1. 개요

혈색소는 헴(heme)과 글로빈(globin)으로 구성되고 글로빈은 α와 β 두 쌍의 polypeptide chain으로 이루어지며 각각은 150개의 아미노산으로 구성됩니다. 글로빈의 아미노산 배열에 이상이 있는 혈색소를 이상 혈색소라 하는데 일반적으로 헴에 이상이 있는 경우에는 혈색소 이상에서 제외됩니다. 글로빈의 아미노산 조성이나 배열의 이상은 혈색소 분자의 이온에 변동을 가져와 전기 영동법상 정상 혈색소와 다른 이동도를 보이기 때문에 이상 혈색소가 검출됩니다. 1949년 Pauling 등은 겸상(낫 모양) 적혈구성 빈혈의 혈액을 Tiselius 전기영동법으로 분석하여 정상 혈색소보다 이동도가 늦은 특수한 혈색소가 있음을 발견하고 이것을 HbS로 명명하였습니다. 이것을 계기로 이상 혈색소의 연구가 활발히 진행되어 여러 가지 이상 혈색소를 발견하게 되었으며 이것으로 인한 유전성 용혈성 빈혈을 혈색소 이상증이라 합니다. 임상적으로 혈색소 이상증을 크게 혈색소 이상 질환과 혈색소 이상 보인자로 대별할 수 있습니다. 혈색소 이상 질환인 경우에는 성인 혈색소(HbA)가 없이 동일한 유전자의 동형 접합체인 경우와 두 종류의 다른 이상 혈색소 유전자의 이형 접합체인 경우가 있습니다. 예를 들면 HbS 유전자의 동형 접합체인 경우를 겸상 적혈구증이라 하고, HbS 유전자와 HbC 유전자의 이형 접합체인 경우를 HbS-C 병이라 합니다. 혈색소 이상 보인자는 정상 성인 혈색소와 이상 혈색소가 공존해 있는 경우로서 임상적으로 별 증상이 없습니다. 이상 혈색소는 전 세계적으로 특정 지역의 어떤 인종에 주로 분포되어 있습니다.

1. 겸상 적혈구 질환 겸상(sickle) 혈색소는 β-폴리펩타이드 체인(β-polypeptide chain)의 여섯번째 아미노산이 글루탐산(glutamic acid) 대신에 발린(valine)으로 대치된 것으로 낫 모양의 적혈구를 형성하며 혈색소 전기 영동법으로 쉽게 증명이 됩니다. 주로 아프리카 적도 부근, 지중해 연안, 인도, 미국 흑인들에게 발병하며 상염색체 열성으로 유전합니다.
   1. 겸상적혈구(sickle cell) 보인자(trait)(Hb AS)
   2. 겸상 적혈구성 빈혈 간기능 저하, 황달, 담석, 신기능 저하, 잦은 패혈증, 뇌막염, 골수염 등 중증 감염이 있을 수 있으며 비장은 초기에 상당히 커져 있으나 탐식 작용 등 비장의 기능이 떨어져 있습니다. 후기에는 반복적인 경색증으로 작아지고 섬유화되어 5-6세 이후에는 만져질 정도로 커지는 경우가 드물며 아주 작게 됩니다.
   3. 혈색소 SC병
2. 탈라세미아 증후군(thalassemia) 전령 RNA(mRNA) 이상, 유전 인자의 결실, DNA 배열의 변화에 의하며, mRNA 양이 부족하게 되고 혈색소 polypeptide chain 생성의 이상으로 발생되는 유전 질환으로 여러 가지 형태가 있습니다. 가장 흔한 형은 β-chain의 합성 장애인 β-탈라세미아로 지중해 연안, 특히 이탈리아와 그리스, 중동, 인도, 동남아시아 인종에게 잘 발생합니다. 종류는 증상의 정도에 따라 thalassemia minor, thalassemia major, α-thalassemia로 나누어지며 혈색소 및 유전자 분석에 따라 더욱 세분화됩니다.
3. 한국에서 보고된 이상 혈색소 α-chain variants : Hb seoul-1, Hb Ube, Hb Queens β-chain variants : Hb G Taegu, Hb Seoul-2, Hb Seoul-3, Hb Seoul

2. 동의어

혈색소 합성의 이상, 이상 혈색소증, 혈색소 이상증

3. 정의

글로빈의 아미노산 배열에 이상이 있는 혈색소를 이상 혈색소라고 하며, 이것으로 인한 유전성 용혈성 빈혈을 혈색소 이상증이라 합니다.

