대한내분비학회지 : 제 20 권제 1 호 2005 증례 일측성신무형성증과당뇨병을동반한칼만증후군 1 예 순천향대학교의과대학내과학교실, 방사선과학교실 1 이은정 홍성욱 홍윤기 윤지성 목지오 김여주 박형규김철희 김상진 변동원 배원경 1 서교일 유명희 A Case of Kallmann's Syndrome with Unilateral Renal Aplasia and Diabetes Mellitus En Jung Lee, Sung Wook Hong, Yun Ki Hong, Ji Sung Yoon, Ji O Mok, Yeo Joo Kim, Hyeong Kyu Park, Chul Hee Kim, Sang Jin Kim, Dong Won Byun, Won Kyung Bae 1, Kyo Il Suh, Myung Hi Yoo Department of Internal Medicine and Radiology 1, College of Medicine, Soonchunhyang University, Chunan, Korea ABSTRACT Kallmann's syndrome is defined as the combination of hypogonadotropic hypogonadism and anosmia/hyposmia. The syndrome is a result of defect in the embryonic migratory pathway of gonadotropin-releasing hormone, which synthesizes neurons and olfactory axons. The hypogonadotropic hypogonadism results due to absence of or incomplete pubertal development and may be associated with anosmia, hyposmia, midline defect (color blindness, cleft-lip, cleft-palate, unilateral renal agenesis, sensorineural deafness), cryptorchidism and skeletal anomaly. Till date in Korea, few cases of Kallmann's syndrome have been reported but there are no available reports on cases of Kallmann's syndrome with unilateral renal aplasia and diabetes mellitus. We handled a case of Kallmann's syndrome associated with unilateral renal agenesis and diabetes mellitus. In the current work, we present a peculiar case as afore mentioned with the review of related literature (J Kor Soc Endocrinol 20:96~102, 2005). ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Key Words: Kallmann's syndrome, Unilateral renal aplasia, Diabetes mellitus 11) 서론 칼만증후군 (Kallmann's syndrome) 은성선자극호 접수일자 : 2004 년 1 월 19 일통과일자 : 2004 년 1 월 28 일책임저자 : 김여주, 순천향대학교천안병원내분비내과 르몬단독결핍증의한형태로무후각증또는중증의저후각증과동반되어성선기능부전증이나타나는드문유전질환이다 [1]. 성염색체와연관되어또는상염색체우성및열성등다양한유전방식이알려져있지만환자의대부분은산재성으로나타난다 [2]. 여자보다는남자에 - 96 -
- 이은정외 12 인 : 일측성신무형성증과당뇨병을동반한칼만증후군 1 예 - Fig. 2. The patient revealed to be delayed sexual development with small testis (1 1 cm) and penis (3.5 cm). Fig. 1. General appearance of patient. 서 5~6배가량많이발생하는것으로알려져있으며 [3] 임상증상으로는유아의경우는음경왜소증, 잠복고환을보이며사춘기연령에서는사춘기지연으로발현하게된다. 동반되는다른임상증상은일측성신무형성증, 구개순, 구개열, 색각장애, 감각신경성난청, 근골결계이상, 비만, 당뇨병등이알려져있다 [1]. 