신경발달장애와 array CGH

신경발달장애와 array CGH

오랜만입니다. 오늘은 신경발달장애에 대한 이야기를 한 번 해보려고 합니다. 생각보다 상당히 복잡한 내용을 다루게 되었습니다. 어렵지만 시작해보도록 하겠습니다.

1. 신경발달장애란?

질병 및 진단을 의미하는 병명이 아니라, 뇌신경 발달의 기능적 이상으로 인한 운동발달 지연, 언어발달 지연, 뇌성마비, 적응 능력 또는 문제 해결 능력의 이상에 의한 지적장애, 정서 및 사회성 발달 이상에 의한 자폐성 장애 등 다양한 형태적 문제를 포함하는 증상을 표현하는 말입니다.

신경발달장애는 소아 인구의 약 5-10% 정도에서 발생하는 것으로 보고 있습니다. 일반적으로 신경발달의 장애 양상에 따라서 전반적 발달지연 장애 또는 언어장애/지적장애/운동지연 등의 자폐 스펙트럼 장애로 분류됩니다.

낮은 사회경제적 상태/주산기의 위험요인들/남아/모체의 낮은 교육수준 등의 다양한 위험인자가 있습니다. 가벼운 정도의 신경발달장애는 유아기 및 영아에는 잘 나타나지 않습니다.

특히 정서 및 행동장애, 언어 장애 같은 경우 3-4세 전에는 발견되기가 어려우며, 장애의 원인이 생물학적, 유전적, 정신사회적, 환경적 위험 등 다양한 요인들의 조합으로 발생하기 때문에 그 양상이 상당히 복잡하고 다양하여 병인 분석이 매우 까다롭습니다.

2. 신경발달장애 예방방법?

신경발달장애의 경우 뇌의 발달이 완벽하게 완성되기 전인 조기에 재활치료를 시작한다면, 초래될 수 있는 장기적인 장애를 최소화 할 수 있으며, 정상 발달에 가까워질 수 있습니다.

특히 대사성 질환이나 여러 염색체의 유전성 질환 조기 발견은 치료 방법이 있는 경우 예후에 상당히 큰 영향을 주기 때문에 사회적 및 경제적 부담을 최소화할 수 있습니다.

또한, 환아 뿐만 아니라 환아의 부모 삶의 질에도 막대한 영향을 미칠 수 있으므로, 신경발달장애의 원인을 조기에 진단하는 것이 중요합니다.

3. 신경발달장애 진단

신경발달장애의 진단율은 약 10-80%로 다양하게 보고되고 있습니다. 보고 가운데, 기왕력과 진찰소견으로 신경발달장애의 원인적 진단이 가능한 경우는 약 17-34%로 높게 나타났다는 연구도 있습니다.

이는 다른 질환과 마찬가지로 환아의 과거력 및 출산력에서 위험인자를 찾아내는 것이 중요하며, 특히 신경학적 진찰 소견과 검사 결과에서 얻은 중요한 단서를 바탕으로 조기 검사를 진행하는 것이 비용과 치료 효과 면에서 적합하다는 것을 말해줍니다.

또한 신경발달장애의 다양한 위험인자가 있을 때, 어떠한 검사가 더 유용한지에 대한 고민이 필요하다는 것을 나타내기도 합니다.

흔히 이루어지는 관련 검사는 아주 다양합니다. 뇌파검사/일반 혈액검사/단순 X-선 검사/뇌 전산화 단층촬영(CT)/뇌 자기공명영상촬영(MRI)/대사이상 검사/세포유전학적 염색체 검사/ 분자유전학적 염색체 검사 등이 있으며, 각 환아 개인에 따라서 검사 방법을 선별적으로 적용합니다.

4. 신경발달장애의 영역

신경발달장애는 발달의 어느 영역에서 지연이 나타나는가에 따라서 발달성 운동지연/단순 언어장애/자폐 스펙트럼 장애로 분류할 수 있습니다. 만약 두 가지 이상의 영역에서 발달지연이 있을 경우 전반적 발달지연으로 구분할 수 있습니다.

전반적 발달지연은 다수의 발달 영역에서 이상을 보이는 경우입니다. 다른 발달지연에 비하여 훨씬 더 심각한 증상을 나타내는 경우가 많으며, 통상적으로 5세 미만의 어린 소아에서 많이 사용되는 용어입니다.