4. 증상

1. 겸상 적혈구 질환
   1. 겸상 적혈구 보인자(sickle cell trait)(Hb AS) 일반적으로 증상 및 빈혈 현상이 없는 것이 보통입니다.
   2. 겸상 적혈구성 빈혈 일반적으로 임상 증상은 생후 6개월 이내에는 나타나지 않으며 보통 유아기(학동 전기)에서 발병됩니다. 과잉의 용혈 현상과 장기간의 혈관 내에서 정체 및 혈관 폐쇄에 의한 여러 장기부전 증상(예로서 빈뇨, 호흡 곤란 등)과 복통이 특징적인 소견입니다. 유아기에는 동통과 종창이 동반되는 지염(손가락·발가락 염증)이 특징적이며 성인에게는 하지의 피부 궤양이 약 75%에서 나타날 수 있습니다. 중추신경계 증상으로 두통·경련·강직·편마비가 나타날 수 있으며 그 외 각막의 황달, 망막 출혈, 심장 비대, 간비장 종대, 림프절 종대 등의 소견을 볼 수 있습니다. 특히 상기도 감염증이나 살모넬라균에 의한 골수염 등에 잘 걸립니다.
   3. α-thalassemia 증상이 없는 보인자, 증상이 가장 심한 태아 수종, 그리고 α-thalassemia trait, HbH병 등이 있습니다.
2. 탈라세미아 증후군
   1. Thalassemia minor ( thalassemia trait) 환자는 증상이 별로 없고 중증의 경우에도 다른 증상은 없으나 빈혈이 있습니다.
   2. Thalassemia major 보통 생후 2 ~ 3세 사이에 시작되고 발열, 식욕 부진 및 창백 등으로 시작하여 경도의 황달이 동반됩니다. 일반적으로 신체 발육의 지연을 볼 수 있으며 영양 부족과 비장 비대로 인한 복부 팽만이 현저합니다. 오랫동안 수혈을 받은 소아환자에게 피부의 멜라닌 색소 증가와 진피의 혈철소 침착증(hemosiderosis) 때문에 피부가 황갈색을 띠게 됩니다.

5. 원인,병태 생리

1. 겸상 적혈구 질환 적혈구 내에 겸상 적혈구(HbS)가 있는 여러 가지 유전성 용혈성 빈혈을 말합니다.
   1. sickle cell trait(Hb AS) : HbS 유전자와 정상 혈색소 유전자의 이형 접합체 상태
   2. 겸상 적혈구성 빈혈 : HbS 유전자의 동형 접합체 상태(S-S)
2. 탈라세미아 증후군 전기 영동법으로 특정한 이상 혈색소가 검출되지 않고 정상 혈색소의 생성이 억제되어 다만 HbF와 HbA2의 증가만 나타나는 경우입니다.
   1. Thalassemia minor ( thalassemia trait) : 탈라세미아 유전자가 이형 접합체인 경우입니다.
   2. Thalassemia major : 탈라세미아 유전자가 이형 접합체인 경우 이 유전자에 의해서 HbA 합성에 방해를 받습니다.
   3. α-thalassemia : α-chain의 결함으로 생깁니다.
3. 한국에서 보고된 이상 혈색소 a-chain variants : Hb seoul-1, Hb Ube, Hb Queens b-chain variants : Hb G Taegu, Hb Seoul-2, Hb Seoul-3, Hb Seoul 겸상 적혈구 빈혈증 환자 적혈구의 산소 분압을 감소시켜 혈색소를 환원의 상태로 하게 되면 HbS는 적혈구 내에서 방추상 액상 결정 모양으로 변하면서 적혈구 막을 내부에서 잡아당기게 되어 결과적으로 적혈구는 겸상 또는 지느러미 모양을 합니다. 이렇게 변모된 적혈구들은 생존 기간이 단축되고 여러 장기의 혈액순환을 방해하여 여러가지 증상이 나타납니다. 증상을 동반하는 발증(crisis)이 일어났을 경우에는 복통·발열·관절통·요통 및 사지통을 특징적으로 호소하며 영유아기에는 돌연사를 일으키는 경우도 있습니다. 어떤 경우에는 적혈구의 급격한 용혈과 골수의 기능 부전이 동반되는 용혈 발증(hemolytic crisis)이 일어나는 때도 있고, 어떤 경우에는 무형성 발증(aplastic crisis)을 일으키는 경우도 있습니다.