국내에서도몇몇환자들이보고되었으며 [4 9] 구개열과난청을동반한가족형칼만증후군환자와골격계이상을동반한경우가보고되었으나 [5,6,9] 아직까지일측성신무형성증이나당뇨병과동반된예는보고되지않았다. 이에저자들은당뇨병의조절을위해내원한환자에서일측성신장무형성증을동반한칼만증후군을진단하였기에문헌고찰과함께보고하는바이다. 증례환자 : 홍 조, 35세의남자주소 : 체중감소와전신쇠약감과거력및현병력 : 8년전직장신체검진에서당뇨 병을진단받았으며경구혈당제를간헐적으로복용하던중내원 5개월전부터몸무게가감소하고다음, 다뇨, 전신쇠약감등의증상이있어내원하였다. 가족력 : 2남 3녀중막내로어머니와나머지형제들은정상후각기능과정상 2차성징발달을가졌으며기타특이사항은없었다. 이학적소견 : 신장 163.3 cm (upper segment : 64.5 cm, lower segment : 98.9 cm), 완폭 (arm span) 173 cm, 체중 53 kg이었으며외형은고등학생정도로보이며음성은애성 (child voice) 이었다 (Fig. 1). 입원당시의생체징후는혈압 100/70 mmhg, 맥박수 70/min, 호흡수 18/min, 체온 36.6 로정상이었다. 두부및안면의기형은없었고턱수염이없었으며냄새를맡지못하였다. 흉부검사상호흡음은정상이었고심박동은규칙적이었으며심잡음은들리지않았으나미약한양측유방비대가있었다. 복부소견상간이나비장종대는없었으며종괴는촉지되지않았다. 양측의액와모는보이지않았고비뇨생식기소견상외부생식기모양은정상이었으나음모는적었으며양측고환은음낭안에는있었으나양고환의크기가 1 2 cm, 음경의길이는 3.5 cm로성성숙도 (Tanner stage) II의소견을보였다 (Fig. 2). 신경학적검사는정상이었다. 검사실소견 : 말초혈액검사에서혈색소 12.9 g/dl, 백혈구 8.600/mm 3, 혈소판 /mm 3 이었고혈청생화학검사상공복혈당 461 mg/dl, 당화혈색소 20.8%, 총 - 97 -
- 대한내분비학회지 : 제 20 권제 1 호 2005 - Table 1. LHRH Stimulation Test Hormone 0분 30분 90분 LH (1.8-5.2) 2.7 1.0 3.4 FSH (2.9-6.21) 2.9 1.0 5.5 단위 IU/mL Table 2. Combined Pituitary Stimulation Test 0분 30분 60분 ACTH (pg/ml) 35 42 77 Cortisol (ug/dl) 17.6 14.3 30.1 GH (ng/ml) 5.82 2.53 17.7 Prolactin (ng/ml) 11 48.1 36.6 LH (IU/mL) 1.0 2.11 3.55 FSH (IU/mL) 1.0 1.85 3.49 TSH (uiu/ml) 1.7 8.3 7.0 단백 6.0 mg/dl, 알부민 4.0 mg/dl,, 총빌리루빈 0.7 mg/dl, AST 16IU/L, ALT 12IU/L, BUN 12.9 mg/dl, creatine 0.5 mg/dl, 총콜레스테롤 223 mg/dl, 중성지방 8.6 mg/dl이었으며혈청전해질검사상나트륨 133 meq/l, 칼륨 4.6 meq/l, 총칼슘 8.9 meq/l, 인 4.6 meq/l이었다. 호르몬검사에서공복 C-peptide 0.39 ng/ml이었고 testosterone 0.47 ng/ml, 황체형성호르몬 1.00 miu/ml, 난포자극호르몬 1.1 miu/ml로모두저하되어있었다. 성선자극호르몬분비호르몬자극검사에서황체호르몬과난포자극호르몬의반응은모두저하되어있었고 (Table 1), 복합뇌하수체자극검사에서성선호르몬을제외한다른뇌하수체전엽호르몬은정상반응을보였다 (Table 2). 염색체검사 : 정상남자핵형인 46, XY 유전자검사 : FISH (fluorescent in situ hybridization) 방법을이용하였으며 Xp22.3에위치한 KAL 유전자결실은관찰되지않았다 (Fig. 3) 방사선학적소견 : 흉부 X-선촬영은정상이었고음낭및골반초음파상 1cm 크기의고환이양쪽음낭에위치하고있었으며경정맥신우조영술과복부초음파에서우측신장이보이지않았다 (Fig. 4). 터키안자기공명촬영에서뇌하수체의이상소견은없었으나후각 Fig. 3. FISH shows normal KAL 1 gene located in 22.3 region of short arm of X-chromosome. Fig. 4. Abdominal USG shows non-visualization of right kidney. 구 (olfactory bulb) 와후각로 (olfactory tract) 의무형성소견이관찰되었다 (Fig. 5). - 98 -
