오랜 흡연자의 기관지 점막에서 섬모가 있는 원주상피가 편평상피로 바뀌어 있었다. 이 세포 적응의 종류는?

한 종류의 성숙한 세포가 자극에 더 잘 견디는 다른 종류의 성숙한 세포로 바뀌는 것을 화생이라 하며, 흡연자의 기관지 편평상피 화생이 대표적이다. 이형성은 세포 모양과 배열이 비정상적으로 흐트러진 전암 변화이고, 비대는 세포 크기 증가, 과형성은 세포 수 증가다. 세포 종류가 바뀌었다는 점이 단서다.

흡연자의 기관지 점막에서 정상적으로 관찰되어야 할 섬모 원주상피(ciliated columnar epithelium)가 편평상피(squamous epithelium)로 대체된 현상은 화생(metaplasia)의 전형적인 예입니다. 화생은 미분화된 예비 세포가 손상에 적응하기 위해 원래의 세포 유형이 아닌 다른 성숙 세포로 분화하는 가역적 변화를 의미합니다.

기관지 점막은 원래 섬모와 점액 분비 세포로 이루어진 위중층 섬모 원주상피(pseudostratified ciliated columnar epithelium)로 덮여 있어, 흡입된 먼지나 미생물을 점액에 붙잡아 섬모 운동으로 밀어 올리는 점액섬모 청소(mucociliary clearance) 기능을 수행합니다. 그런데 담배 연기에 장기간 노출되면 이 상피가 만성적으로 자극을 받고 손상됩니다. 이때 손상에 더 잘 견디도록 원주상피가 여러 층의 편평상피로 대체되는데, 편평상피는 원주상피보다 자극에 대한 저항성이 높지만 섬모가 없어 점액섬모 청소 기능은 상실됩니다.

근거 자료 ^[1]은 만성폐쇄성폐질환(COPD)이 있는 흡연자의 기관지 생검에서 편평 화생(squamous metaplasia)의 범위를 정량적으로 평가한 연구입니다. 이 연구는 흡연자와 비흡연자의 기관지 상피를 면역조직화학염색으로 비교하여, 흡연자의 기관지 상피에서 편평 화생이 증가함을 보여주었습니다. 또한 근거 자료 ^[2]는 형태계측(morphometry)을 통해 흡연자의 기관지 상피에서 점액세포 과형성(mucous cell hyperplasia)과 함께 편평세포 화생이 나타나는 변화를 기술하였고, 근거 자료 ^[3]은 금연 후 기관지 상피가 점액세포 과형성과 편평세포 화생의 단계를 거쳐 정상 상피에 가깝게 회복될 수 있음을 보여주었습니다. 이는 화생이 가역적 변화임을 시사합니다.

혼동 주의! 보기 1의 비대(hypertrophy)는 세포 수는 그대로이고 개별 세포의 크기가 커지는 것이고, 보기 2의 과형성(hyperplasia)은 세포 크기는 그대로이고 세포 수가 증가하는 것입니다. 이 둘은 모두 원래 세포 유형이 유지된다는 점에서 화생과 다릅니다. 보기 4의 이형성(dysplasia)은 세포의 크기, 모양, 배열이 비정상적으로 변하는 것이며, 화생보다 더 진행된 전암 단계로 간주됩니다. 근거 자료 ^[4]는 편평 화생과 이형성을 폐암 발생 이전의 변화로 보고 화학예방(chemoprevention)의 표적으로 삼은 연구입니다.

핵심! 기관지의 편평 화생은 만성 자극(흡연)에 대한 적응 반응이지만, 점액섬모 청소 기능을 상실시키고 이후 이형성과 악성 변화로 진행할 수 있는 전암 병변의 출발점이 될 수 있습니다. 따라서 흡연력이 있는 대상자의 호흡기 사정 시 화생의 의미와 금연을 통한 회복 가능성을 함께 이해하는 것이 중요합니다.