골화석증의 원인, 빈도, 유전

골화석증이란?

골화석증(Osteopetrosis)은 뼈 조직이 비정상적으로 치밀하고 밀도가 높아져 쉽게 부러지는(골절) 뼈 질환입니다. 연구자들은 골화석증의 여러 주요 유형을 설명했으며, 이는 일반적으로 유전 패턴에 따라 구분됩니다: 상염색체 우성 또는 상염색체 열성. 이 질환의 다양한 유형은 징후와 증상의 심각성에 따라 구분될 수도 있습니다.

상염색체 우성 골화석증(ADO)은 알버스-쇤베르크 병이라고도 하며, 일반적으로 이 질환의 가장 경미한 유형입니다. 일부 영향을 받은 사람들은 증상이 없습니다. 증상이 없는 영향을 받은 사람들의 경우, 다른 이유로 엑스레이를 찍을 때 우연히 비정상적으로 치밀한 뼈가 발견될 수 있습니다.

증상과 징후가 나타나는 ADO 환자의 주요 특징은 경미한 부상 후 여러 번의 골절, 척추의 비정상적인 측면 곡률(척추측만증) 또는 기타 척추 이상, 엉덩이의 관절염, 그리고 골수염이라고 불리는 뼈 감염입니다. 이러한 문제는 보통 어린 시절 후반이나 청소년기에 나타납니다.

상염색체 열성 골화석증(ARO)은 더 심각한 형태의 질환으로, 유아기 초기에 나타납니다. 영향을 받은 사람들은 사소한 충격이나 낙상으로 인해 골절 위험이 높습니다. 비정상적으로 치밀한 두개골 뼈가 머리와 얼굴의 신경(두개 신경)을 압박하여 시력 상실, 청력 상실, 얼굴 근육 마비를 초래할 수 있습니다. 치밀한 뼈는 또한 골수의 기능을 방해하여 새로운 혈액 세포와 면역 체계 세포를 생성하지 못하게 합니다. 그 결과, 심각한 골화석증을 가진 사람들은 비정상적인 출혈, 적혈구 부족(빈혈), 반복적인 감염의 위험이 있습니다. 가장 심각한 경우, 이러한 골수 이상은 유아기나 어린 시절에 생명을 위협할 수 있습니다.

상염색체 열성 골화석증의 다른 특징으로는 성장 지연과 작은 키, 치아 이상, 간과 비장의 비대(간비장비대)가 포함될 수 있습니다. 유전적 변화에 따라, 심각한 골화석증을 가진 사람들은 뇌 이상, 지적 장애, 반복적인 발작(간질)을 가질 수도 있습니다.

몇몇 사람들은 상염색체 우성 또는 상염색체 열성 유전 패턴을 가질 수 있는 중간형 상염색체 골화석증(IAO)으로 진단받았습니다. 이 질환의 징후와 증상은 어린 시절에 눈에 띄며, 골절 위험 증가와 빈혈을 포함합니다. 이 형태의 질환을 가진 사람들은 일반적으로 생명을 위협하는 골수 이상을 가지지 않습니다. 그러나 일부 영향을 받은 사람들은 뇌에 비정상적인 칼슘 침착(석회화), 지적 장애, 신장 질환의 일종인 신세뇨관 산증을 가질 수 있습니다.

골화석증의 원인

골화석증의 다양한 유형은 최소한 8개의 유전자 변이(돌연변이)에 의해 발생합니다. CLCN7 유전자 변이는 상염색체 우성 골화석증의 약 75%, 상염색체 열성 골화석증의 10~15%, 그리고 알려진 모든 중간형 상염색체 골화석증의 원인입니다. TCIRG1 유전자 변이는 상염색체 열성 골화석증의 약 50%의 원인입니다. 다른 유전자의 변이는 상염색체 우성 및 상염색체 열성 형태의 질환의 덜 흔한 원인입니다. 약 30%의 골화석증 사례에서는 질환의 원인이 알려져 있지 않습니다.

골화석증과 관련된 유전자는 골모세포라고 불리는 특수 세포의 형성, 발달 및 기능에 관여합니다. 이 세포들은 뼈 재형성 중에 뼈 조직을 분해하는데, 이는 오래된 뼈가 제거되고 새로운 뼈가 생성되어 이를 대체하는 정상적인 과정입니다. 뼈는 끊임없이 재형성되며, 이 과정은 뼈가 강하고 건강하게 유지되도록 신중하게 조절됩니다.

골화석증과 관련된 유전자 변이는 비정상적이거나 결여된 골모세포를 초래합니다. 기능성 골모세포가 없으면 새로운 뼈가 형성될 때 오래된 뼈가 분해되지 않습니다. 그 결과, 골격 전체의 뼈가 비정상적으로 치밀해집니다. 뼈는 또한 구조적으로 비정상적이어서 골절되기 쉽습니다. 이러한 뼈 재형성 문제는 골화석증의 주요 특징을 모두 설명합니다.

• CLCN7
• ITGB3
• TCIRG1
• TNFRSF11A

NCBI 유전자에서 추가 정보:

• CA2
• OSTM1
• PLEKHM1
• TNFSF11

골화석증의 발생 빈도

상염색체 우성 골화석증은 가장 흔한 형태의 질환으로, 약 20,000명 중 1명에게 영향을 미칩니다. 상염색체 열성 골화석증은 더 드물며, 약 250,000명 중 1명에게 발생합니다.

골화석증의 유전

골화석증은 여러 가지 다른 유전 패턴을 가질 수 있습니다. 가장 일반적으로, 이 질환은 상염색체 우성 유전 패턴을 가지며, 이는 각 세포의 변형된 유전자 사본 하나가 질환을 일으키기에 충분함을 의미합니다. 대부분의 상염색체 우성 골화석증 환자는 영향을 받은 부모로부터 질환을 유전받습니다.

골화석증은 또한 상염색체 열성 패턴으로 유전될 수 있으며, 이는 각 세포의 유전자 사본 두 개 모두에 돌연변이가 있음을 의미합니다. 상염색체 열성 질환을 가진 개인의 부모는 각각 변형된 유전자 사본 하나를 가지고 있지만, 일반적으로 질환의 징후와 증상을 보이지 않습니다.