이영양성 형성이상(Diastrophic Dysplasia, DD)은 이영양성 왜소증으로도 알려진 선천성 희귀질환입니다. 이 질환은 뼈와 연골의 발달 장애로 나타나는 질환으로 질병의 증상과 신체소견은 개개인의 경우마다 매우 다르게 나타나지만, 공통적으로 작은 키(저신장), 비정상적으로 작은 팔과 다리가 특징적이며, 그 외에 뼈와 관절의 이상이 신체의 다양한 부위에서 나타나게 됩니다. 그리고 점진적으로 척추가 휘어지는 척추 측만증이나 척추 후만증이 나타나고, 귓바퀴의 기형이 생기며, 어떤 환자의 경우 머리와 얼굴에 기형이 나타나게 됩니다.
이 질환은 1960년대에 다른 질환과 구분되어 인식하기 시작하였고, 그 이후 골격계 형성 이상 중 가장 흔한 질환이 되었습니다. 정확한 발병률은 알려지지 않았지만, 신생아 100,000명 중 한 명의 비율로 나타나는 것으로 추정되며, 남녀 동일한 비율로 세계 모든 사람들에게 나타나지만 특히 핀란드 사람에게 많이 발생한다고 합니다. 핀란드에서는 일반인구의 1-2%가 보인자이며 183명에서 진단되었습니다. 이환율은 30,000명의 1명 비율이다.
이영양성 형성이상과 관련된 증상과 신체적 소견들은 질병이 나타나는 범위와 심각도에 따라 같은 병에 걸린 가족구성원 내에서조차 대단히 다양하게 나타납니다. 그러나 질환을 가진 모든 환자들에서 공통적으로 뼈와 관절의 비정상적 발달 (skeletal and joint dysplasia) 소견이 보이게 됩니다.
- 작은 키, 짧은 팔과 다리
- 척추 기형 (척추전만증, 척추측만증, 척추후만증)
- 곤봉발 (만곡족 : clubfoot)
- 조기 골관절염
- 차를 세우는 듯한 엄지손가락 모양 (hitchhiker thumb)
- 진행성 관절의 기형과 구축
- 귀의 기형
- 진행성 엉덩이 관절 형성이상
- 구개열 (입천장 갈림증)(Cleft palate)
이영양성 형성이상 환자들은 태어나기 전, 그리고 태어난 후에 성장지연이 있으며, 긴뼈의 끝부분인 골단이 성장판 연골 층의 일부 고장으로 인해 불규칙하게 발달하고, 골단이 뼈로 되는 과정 (골화: Ossification)이 지연되게 됩니다. 따라서 이런 질환을 가진 신생아들과 어린이들은 전형적으로 작고 휘어진 팔과 다리를 보이며 키가 작습니다. 평균적으로 남자의 신장은 136cm, 여자의 평균 신장은 129cm입니다. 또한 이 질환을 가진 아동들은 사춘기 때 자연스럽게 일어나는 급성장이 나타나지 않아 성장장애가 생기게 되며, 그 정도는 개인마다 차이가 있습니다.
양 손바닥에 있는 첫 번째 손허리뼈가 작고 짧아서 볼록한 달걀모양(oval shaped)을 띠게 되고, 이로 인해 엄지손가락은 밖으로 휘어져 (외전:abduction) 있어서 마치 차를 세울 때의 엄지손가락 모양을 나타낸다고 해서 “히치하이커 엄지손가락” "hitchhiker thumbs" 라고도 부릅니다.
다른 손가락뼈와 관절들도 비정상적으로 작거나, 서로 융합되어 있어 손가락의 움직임이 제한될 수 있습니다. 또한 발에 있는 뼈들도 비정상적으로 결합하거나 분리되어 발의 기형이 전형적으로 나타나는데 대부분의 경우 발꿈치는 밖으로 향하고 앞쪽은 안으로 휘어지는 곤봉발 형태를 보이며, 어떤 경우에는 발바닥이 굽어진 첨족 (마제족), 발꿈치가 안으로 향하는 내반첨족 등의 형태를 보입니다. 이러한 발의 기형은 경미한 형태에서부터 아주 심각한 형태로 개개인의 경우마다 다르게 나타날 수 있으며, 심한 경우에는 1~2세경에 교정수술이 필요하게 됩니다.
대부분의 경우 목과 등의 위쪽 부분(경추의 아랫부분과 흉추의 윗부분)에 숨은척추갈림증 (Spina bifida occulta)이 나타납니다. 때로는 출생 후 일 년 동안 척추측만증이 서서히 진행되기도 하며, 청소년기 동안에 특히 목부분에서 척추후만증이 나타나는 경우도 있는데 이런 척추후만증이 아주 심한 경우 호흡곤란이 생길 수도 있습니다.
관절이 부분적으로 탈구되기도 하는데 특히 경추의 중앙부위가 영향을 받게 되면 척수가 압박을 받아 근육이 약해지거나 마비가 생기며, 생명에 위협을 줄 수 있는 합병증을 유발할 수도 있습니다.