- 이은정외 12 인 : 일측성신무형성증과당뇨병을동반한칼만증후군 1 예 - Fig. 5. Sellar MRI shows bilateral absence of both olfactory bulb and olfactory sulci. 골밀도검사 : 환자의요추 X-선촬영에서흉추와요추전반에걸친골소실소견이관찰되었고이중에너지방사선흡수법 (DEXA, LUNAR R, EXAP 0009) 에의한골밀도측정결과 L2-L4 부위의 T score가 -3.8 로심한골다공증소견이관찰되었다. 대퇴골경부에서의 T score는 -2.0이었다. 치료및임상경과 : 환자는당뇨병의치료로식사조절과인슐린치료를시작하여혈당을조절하였고사춘기발달을유도하기위해격주로 testosterone 100 mg 을투여하였으며현재는 testosterone을 200 mg으로증량하여투여하면서외래추적관찰중이다. 고 칼만증후군은격리성성선자극호르몬결핍중가장흔한형태로서, 후각신경계의발육부전 (agenesis) 이나형성부전 (hypoplasia) 과관련되어사춘기발달지연의임상양상과동반되는무후각증이나중증의저후각증을특징으로하는유전질환이다. 성선자극호르몬유리호르몬신경원은발생학적으로후각신경원과같은이행경로를공유하여태생기에후각판 (olfactory placode) 의상피세포에서발생하여 찰 시상하부로이동하게되는데칼만증후군에서는이런신경원이동을촉진하는단백질의유전적이상이발생되고이로인하여성선자극호르몬유리호르몬신경원과후각신경원이공통경로를이루는이행에결함이생겨저성선자극호르몬성선기능부전과후각상실이발생하게된다 [2,10]. 칼만증후군은유전적으로이질성을나타내어성염색체관련또는상염색체우성, 상염색체열성등의다양한유전형식이보고되어있는데, 지금까지알려진관련유전자변이는성염색체와관련된형태를보이는 Kallmann syndrome 1(KAL 1) 의돌연변이와상염색체우성을나타내는 fibroblast growth factor receptor 1 (FGFR 1 또는 KAL 2) 의돌연변이이다 [11]. KAL 1 유전자는 Xp22.3에위치하며 210 kb 크기로 14개의액손으로구성되어있으며 Anosmin-1이라명명하는세포외기질당단백질을암호화하고원시후구 (primitive olfactory bulb) 와신장을포함하는여러배아조직과기관에서표현되어 [11] 형태형성과후기신경분화에주요한기능을담당하는것으로생각되고있다 [6]. 칼만증후군환자들에서 KAL 1 유전자의과오돌연변이 (missense mutation) 와난센스변이 (nonsense mutation), 접합부의변이 (slice site mutation), 결실등다양한형태의유전자결함이보고되고있다 [2,11 13]. 이러한 KAL 1 유전자돌연변이는성염색체관련유전형태로발현되는가족성칼만증후군환자의 60% 에서, 산재성발현칼만증후군환자의 10~15% 에서발견된다 [11 15]. FGFR 1 유전자는 8p11.2-12에위치하며 55 kb 크기로 18개의액손으로구성되어있으며당단백질결합조직형성세포성장인자수용체 (glycoprotien fibroblast growth factor receptor) 를암호화하고골격계조직, 내이, 문측전뇌 (rostral forebrain) 등의여러배아조직과기관에서표현된다. FGFR 1 유전자역시여러형태의유전적결함들이보고되고있고칼만증후군환자의 10% 정도에서발견되고있다 [16]. 발병률은남자의경우 10,000명당 1명, 여자의경우는 50,000명당 1명으로알려져있다 [3]. 칼만증후군에서는이차적성선호르몬부전과후각기능장애이외에도다양한동반장애들이보고되고있는데, KAL 1 돌연변이양성의칼만증후군환자들의 - 99 -
- 대한내분비학회지 : 제 20 권제 1 호 2005 - 경우는선천성양손공동운동 (mirror hand movement) 과일측성신장무형성증을나타나며 [12 15], Xp22.3 부위를포함하는인접유전자이상인경우는어린선 (ichthyosis), 정신지체, 연골발육부전 (chondrodysplasia), 작은신장, 안구백색증 (ocular albinism) 등의동반이보고되어있고 [2] FGFR 1 유전자돌연변이양성의경우는공동운동과구개열, 치아발육부전등이보고되어있다 [16]. 그러나구개열과치아발육부전은 FGFR 1 유전자돌연변이가없는경우에도동반되어보고되며, 그밖에도근골격계이상 (short 4th metacarpals, syndactyly), 짧은쇄골, 요족 (pes cavus), 후비공폐쇄 (choanal atresia), 일측성감각신경난청, 융모망막결손 (chorioretinal coloboma) 등이성염색체관련형뿐아니라다른유전형및산재성형태에서도보고되고있다 [1,2,6,17 22]. 