 기능의 부분적 손실로 인해 발생하므로 적혈구 전구 세포가 이러한 기능 감소에 더 민감할 수 있으며, 대부분의 다른 조직은 덜 영향을 받을 수 있다.4. 진단
다이아몬드-블랙판 빈혈(DBA)의 진단은 일반적으로 혈액 검사와 골수 검사를 통해 이루어진다. 진단의 핵심 근거는 빈혈(낮은 적혈구 수치), 낮은 망상 적혈구(미성숙 적혈구) 수치, 그리고 골수 내 적혈구 전구 세포의 뚜렷한 감소이다. 빈혈의 양상은 정구성빈혈 또는 거대적혈구빈혈의 특징을 보일 수 있다.
DBA 진단을 뒷받침하는 추가적인 특징으로는 다양한 선천성 기형, 거대 적혈구증, 상승된 태아 혈색소 수치, 적혈구 내 상승된 아데노신 탈아미나제 수치 등이 있다.[14] 영향을 받은 개인의 약 47%는 두개안면 기형, 엄지 또는 상지 기형, 심장 결손, 비뇨생식기 기형, 구순열과 같은 다양한 선천성 기형을 가지고 태어나기도 한다.[4] 저체중 출생이나 전반적인 성장 지연이 나타나는 경우도 있으며, 백혈병 및 기타 악성 종양의 발생 위험이 일반인보다 다소 높은 것으로 알려져 있다.[5]
대부분의 환자는 유아기, 특히 생후 2년 이내에 진단을 받는다. 그러나 증상이 경미한 일부 환자는 가족 구성원 중 심각한 증상을 보이는 사람이 먼저 확인된 후에야 진단되기도 한다. 환자의 약 20~25%는 RPS19 유전자의 돌연변이에 대한 유전자 검사를 통해 원인을 확인할 수 있다.
5. 치료
코르티코스테로이드를 사용하여 DBA의 빈혈을 치료할 수 있다. 225명의 환자를 대상으로 한 연구에서 82%가 이 치료에 초기 반응을 보였으나, 여러 부작용이 보고되었다. 일부 환자들은 스테로이드에 지속적으로 반응했지만, 다른 환자들에게는 효능이 감소하기도 했다.
수혈을 통해서도 심각한 DBA 빈혈을 치료할 수 있다. 때로는 수혈이나 스테로이드 치료가 필요하지 않은 관해 기간이 나타날 수도 있다.
조혈줄기세포이식(골수 이식, BMT)은 DBA의 혈액학적 측면을 치료할 수 있는 방법이다. 이 치료는 환자가 잦은 수혈로 인해 철분 과부하 및 장기 손상 위험이 커지는 등 수혈 의존적이 될 때 고려될 수 있다. 하지만 BMT 자체의 부작용이 철분 과부하로 인한 부작용보다 더 심각할 수 있다는 점을 고려해야 한다.
2007년의 한 연구에서는 류신 및 이소류신 보충이 잠재적인 치료 효능을 가질 수 있음을 보여주었다.
6. 역사
이 질병은 1936년 Hugh W. Josephs에 의해 처음 보고되었으나[20], 1938년 소아과 의사 루이스 다이아몬드와 케네스 블랙판이 선천성 형성부전(무형성) 빈혈을 기술하면서 이들의 이름을 따 명명되었다.[27][15] 1951년에는 코르티코스테로이드 치료에 대한 반응이 보고되었다.[1] 1961년, 다이아몬드와 동료들은 30명의 환자에 대한 종단적 데이터를 발표하며 골격 이상과의 연관성을 처음으로 언급했다.[16] 유전적 원인에 대한 연구는 1990년대 후반에 진전을 보였다. 1997년에는 일부 다이아몬드 블랙판 빈혈 환자에게서 돌연변이가 발생한 유전자가 염색체 19번 영역에 존재한다는 사실이 확인되었다.[17][18] 이어 1999년에는 리보솜 단백질 S19 유전자(''RPS19'')의 돌연변이가 조사된 환자 172명 중 42명에게서 질병과 관련이 있다는 것이 밝혀졌다.[19] 2001년에는 두 번째 관련 유전자가 염색체 8번 영역에 위치한다는 것이 밝혀졌으며, 이를 통해 다이아몬드 블랙판 빈혈의 원인이 유전적으로 다양할 수 있다는 점이 시사되었다. 이후에도 추가적인 관련 유전자들이 계속해서 확인되고 있다.[10]
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