21 삼염색체증(trisomy 21)은 다운증후군으로 더 많이 알려졌다. 다운 증후군(Downs syndrome)은 가장 흔한 염색체 이상 질환으로 정상적으로 2개 존재해야 하는 21번 염색체가 3개 존재한다. 1866년 영국인 의사 John Langdon Down이 그 특징을 처음으로 기술하여 보고하였다.
다운 증후군은 전형적인 얼굴 모양을 가지며 지능저하가 있다. 그 외에 저혈압, 단두증, 선천성 심장기형, 백내장/근시/원시 등 눈의 이상, 짧은 손가락, 일자로 가로지른 손금, 항상 입을 벌리고 있는 모양 등도 관찰된다. 또한 면역체계가 약하여 폐렴 등 감염성 질환에 잘 걸린다.
생후 1세 이전에 선천성 심장기형과 감염으로 사망하는 경우가 이전에는 드물지 않았으나, 현재 50% 정도의 환자에서 50세 이상의 기대수명을 보인다. 후기의 사망률 증가는 조기노화현상과 관련이 있다.
 
다운증후군은 인종, 종족, 경제적 환경 등에 관계없이 출생아 600명에서 800명 중 1명의 빈도로 발생하며, 국내에서만 연간 600명 이상의 다운증후군 아이들이 태어난다. 남녀의 비는 약 1.15:1이다. 한국에서는 임산부 전 연령에서 약 1/800의 빈도를 보인다. 연령이 높을수록 발생 빈도가 높아져, 45세 이상의 산모에서는 46명 당 1명의 비율로 태어난다.

염색체이상 질환이다. 세포유전학적 핵형에 따라서 전형적인 ‘21번 삼염색체증, 감수분열성 비분리’, ‘21번 삼염색체증, 전위’, ‘21번 삼염색체증, 섞임증(유사분열성비분리)’의 세 가지로 나뉜다.
 
21번 삼염색체증, 감수분열성 비분리 (Trisomy 21, meiotic nondisjunction)는
생식세포의 감수분열시 21번 염색체 한 쌍이 분리되지 않아 21번 염색체가 한 개 더 많은 3개로 되어 전체 염색체의 수가 46개가 아닌 47개가 되는 유형으로서, 다운증후군의 95%가 이 경우이다. 전형적인 임상증상을 나타내며 발생빈도는 어머니의 연령과 밀접한 연관이 있어 산모의 연령이 증가할수록 발생빈도가 높아진다. 한편 21번 삼염색체증, 전위 (Trisomy 21, translocation)는 다운증후군의 4%를 차지하며 염색체 수가 46개로 정상임에도 불구하고 21번 염색체의 장완이, 다른 염색체 융합되는 로버트소니안 전위가 일어난 경우다. 결과적으로 21번이 세 개 존재하는 21세염색체성이 초래되며 임상양상은 전형적인 다운증후군과 같다.
 
그 밖에 21번 삼염색체증, 섞임증(유사분열성 비분리) 형태가 있다. 이들은 특이한 임상증상과 지능장애가 경미하다.

다운 증후군은 세포유전학적으로 21번 염색체가 3개 존재하는데 그 형태에 따라 셋으로 나뉜다. 전형적인 삼염색체성 다운 증후군(21번 삼염색체증, 감수분열성비분리)과 전위형 다운 증후군(21번 삼염색체증, 전위)은 전형적인 임상 증상을 보인다. 



○ 다운 증후군의 전형적 임상 증상

- 외형: 신생아시기에는 근력저하와 짧고 덧살이 많은 목을 보이는 것이 특징이다. 손은 작고 폭이 넓으며, 손가락이 짧다. 손바닥에는 일자손금이 있고, 새끼손가락가운데 마디가 없거나 짧고 안쪽으로 굽어져 있다. 

- 선천성 심장기형: 약 40%-50%의 환자에게서 심실 중격 결손이나 방실관 결손 등 주요 기형이 관찰된다. 나머지 45%의 환자도 경미한 기형을 가지고 있다.  

- 소화기계 이상: 약 12%의 환자에게서 소화기계 기형이 발견된다. 십이장폐쇄증은 2%-3%에서 동반된다. 

- 중추신경계: 약 70%의 환자는 평균지능지수가 50 (범위 20-85) 정도로 낮으며, 행동장애가 동반되는 경우가 많다. 

- 두개안면(머리와 얼굴) 기형: 머리의 크기가 작고 후두골이 납작하며, 둥글고 납작한 얼굴 모양에 양쪽 눈 사이가 넓게 벌어져 있다. 눈꼬리가 치켜 올라가고 얼굴근육의 긴장도가 낮아 윗입술이 들리고 아랫입술이 밖으로 나오는 전형적 모습을 보인다. 혀를 늘 내밀고 있다. 넓고 낮은 코, 넓고 짧은 목을 가진다. 