또한유전형질의표현율도항상완전하지않아칼만증후군의특징인후각기능장애도실제적으로모든환자들에서동반되는것이아니라약 80% 정도에서동반되는것으로보고되며 [6] 일란성쌍생아에서의불일치도보고된바있고, 동일한유전적결함을가진가족내에서도어떤구성원은성선호르몬부전만나타나고다른구성원은후각기능장애나공동운동 (synkinesis), 일측성신장무형성증등의다양한표현형이보고되어있다 [23]. 이는유전적인결함이임상적으로표현되기위해서는유전적인자와함께후성 (epigenetic) 인자가필요하다는것을의미한다 [7]. 본증례의경우는가족력이없이산재성으로발현되었으나우측신장무형성증이동반되어 KAL 유전자결함의가능성이기대되었으나형광교잡법 (fluorescent in situ hybridization: FISH) 을이용한검사에서 Xp22.3에위치한 KAL 유전자결실은관찰되지않았다. 국내에서가족력이확인된경우는보고되었으나 [5,9] 아직까지유전자결함이확인된칼만증후군의보고는없다 [2,7,8,24]. 신장무형성증이외에증례환자에서는당뇨병이동반되었는데, 당뇨병의경우, Jeffery 등이 23명의칼만증후군환자들중 4명에서동반됨을보고하였고 [1] 이후몇몇동반보고가있었지만 [25,26] 우연한기회발현인지아니면이증후군의일부인지는아직분명하지않다. 당뇨병은남성성선호르몬부전중가장흔한형태로본증례의감별진 단이되었던클라인펠터증후군에서인슐린저항성과관련되어빈도가높은것으로알려져있다 [27]. 칼만증후군의진단은동반되는여러가지기형을바탕으로성선호르몬검사와염색체검사, 방사선적검사등을종합하여판단할수있는데, 성선자극호르몬부하검사에대한황체형성호르몬, 난포자극호르몬의반응을보면무반응과난포자극호르몬단독반응, 황체형성호르몬단독반응, 난포자극호르몬및황체형성호르몬정상반응등매우다양하게나타날수있다. 그러나성선자극호르몬을여러번투여할때는대부분황체형성호르몬과난포자극호르몬이증가하게되며특히, 생리적용량을박동성방법으로투여하면정상분비능이회복되는것으로알려져있다 [5]. 본증례의경우는황체형성호르몬, 난포자극호르몬모두에서반응을보이지않았다. 또한자기공명촬영을통해후구 (olfactroy sulci) 나후삭의무형성을확인하는것도도움이되는데 [8] 증례의경우도자기공명영상에서후각구와후각로의무형성을확인할수있었다. 치료는 3가지로구분할수있는데첫째는조기진단을하여정상적인사춘기발달을할수있도록성선스테로이드를복용시키는것이며둘째는골질량과정상적인인격발달이이루어지도록성인이될때까지치료를유지하며셋째는임신을하기위해서는성선자극호르몬혹은박동성의성선자극호르몬분비호르몬을투여하는것이다 [8]. 우선정상적인성기능을원하는경우 2주마다 50~100 mg의 testosterone 투여로시작하여 200~300 mg으로증량하여사용할수있는데, 이경우정자생성을유도할수는없으며장기간사용하면전립선암, 간기능장애, 혈구생성촉진, 유방비대등의합병증이발생할수있기때문에일시적인방법으로이용된다 [4]. 아이를갖기위해서는 human chorionic gonadotropin (hcg) 2000~4000 IU와 human menoapuse gonadotropin (hmg) 15 300 IU를 1주에 3번함께사용하거나 [4] 성선자극호르몬분비호르몬의간헐적펌프요법으로매회당 5~20 μg씩 60분, 90 분또는 120분간격으로정맥주사나피하주사를사용해야한다 [5]. - 100 -
- 이은정외 12 인 : 일측성신무형성증과당뇨병을동반한칼만증후군 1 예 - 요약저자들은성선자극호르몬단독결핍증의한형태로무후각증또는중증의저후각증과동반되어성선기능부전증이나타나는칼만증후군환자에서일측성신무형성증과당뇨병을동반한경우를경험하였기에문헌고찰과함께보고하는바이다. 참고문헌 1. Jefferey ML, Alan DR, Bevery JW, Saul WR: Syndrome of anosmia with hypogonadotropic hypogonadiam(kallmann syndrome). Am J Med 73:506-519, 1982 2. 박기현, 모형진, 김진영, 김정연, 배상욱, 이병석, 김인규, 김세광, 김경아, 안용호 : 칼만증후군환자에서 KAL 유전자와성선자극호르몬유리호르몬수용체에관한유전자의분석. 대한내분비학회지 14:645-656, 1999 3. Jones J, Kemmann E: Olfacto-genital dysplasia in the female. Obstet Gynecol Annu 5:443-449, 1976 4. 조용욱, 한세환, 오도연, 황성규, 김선주, 이현철, 허갑범 : 칼만증후군 (Kallmann's Syndrome) 2예. 대한내분비학회지 5:308-313, 1990 5. 박은철, 이기섭, 이종찬, 강문호 : 오누이에게발생된 Kallmann 증후군 2예. 상염색체우성또는 X- 염색체우성유전. 대한내과학회지 39:389-394, 1990 6. 