녹아웃(KO) 마우스 | Cyagen Korea

 

질병 개요

낭포성 섬유화 (pulmonary cystic fibrosis, CF) 는 폐, 소화 시스템 및 기타 몸의 기관에 심각한 손상을 입히는 유전성 질환입니다. 낭포성 섬유증 막횡단 형질도입 조절 단백질은 다양한 선체의 상피 세포의 상부 원형질막(plasmalemma)에 위치하기 때문에 이 질병은 다양한 유형의 분비 세포에 의해 생성된 세포액에 영향을 미치고 환자의 세포 분비액은 점성이 되어 세포 표면을 윤활할 수 없으며 특히 폐나 췌장의 파이프라인이 막힐 수 있습니다.

 

그림 1. 낭포성 섬유증은 폐 또는 췌장에서 관로가 막힐 수 있다

 

낭포성 섬유증은 진행성 질환으로 환자는 일상적인 관리가 필요한 경우가 많으며 삶의 질에도 심각한 영향을 미칩니다. 그러나 다양한 의료 기술의 반복적인 발전으로 환자의 삶의 질이 크게 향상되었으며 대부분이 학교에 다닐 수 있고 기대 수명도 크게 연장되었습니다.

 

북유럽 전설의 ' 짠 키스'

낭포 성 섬유화 은 일종 의 질병 으로 인정 되기 전에 종종 다른 원인, 췌장 문제, 호흡기 감염, 영양실조 등, 가장 놀라운 것 은 북유럽 의 아기' 저주' 에 관한 전설 입니다. 전설에 따르면 아기가 태어났을 때 이마에 가볍게 키스를 하면 짜다고 하면 그 아기는' 저주' 를 받아 곧 죽을 것이라고 합니다. 당시 아무도 과학적 설명을 할 수 없었고, 이 현상이 질병을 해독하는 열쇠가 될 줄은 아무도 예상하지 못했다. 이 병을 앓고 있는 어린이들도 땀이 감자칩 맛처럼 느껴져 '감자칩 맛의 아이' 라고 불립니다.

 

 

그림 2. 북유럽 전설의 짠 키스

 

 발견 및 이름 지정

1930 년대 말 미국 병리 학자 Dorothy Andersen은 영양실조 아동의 시신을 해부하는 과정에서 췌관 확장이 낭형과 광범위한 섬유화 현상을 발견한 것으로 밝혀져 이를' 췌장 낭포 섬유화' 이라고 묘사했고, 낭성 섬유화 (Dorothy Andersen) 가 발견되어 이름을 얻었다. 다른 과학자들은 이것이 췌장에 영향을 미칠 뿐만 아니라 소화관, 폐 등을 포함한 인체의 여러 장기 질환을 일으키는 상염색체 열성 유전 질환임을 곧 발견하여 임상적으로 다른 질병과 혼동되는 경우가 많다.

 

1949 년에 갑작스러운 열기가 새로운 발견을 가져왔는데, 병원에서 낭성 섬유화 어린이를 돌보고 있는 소아과 병리 학자Paul di Sant’Agnese는 일부 환자들이 심한 더위와 탈수 반응을 보이고 있다는 것을 알아차렸다. 추가 연구를 통해 그는 이 반응의 원인을 찾았고 환자의 땀에 있는 염분이 정상인보다 훨씬 높았다. 이 증상에 따라 1959년 Gibson 등은 낭포성 섬유증 진단을 위한 정량적 필로카르핀(pilocarpine) 이온 전기삼투법을 확립했다.

 

이 방법은 간단하고 구현하기 쉬우며 민감도와 특이도가 매우 높아 낭포성 섬유증을 진단하는 권위 있는 기준으로 사용되어 땀의 염화물 이온 농도가 60mmol/L 이상일 때 양성이라고 규정하고 있다. 이 방법은 비교적 좋은 진단 방법이지만 임상 증상이 매우 전형적이지 않거나 땀의 염소 이온 농도가 중간 범위에 있거나 생후 48시간 이내인 영아를 만날 때는 적합하지 않다.

 

 역학Epidemiology)

낭포성 섬유증은 캅카스 인구에서 가장 흔한 상염색체 열성 유전 질환입니다. 신생아에서 발병률은 1/2500-1/3500입니다. 유럽인 혈통 25 명 중 1 명은 이 병의 돌연변이를 가지고 있으며, 운반자라고 불리며, 운반자 간 혼인은 후손의 4 분의 1 이 병에 걸릴 확률이 높다는 연구결과가 나왔다. 미국 인구의 발병률은 1/3500이며 아시아에서는 발병률이 낮다.

