핵심 해설
이 문제는
만성육아종병(Chronic Granulomatous Disease, CGD)의 병태생리와 면역 결손의 결과를 정확히 연결하는지를 묻고 있어요. CGD는
NADPH 산화효소(NADPH Oxidase)의 구성 요소 결손으로 인해 식세포(호중구, 대식세포)가
활성산소종(Reactive Oxygen Species, ROS)을 생성하지 못하는 원발성 면역결핍증이에요.
핵심 개념 분석 (Key Concept): CGD의 가장 흔한 원인은 X-연관 열성 유전으로 인한
gp91phox 단백질의 결손입니다. gp91phox는 NADPH 산화효소의 핵심 촉매 소단위로, 이것이 결손되면
호흡폭발(Respiratory burst) 과정에서 슈퍼옥사이드(O2-)를 비롯한 ROS 생성이 완전히 차단됩니다.
정답 근거 (Answer Rationale): ROS 생성 불가는 식세포의 세포 내 살균 능력을 심각하게 저하시키는데, 특히
카탈라제 양성 세균(Catalase-positive bacteria)에 대한 감수성이 현저히 증가해요. 카탈라제 음성 세균은 스스로 생성한 과산화수소(H2O2)를 분해하지 못해 숙주의 미엘로퍼옥시다제(MPO) 시스템이 대신 이용할 수 있지만, 카탈라제 양성 세균은 자체 효소로 H2O2를 물과 산소로 분해해 버리므로 NADPH 산화효소가 없는 CGD 환자에서는 이 균들을 전혀 죽일 수 없기 때문입니다. 따라서 gp91phox 결손 → NADPH 산화효소 기능 소실 → ROS 생성 불가 → 카탈라제 양성 세균 감염 증가의 연결이 정확합니다.
오답 분석 (Distractor Analysis):
①
혼동 주의! 미엘로퍼옥시다제(MPO) 결손은 CGD가 아닌 별도의 MPO 결핍증입니다. MPO 결손 시 차아염소산(HOCl) 생성은 불가능하지만, 임상적으로는 대부분 무증상이며 CGD와 달리 심각한 감염은 드물고, 감염 증가 대상도 카탈라제 양성이 아닙니다.
② gp91phox 결손의 기전은 맞지만, 감수성이 증가하는 것은
카탈라제 음성 세균이 아닙니다. 카탈라제 음성 세균은 MPO 경로로 살균될 수 있어 CGD 환자에서 큰 문제가 되지 않습니다.
③ p47phox는 NADPH 산화효소의 세포질 구성 요소이지, MPO 기능과는 무관합니다. p47phox 결손도 CGD의 한 형태이지만, 연결 고리가 완전히 잘못되었습니다.
④ LYST 단백질 결손은
체디악-히가시 증후군(Chediak-Higashi Syndrome)의 원인으로, 리소좀-식포 융합 장애는 맞지만 ROS 생성 불가와 CGD를 설명하는 인자가 아닙니다.
개념 정리
| 질환 | 결손 단백질 | 기능 장애 | 감수성 증가 병원체 |
|---|
| 만성육아종병(CGD) | NADPH 산화효소 구성 요소 (gp91phox 등) | ROS 생성 불가 (호흡폭발 장애) | 카탈라제 양성 세균 (황색포도알균, 녹농균, 아스페르길루스 등) |
| MPO 결핍증 | 미엘로퍼옥시다제(MPO) | 차아염소산(HOCl) 생성 불가 | 대부분 무증상, 칸디다 감염 가능성 |
| 체디악-히가시 증후군 | LYST 단백질 | 리소좀-식포 융합 장애 | 반복적 화농성 감염 (황색포도알균 등) |
한눈에 비교!
카탈라제 양성 세균:
황색포도알균(S. aureus), 녹농균(P. aeruginosa), 대장균(E. coli), 아스페르길루스(Aspergillus) 등
카탈라제 음성 세균:
폐렴구균(S. pneumoniae), A군 사슬알균(S. pyogenes) 등
CGD 환자는 카탈라제 양성균에 취약하지만, 카탈라제 음성균은 이들이 방출한 H2O2를 환자의 MPO가 이용하여 살균할 수 있어 비교적 안전합니다.
약리기전 포인트
NADPH 산화효소는 세포막에서 NADPH로부터 전자를 받아 산소를 슈퍼옥사이드(O2-)로 환원시키는 효소 복합체입니다. 이후 SOD에 의해 H2O2가 되고, MPO에 의해 HOCl이 생성되는 강력한 살균 시스템이 작동합니다. CGD에서는 이 첫 단계가 차단됩니다.
암기 팁
"
Gp91
Positive
Catalase" → GPC! gp91phox 결손은 카탈라제 양성(Positive Catalase) 균 감염을 일으킨다고 연상하세요. CGD의 'C'가 Catalase의 'C'와 연결된다고 생각해도 좋아요.
국시 빈출 포인트
원발성 면역결핍증 파트에서 CGD는 MPO 결핍증, 백혈구부착결핍증(LAD) 등과 함께 식세포 기능 장애 질환으로 반드시 출제됩니다. 특히
핵심! CGD와 MPO 결핍증의 임상적 중증도 차이와 감수성 병원체의 종류를 정확히 구별하는 것이 중요합니다.
기출 변형 주의!
단순히 '카탈라제 양성'이라는 단어만 바꾸어 출제하는 경우가 많으니 주의하세요. 또한 CGD의 유전 양식(X-연관 vs 상염색체 열성)이나 진단 방법(니트로블루테트라졸륨(NBT) 검사, 다이하이드로로다민(DHR) 검사)으로도 변형 출제될 수 있어요.