6. 진단

1. 겸상 적혈구 질환
   1. sickle cell trait(Hb AS) : 전기 영동법으로 혈색소를 분석해 보면 HbS는 전 혈색소의 약 25-45%이고 나머지는 HbA입니다.
   2. 겸상 적혈구성 빈혈 : 말초 혈액 검사상 겸상 적혈구를 발견하면 쉽게 진단됩니다. 적혈구 수명은 단축되어 있고 망상구(5-25%) 및 과녁 모양의 적혈구(target cell)의 증가를 볼 수 있습니다. 총백혈구 수는 보통 1 ~ 2만 개이고, 과립구의 증가를 볼 수 있으며 혈소판은 정상 또는 약간 증가되어 있습니다.
2. 탈라세미아 증후군 : 진단으로는 특징적인 임상 증상 이외에 혈액 검사, 골수 검사, 두개골 방사선 촬영, 적혈구 삼투압 취약성 검사, 가족력, 전기 영동법에 의한 혈색소 분석 등으로 용이하게 진단할 수 있습니다.

7. 경과,예후

겸상 적혈구 빈혈증은 대부분 소아기 또는 청년기에 감염, 순환계 장애, 뇌출혈, 여러 가지 발증에 의해 사망하며, 탈라세미아 증후군 특히 thalassemia major에서는 30세 이상 생존하기 힘들며, 주된 사망 원인으로는 감염 및 심장 장애입니다. 심근의 철분 축적에 대한 증상이 나타나면 1년 이상 생존하기 힘듭니다.

8. 합병증

겸상 적혈구 빈혈증은 과잉의 용혈 현상, 장기 혈관 내에서 정체 및 혈관 폐쇄에 의한 여러 장기 부전증상(예로서 빈뇨, 호흡 곤란 등)이 나타나며 중추신경계 증상으로 두통·경련·강직·편마비가 나타날 수 있습니다. 그 외 각막의 황달, 망막 출혈, 심장 비대, 간비장 종대, 림프절 종대 등의 소견을 볼 수 있습니다. 특히 상기도 감염증이나 살모넬라균에 의한 골수염 등에 잘 걸립니다. 대부분 소아기 또는 청년기에 감염, 순환계 장애, 뇌출혈, 여러 가지 발증에 의해 사망하게 되며, 탈라세미아 증후군(thalassemia major)에서도 감염 및 심장 장애가 주된 사망 원인이 되고 심근의 철분 축적에 대한 증상은 심각합니다.

9. 치료

1. 겸상 적혈구 질환
   1. sickle cell trait(Hb AS): 치료가 필요없습니다.
   2. 겸상 적혈구성 빈혈: 치료로써 아직까지 특수 요법은 없습니다. 대증요법으로서 진통제, 충분한 수액 및 전해질 공급, 정상 적혈구 수혈 등입니다. 최근에는 골수 이식이나 유전자 치료 등 새로운 치료 방법을 개발하고 있습니다.
2. 탈라세미아 증후군 중증의 thalassemia major에 대한 특별한 치료법은 없으나 최근에 동종 골수 이식이 효과 있는 치료법으로 대두되고 있습니다. 대증요법으로 유일한 것이 적혈구 수혈입니다. 소아에게 정상적인 성장과 발육을 유지시켜 주기 위해서 혈색소를 10g/㎗ 이상 유지하도록 하고 있습니다. 대부분 6 ~ 8주 간격으로 수혈받게 됩니다.

10. 예방법

질병 자체의 예방은 불가능하나 빈번한 수혈에 의한 철분 축적을 예방하기 위하여 desferoxamine을 투여하는 것이 중요합니다. 비장비대가 심하거나 비기능 항진증이 있을 때에는 비장 적출을 시도하게 됩니다.

11. 이럴땐 의사에게

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