전현정, 고병성, 김도형, 배장환, 오태근, 강승백 : Slipped Capital Femoral Epiphysis를동반한 Kallmann's Syndrome 1예. 대한내분비학회지 11: 318-323, 1996 7. 남윤성, 이숙환, 곽인평, 윤태기, 차광열 : KALIG-1 유전자음성을보인격리성성선자극호르몬부족증 1례. 대한불임학회지 25:293-297, 1998 8. 남윤성, 이숙환, 한세열, 윤태기, 차광열 : 후각구형성부전을동반한칼만증후군 1례. 대한불임학회지 26:281-285, 1999 9. 남윤성, 이숙환, 이우식, 박찬, 김종욱, 차광열 : 상염색체우성으로유전된칼만증후군 1례. 대한불임학회지 26:491-495, 1999 10. Schwanzel-Fukuda M, Bick D, Pfaff DW: Luteinzing hormone-releasing hormone (LHRH)- expressing cells do not migrate normally in an inherited hypogonadal (Kallmann) syndrome. Brain Res Mol Brain Res 6:311-326, 1989 11. Sato N, Katsumata N, Kagami M, Hasegawa T, Hori N, Kawakita S, Minowada S, Shimotsuka A, Shishiba Y, Yokozawa M, Yasada T, Nagasaki K, Hasegawa D, Hasegawa Y, Tachibana K, Naiki Y, Horikawa R, Tanaka T, Ogata T: Clinical assessment and mutation analysis of Kallmann syndrome 1 (KAL1) and fibroblast growth factor receptor 1 (FGFR1, or KAL2) in five females and 18 sporadic patients. J Clin Endocrinol Metab 89:1079-1088, 2004 12. Izumi Y, Tatstumi K, Okamoto S, Ogawa T, Hosokawa A, Matsuo T, Kato Y, Fukui H, Amino N: Analysis of the KAL1 gene in 19 Japanese patients with Kallmann syndrome. Endocr J 48:143-149, 2001 13. Hardelin JP, Levilliers J, Blanchard S, Carel JC, Leutenegger M, Pinard-Bertelletto JP, Bouloux P, Petit C: Heterogeneity in the mutations responsible for X chromosome-linked Kallmann syndrome. Hum Mol Genet 2:373-377, 1993 14. Georgopoulos NA, Pralong FP, Seidman CE, Seidman JG, Crowley WF Jr, Vallejo M: Genetic heterogeneity evidenced by low incidence of KAL-1 gene mutations in sporadic cases of gonadotropin-releasing hormone deficiency. J Clin Endocrinol Metab 82:213-217, 1997 15. Oliveira LM, Seminara SB, Beranova M, Hayes FJ, Valkenburgh SB, schipani E, Costa EM, Latronico AC, Crowley WF Jr, Vallejo M: The importance of autosomal genes in Kallmann - 101 -
- 대한내분비학회지 : 제 20 권제 1 호 2005 - syndrome: genotype-phenotype correlations and neuroendocine characteristics. J Clin Endocrinol Metab 86:1532-1538, 2001 16. Dode C, Levilliers J, Dupont JM, De Paepe A, Le Du N, Soussi-Yanicostas N, Coimbra RS, Delmaghani S, Compain-Nouaille S, Baverel F, Pecheux C, Le Tessier D, Cruaud C, Delpech M, Speleman F, Vermeulen S, Amalfitano A, Bachelot Y, Bouchard P, Cabrol S, Carel