프리온 질환(PRION DISEASE)

프리온 질환(전염성 해면모양 뇌병증)

개요

프리온 질환은 단백질이 프리온이라는 비정상상적인 형태로 바뀔 때 초래되며 현재는 치료가 불가능한 뇌(및 드물게 다른 장기)의 희귀하고 치명적인 진행성 퇴행성 뇌질환입니다.

프리온이 발견되기 전에는 크로이츠펠트-야콥병 및 다른 해면모양 뇌병증과 같은 질환이 바이러스에 의해 발생하는 것으로 생각되었습니다. 프리온은 바이러스보다 훨씬 더 작고 어떤 유전 물질도 포함하지 않기 때문에 바이러스나 세균 및 살아있는 모든 세포와도 다릅니다.

프리온 질환에서는 세포 프리온 단백질(PrPC)이라는 정상 단백질의 모양이 변경되고(잘못 접힘) 비정상으로 됩니다. 이 비정상 프리온 단백질을 스크래피 프리온 단백질(PrPSc) 또는 프리온이라고 합니다. 스크래피(진전병)는 처음에 양에서 관찰된 프리온 질환을 나타냅니다. 진전병은 양이 스스로의 몸을 나무나 울타리 기둥, 다른 구조물에 털이 뽑힐 정도로 문지르기 때문에 이렇게 이름이 지어졌습니다. 이 질환은 양이 다른 기이한 행동을 하게 하며 치명적입니다.

새로 형성된 프리온은 뇌에서 효소에 의해 분해되는 것에 대한 저항성을 갖습니다. 그렇게 해서 천천히 그 수가 늘어납니다. 또한 프리온은 PrPC 주변의 다른 단백질도 프리온으로 바꾸면서 진행이 계속됩니다. 프리온이 특정 수에 도달하면 질병이 됩니다. 프리온은 절대 다시 PrPC로 바뀌지 않습니다.

PrPC는 몸의 모든 세포에서 나타나지만 뇌에 특히 집중되어 있습니다. 따라서, 대부분의 프리온 질환은 대부분 또는 오로지 신경계에만 영향을 줍니다. 프리온에 의한 가장 흔한 변화는 뇌세포에 작은 기포가 형성되는 것입니다. 영향을 받은 세포는 서서히 죽어가며 뇌에는 미세한 구멍이 잔뜩 생깁니다. 뇌 조직의 검체를 현미경으로 확인해 보면 약간 스위스 치즈나 스폰지와 닮아 있습니다(그래서, 용어가 spongiform, 해면모양임).

프리온 질환은 다음으로 분류될 수 있습니다.

•산발성: 알려진 이유 없이 자연적으로 발생함(가장 일반적임)

•가족성: 가족 내에서 발생함

•후천성: 오염된 물질로 인해 후천적으로 발생할 수 있음(흔하지 않음)

1. 산발성 프리온 질환

산발성 프리온 질환은 모든 인간 프리온 질환 중 가장 흔한 유형이며, 전체의 85~90%를 차지합니다.

산발성 프리온 질환에는 세 가지 유형이 있습니다.

1) 크로이츠펠트-야콥병

크로이츠펠트-야콥병은 정신 기능이 점차적으로 황폐화되는 특징을 보이며, 치매, 비자발적 근육 경련(간대성 근경련) 및 걸을 때 휘청거림을 유발하는 프리온 질환입니다. 변종 유형은 오염된 소고기를 섭취함으로 인해 획득하게 됩니다.

•일반적으로 이 질환은 자연스럽게 발생하지만 오염된 소고기를 먹거나 비정상 유전자를 물려받은 결과로 발생할 수 있습니다.

•처음에 대부분의 사람들은 사물을 혼동하는 증상과 함께 기억력의 문제를 나타내며 근육이 자신의 의지와 상관 없이 경련을 일으키기 시작하면서 조정 능력을 상실합니다.

•일부는 2년 이상 살기도 하지만, 대부분의 사람들은 6개월 이내에 사망합니다.

•일반적으로 뇌파검사, 뇌수척액 분석 및 자기공명영상(MRI)으로 진단을 확인할 수 있습니다.

•치료법은 없지만, 약으로 증상을 어느 정도 완화시킬 수 있습니다.

크로이츠펠트-야콥병(CJD)은 세포 프리온 단백질(PrPC)이라는 정상 단백질이 질환을 일으키는 프리온으로 바뀔 때 발생하는 프리온 질환입니다. 프리온은 뇌에 천천히 축적되며 일반적으로 뇌세포에서 작은 거품을 일으켜 뇌세포를 서서히 죽게 합니다. 충분한 양의 뇌세포가 제 기능을 하지 못하거나 죽으면 증상이 악화되어 죽음에 이르게 됩니다.