 

질병 증상

일부 국가에서는 신생아를 대상으로 유전자 검사를 실시해 생후 1개월이면 낭포성 섬유증 여부를 확인할 수 있는데 이때 신생아는 아직 전형적인 증상을 보이지 않는다. 유전자 검진을 받지 않은 신생아는 징후와 증상이 나타날 때까지 진단을 받지 못할 수 있으며, 어떤 사람들은 10 대나 성인이 되어야 증상이 나타날 수 있다. 낭포성 섬유증의 징후와 증상은 대부분 호흡기 및 소화기 계통에 영향을 미치며 질병의 중증도에 따라 다릅니다. 같은 사람이라도 시간이 지남에 따라 증상이 악화되거나 개선될 수 있다. 성인이 된 후 진단되는 것은 일반적으로 경증이며 반복적인 췌장염, 불임 및 반복적인 감염성 폐렴과 같은 비정형 증상이 나타날 가능성이 더 높다.

 

1.호흡기 징후와 증상

낭포성 섬유화와 관련된 점성 액체는 폐에서 공기를 운반하는 파이프라인을 막는다. 일으킬 수 있는 징후와 증상은 다음과 같다.

❖부비동 점막병변

❖반복적이고 만성적인 기관지염

❖기관지 확장

❖만성 기침, 간헐적 가래, 노동력성 호흡곤란

❖기도가 심하게 파괴된다

❖폐실질섬유화

 

2. 소화기 계통의 징후와 증상

조밀한 점액도 파이프를 막을 수 있어 소화효소를 췌장에서 소장으로 운반할 수 없게 된다. 이런 소화효소가 없으면 장은 음식물의 영양을 완전히 흡수할 수 없다. 결과는 일반적으로 다음과 같다.

❖장이 막히고, 특히 신생아 체내(태변성장폐색증)

❖원위 장폐색

❖췌장 외분비 기능 장애, 체중 증가, 신체 성장 둔화

❖급성 또는 만성 췌장염이 일시적으로 나타난다

❖간 및 담낭 질환

❖만성 또는 심한 변비, 배변 시 반복적인 힘주어 일부 직장탈항이 발생할 수 있다.

 

3. 생식계의 징후와 증상

남성 불임에서 CFTR 유전자 돌연변이는 주로 선천적으로 양측 정관 결핍(Congenital Bilateral Absence Of Vas Deferens, CBAVD), 일방 정관 결핍(CUAVD) 및 정자 품질 저하로 나타납니다. 여성 환자는 출산이 가능하지만 임신 중 폐활량이 임신에 미치는 영향에 특별한 주의가 필요합니다.

❖남성 정자 무증상, 정관 위축이나 섬유화로 인한 경우가 많다

❖여성은 자궁경부 점액 이상으로 가임력이 떨어질 수 있지만 출산은 가능

 

4. 기타 합병증

빈혈

환자의 40% 가까이가 빈혈이 있고 10% 가까이가 심각한 빈혈이 있습니다.만성 감염도 빈혈로 이어질 수 있다.일부 환자는 저단백혈증, 부종 및 빈혈의 삼중 징후를 보였습니다.

만성 감염

폐와 부비동의 끈적끈적한 점액은 박테리아와 곰팡이가 번식하기 가장 쉽습니다. 환자는 일반적으로 부비동 감염, 기관지염 또는 감염성 폐렴을 앓고 있으며 항생제에 내성이 있거나 치료가 어려운 세균 감염이 자주 발생합니다.

비용종

코내막은 염증과 붓기로 인해 부드러운 과립(granulation)와 같은 종양 (neoformation) 가 자란다.(폴립polyp)

 

기침을 하고 피를 토하다

기관지 확장 병변은 폐의 혈관 근처에서 볼 수 있습니다.기도 손상과 감염은 객혈을 유발할 수 있습니다.일반적으로 소량의 혈액만 있지만 생명을 위협할 수도 있습니다.

 

호흡이 쇠약해지다

낭포성 섬유증은 폐 조직을 심각하게 손상시키고 정상적인 작동을 방지할 수 있습니다.일반적으로 폐 기능이 점차 악화되어 결국 생명을 위협할 수 있습니다.호흡 부전은 가장 흔한 사망 원인입니다.

당뇨병

췌장은 인슐린을 분비하는데, 신체는 설탕을 이용하기 위해 그것을 필요로 한다. 낭포성 섬유증은 당뇨병의 위험을 증가시키며 청소년의 약 20%, 성인 환자의 40~50%가 당뇨병에 걸릴 수 있다.

영양 결핍

조밀한 점액은 췌장에서 장으로 소화 효소를 운반하는 데 사용되는 파이프라인을 차단할 수 있다. 이러한 효소가 없으면 신체는 단백질, 지방 또는 지용성 비타민을 흡수할 수 없으며 충분한 영양소를 얻을 수 없다. 이것은 성장 지연, 체중 감소 또는 췌장에 염증을 유발할 수 있다.