JC, Delemarre-van de Waal H, Goulet-Salmon B, Kottler ML, Richard O, Sanchez-Franco F, Saura R, Young J, Petit C, Hardelin JP: Loss-offunction mutations in FGFR1 cause autosomal dominant Kallmann syndrome. Nat Genet 33: 463-465, 2003 17. White BJ, Rogol AD, Browns KS, Lieblich JM, Rosen SW: The syndrome of anosmia with logy 39:223-226, 1989 21. Kertzman C, Robinson DL, Sherins RJ, Schwankhaus JD, McClurkin JW: Abnormalities in visual spatial attention in men with mirror movements associated with isolated hypogonadotropic hypogonadism. Neurology 40:1057-1063, 1990 22. Bick D, Schorderet DF, Price PA, Campbell L, Huff RW, Shapiro LJ, Moore CM: Prenatal diagnosis and investigation of a fetus with chondrodysplasia punctate, ichthyosis, and Kallmann syndrome due to an Xp deletion. Prenat Diagn 12:19-29, 1992 23. Kirk JM, Grant DB, Besser GM, Shalet S, Quinton R, Smith CS, White M, Edwards O, Bouloux PM: Unilateral renal aplasia in X-linked Kallmann's syndrome. Clin Genet 46: hypogonadotropic hypogonadism: a genetic study of 18 new families and a review. Am J Med Genet 15:417-435, 1983 18. Tuck RR, O'Neill BP, Gharib H, Mulder DW: Familial spastic paraplegia with Kallmann's syndrome. J Neurol Neurosurg Psychiatry 46: 671-674, 1983 19. Sunohara N, Sakuragawa N, Satoyoshi E, Tanae A, Shapiro LJ: A new syndrome of anosmia, ichthyosis, hypogonadism, and various neurological manifestations with deficiency of steroid sulfatase and arylsulfatase C. Ann Neurol 19: 174-181, 1986 20. Schwankhaus JD, Currie J, Jaffe MJ, Rose SR, Sherins RJ: Neurologic findings in men with isolated hypogonadotropic hypogonadism. Neuro 260-262, 1994 24. Lee SH, Han JH, Cho SW, Lee WH, Cha KY, Lee MH: Mutation analysis of the KAL gene in female patients with gonadotropin-releasing hormone deficiency. Yonsei Med J 45:107-112, 2004 25. Mano T, Yamamoto M, Suzuki K: A case of two successful deliveries by a women with Kallmann syndrome and NIDDM. Nippon Naibunpi Gakkai Zasshi 67:57-64, 1991 26. Jenkin A, Renner D, Hahn F, Larsen J: A case of primary amenorrhea, diabetes and anosmia. Gynecol Endocrinol 14:65-70, 2000 27. Nielsen J: Diabetes mellitus in patients with aneuploid chromosome abberations and their parents. Humangenetik 16:165-170, 1972-102 -