낭포 성 섬유증 : 원인과 위험 인자
차례:
[성과물]비전형적 단백 이동경로를 통한 CFTR돌연변이 단백의 교정 (구월 2024)
낭포 성 섬유증 (Cystic fibrosis)은 상속 가능하고 생명을 위협하는 질환으로 약 3 만명의 미국인과 전 세계적으로 10 만명에 이릅니다. 이것은 땀, 소화액 및 점액 생성에 관여하는 단백질을 생성하는 낭포 성 섬유 아세포 막 수용체 (CFTR) 유전자의 유전 적 결함에 기인합니다. 이 단백질에 결함이 있으면 폐에 점액이 비정상적으로 축적되고 소화 효소가 장으로 막히며 기타 심각한 증상과 합병증을 유발할 수 있습니다.
2,000 가지가 넘는 알려진 CFTR 돌연변이가 있습니다. 당신이 낭포 성 섬유증을 가지려면, 당신은 CFTR 돌연변이의 두 카피, 즉 각 부모로부터 하나씩을 유전 할 필요가 있습니다. 진단 및 치료의 발전으로 질병으로 살아가는 사람들의 기대 수명이 증가했지만 치료법은 아직 없습니다.
유전학
낭성 섬유증 (CF)은 상 염색체 열성 장애입니다. 이것은 부모 모두가 열성 유전자 (이 경우에는 CFTR 돌연변이)의 단일 사본을 제공하는 경우에만 상속받을 수있는 유형의 질병입니다.
정의에 따르면, 열성 유전자는 우성 유전자에 의해 감추어 질 수있는 유전자입니다. 그러한 예는 열성 형질 인 파란 눈과 지배적 인 형질 인 갈색 눈입니다. 하나의 열성 유전 만 상속받는다면 열성 형질을 나타내지 않고 대신 유전자의 운반체가됩니다.
CF와 관련하여, 부모님 각각이 CFTR 돌연변이 또는 CF 자체를 가지고 있다면 질병을 상속받을 수 있습니다. 반면에 부모 중 한 명이 이동 통신사이고 다른 이동 통신사가 CF 인 경우 CF를 보유하거나 이동 통신사가 될 가능성이 50/50입니다. 불행히도, 상속의 가능성에 영향을 미치기 위해 부모가 할 수있는 일은 없습니다.
상속 낭포 성 섬유증의 위험
두 부모 모두가 CFTR 유전자 돌연변이를 담당한다면,
- 2 부 상속 및 CF 보유 확률 25 %
- 50 %의 확률로 하나의 복사본을 상속하고 이동 통신사가됩니다.
- 돌연변이를 상속받지 않고 영향을받지 않는 25 %의 기회
인종과 민족
낭포 성 섬유증은 북유럽 유산의 사람들 사이에서 가장 일반적이며, 3000 명의 신생아 중 하나에게 영향을 미칩니다. 아프리카 또는 아시아 출신의 사람들에게 가장 흔하지 않으며 남성보다 여성에게 약간의 영향을줍니다.
미국의 경우 CF의 비율은 인종에 따라 다릅니다. CFTR 돌연변이를 수행하는 미국인의 수는 대략 다음과 같습니다.
- 29 명의 백인계 미국인 1 명 (3,500 건 중 1 건)
- 46 명의 히스패닉계 미국인 1 명 (10,000 명 중 1 명)
- 65 명의 아프리카 계 미국인 중 1 명 (20,000 명 중 1 명은 위험에 처해 있음)
- 아시아계 미국인 90 명 중 1 명 (10 만명 중 1 명꼴)
전반적으로 미국에서 태어난 2,500 명의 아기 중 한 명이 CF를 갖게됩니다. CF로 태어난 유아의 비율이 가장 높은 나라는 아일랜드로, 1,353 명의 출산 중 하나가 영향을받을 것이라고이 역학 조사에서 밝혔다. 생물 의학 및 생명 공학 연구 저널.
CFTR 돌연변이 유형
모든 CFTR 돌연변이가 동등하게 생성되는 것은 아닙니다. 돌연변이는 결함의 특성과 신체에 미치는 영향에 따라 6 가지로 분류됩니다. 클래스 1, 2, 3은 CF의 가장 심각한 "고전적인"증상을 나타내지 만 클래스 4, 5, 6은 비교하면 훨씬 가벼운 증상입니다.
CFTR 단백질의 역할은 세포 안팎으로의 물과 염의 이동을 조절하는 것입니다. 그렇게함으로써, 점액, 땀, 타액, 눈물 및 소화 효소의 생산을 조절하는 데 도움이됩니다. 단백질의 결함 정도에 따라 이러한 시스템은 종종 심각한 방식으로 오작동 할 수 있습니다.
CFTR 돌연변이의 종류는 크게 다음과 같이 설명 할 수 있습니다.
- 1 등급: 돌연변이로 인해 CFTR이 거의 또는 전혀 생성되지 않습니다.
- 2 등급: 이 돌연변이로 인해 CFTR은 변형되고 기능이 없습니다.
- 3 등급: 돌연변이는 CFTR이 물의 이동과 세포 내외의 염분을 막는 "게이팅 결함"을 유발합니다.
- 4 등급: 돌연변이는 CFTR이 세포 내외로의 염의 이동을 제한하는 곳으로 "전도성 결함"을 유발합니다.
- 클래스 5: 돌연변이는 CFTR 단백질 생산을 감소시킵니다.
- 클래스 6: 돌연변이는 지속적으로 대체해야하는 기능적 및 불안정한 CFTR을 초래합니다.
