고셔병은 Glucocerebrosidase라는 효소에 유전적인 이상이 생겨서 발생하는 질환입니다. 이 효소는 Glucocerebroside라는 것을 분해하는 효소인데 이것의 결핍으로 인해서 Glucocerebroside가 비장, 간, 림프에 축척됩니다. Glucocerebrosidase 효소는 리소좀 안에서 발견되며 이는 Ceramide(세레마이드)라 불리는 지방과 Glucose(글루코스)라 불리는 당으로 이루어진 Glucocerebroside(글루코세레브로시드)를 분해합니다. 이번 게시글에서는 고셔병에 대해 알아보고 발병 원인 및 증상, 치료법에 대해 소개합니다.
고셔병이란?
고셔병은 유전자 이상에 의한 유전병입니다. 고셔병 환자는 Glucocerebrosidase(글루코세레브로시데이즈)라고 불리는 효소의 활성이 충분하지 않습니다. 이 효소의 결핍으로 Glucocerebroside(글루코세레브로시드)라 불리는 지방조직물질이 몸속에 축적됩니다. Glucocerebroside가 각 기관과 뼈에 축적되면 영아기부터 성인기까지 매우 미약한 증상부터 심각한 증상까지 나타날 수 있습니다. 고셔병은 Lysosmal Storage Disorders(LSD)라고 불리는 질환의 가장 일반적인 질환입니다. LSD는 Lysosmes(리소좀)이라 불리는 세포벽에 일종의 탄수화물과 지방이 축적되는 질환입니다. LSD의 다른 예로는 Hurler(헐러) 증후군, Fabry(파브리) 병, Niemann-Pick(니만-픽) 병과 Tay-sachs(테이삭) 병이 있습니다.
고셔세포 축적으로 인한 고셔병 발병
인체에는 대식세포라 불리는 세포가 있습니다. 대식세포는 부서진 세포조각들을 제거하고 외부 침입 물질을 잡아먹습니다. 이 재순환 과정은 Lysosmes(리소좀)이라 불리는 세포구획 안에서 일어납니다. Glucocerebrosidase(글루코세레브로시데이즈) 효소는 리소좀 안에서 발견되며 그것은 Ceramide(세레마이드)라 불리는 지방과 Glucose(글루코스)라 불리는 당으로 이루어진 Glucocerebroside(글루코세레브로시드)를 분해합니다. 고셔병 환자는 이 효소의 활동이 결여되어 Glucocerebroside(글루코세레브로시드)를 충분히 분해할 수 없게 되어 리소좀 내에 저장되어 남게 되고 대식세포는 비대해져서 정상적으로 작용하지 못하게 됩니다. 과잉의 Glucocerebroside(글루코세레브로시드)를 함유하여 비대해진 대식세포가 고셔세포입니다. 비대해진 고셔세포가 비장, 간장, 그리고 골수에 주로 축적되는 데, 그 결과 고셔병이 나타납니다. 고셔세포가 비장에 축적될 경우 적혈구를 파괴하여 몸속의 산소가 부족해지고 쉽게 피로해집니다. 간장에 축적될 경우, 간장 비대가 일어나며 이로 인해 간경변증, 간 손상, 기능부전을 유발합니다. 골수에 축적되면 골감소증, 운동장애 등을 초래합니다.
고셔병의 3가지 유형
고셔병 전문가들은 이 병을 병의 증상과 진행과정에 따라 3가지 유형으로 나눕니다. 고셔병 타입 1은 가장 보편적 형태로 신경계에는 영향을 미치지 않습니다. 고셔병 타입 1의 진행은 변화가 많습니다. 어떤 환자들은 다른 환자들이 생명을 위협받는 삶 속에서 심한 고통과 증상을 보이는 동안 아무런 증상도 없이 정상적인 삶을 삽니다.
고셔병 타입 2와 3은 전체 고셔병 환자 중 채 1%도 되지 않는 매우 드문 타입입니다. 이 타입들은 타입 1의 증상에 신경계통의 증상이 추가된 타입입니다. 타입 3의 신경계 침습은 타입 2보다 덜 심합니다. 타입 2를 앓고 있는 어린아이는 신경계통의 침습으로 대개 2년 이상을 살지 못합니다. 타입 3의 환자들은 유년기 초기부터 말기에 증상이 나타나는데 청소년기에 이른 사람들은 30~40대 이후까지 삶을 계속할 수 있습니다.
고셔병의 치료법
고셔병 환자들은 비장 절제술, 고관절 대체 또는 통증 약물치료 등 증상을 경감시키기 위한 다양한 치료를 받습니다. 그러나 효소 대체요법만이 고셔병을 치유시킬 수 있는 유일한 치료방법입니다. 고셔병 환자들을 효소의 활성이 떨어지기 때문에 가장 직접적인 치료방법은 모자란 효소를 보충하거나 대체하는 것입니다. 이 방법은 주기적으로 정맥을 통해서 효소를 넣어주는 것입니다.
처음에 연구진들은 자연상태의 Glucocerebrosidase효소를 고셔병 환자들에게 주입하였는데, 이는 별로 효과가 없었습니다. 주입된 효소의 대부분이 몸속의 고셔세포에 도달하지 못했기 때문입니다. 미국 국립 보건원(NIH)의 연구가들은 이러한 문제점을 해결하기 위해 Glucocerebrosidase를 개량하였습니다. 개량된 효소를 적용하여 많은 임상실험을 거침으로써 이 효소의 규칙적인 주입이 고셔병 타입 1 환자의 대부분의 징후와 증상을 감소시키고 병의 진행을 개선하는 것을 입증하였습니다. 효과가 입증된 1991년 이래로 ERT(효소 대체요법)는 전 세계적으로 2,000명 이상의 환자 치료를 위해 사용되고 있습니다.
연구가들은 현재 고셔병을 근본적으로 치료하게 될 유전자 치료분야에서 많은 진전을 보이고 있습니다. 유전자 치료법은 고셔병 환자들의 세포 속에 정상적인 glucocerbrosidase 유전자를 주입하는 것입니다. 이론적으로 이 세포들을 활성적인 glucocerebrosidase 효소를 충분히 생산할 것입니다. 고셔병의 유전자 치료법이 현재 시도 중입니다. 그러나 아직까지는 기술 발전이 더 이루어져야 하고 임상 시험을 통과하는 등 많은 관문이 남아 있어 보입니다.
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