아동과 유전 - 염색체 이상에 의한 질병

아동과 유전

◎ 염색체 이상에 의한 질병

염색체 이상에 의한 질병은 대부분 염색체의 결핍이나 과잉에 의해 발병합니다. 사람을 대상으로 한 유전학적인 연구는 연구 대상을 임의로 조절할 수 없기 때문에 이미 일어난 결과를 분석해야 합니다. 따라서 유전 양상은 가계도를 분석함으로써 연구할 수 있는데, 각 개인의 유전형을 분석하는 과정에 멘델의 법칙이 적용됩니다.

염색체 이상에 대한 연구는 정상인은 46개의 염색체를 가지고 있는데, 다운 증후군 환자는 47개의 염색체를 가지고 있다는 것이 밝혀지면서 시작되었습니다. 염색체 이상은 수적인 이상과 구조적 이상으로 구분하며, 다시 상염색체와 성염색체로 구분하여 설명합니다. 염색체 이상의 빈도는 신생아 150명에 1명 정도이며 상염색체와 성염색체 이상의 비율은 거의 같습니다.

1. 염색체 수의 이상

정상 체세포는 2배체(2n)의 염색체를 가지나 어떤 염색체는 1개 많은 삼염색체, 1개 적은 단일 염색체를 가져 염색체 이상을 나타냅니다. 염색체 이상에 의한 질병은 주로 염색체 수의 변화로 나타나며, 염색체의 수가 정상이 아니라는 뜻에서 이수성이라고 합니다. 삼체성이 발생하는 흔한 원인은 난자나 정자가 만들어지는 생식세포 분열 때나 체세포 분열 때 염색체가 분리되는 과정에 이상이 생기는 비분리 현상으로 한쪽에서 삼체성이 발생하면 다른 한쪽에서는 단염색체가 생기게 됩니다. 이러한 비분리 현상은 산모가 고령일수록 증가하는 것으로 나타나고 있으나 아직까지는 정확한 원인을 규명하기는 어렵습니다.

질병으로 삼체성을 나타내는 다운 증후군이 있으며, 그 외에도 에드워드 증후군, 파타우 증후군, 터너 증후군과 클라인펠터 증후군 등이 이에 속합니다.

1) 상염색체 이상

상염색체는 생명체의 구성과 기능에 관여하는 성염색체를 제외한 염색체로 사람에서는 22쌍(44개)으로 이루어져 있습니다. 상염색체 이상은 이러한 염색체의 수 또는 구조에 있어 비정상인 상태를 의미합니다.

(1) 다운증후군

다운 증후군은 염색체 이상으로 발생한다는 것을 최초로 제시한 존 랭던 다운의 이름에서 명명되었습니다. 다라서 다운 증후군은 염색체 이상에 의한 것이지 유전성 질환이 아니라 돌연변이입니다. 신생아 인종과 나면의 차이 없이 800~1,000명에 1명 정도 발생하며, 특히 35세 이상의 초산부나 40세 이상의 고령의 산모일수록 발생률은 높습니다.

다운 증후군의 95%가 21번 삼체성으로 총 염색체 수는 47개입니다. 이는 비분리로 인하여 접합체에 여분의 염색체가 생기기 때문인데 다른 염색체는 모두 정상입니다. 3~4%를 차지하는 전위형은 주로 21번째의 여분의 염색체가 14번째나 15번째 또는 다른 21번째 염색체에 결합하여 발생합니다. 일반적으로 부모의 나이와는 관계가 없으나 보인자 부모는 5~15%의 재발률을 보입니다. 그 외에 1~2%를 차지하는 모자이크형은 정상 염색체와 비정상 염색체가 같이 존재하고 비정상 염색체의 정도에 따라 손상의 정도가 다르게 나타납니다.

다운증후군의 임상증상은 특징적인 외모와 모든 발달이 늦게 이루어지는 것이 특징입니다. 진단은 임상적 특징 외에 산전 진단으로 융모막 생검이나 양수 천자를 통해 염색체 분석을 합니다. 다운 증후군에 대한 특별한 치료방법은 없습니다. 치료의 목표는 지능의 지연 정도와 운동능력 범위에 따라 최대한의 일상생활 유지와 삶의 질을 증진시키는 것입니다.

① 임상증상

머리는 대체로 정상아보다 작고 뒷머리가 납작합니다. 얼굴은 대체로 편평하고 콧날이 낮고 코가 짧습니다. 눈은 가장자리가 약간 위로 올라갔습니다. 귀는 대체로 작고 귓바퀴 윗부분이 접혀 있으며, 낮게 붙어 있는 경우가 많습니다. 입은 보통 벌리고 있어서 혀가 약간 나오고 입안은 작고 입천장도 좁습니다. 치아가 늦게 나고 치아의 모양도 다릅니다. 손은 작고 몽뚝하며 단일 손금이 50%에서 나타나며, 발가락은 짧고 첫째 발가락과 둘째 발가락 사이가 많이 벌어져 있습니다. 세균이나 바이러스에 대한 저항력이나 면역력이 약하여 호흡기 감염이 자주 나타나고, 흔히 선천성 심장 결손을 동반합니다. 또한 아동기에 백혈병이나 갑상선 기능 저하증 발병 위험이 높고, 보통 사람보다 빨리 노화현상이 나타납니다.

② 진단

다운증후군은 특징적인 얼굴 모양, 단일손금, 근육의 저긴장성 등으로 출생 시 쉽게 발견할 수 있습니다. 임상적 특징 외에 산전 진단으로 35세 이상의 임산부에서 융모막 생검이나 양수천자를 통해 염색체 분석을 합니다. 양수 검사 방법은 임신 14~18주 사이에 양수에서 태아의 세포를 채취하여 염색체 검사를 하는데, 검사의 정확도는 매우 높습니다. 또한 산전 선별 검사로 다운 증후군이 의심될 경우에 세포 유전학 검사로서 확진합니다.

(2) 에드워드 증후군

에드워드 증후군은 18번 삼체성으로 대부분 염색체 비분리로 발생하며, 임부의 연령이 증가할수록 발생빈도가 높으나 재발률은 낮습니다. 빈도는 6,000~8,000명 중 1명 정도입니다. 임상증상은 심한 정신지체와 발달지연이 있으며, 특이한 얼굴(작고 좁은 머리, 후두골 돌출 등)과 손가락 겹침(집게손가락이 가운뎃손가락 위에, 새끼손가락이 넷째 손가락 위에 덮여 있고 굴곡된 엄지), 그리고 심장기형이 흔합니다. 에드워드 증후군은 치명적인 증상이 많기 때문에 거의 자연유산되어 생존율이 낮습니다.

(3) 파타우 증후군

파타우 증후군은 대부분 13번 삼체성으로 염색체의 비분리로 인해 발생합니다. 산모의 연령이 증가할수록 위험도가 높으며 재발률도 높습니다. 빈도는 출생아 20,000명 중 1명 정도이고, 사산과 영아기 사망률이 높습니다. 특징적 임상증상은 소두증, 토순 및 구개열, 낮은 변형귀, 다지증 등이 있으며 심장기형이 흔하고 심한 정신지체와 발달 지연이 나타납니다.