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염색체 이상

염색체 이상의 빈도는 출생아에서 약 0.4%의 비율로 나타나며, 상(常)염색체에서나 성(性)염색체에서나 이상률은 비슷하게 나타난다.

임신 첫 3개월 동안에 일어나는 자연 유산의 약 50% 이상이 염색체 이상을 보이며, 이 때 가장 흔한 염색체 이상은 16 삼체성, 45,X 또는 69 triploidy(3n) 등이다. 또한 원발성 무월경의 50%, 남성 불임의 10%, 지능 저하의 20%, 그 밖의 암세포 대부분에서 염색체 이상이 발견된다. 염색체 이상에는 수적 이상과 구조 이상의 2가지 형이 있다.

수적 이상(Numerical aberrations)

사람의 정상 염색체 수인 46개보다 더 많거나 적을 때를 말한다.

(1) 배수성(Euploidy)

세포 안에 들어 있는 염색체의 수, 즉 23개를 단배수(haploidy.n)라 하는데, 정상 세포는 2배수(diploidy,2n),즉 46개이다. 단배수의 정확한 배수에 배수에 따라 3배수(triploidy,3n) 또는 4배수(tetraploidy,4n)등이 있으며, 이를 polyploidy라고도 한다.

(2) 이수성(Aneuploidy)

배수성 수에서 벗어난 것을 말한다.
염색체 이상의 가장 흔한 원인은 감수 분열이 잘못되어 [비분리(nondisjunction)]생식 세포 내로 염색체가 하나 더 들어가거나 하나 적게 들어가서 수정란이 삼체성(trisomy)이나 단체성(monosomy)으로 되는 것이다.

이 중 삼체성이 단체성보다 많은데, 상염색체에서는 (Down) 증후군(21 trisomy)이 가장 흔하며, 성염색체에서는 triple X 증후군(47, XXX 또는 super female)이나 Klinefelter 증후군(47,XXY)등이 비교적 흔히 볼 수 있다. 성염색체의 monosomy인 45, X인 경우, 임신 초기에 유산되지 않고 생존하게 되면 Turner 증후군이 되며, YO(45,Y)는 생존하지 못한다.


(3) Mosaicism

수정란의 분열 과정에서도 비분리가 일어날 수 있다.
그로 인하여 한 수정란에서 유래한 한 개체 내에 2가지(또는 그 이상)계열의 세포가 나타나는 것을 mosaicism이라 한다. 또, 세포 분열의 후기에 한 염색체가 각 극으로 도달하지 못한 후기 지체(anaphase)도 mosaicism을 초래할 수 있다

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일반적으로 염색체 이상 증후군에서 비교적 예후가 좋은 경우는 다음과 같다.

① 성염색체 이상이 상염색체 이상보다 예후가 좋다
② 수적 이상에서는 염색체의 수가 1개 더 첨가된 것이(특히 작은 염색체)여러 개 첨가된 것보다 예후가 좋으며, 결실된 경우도 여러 개보다 1개 결실된 것이 예후가 좋다
③ Mosaicism은 정상 세포의 비율이 클수록 증상도 경하고 예후도 좋다

염색체 구조 이상 (Structural aberrations)

염색체 수는 46개로 정상 수와 같으나 염색체의 일부가 파손되어 형태 이상을 일으킨 경우이다. 여기에는 7종류가 있다

(1) 전위(Translocation)

구조 이상 중 가장 흔한 형으로, 파손되어 떨어져 나온 염색체 부분이 다른 염색체에 융합한 것이며, 빈도는 출생아 500명당 1명 비율로 발생한다. 전위에는 다음의 3가지형이 있다.

1) 상호 전위(Reciprocal translocation)

2개의 서로 다른 염색체의 일부가 동시에 파열되어 분절(segment)을 교환한 것이며, 이 때 유전 인자가 소실되지 않은 경우에는 균형 전위(balanced translocation)로 나타난다. 균형 전위의 보인자는 임상 증상이 없이 정상처럼 보이나 후손에서는 임상 증상이 나타난다. 상호 전위는 11번과 22번 염색체의 장완끼리 가장 잘 일어난다.

2) 로버트슨 전위(Robertsonian translocation) 또는 중심 융합형(centric fusion type)전위

특수한 형의 전위로 ‘recipient’ 염색체의 단완(p)의 중심절 부위, 그리고 ‘donor’ 염색체의 장완(q)의 중심절 부위에서 파열이 일어난다.
이와 같은 centric fusion은 acrocentric 염색체(D군,G군)끼리 서로 친화성이 있어 전위되기 쉬우며, 그 중에서도 14와 21번 염색체의 전위[t(14q21q)]와 21과 21번 전위[t(21q21q)]가 비교적 흔하다. 드물게는 t(13q21q)나 t(15q21q) 또는 t(21q22q)등이 있다.

3) 종열 전위(Tandem translocation)

2개의 acrocentric 염색체끼리 같은 방향으로 전위된 것으로, 다운 증후군에서 드물게 볼 수 있다.


(2) 결실(Deletion)

염색체의 단완(p)이나 장완(q)으로부터 일부분이 파열되어 소실된 것이다.
예를 들어, 4p-, 5p-, 9q-, 11q-, 13q-, 18p-, 18q-, 21q-, 22q- 등과 XX-(X deleted)증후군 등이 있다.

장완의 일부가 결실된 22번 염색체는 Philadelphia 염색체(Ph1)라고 불린다. 이는 대부분 22번 염색체 장완의 일부가 결실되어 9번 염색체의 장완에 전위되어 있으며, t(9q22q)로 만성 골수성 백혈병에서 흔히 찾아볼 수 있다.


(3) 윤상 염색체(Ring chromosome)

한 염색체의 양단이 결실된 후 양 끝이 서로 재융합되어 형성된 결실 증후군의 한 형태이다.

(4) 등완 염색체(Isochromosome)

염색체 중심절이 세로(longitudinal)로 분열하지 않고 가로(transverse)로 분열하면 2개의 단완 또는 장완의 등완 염색체가 된다. 주로 X 염색체에서 볼 수 있다.

 

(5) 전도(Inversion)

1개의 염색체에서 2개의 파열된 부분이 전도되어 유전자의 순서가 거꾸로 바뀐 것으로, 생존아 100명당 1명에서 발생한다.
전도에는 2가지 형이 있는데 pericentric inversion은 염색체의 양 끝이 파열되어 중심절을 포함한 중간 부위가 거꾸로 된 것으로, 12, 17, 20번 염색체를 제외한 모든 염색체에서 발생 가능하다. 반면 paracentric inversion은 염색체의 한쪽 완에 국환되며, 1, 3, 5, 6, 7, 8, 12, 13, 14번과 X 염색체의 발생이 보고되고 있다. 전도 보인자인 경우는 본인은 정상이나 염색체 이상 자녀를 갖거나 유산될 가능성이 많다.

(6) 삽입(Insertion 또는 Shift)

염색체의 일부가 잘려 다른 염색체에 끼여 들어간 것을 말하며, 그 중에서도 동일한 염색체 내에서 일어난 것을 shift라 한다.

(7) 중복(Duplication)

한 염색체의 일부분이 다른 상동 염색체에 부착될 때를 말한다. 이는 감수 분열시에 불평등한 쌍으로 분리되거나 불평등 교차(crossing over)로 비분리의 원인이 되기도 한다. 또, 이러한 중복은 전위나 전도 보인자 부모의 비정상정인 분리에 의하여 초래될 수 있다.