다른 돌연변이 조합은 다른 종류의 질병을 유발할 수 있습니다. 한 가지 예가 약 70 %의 환자에서 나타난 deltaF508 돌연변이입니다. 양쪽 부모로부터 deltaF508을 상속받은 경우, class 2 질병의 CFTR 기능이 작동하지 않을 것입니다.개조 유전자라고 불리는 다른 유전자는 단백질 기능을 더욱 저하시켜 증상을 악화시킬 수 있습니다.
생리학
CFTR 결손이 낭포 성 섬유증을 유발하는 방법을 이해하려면 단백질이 조절해야하는 시스템을 더 자세히 관찰해야합니다.
CFTR 단백질은 채널 단백질이라고합니다. 그것은 세포에서 물과 소금의 균형을 유지하는 하나의 목적으로 몸에 의해 생성됩니다. 정상적인 상황에서이 균형에 영향을주는 것이 있다면 CFTR은 물과 소금을 셀 안팎으로 이동시켜 스테이 시스 (평형 상태)를 유지합니다.
낭성 섬유증의 경우 CFTR 단백질은 비정상적으로 기능합니다. 세포 안팎으로 물을 이동시키기보다는 물이 갇히게되어 세포 외부의 점액이 농축되고 축적됩니다.
이 축적은 여러 가지 방법으로 장기의 정상적인 기능을 방해합니다.
- 폐에서, 점액의 축적은기도를 막아 염증을 일으키고 감염, 폐 고혈압 및 조직 손상의 위험을 증가시킬 수 있습니다.
- 소화관에서, 축적은 췌장에서 소화 효소의 분비를 막을 수 있습니다. 이것은 장내에서 영양분의 흡수를 방해하여 영양 실조와 열악한 성장을 초래할 수 있습니다. 만성 췌장염도 발생할 수 있습니다.
- 간장담즙 덕트의 막힘은 혈액에서 독소를 제거하는 간 기능을 방해하여 흉터, 담석 및 간경변을 일으킬 수 있습니다.
- 내분비 시스템랑게르한스 섬 (Langerhans islets)으로 알려진 췌장에서 인슐린을 생산하는 세포가 막히면 1 형과 2 형 당뇨병의 특징을 지닌 일종의 당뇨병으로 이어질 수 있습니다. 이것은 낭포 성 섬유증 관련 당뇨병 (CFRD)이라고합니다.
질병 진행
CF를 얻는 유일한 위험 요소는 비정상적인 CFTR 유전자를 가지고있는 두 부모를 갖는 것입니다. 그것이 있다고 말하면서 질병의 심각성과 진행에 영향을 줄 수있는 요인들이 있습니다.
이 중 가장 중요한 것은 진단과 치료의시기입니다. 신생아 선별 검사는 질병의 즉각적인 치료를 가능하게하므로 중요합니다. 그렇게함으로써 우리는 인생의 첫 두 달만큼 일찍 발생할 수있는 손상을 늦추거나 예방할 수 있습니다.
한 연구에 따르면 폐의 현재의 의견 CF 증상이 나타난 후에 치료받는 어린이는 대개 2 세가되면 상당한 공기 흐름 장애와 호흡기 부상의 징후를 나타냅니다. 이와는 대조적으로, 출생시에 확인되고 치료 된 어린이는 2 세 때까지 지연 치료군에서 1 세 아동과 비슷한 폐 기능을 보입니다.
조기 치료와 약물 요법의 진보는 오늘날 CF로 진단받은 어린이가 40 대와 50 대에 잘 살고이 병으로 인해 크게 방해받지 않을 수 있음을 의미합니다.
진단과 치료의 발전에도 불구하고 여전히 어려움이 남아 있습니다. 결국, 낭포 성 섬유증은 우리가 통제 할 수없는 것들에 의해 많은 영향을받습니다.
열악한 결과와 관련된 몇 가지 위험 요인 중 하나는 다음과 같습니다.
- 불쌍한 성장 위스콘신 대학 (University of Wisconsin)의 연구에 따르면 심각한 CF 폐 질환과 가장 관련이있는 요인이다. 이를 위해 CF를 가진 사람들은 체중과 성장을 유지하기 위해 매우 많은 칼로리를 소비해야하며, 심각한 장의 침범이있는 경우에는 종종 어렵습니다.
- 항생제 치료 또 다른 공통 위험 요소입니다. 세균 감염의 위험이 높기 때문에 CF가있는 사람들은 건강 상태 일지라도 예방 (항생제) 항생제에 일반적으로 배치됩니다. 과소 치료는 감염의 위험을 증가시킬 수있는 반면, 항생제의 일관성없는 사용은 장기간에 걸쳐 저항을 유발할 수 있으며, 향후 치료 옵션을 제한합니다.
- Pseudomonas aeruginosa 감염, 일주일 이상 병원에 입원 한 사람들이 일반적으로 얻은 박테리아는 빠른 질병 진행과 관련이 있습니다. 따라서 입원은 CF 진행의 독립적 인 위험 요소로 간주됩니다.
- 알콜 사용 저널에 발표 된 연구에 따르면 급성 또는 만성 췌장염의 위험을 증가시키면서 간 손상을 가속화 할 수있다. 위장병 학.
- 간접 흡연 감염과 합병증의 위험이 흡연 자체만큼 증가합니다. 존 홉킨스 대 의과 대학의 연구에 따르면, 간접 흡연은 폐 용량과 기능이 10 % 감소하는 것과 관련이 있습니다. 이것이 심한 상실과 같지 않을 수도 있지만 궁극적으로 간접 흡연에 노출 된 CF를 가진 17 세의 여성은 노출되지 않은 CF를 가진 24 세의 여성과 동일한 폐 기능을 가짐을 의미합니다.
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