CJD의 발생 유형은 다음과 같을 수 있습니다.

•자연적으로 발생(산발성 CJD라고 함)

•가족 내에서 발생(가족성 CJD라고 함)

•후천적으로 발생

가장 흔한 유형인 산발성 CJD는 전세계적으로 매년 약 백만 명당 1명에게서 발생합니다. 이 유형이 전체 사례 중 약 85%를 차지합니다. 일반적으로 이것은 40세 이상, 보통 60세 정도의 사람들에게 영향을 줍니다. 이 형태의 경우, 알려진 원인은 없습니다.

가족성 CJD는 PrPC의 유전자가 돌연변이를 일으켜 발생하게 되며, 이 돌연변이로 인해 정상 PrPC가 형태를 바꿔(잘못 접힘) 질환을 일으킬 수 있는 프리온이 됩니다. 이 유형은 전체 사례의 5~15%를 차지합니다. 가족성 CJD는 종종 유전되며 일반적으로 이른 나이에 시작하여 산발성 CJD보다 오래 지속됩니다.

후천성 CJD는 다음으로 인해 발생할 수 있습니다.

•오염된 소고기 섭취(변종 CJD라고 함)

•특정한 의학적 절차(의인성 CJD라고 함)

해당 질환이 있는 사람과의 평범한 접촉 또는 성적 접촉을 통해 CJD가 전이되었다는 보고는 없었습니다.

변종 CJD

변종 CJD(vCJD)는 소 해면모양 뇌병증(광우병)이 있는 소의 소고기나 소고기 제품을 섭취함으로 인해

후천적으로 발생합니다.

일반적으로 보통 60세 정도에 발병하는 산발성 CJD와 대조적으로, 변종 CJD는 30세 이하의 젊은 나이에 발병합니다.

2015년 2월을 기준으로 다음과 같은 건수의 vCJD가 발생하였습니다.

•전 세계: 229

•영국: 177

•프랑스: 27

•기타 지역: 25

오염된 혈액을 수혈 받아 vCJD에 걸린 환자는 3명뿐입니다.

영국 사람들이 오염되었다는 사실을 알지 못한 채 수년간 오염된 소고기를 먹었었다는 점을 고려하면 vCJD 사례 건수는 놀라울 정도로 적습니다. 질환의 확산은 소를 대량으로 도살하고 영국에서 소고기 가공 방식을 변경함으로써 통제할 수 있었습니다. 소에게서 발생하는 질환에 대해 광범위하게 감시한 결과, 영국에서는 점차적으로 새로운 vCJD 발생 사례 건수를 낮출 수 있었습니다. 2012년에는 단 1건의 사례가 발생했습니다. 미국에서 4건의 vCJD 사례가 진단되었고 캐나다에서 2건이 진단되었지만 북미에서 시작된 발병 사례는 없었습니다.

영국에서 2,000명 중 1명 정도가 vCJD에서 발생하는 비정상 프리온 단백질을 가지고 있으나 증상을 겪지는 않습니다. 이러한 사람들이 헌혈을 하거나 수술을 받는 경우 다른 사람들이 감염될 수 있다는 우려가 다소 존재합니다.

광우병은 북미산 소의 일부(미국의 경우 4두, 캐나다의 경우 19두)에서 보고되었습니다

2) 치명적 불면증

치명적 불면증에는 두 가지 형태가 있습니다.

•가족성: 치명적 가족성 불면증이라는 이 증상은 유전됩니다. 이것은 세포 프리온 단백질(PrPC)이라는

            정상 단백질 유전자의 특이한 돌연변이로 인해 발생됩니다.

•산발성: 이 형태는 유전자 돌연변이 없이, 자연스럽게 발생합니다.

-치명적 가족성 불면증 및 산발성 치명적 불면증은 대개 뇌의 한 영역 즉, 수면에 영향을 주는 시상에 영향을 주기 때문에 다른 프리온 질환과는 다릅니다.

-가족성 및 산발성 형태는 일반적으로 30~50세 사이에 시작됩니다.

증상

처음에 환자는 숙면을 취하는 데 약간의 어려움을 갖고 때때로 근육 뒤틀림, 연축 및 경직을 경험할 수 있습니다. 수면 중에 움직임이 많고 걷어차는 동작을 하기도 합니다. 그러다 결국 전혀 잠을 잘 수 없습니다. 종종 수면 장애는 감지하기 어렵습니다.

나중에는 정신적 기능이 악화되고 협응이 상실됩니다(운동 실조라고 함). 심박수가 빨라질 수 있고 혈압이 증가할 수 있으며 땀을 많이 흘릴 수 있습니다. 보통 증상이 시작된 후 7~73개월 이내에 사망합니다.