특정 관절이 부분적으로, 또는 완전히 탈골되기도 하는데 무릎과 엉덩이 관절과 같이 무게를 지탱하는 관절에 특히 자주 탈구가 나타나게 됩니다. 환자들은 느슨하거나 경직된 관절을 가지게 되며, 이로 인해 팔꿈치와 무릎에 있는 관절의 움직임에 제한을 받게 되고, 특정 관절이 영구적으로 굽어지거나 경축되어 움직이지 못하게 되는 경우도 있습니다. 또한 엉덩이 관절과 같은 곳에 골관절염이 생길 수 있으며, 그 결과 해당 관절을 사용하거나 눌렀을 때 통증이 생기고, 관절이 뻣뻣해지게 됩니다. 일반적으로 엉덩이 관절의 탈구는 환자들의 약 22%에서, 엉덩이 관절 형성이상은 70%에서 나타난다고 보고되어 있습니다.
높고 튀어나온 이마 (Micrognathia), 작은 턱, 높은 입천장, 구개열(입천장 갈림증) 등과 같은 얼굴의 기형이 나타날 수 있습니다. 구개열은 25-60%의 환자에게서 나타나며, 이로 인해 적절한 영양 공급에 장애가 생기고, 수유 시 음식물이 기도로 넘어가기 쉬워서 호흡기계 합병증이 발생할 수 있습니다. 또한 구개열 때문에 언어발달에 장애가 올 수 있으나 지능에는 이상이 없습니다.
환자의 약 3분의 1정도에서 치아가 너무 작거나 혹은 너무 많아서 치열을 벗어난 “치아과밀” "dental crowding" 등의 치아 기형이 나타납니다.
환자들은 기도와 성대 그리고 기관지에 있는 결합조직에 문제가 생겨 기관들이 좁아지게 되거나 기도가 막힐 수 있으며 이로 인해 호흡기 폐쇄, 호흡 곤란 등과 같은 생명에 위협을 주는 합병증이 생길 수 있으며, 많은 경우의 환자에서 성대의 모양에 이상이 생겨 코맹맹이 소리를 내게 됩니다.
또한, 일부에서 질환에 이환된 신생아들에서 모세혈관의 비정상적 분포로 인해 얼굴 중간부분이 붉은 보라색을 띄게 되는 비정상적 성장을 보이게 됩니다.
질환을 가진 대다수의 신생아들은 귀의 윗부분에 액체로 찬 낭종을 가지고 있습니다.아기가 태어난 후 약 2~5주가 되면 귓바퀴가 붓고 염증이 생기게 되며, 이러한 부종과 염증이 가라앉은 후 귓바퀴가 비정상적으로 두껍고 단단해지며, 형태의 변형이 오게 됩니다. 이런 귓바퀴의 비정상적인 조직은 점차적으로 칼슘염이 축적되어 결국 뼈로 대체되게 됩니다. 이로 인해 외이의 통로가 좁아지게 되지만 청력은 일반적으로 정상인 경우가 많으며, 일부에서 청력에 장애가 생긴 경우가 보고된 적이 있습니다.
이영양성 형성이상을 일으키는 유전자는 DTDST(Diastrophic dysplasia sulfate transporter 황산 운반체)라고 알려져 있으며, 5번 염색체의 긴 팔에 위치하고 있으며, 상염색체 열성 형질로 유전됩니다.
이 DTDST 유전자는 연골의 발달에 필수적인 단백질 합성과 연골을 뼈로 전환시키는 데에 관여하는 유전자로, 연골은 초기 발달 단계에서 신체의 많은 부분을 이루고 있는 질기고 유연한 조직으로 성장해나가면서 몇몇 부분 (뼈의 끝부분, 코, 귀의 바깥부분)을 제외하고 점차적으로 뼈로 대체됩니다. 따라서 이러한 유전자에 돌연변이가 생기게 되면 연골과 뼈의 형성에 장애가 생겨 골격의 기형이 나타나게 되는 것입니다.
이영양성 형성이상은 상염색체 열성 형질로 유전됩니다.
이영양성 형성이상과 관련된 증상과 소견들은 골격발달에 영향을 주는 연골형성이상의 결과로 생각됩니다. 정상태아발달시기 초기에 골격계는 추후 뼈로 서서히 대치되는 연골들로 이루어져 있으며, 출생 후에도 골격계의 많은 뼈들은 아직 연골의 형태로 이루어져 있습니다. 그러나 연구자들은 DTDST 유전자의 돌연변이와 같은 특정 변화가 연골세포와 이들 세포 내의 물질의 이상을 초래하여 궁극적으로 이 질환의 증상과 소견을 발생시킨다고 생각하고 있습니다.
