연골무발생증이란?

연골무발생증(Achondrogenesis)은 연골과 뼈의 발달에 영향을 미치는 심각한 질환 그룹입니다. 이 질환들은 작은 몸, 짧은 팔다리, 기타 골격 이상으로 특징지어집니다. 심각한 건강 문제로 인해 연골무발생증을 가진 유아는 보통 출생 전에 사망하거나, 사산되거나, 출생 직후 호흡 부전으로 사망합니다. 그러나 일부 유아는 집중적인 의료 지원을 통해 짧은 시간 동안 생존한 사례도 있습니다.

연구자들은 연골무발생증을 최소한 세 가지 형태로 구분하였으며, 각각 1A형, 1B형, 2형으로 지정되었습니다. 이 유형들은 징후와 증상, 유전 패턴, 유전적 원인에 따라 구분됩니다. 그러나 1A형과 1B형은 유전자 검사가 없으면 구분하기 어려운 경우가 많습니다.

연골무발생증 1A형은 휴스턴-해리스형이라고도 불리며, 세 가지 형태 중 가장 이해가 부족한 형태입니다. 영향을 받은 유아는 매우 짧은 팔다리, 좁은 가슴, 쉽게 골절되는 짧은 갈비뼈, 두개골, 척추, 골반의 정상적인 골 형성(골화)의 결여를 보입니다.

연골무발생증 1B형은 파렌티-프라카로형으로도 알려져 있으며, 매우 짧은 팔다리, 좁은 가슴, 두드러진 둥근 복부로 특징지어집니다. 손가락과 발가락이 짧고 발이 안쪽과 위쪽으로 돌아갈 수 있습니다(내반족). 영향을 받은 유아는 자주 배꼽 주변(배꼽 탈장)이나 사타구니 근처(서혜부 탈장)에 부드러운 돌출부를 가집니다.

연골무발생증 2형은 때때로 랑거-살디노형이라고 불리며, 짧은 팔과 다리, 짧은 갈비뼈가 있는 좁은 가슴, 발달이 미숙한 폐를 가지고 있습니다. 이 상태는 또한 척추와 골반의 골화 결여와 관련이 있습니다. 독특한 얼굴 특징으로는 두드러진 이마, 작은 턱, 일부 경우에는 입천장에 구멍이 있는 경우(구개열)가 포함됩니다. 복부가 커지고, 영향을 받은 유아는 출생 전에 체내에 과도한 체액이 축적되는 상태인 태아수종을 자주 가집니다.

연골무발생증의 원인

TRIP11, SLC26A2, COL2A1 유전자의 돌연변이가 각각 연골무발생증 1A형, 1B형, 2형을 유발합니다.

연골무발생증 1A형의 유전적 원인은 최근까지 알려지지 않았으나, 연구자들은 이 상태가 TRIP11 유전자의 돌연변이로 인해 발생할 수 있음을 발견했습니다. 이 유전자는 GMAP-210이라는 단백질을 만드는 지침을 제공합니다. 이 단백질은 세포 구조인 골지체에서 중요한 역할을 하며, 새로 생성된 단백질이 기능을 수행할 수 있도록 수정됩니다. TRIP11 유전자의 돌연변이는 기능성 GMAP-210의 생산을 방해하여 골지체의 구조와 기능을 변화시킵니다. 연구자들은 발달 중인 골격의 연골세포가 이러한 변화에 가장 민감할 수 있다고 의심합니다. 연골세포는 초기 발달 동안 골격의 많은 부분을 구성하는 단단하고 유연한 조직인 연골을 형성합니다. 대부분의 연골은 나중에 뼈로 변환되며, 뼈 끝을 덮고 보호하는 연골과 코와 외이도에 존재하는 연골을 제외합니다. 연골세포에서 골지체의 오작동은 연골무발생증 1A형의 골 형성 문제의 근본 원인일 가능성이 큽니다.

연골무발생증 1B형은 SLC26A2 유전자의 돌연변이에 의해 발생하는 골격 질환 스펙트럼 중 가장 심각한 형태입니다. 이 유전자는 연골의 정상적인 발달과 뼈로의 변환에 필수적인 단백질을 만드는 지침을 제공합니다. SLC26A2 유전자의 돌연변이는 발달 중인 연골의 구조를 방해하여 뼈가 제대로 형성되지 못하게 함으로써 연골무발생증 1B형의 골격 문제를 유발합니다.

연골무발생증 2형은 COL2A1 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 여러 골격 질환 중 하나입니다. 이 유전자는 II형 콜라겐을 형성하는 단백질을 만드는 지침을 제공합니다. 이 유형의 콜라겐은 주로 연골과 안구를 채우는 투명한 젤(유리체)에 존재합니다. 이는 뼈와 신체의 지지 구조를 형성하는 다른 결합 조직의 정상적인 발달에 필수적입니다. COL2A1 유전자의 돌연변이는 II형 콜라겐 분자의 조립을 방해하여 뼈와 다른 결합 조직이 제대로 발달하지 못하게 합니다.

  • COL2A1
  • SLC26A2
  • TRIP11

연골무발생증의 발생 빈도

연골무발생증 1A형과 1B형은 드문 유전 질환이며, 그 발생률은 알려져 있지 않습니다. 연골무발생증 2형과 유사한 골격 질환인 저연골형성증을 합쳐서 신생아 40,000명에서 60,000명 중 1명꼴로 발생합니다.

연골무발생증의 유전

연골무발생증 1A형과 1B형은 모두 상염색체 열성 유전 패턴을 가지고 있으며, 이는 각 세포의 TRIP11 또는 SLC26A2 유전자의 두 사본 모두에 돌연변이가 있음을 의미합니다. 대부분의 경우, 상염색체 열성 질환을 가진 개인의 부모는 각각 하나의 돌연변이 유전자 사본을 가지고 있지만 질환의 징후와 증상을 보이지 않습니다.

연골무발생증 2형은 상염색체 우성 질환으로 간주되며, 각 세포의 변형된 유전자 사본 하나만으로도 질환을 유발할 수 있습니다. 이는 거의 항상 COL2A1 유전자의 새로운 돌연변이에 의해 발생하며, 일반적으로 가족 내 질환의 병력이 없는 사람들에게 발생합니다.