골화석증이란?

골화석증(Osteopetrosis)이라는 이름은 그리스어에서 유래되었습니다. 'Osteo'는 뼈를 의미하고, 'petrosis'는 돌을 의미합니다. 따라서 이 질환은 흔히 "대리석 뼈 질환"으로 불립니다. 이 질환은 1904년 독일의 방사선과 의사인 Dr. Albers-Schonberg에 의해 처음으로 기술되었습니다. 비정상적으로 증가된 밀도의 뼈가 주요 방사선 소견입니다. 이 증가된 밀도는 파골세포 기능 장애로 인한 것이며, 이로 인해 영향을 받은 뼈가 비정상적으로 부서지기 쉽습니다. 골화석증이라는 이름은 뼈 성장과 재형성을 해치며 전반적인 골경화증과 병적 골절, 범혈구감소증, 심한 경우 두개 신경병증 및 간비장비대의 가능성을 초래하는 유전성 대사성 뼈 질환 그룹을 포함합니다. 네 가지 질환 형태가 알려져 있습니다. 악성 상염색체 열성 형태는 종양학과 관련이 있는 것이 아니라 질환의 심각도 때문에 악성으로 명명되었으며, 매우 심각하여 종종 어린 시절 초기에 사망에 이르게 합니다. 중간 상염색체 열성 형태는 보통 생애 첫 10년 동안 임상적으로 중요해집니다. 이 환자들은 종종 병적 골절과 진행성 두개 신경 압박 신경병증을 겪지만 일반적으로 성인까지 생존합니다. 상염색체 우성 골화석증에는 두 가지 하위 분류가 있으며, 이 환자들은 종종 성인기까지 무증상입니다. 유형 I은 일반적으로 골절 위험이 증가하지 않으며 두개골의 고립된 골경화성 두꺼워짐을 나타냅니다. 유형 II 환자들은 종종 성인기에 빈혈, 병적 골절 또는 초기 관절염으로 나타납니다.

골화석증의 원인

유전 연구에 따르면 이 파골세포 기능 장애 질환은 최소 8개의 유전자 돌연변이와 관련이 있습니다. 이 여덟 개의 유전자 중 여섯 개는 악성 상염색체 열성 형태의 질환과 관련이 있습니다. TCIRG1, CLCN7, OSTM1, PLEKHM1, SNX10의 기능 상실 돌연변이는 파골세포가 풍부한 상염색체 열성 골화석증을 초래합니다. 이 버전에서는 파골세포가 많지만, 존재하는 파골세포는 결함 있는 주름진 경계 형성으로 인해 효과적으로 뼈를 흡수할 수 없습니다. TNFSF11과 TNFRSF11A의 기능 상실 돌연변이는 파골세포 발달을 방해하고 파골세포가 부족한 골화석증 상태를 초래합니다. 중간 상염색체 열성 골화석증은 탄산 탈수효소 II 단백질 생산을 담당하는 CAII 유전자의 기능 상실 돌연변이의 결과입니다. 상염색체 우성 골화석증은 CLCN7의 우성-음성 돌연변이에 따른 염소 채널 7의 기능 장애의 결과입니다.

골화석증의 발생 빈도

다행히도, 상염색체 열성 형태의 질환 발생률은 상염색체 우성 형태보다 훨씬 낮습니다. 상염색체 열성 형태는 약 250,000명 중 1명꼴로 발생합니다. 주목할 점은 코스타리카에서 발생률이 상당히 높아 100,000명 중 약 3.4명꼴로 발생한다는 것입니다. 상염색체 우성 형태의 질환은 약 20,000명 중 1명꼴로 발생합니다.

골화석증의 발생과 진행 과정

뼈는 동적 상태에 있으며, 파골세포에 의한 흡수와 조골세포에 의한 침착 사이의 건강한 균형에 의존합니다. 골화석증에서는 파골세포의 발달 또는 기능이 결함이 있어 정상적인 뼈 항상성이 파괴됩니다.  결함이 있는 양성자 펌프, 염소 채널 또는 탄산탈수효소 II 단백질을 가진 파골세포는 효과적으로 뼈를 흡수할 수 없습니다. 그 결과, 무질서하고 과도하게 밀도가 높은 뼈가 통제되지 않고 발달하여 골절에 취약해집니다.