한 연구에 따르면, 뇌 발달에 있어 특정 지식 및 기술의 획득을 위한 최대 학습능력을 가지는 시기가 존재하기 때문에 뇌신경에 문제가 있는 경우 해당 부위의 연령에 맞는 적절한 자극 및 경험이 부족하여 이차적으로 뇌손상이 진행된다고 하였습니다.

이는 신경발달장애를 가진 환아의 경우 구체적이고 정확한 원인적 진단과 적절한 시기의 치료가 중요하다는 것을 의미합니다.

또한, 신경발달장애의 원인을 빠르고 정확하게 알아내는 것은 근본적인 치료에 도움을 줄 뿐만 아니라 예후와 재발률, 예방적 조치에 대한 정보도 정확히 알 수 있으며 불필요한 추가적 검사를 막을 수 있게 되어 비용 절감 면에서도 상당히 유리합니다.

5. G-band karyotyping

G-band karyotyping은 5-10Mb의 크기의 분절을 포함하는 염색체의 이상을 확인하기 위해 가장 널리, 우선으로 사용되었던 방법입니다.

현재는 진찰소견/병력/가족력에서 어떤 특정한 장애를 시사할 때 사용됩니다. 예를 들면 다운 증후군에 일치하는 생김새를 가질 경우, Turner 또는 Klinefelter syndrome 등 염색체의 재배열 및 이수성이 의심되거나 가족력이 있을 경우 주로 고려됩니다.

여러 연구자들은 이 검사법을 통하여 신경발달장애 환아의 약 3.7%에서 염색체 이상을 밝혀낼 수 있었다고 하였습니다.

5Mb 미만의 염색체 분절을 확인하는 방법으로 FISH가 도입되어 염색체 말단 영역 아래의 이상까지 알아낼 수 있었습니다. 하지만 이미 알려진 유전자 영역에서만 적용을 할 수 있고, 특정 질환을 나타내는 양상을 보이거나 그 특정 질환에 대한 유전적 지식이 있는 경우에만 유용하다는 한계를 가지고 있습니다.

6. array CGH

신경발달장애 환아에서 염색체 이상을 알아내는 가장 좋은 방법으로는 array CGH로 알려져 있습니다.

이 기법은 특히 CNVs를 찾아내는데 민감한 검사법 알려져 있습니다. 최소 100Kb 크기의 미세중복 및 미세결실을 알아내는데 상당히 효과적이며, 3-5Mb 크기까지만 확인이 가능한 G-band karyotyping에 비해 약 30-50배 정도의 고해상도를 보입니다.

G-band karyotyping에서 정상으로 나왔던 환아의 약 10-15%에서 추가로 염색체 이상을 찾아낼 수 있게 했으며, 비정상 유전체의 크기를 비롯한 정확한 위치까지 나타내 줍니다.

또한 균형된 염색체 재배열처럼 보이는 모호한 염색체 이상이나, karyotyping에서 확인된 불균형 염색체의 세밀한 특징을 찾는데도 이용될 수 있습니다.

Array CGH의 염색체 이상 진단율은 약 15-20%로 G-band karyotyping에 비해 5배 이상 높습니다. 특히 선천성 기형, 이형증이 있는 경우 더 높아집니다.

비정상 핵형의 99% 이상을 찾아낼 수 있으며, 단점으로 지적되었던 높은 비용 또한 빠르게 떨어지고 있습니다.

Miller 등은 전반적인 지적장애/발달지연/자폐 스펙트럼 장애 등 신경발달장애 환아의 우선적 염색체 검사 방법이 karyotyping에서 array CGH로 대체되어야 한다고 하였으며, 다른 연구자들 또한 임상적 소견과 관계없이 원인불명의 신경발달장애가 있을 경우 array CGH가 시행되어야 한다고 주장하였습니다.

전좌 및 전위 같은 균형된 염색체 재배열이나, 유전자 내의 작은 모자이크 현상과 같은 복잡한 이상은 array CGH로 정확하게 찾을 수 없어, karyotyping과 함께 시행될 필요성이 있습니다. 하지만 이런 사례는 1% 미만인 것으로 알려져 있습니다.

오늘은 이렇게 신경발달장애에 대한 이야기를 해보았습니다. 앞으로 지속적인 연구와 치료방법으로 신경발달장애를 정복하는 날이 오기를 기원합니다.