골다공증

환자는 골다공증의 위험이 높고 관절 통증, 관절염 및 근육통도 발생할 수 있다.

정신 건강 문제

만성 질환은 공포, 우울 및 불안과 같은 감정을 유발할 수 있다.

 

질병진단

낭포성 섬유증을 진단하기 위해 일반적으로 신체 검사, 증상 검사 및 유전자 검사와 같은 다양한 검사가 수행된다.

 

신생아 검진 및 진단:

부부가 출산을 결정하기 전에 유전 상담을 통해 부부가 병원성 유전자 CFTR 보균자인지 여부를 결정할 수 있. 췌장에서 방출되는 트립프겐원 (IRT) 에 대한 검사도 있지만 조산이나 출산 스트레스가 심해 변동이 발생할 수 있다.

의사는 아기가 최소 2주가 되었을 때 땀 검사를 할 수 있습니다. 땀을 생성할 수 있는 화학 물질을 작은 피부 조각에 바릅니다.그런 다음 염분 함량이 정상보다 높은지 확인하기 위해 테스트를 위해 땀을 수집했다.

 

고령 아동 및 성인 검사:

췌장염, 비용종(nasal polyps), 만성 부비동(paranasal sinuses) 또는 폐 감염, 기관지 확장 또는 불임 등이 반복적으로 발생하는 경우 유전 검사 및 땀 검사를 권장합니다.

 

검출 방법:

땀에서 염화물 이온 검출: 가장 중요하고 간단한 검출 방법으로 예비 스크리닝에 더 적합합니다.

❖DNA는 CFTR 유전자에 돌연변이가 있는지 여부를 검사하고 환자의 두 대립유전자에 CFTR 돌연변이가 있으면 진단할 수 있습니다.

❖비강 전위차(NPD) : 환자의 경우 전위차가 크고 자극에 대한 반응이 적은 코 양쪽의 전위차를 감지합니다.

 

 

그림 3. 땀 검사는 낭포성 섬유증의 진단에 사용할 수 있다

요법 연구

유전자 표적 약물:

Trikafta는 elexacaftor, Kalydeco 및 Tezacaftor를 함유한 최신 조합 약물로 12세 이상의 환자 치료에 사용하도록 승인되었으며 많은 전문가들로부터 주요 돌파구로 간주됩니다.

Symdeko는 Tezacaftor와 Kalydeco를 함유한 복합 약물이며 6세 이상 환자의 치료에 사용하도록 승인되었습니다.

Orkambi는 Lumacaftor와 Kalydeco를 함유한 복합 약물이며 2세 이상 환자의 치료에 사용하도록 승인되었습니다.

Kalydeco는 6개월 이상의 환자 치료에 사용하도록 승인되었습니다.이 약들을 사용할 때는 약물의 부작용에 주의를 기울여야 합니다.

 

Airway Clearance Therapy

폐 재활 치료

외과 수술 및 기타 의료 조작

비강 수술, 산소치료, 무창통기, 통식도, 폐 또는 간 이식 포함

 

RDDC CF등 희귀병 연구를 조력

 

중국 광저우 희귀병 유전자치료연맹 회원 중 한 명인 Cyagen는 '희귀병 유전자 디코딩 프로그램'을 시동을 걸어 AI가 희귀병 진료 호소에 적극 호응하고 RDDC 구축에 힘을 보태 희귀병 원인 유전체 데이터를 보완하는 데 주력하고 있다.

사용자가 RDDC에 접속하면 해당 희귀병에 대한 전반적인 정보를 알 수 있을 뿐만 아니라 각종 AI 도구를 이용하여 병원성 예측, 절개 부위 변경 예측 등 희귀병 진료 연구 및 치료 방안 개발에 박차를 가할 수 있다.

 

홈페이지(https://rddc.tsinghua-gd.org/)에 접속해 즐겨보세요!

 *성명: RDDC 데이터와 도구는 과학 연구용으로만 사용되며, 참고용으로만 제공되며, 의학적 진단과 평가의 최종 결론으로 사용할 수 없습니다.

 

참고 문헌 및 인용 이미지 출처:

[1]https://www.mayoclinic.org/zh-hans/diseases-conditions/cystic-fibrosis/symptoms-causes/syc-20353700

[2]http://endo.dxy.cn/article/140307

[3]https://med.sina.com/article_detail_103_2_75513.html

[4]https://app.healthand.com/jp/topic/general-report/cystic-fibrosis

[5] 张建琴. 俄克拉荷马州囊性纤维化携带者筛查及基因测序分析[D]. 吉林大学.

 

 

2006 년에 설립된 Cyagen은 데이터, 알고리즘, 모델로 신약 개발을 가속화하는 혁신적인 CRO 기업으로, 동물 모델 맞춤화부터 유전자, 세포 치료 업무에 이르기까지 고객의 요구를 전방위적으로 충족합니다.
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