이영양성 형성이상의 가족력이 있는 경우 임신 초기에 융모막 혹은 양수 검체를 이용한 산전 유전 검사를 통해 상기 질환을 발견할 수 있으며, 임신 중반기에는 태아 초음파검사를 통해 손 및 발 기형, 척추의 기형 등 태아의 기형에 대하여 살펴볼 수 있습니다. 대부분의 경우 진단은 아기의 출생 시 자세한 임상 평가, 신체 소견상의 특징, 그리고 전산화 단층 촬영술(CT), 자기공명영상(MRI) 검사 등 다양한 정밀 검사를 통해 확진됩니다.
병리 소견 상 성장판 내에서 정상 지주와 석회화가 결핍되고 운동 신경원(motor neuron)이 부족하며, 피검사 및 소변검사는 정상적인 결과를 보입니다.
이영양성 형성이상의 치료는 개개인에게 나타나는 증상에 따라 다르게 진행되며, 치료에는 다양한 전문가들로 구성된 팀의 협조적인 노력이 필요한데, 예를 들어 정형외과 전문의, 외과 전문의, 물리치료사, 치과 의사, 소아청소년과 전문의, 물리 치료사, 재활의학과 전문의, 이비인후과 전문의 등이 팀으로 구성되어 함께 진료를 해나가게 됩니다.
입천장 갈림증으로 인한 음식섭취곤란을 경험하는 신생아의 경우 적당한 영양분 섭취를 돕기 위한 특별 조치가 이루어져야 하며, 일부에서는 호흡곤란 및 음식 섭취 곤란을 초래하는 기형을 교정하기 위한 수술을 시행하기도 합니다. 이러한 특정적인 치료는 해부학적 이상의 위치, 심각도, 그리고 합병증에 따라 다르게 이루어집니다.
손의 기형도 나타나지만 이영양성 형성이상 아이들은 일반적으로 손을 능숙하게 사용하는 방법을 터득하기 때문에 수술적인 치료는 필요 없으며, 경우에 따라서는 복잡한 작업도 수행할 수가 있습니다.
귀의 기형의 경우 귀에 종창이 생기면 거즈를 붙여서 종창이 사라질 때까지 3~4주간 압박을 하는 방법이 귀 모양을 예쁘게 유지하는데 도움이 되며, 앞서 설명한 것처럼 귀의 종창으로 청력 이상이 생기지는 않습니다. 또한 스테로이드 주입이나 그 외 다른 처방들이 귀의 기형을 줄이는 데 도움을 줄 수 있습니다.
만곡족(곤봉발)이 아주 심한 경우 대개 1~2세경에 교정 수술이 필요한데, 종종 엄지발가락에서 엄지손가락에서 나타나는 것과 같은 변형을 보여 수술이 필요한 경우도 있으며, 대다수의 아이들은 발이 넓기 때문에 특별한 신발을 맞추게 됩니다.
척추가 뒤로 휘어지는 척추 후만증이 목에 생길 경우 심각한 척수의 손상이 생길 수 있으므로 이러한 문제에 대해서는 정형외과 전문의사의 정기적인 검진이 필요합니다.
많은 아이들이 48개월이 되기 전에 여러 번 수술을 받고 보조기 등을 착용하는 과정을 거치게 때문에 적절한 시기에 정상적인 발달단계에 이르지 못할 수 있습니다. 따라서 보조기 등을 착용하고 있는 동안에 장난감 놀이 등으로 손을 사용하는 연습을 시키고, 보조기를 제거하여 운동을 할 수 있게 되면 수영 등 물리치료를 하여 경직을 풀어주고 근육을 강화시키는 것이 좋습니다.
이환된 어린이 중 치아 기형이 있는 경우 그런 기형을 고치기 위해 교정기, 치과수술 및 다른 교정절차가 이루어지게 됩니다.
성인이 되면 임신이 가능하며, 배우자가 왜소신장증이 아니라면 대부분 정상적인 아이를 출산하게 됩니다. 산모의 키와 전신적인 건강상태, 늑골과 골반사이의 공간 크기 등에 따라서 임신결과가 좌우되는데, 임신을 하기 전 우선 산부인과 의사에게 진찰을 받고, 유전학 전문의와 상담을 받는 것이 좋습니다. 대부분의 산모들은 임신이 진행됨에 따라 호흡곤란이 발생하고 이로 인해 임신 기간 중 서거나 앉아서 자야 할 경우가 종종 생깁니다.
임신 시 보통 사람들보다 입덧을 하는 기간이 약간 긴 편이며, 혈압이 약간 높고, 체중이 많이 증가되는 것 외에는 특별한 합병증은 없습니다. 초음파검사를 통해 아이의 성장상태와 위치를 확인할 수 있고 분만은 분만예정일 2-4 주전 전신 마취한 상태에서 제왕절개술을 실시하게 됩니다.
정형외과학 제6판, 대한정형외과학회, 2006년 pp.179-180
http://www.rarediseases.org
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=222600
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18157048?ordinalpos=3&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum 2008. Jan.