진단

•의사의 평가

•가족성 형태의 경우, 유전자 검사

•산발성 형태의 경우, 수면다원기록 및 양전자 방출 단층촬영

-치명적 가족성 불면증에 대한 진단은 일반적인 증상과 질병의 가족력으로 파악될 수 있으며 유전자 실험으로 확인되기도 합니다.

-산발성 형태를 진단하기 위해 의사는 수면 장애의 병력이 있는 환자에게 수면다원기록을 사용합니다. 시상의 이상을 확인하기 위해 양전자 방출 단층촬영(PET)도 실시합니다.

치료

사용할 수 있는 치료는 없습니다. 수면을 취하는데 도움을 주는 조치가 시도되어 왔으나 효과는 일시적이었습니다

3) 다양한 단백분해효소 민감 프리온병

다양한 단백분해효소 민감 프리온병은 2008년에 확인되었습니다. 이는 전체 프리온 질환의 약 3%를 차지하고 1억 명당 2~3명에게서 발생합니다. 일반적으로 70세 정도의 연령층에서 발생하며, 증상 발생 후 기대 수명은 약 24개월입니다.

연구자들은 이 질병의 원인이 되는 유전자 돌연변이를 밝혀내지 못했습니다.

처음에 사람들은 보통 기분과 행동에서 변화를 보입니다. 이들은 억제를 못하거나, 극도의 행복감을 갖거나, 평상시의 활동에 관심을 잃거나, 무기력해질 수 있습니다. 이들은 말하는 데 문제가 있을 수 있고 근육을 조정할 수 없게 되기도 합니다. 정신 기능이 손상됩니다. 결국 걷는 것이 어려워지게 됩니다.

이 프리온 질환은 진단하기가 특히 어렵고 종종 또다른 유형의 치매로 오인되기도 합니다.

효과적인 치료 방법은 없습니다.

산발성 크로이츠펠트-야콥병은 산발성 프리온 질환의 가장 흔한 유형입니다. 전세계 산발성 크로이츠펠트-야콥병은 매년 약 백만 명 중 1명 꼴로 발생합니다.

2. 가족성 프리온 질환

가족성 프리온 질환에는 PrPC 유전자의 돌연변이가 관여하며 이는 유전될 수 있습니다. 돌연변이로 인해 PrPC는 프리온으로 바뀔 가능성이 더욱 많아집니다. 50개 이상의 돌연변이가 존재하며, 일반적으로 각 돌연변이는 각기 다른 프리온 질환을 일으킵니다. 가족성 프리온 질환에는 세 가지 기본 그룹이 있습니다.

•가족성 크로이츠벨트-야콥병

•치명적 가족성 불면증

•게르스트만-슈투로이슬러-샤잉커병

게르스트만-슈투로이슬러-샤잉커병은 근육 조정력을 상실하고 정신 기능을 서서히 악화시키는 프리온 질환입니다. 질환은 치명적이며, 일반적으로 약 5년 후 사망합니다.

크로이츠펠트-야콥병처럼, 게르스트만-슈투로이슬러-샤잉커병은 세계 어디에서나 발생할 수 있는 프리온 질환입니다. 그러나 크로이츠펠트-야콥병보다 훨씬 덜 흔합니다. 이는 크로이츠펠트-야콥병보다 훨씬 더 희귀한 질환이며, 일반적으로 비교적 젊은 나이에 시작해서(60대보다 40대가 영향을 받음) 더 느린 속도로 진행됩니다(평균 기대 수명이 6개월이 아니라 5년임). 이 질환은 가족에게서 나타납니다.

일반적으로 첫 증상은 걸을 때 서툴고 불안정함입니다. 크로이츠펠트-야콥병보다 근육 경련(간대성 근경련)이 훨씬 덜 나타납니다. 말하는 것이 어려워지고(조음장애라고 함) 치매가 발생합니다. 안진(한 방향으로 빠른 눈 이동 후 다시 원래 위치로는 느리게 이동함)과 난청이 발달할 수 있습니다. 근육 협응이 상실됩니다. 근육이 경직될 수 있습니다. 일반적으로 호흡과 기침을 제어하는 근육이 손상되어 가장 흔한 사망의 원인인 폐렴의 위험이 높습니다.

일반적인 증상과 질병의 가족력을 바탕으로 진단 과정이 수행될 수 있으며 유전자 실험으로 확인될 수 있습니다.

효과적인 치료법이 존재하지 않습니다. 치료는 증상의 완화에 초점을 맞춥니다.