- 호흡기계, 면역계 이상: 원발성 폐고혈압, 기도 폐쇄로 인한 수면 중 무호흡, 위식도 역류 등의 해부학적 이상으로 호흡기감염이 자주 걸린다. 그 외에도 세포 면역이 저하 되어 있어, 세균이나 바이러스로 인한 감염에 일반인보다 12배 더 취약하다. 

- 눈의 이상, 귀와 청력문제: 44%의 환자에서 사시가 확인된다. 66%-89%에서 청력소실이 관찰 되며 실제로 언어발달에 영향을 준다. 신경성 난청뿐만 아니라 잦은 중이염으로 전도성 난청이 동반되기도 한다. 

- 혈액학적 이상: 백혈병의 발병률이 높아, 급성 림프모구성 백혈병은 정상인의 15배, 급성 골수구성백혈병은 정상인의 12배로 발병확률이 높고, 만성골수성 백혈병은 드물다. 신생아기 이후에는 급성 림프모구성 백혈병이 많다.

- 대사이상: 갑상선기능저하증, 고요산혈증이 잘 발생한다. 당분을 조절하는 내당기능이 약해서(인슐린저항성) 비만이 되기 쉽고 당뇨병도 잘 온다. 특히 고령의 다운증후군 환자에서 당뇨병 및 후천갑상샘질환의 이환률이 높다. 

다운증후군 환자의 특징적인 외모와 임상증상을 통해 95% 이상에서 다운 증후군을 의심할 수 있으며, 유전자검사(세포유전학적 검사)로 확진한다.
 
35세 이상의 임산부에서는 융모막 채취나 양수 천자를 통한 염색체분석을 하며, 35세 이하에서는 산전 삼중검사(triple test)로 선별 검사를 먼저 시행한다. 태아가 다운증후군인 경우는 선별검사에서 임신부의 혈청 알파태아단백 (AFP, alpha-fetoprotein) 농도가 낮고 unconjugated estriol이 저하되며, 사람 융모생식샘 자극호르몬(human chorionicgonadotropin)이 증가하는 경향을 보이는지 평가한다. 선별검사에서 다운증후군이 의심되면 세포유전학적 검사로 확진한다.

다운증후군은 근본적인 특수치료법이 없다. 다만 발생할 수 있는 개별 증상에 대한 예방과 치료가 필요하다. 이것을 위해 다학제팀 (유전학 전문의, 소아청소년과 전문의, 심장 전문의, 혈액종양 전문의, 안과 전문의, 신경과 전문의, 정형외과 전문의, 정신과 전문의, 재활의학 전문의, 이비인후과 전문의, 치과 전문의 등)의 협력과 지원이 필요합니다.
 
* 건강 유지를 위한 지침
- 심장 검진: 생후 6개월 이내 심초음파를 포함
- 청력 검사: 생후 3,6개월 이후 매년 청력검사
- 갑상선기능검사: 갑상선저하증에 대한 신생아 선별 검사와 주기적 갑상선 기능 검사.
- 안과 검사: 1세, 4세(혹은 생후 1개월, 1년, 2년에서 3년 사이, 매 5년 이후)
- 경부 측면 방사선 검사 실시: 신전과 굴곡시의 경부, 3세 이후
- 정기 예방 접종 실시 등
- 성장과 영양개선: 수유를 개선시키기 위해 구강이나 코의 점액을 흡인해 주고 수유간격을 더 자주하는 것도 도움이 된다. 저신장의 개선을 위한 성장호르몬 치료는 추천되지 않으며 비만을 방지하기 위해 식이와 운동에 대한 교육이 필요하다.
- 발달지연이나 지능저하: 특수 교육이나 조기 훈련에 의하여 어느 정도 교정이 가능하다. 언어 발달의 장애가 현저하므로 교육에 있어서 심리 · 언어학적 방향에 특히 중점을 두어야 한다. 가정에서의 교육이 불가능할 경우, 특수 교육 시설에 의뢰한다.
 
유전상담 또한 중요하다. 대부분의 경우 두 번째 아이가 21번 염색체의 삼염색체성 또는 모자이크형 다운증후군일 위험도는 1%이다. 그러나 부모가 전위염색체에 대한 보인자인 경우 위험도가 더 높아지는데 어머니가 보인자인 경우 10%정도, 아버지가 보인자인 경우 2% 정도의 재발률을 가집니다. 부모 중 한명이라도 t(21q;21q) 로버트소니안전위형 보인자인 경우 두 사람에게서 태어나는 자녀는 100%가 다운증후군이 되기에 전위형 다운증후군 환아의 부모에게는 반드시 염색체 분석을 권한다.