병력 및 신체검사

환자가 어떤 유형의 골화석증을 가지고 있는지에 따라 병력 및 신체검사 소견이 크게 다릅니다. 악성, 상염색체 열성 골화석증은 출생 후 몇 개월 이내에 영아에게 나타납니다. 증상으로는 빈번한 감염, 비정상적인 멍, 출혈 이상이 포함됩니다. 이러한 증상은 파골세포가 더 이상 제대로 뼈를 흡수하지 못하고 골수 공간을 침범하기 때문에 발생합니다.  이 환자들은 또한 빈번한 병적 골절을 겪습니다. 추가로 발생할 수 있는 증상으로는 거대두증, 체외 조혈 반응으로 인한 간비장비대, 부비동 기형으로 인한 비강 혼잡, 혈관이 파괴된 하악골의 치아 농양 또는 골수염이 있습니다.  질병에 걸린 뼈는 이러한 어린이에서 두개신경 구멍을 좁히는 경향이 있어 진행성 난청 및 실명과 함께 얼굴 마비가 발생할 수 있습니다. 가장 자주 영향을 받는 두개신경은 시신경이며, 그 다음으로 청신경, 삼차신경, 안면신경이 있습니다.   중간형 상염색체 열성 골화석증 환자의 병력 및 신체검사는 매우 다양합니다. 증상은 악성 상염색체 열성 질환의 증상과 유사하지만 심각하지 않으며 조기에 나타나지 않습니다. 이 유형의 골화석증은 탄산탈수효소 II 기능 장애로 인해 발생할 수 있기 때문에, 이러한 환자에게는 신세뇨관 산증이 나타날 수 있습니다. 1형 상염색체 우성 골화석증은 매우 경미한 임상적 증상을 보이는 경향이 있습니다. 다른 형태의 골화석증과 달리, 1형 상염색체 우성 골화석증은 파골세포 기능의 결함이 아니라 뼈 형성의 증가 오류로 인해 발생하는 것으로 밝혀졌습니다.  따라서, 이러한 환자들은 다른 골화석증 환자들처럼 골절 위험이 증가하지 않습니다.  이 형태는 두개골에 가장 집중된 골경화증을 가지며, 두개신경 압박 신경병증이 흔합니다.   2형 상염색체 우성 골화석증은 정형외과 의사들이 가장 많이 관리하는 형태이며, 매우 이질적인 경과를 보입니다. 이 형태의 질환을 가진 대부분의 환자는 일반적으로 정상적인 수명, 전반적인 건강 및 체격을 가지고 비교적 정상적인 삶을 영위합니다. 환자들은 방사선학적으로 병적이라고 판단된 골절 평가 또는 조기 발병 골관절염의 임상적 증상으로 인해 이 질환을 발견하게 됩니다. 이 환자의 약 4명 중 5명은 골절을 경험합니다. 영향을 받은 개인당 평균 골절 수는 3개이며, 병적 골절이 가장 많이 발생하는 뼈는 대퇴골입니다.  관절염은 다양한 부위에서 이 환자들에게 영향을 미칠 수 있지만, 고관절이 가장 많이 보고된 부위로, 약 50%의 환자가 조기 발병 고관절 통증을 겪습니다.  빈혈로 인한 피로와 두개신경 신경병증도 이 환자들에게 영향을 미칠 수 있지만, 다른 형태의 질환보다 덜 자주 발생하며, 시신경 및/또는 청신경 손상은 약 20명 중 1명에서만 발생합니다.

골화석증의 진단

골화석증은 일반적으로 환자가 질병의 전형적인 임상 및 방사선학적 소견을 가지고 있는지 여부에 따라 진단됩니다. 방사선 사진은 골격 전체에 걸쳐 "대리석 뼈" 모양의 확산성 골경화증을 보여줍니다. 일반적으로 피질 두께가 증가하고 골수관 직경이 감소합니다. "에를렌마이어 플라스크" 변형은 특히 상완골 근위부와 대퇴골 원위부의 장골 골간에서 발견될 수 있습니다. "뼈 속의 뼈" 또는 "엔도본" 모양은 척추나 손가락 뼈에서 가장 자주 관찰됩니다. "러거 저지 척추"는 척추 종판의 과도한 경화로 인해 발생할 수 있는 또 다른 축골 방사선 소견입니다. 임상 및 방사선 소견이 진단을 내리지 못할 경우, 증가된 크레아틴 키나제 BB와 타르트레이트 저항성 산성 인산가제의 실험실 소견이 진단에 도움이 될 수 있습니다. 유전자 검사를 통해 이 질환과 관련된 유전자 돌연변이의 존재를 평가할 수도 있습니다.