또다른 가족성 프리온 질환이 최근에 발견되었습니다. 이는 설사를 일으키고 뇌 기능 장애 증상이 나타나기 몇 해 전부터 전신에 걸쳐 신경에 영향을 미친다는 점에서 다른 프리온 질환과는 다릅니다. 이 질환은 설사 및 자율 신경병증과 관련된 프리온 질환으로 설명됩니다.

3. 후천성 프리온 질환

후천성 프리온 질환은 희귀하며, 다음과 같은 경우에 발생합니다.

•변종 크로이츠펠트-야콥병의 경우와 같이 사람이 프리온에 감염된 소고기를 먹는 경우(때때로 인간 광우병이라고도 함)

•프리온에 오염된 장기 또는 조직을 이식하는 경우

•프리온에 오염된 물질(호르몬 등)을 주사로 투여받는 경우

•프리온에 오염된 기구로 뇌수술이 수행될 때

•드물지만 사람이 프리온에 오염된 혈액을 수혈받을 때

쿠루 또한 후천성 프리온 질환입니다. 이는 인육을 먹는 의식을 행했던 파푸아뉴기니의 원주민에서 발생하곤 했습니다. 
 

동물에서의 프리온 질환

프리온 질환은 양, 염소, 소, 엘크, 사슴, 밍크 및 고양이에게서 발생합니다. 크로이츠펠트-야콥병 환자들의 경우처럼 영향을 받는 동물들은 뇌 기능이 악화됨에 따라 점차적으로 협응이 불가능해지고 비정상적인 행동을 합니다.

양에서 나타나는 프리온 질환인 진전병은 양이 스스로의 몸을 울타리 기둥이나 다른 구조물에 털이 뽑힐 정도로 문지르는 성향을 갖기 때문에 이렇게 이름이 지어졌습니다.

엘크와 사슴에게 발생하는 프리온 질환은 만성소모성질환이라고 합니다. 미국의 여러 서부 지역 주와 캐나다에서는 만성소모성질환의 영향을 받은 동물을 사냥하거나 도살하거나 먹는 사람들에게 전이될 수 있는 문제가 있습니다. 그러나, 만성소모성질환이나 양의 진전병으로 인해 사람이 프리온 질환에 걸렸다는 보고는 없었습니다. 연구자들은 만성소모성질환이 사람들에게 전염될 수 있는지 여부를 연구하고 있습니다.

광우병(소 해면모양 뇌병증)은 소가 눈에 띄게 흥분하게 되어서 붙여진 이름입니다. 이 질환은 진전병에 감염된 양고기를 소에 먹여 양에서 소로 전이될 수 있습니다.

오염된 소고기나 소고기 제품을 먹은 일부 사람에서 크로이츠펠트-야콥병의 증상이 발생합니다. 1996년에 처음 기술된 이 증상은 변종 크로이츠펠트-야콥병(때때로 인간 광우병이라고도 함)이라고 합니다. 변종 크로이츠펠트-야콥병은 기타 유형의 크로이츠펠트-야콥병과는 많은 면에서 다릅니다.

•뇌 조직에서 다른 변화를 일으키며(현미경으로 볼 수 있음),

•기타 유형의 크로이츠펠트-야콥병이 있는 사람에게서 일어나는 기억 상실 및 협응 상실이 아닌, 불안이나 우울증 같은 정신과 증상이 첫 증상으로 나타나는 경향이 있습니다.

변종 크로이츠펠트-야콥병은 발병률이 매우 드물었습니다. 2015년 2월을 기준으로 전 세계에서 229건이 발생했고, 이 중 177건이 영국, 27건이 프랑스에서 발생했습니다. 영국에서는 해마다 새로 발생한 사례가 2000년에 가장 많았습니다. 이후 그 숫자는 안정적으로 감소했고, 2012년에는 단 1건의 새로운 사례가 보고되었습니다. 미국에서는 4명이 이 질병을 진단받았으며, 이들 모두 외국에서 이 질환을 획득했을 가능성이 있습니다. 
 

치료

•증상 완화 및 안정 조치

프리온 질환에 대한 치유법은 없으며, 모두 치명적입니다. 일반적으로 증상이 나타난 후 몇 개월에서 몇 년 이내에 사망합니다. 치료는 증상 완화 및 안정 조치에 중점을 둡니다.

프리온 질환 환자의 간병인들이 이 질환으로 인해 발생하는 치매에 대처하는 데 도움이 될 수 있는 다양한 전략이 있습니다( 치매 환자들에게 유익한 환경 조성).

가능한 경우, 프리온 질환이 있는 사람은 임종에 가까워졌을 때 어떤 종류의 의학적 치료를 원하는지에 대한 사전 의료지시서를 준비해야 합니다.

질환의 유전성 형태를 발달시킬 수 있는 사람의 가족 구성원들은 유전상담으로 도움을 받을 수 있습니다.