골화석증의 치료 및 관리

치료 / 관리 골화석증 환자의 관리는 개별 환자에 맞춰져야 합니다. 치료는 주로 지지적이며 알려진 치료법은 없고, 다학제적 관리와 감시가 치료의 주요 요소입니다. 골화석증와 관련된 골절과 관절염은 경험이 풍부한 정형외과 의사가 관리하는 것이 가장 좋습니다. 이 환자들의 골절 치료와 관절 성형술은 비유합, 지연 유합, 골수염과 같은 합병증으로 인해 자주 어려움을 겪습니다. 두개 신경 압박 신경병증, 특히 시신경의 빈도가 높기 때문에 정기적인 안과 검진이 필요하며, 일부 환자에서는 시력을 보존하기 위해 시신경의 외과적 감압이 필요할 수 있습니다. 이 환자들은 하악골의 변형된 뼈 해부학으로 인해 더 자주 발생할 수 있는 농양, 낭종, 골수염의 합병증을 예방하기 위해 정기적인 치과 검진이 필요합니다. 조혈모세포(HSC) 이식은 거부 반응 및 기타 가능한 합병증의 위험 때문에 악성, 상염색체 열성형 골화석증에만 예약되어 있습니다. HLA 일치 기증자로부터의 HSC 치료는 질병 합병증을 반드시 역전시키지는 않지만, 5년 무병 생존율이 73%인 것으로 나타났습니다. 인터페론 감마 1b 치료는 골수 이식이 적합하지 않은 환자나 HSC 치료가 사용될 수 있을 때까지의 중간 치료로 사용되었습니다. 이는 면역 기능과 뼈 흡수를 증가시키는 데 이점이 있습니다. 고용량 칼시트리올도 숙주 파골세포의 자극을 시도하기 위해 사용되었습니다.

골화석증의 감별 진단

골화석증은 주로 뼈 경화증의 질환이지만, 많은 상태가 이차적으로 유사한 골경화를 초래할 수 있습니다. 방사선 평가에서 골경화성 뼈가 관찰된 환자를 평가할 때 다음 조건을 고려해야 합니다: 베릴륨, 납, 비스무트 중독 불소증 골수섬유증 파제트병 암(림프종 또는 골형성 뼈 전이)

골화석증의 예후

악성, 상염색체 열성형 골화석증은 성공적인 골수 이식 치료 없이는 생후 첫 몇 년 동안 자주 치명적입니다. 많은 환자들이 장기적인 성공 없이 여러 번의 골수 이식을 시도할 수 있습니다. 다른 형태의 질병은 일반적으로 환자가 성인까지 살 수 있게 하며, 상염색체 우성형 질병은 일반적으로 수명과 전반적인 건강에 거의 영향을 미치지 않습니다.

골화석증의 합병증

합병증에는 병적 골절로 인해 골이 약해진 환자에서 재골절의 높은 위험이 포함됩니다. 골절 고정을 필요로 하는 골화석증 환자에서 하드웨어 고장은 흔한 문제입니다. 이전에 강화된 뼈 주변의 인공 관절 주위 골절은 치료를 더욱 복잡하게 만들 수 있습니다. 또한, 이러한 환자들은 수술 중에 특수한 정형외과 도구가 필요할 수 있으며, 단단하고 부서지기 쉬운 뼈는 뼈 드릴 비트와 Kirschner 와이어와 같은 일부 도구의 고장을 초래할 수 있습니다. 뼈 혈관이 손상되어 발생하는 뼈 감염, 병적 골절의 부정유합 및 불유합도 흔합니다.

치료 결과 향상을 위한 의료팀 가이드

골화석증 환자에 대한 최적의 치료는 간호사, 약사, 물리치료사 및 다양한 전문의로 구성된 다학제 팀에 의해 제공되는 것이 가장 좋습니다. 이러한 다학제 팀 설계는 때때로 복잡한 환자들에게 환자 중심의 치료를 제공하여 결과를 개선하는 데 도움이 됩니다. 진단은 초기 증상과 나이에 따라 주치의, 소아과 의사, 응급의학 의사 또는 정형외과 의사가 임상 및 방사선 평가를 통해 이루어집니다. 이러한 환자들은 거의 모두 의료 또는 정형외과 합병증으로 인해 일생 동안 입원이 필요할 것입니다. 간호 직원은 이러한 환자들을 최적의 치료를 제공하기 위해 골절에 취약하게 만드는 생리적 메커니즘을 이해해야 합니다. 물리치료사도 재활 중에 이러한 환자들과 신체 활동을 수행할 때 동일하게 적용됩니다. 약사는 악성, 상염색체 열성 형태의 질환을 가진 환자들의 복잡한 의학적 치료를 안내합니다. 이 질환을 처음 발견한 제공자의 전문 분야에 관계없이, 최적의 치료를 제공하기 위해 필요한 다른 전문 분야와 소통해야 합니다. 이러한 환자들은 거의 모두 정형외과 치료가 필요할 것입니다. 또한, 악화되는 두개골 압박 신경병증을 위해 신경외과 의사가 필요할 수 있으며, 안과 의사와 치과 의사는 이러한 고위험 환자들을 위한 유지 및 감시 치료를 제공해야 합니다. 골화석증 환자에 대한 치료는 진정한 팀 노력이며, 다학제 간 소통이 필수적입니다.