환경생물공학 수업수업노트-6: 기형과 암

-차 례-

1. 기형의 원인

(1) 기형아의 원인

(2) 탈리도마이드 사건

(3) 약물복용시기와 가형 유발

(4) 임신기간 중 주의하여야 될 약물

2. 암의 원인

(1) 암의 정의

(2) 암의 역사

(3) 암의 종류

(4) 발암확율 및 치유율

(5) 암세포의 특징

(6) 암의 유발원

(7) 암의 치유법

(8) 암의 예방법

3. 흡연 현황

(1) 현재 흡연률

(2) 국가별 흡연률

(3) 담배세금과 흡연비율과의 관계 (남아프리카 공화국)

● 참고자료

1. 국립암센터 (http://www.ncc.re.kr)

(1) 연구소

(2) 부속병원

   1) 한국원자력의학원: 원자력병원

   2) 동남권원자력의학원 (http://www.dirams.re.kr): 암센터

(3) 국가암관리사업본부

   1) 국가암정보센토 (http://cancer.go.kr):암통계

   2) 국가암검진사업 정보시스템

2. 국민건강보험공단 (http://www.nhis.or.kr)

-강 의 내 용-

1. 기형의 원인

(1) 기형아의 원인

   1) 수치적인 원인

       a. 원인불명 : 60%

       b. 다인자성 유전질환 (유전 및 환경요인) : 20%

       c. 단일 유전인자 질환 (우성, 열성, 반성) : 7.5%

       d. 염색체 숫자, 구조 이상 : 6%

       e. 임신부 질환 : 3%

       f. 임신부 감염 : 2%

       g. 약물 복용 및 방사선 노출 : 1.5%

   2) 형태적 원인

        a. 유전적인 요인 

           ① 임신초기 유산의 50%가 유전학적으로 염색체에 이상이 있는 것

           ② 자연유산은 심한 기형아가 미리 도태되는 자연현상의 하나

           ③ 난자와 정자가 결합한 다음 7주 되었을 때 대부분의 태아구조가 완성

           ④ 기형아가 생기는 극히 중요한 시기는 임신 초기

        b. 환경적인 요인 

          ① 술, 담배, 약물; 태아에게 주로 중독을 일으키거나 태반혈액 순환장애

          ② 방사선: 계속적으로 방사선에 노출될 경우에는 위험

          ③ 고열: 고열이 지속되면 태아의 성장에 나쁜 영향

        c. 감염으로 인한 요인

          ① 성병: 매독은 태아에게 감염되어 유산, 조산, 사산, 선천성 매독 증세

          ② 풍진: 심장병, 정신박약, 백내장, 청력장애 등의 기형을 유발

          ③ 유행성 감기: 임신 중에는 산모의 면역기능이 저하되므로 오래 지속

          ④ 간염: 산모로부터 감염되어 생길 수 있으므로 신생아 예방접종이 필요

(2) 탈리도마이드 (thalidomide) 사건

   1) 1957년 독일의 혜미․그뤼넨탈사에서 개발된 수면제

   2) 탈리도마이드는 임신 초기에 나타나는 임신구토(입덧)를 방지

   3) 탈리도마이드를 복용한 임신부가 기형아를 출산하는 사건이 발생

   4) 팔과 다리가 없어지고 손이 어깨에 붙는 기형아

   5) 임신 초기 3개월 이내에 이 약을 복용한 경우 유전자의 이상을 일으킴

   6) 독일에서도 5,000명 이상의 기형아가 출산

   7) 영국에서도 500명 이상의 기형아가 출산

   8) 피해사례의 예

(3) 약물 복용시기와 기형 유발

   1) 난자와 정자의 만남(수정)은 월경주기의 제14일 경에 이루어짐

   2) 자궁내벽에 자리를 잡기(착상)까지는 6-7일이 소요

   3) 보통 임신 주수는 마지막 월경 제1일을 0주 0일로 잡아 계산

   4) 난세포기 (무영향기)

        a. 수정란의 착상이전 시기로 기형 유발이 불가능

        b. all or none

   5) 기관형성기(절대 과민기)

        a. 임신 3주에서 7주말까지

        b. 중추신경계, 심장, 소화기, 사지 기형유발

   6) 태아기

        a. 임신 8주 이후로 각 기관의 기능조직이 성숙되는 시기

        b. 외형상의 큰 기형 유발은 적음

        c. 임신 8주 - 15주말 (상대과민기)

           * 중요기관 형성완료, 구개, 외음부생식기 완성 단계

           * 최기성 약물의 신중투여

        d. 임신 16주 - 26주말

           * 최기형은 거의 없거나 있으면 작은 기형

           * 그러나 태아의 기능발육에 영향 (발육억제, 자궁내 사망등)

   7) 분만기

        a. 27주 - 분만까지의 시기

        b. 태아의 대사기능 미숙으로 약물이 태아 체내에 장기간 머물며 작용을 나타냄

   8) 태아의 발생과 탈리도마이드의 영향

        a. 사람의 태아는 수태된지 42일 이내에 작은 팔다리가 생김

        b. 이 시기에 탈리도마이드를 복용하면 100% 가까이 태아에서 기형 유발

(4) 태아의 발생과 형성

         http://homepage.smc.edu/wissmann_paul/anatomy2textbook/

(4) 임신기간 중 주의하여 복용하거나 피해야 하는 약물

   1) 항암제

   2) 혈당강하제

   3) 여성호르몬제와 경구피임약

   4) 비타민 결핍 또는 과잉

   5) 스트렙토마이신

   6) 해열진통제

   7) 부신피질 호르몬제

   8) 비스테로이드성 소염제

   9) 이뇨제

  10) 퀴닌

  11) 항갑상선제

  12) 신경안정제

  13) 아편계 진통제

  14) 테트라사이클린 계열

  15) 항우울제

  16) 설폰아마이드 계열

  17) 토브라마이신

  18) 알콜

2. 암의 원인 (참고: 국가암정보센터, http://www.cancer.go.kr)

(1) 암의 정의

   1) 정상세포가 암세포로 전이하여 무한정으로 증식

   2) 주변의 정상조직을 파괴

(2) 암의 역사

   1) 1억 3천만년 전에 살던 공룡에서도 암의 증거가 발견

   2) 인류 역사상 최초의 암은 5천년 전 이집트의 미이라에서 발견된 뼈에 생긴 암

(3) 암의 종류

   1) 우리 몸에 발생하는 암은 약 270가지

   2) 발생 세포의 종류에 따라 선암, 편평상피암, 점액암 등으로 구분

   3) 발생 장기 및 기관에 따라 위암, 간암, 폐암 등으로 구분

   4) 위암 및 폐암 사진

(4) 암세포의 특징

   1) 암세포는 하나의 정상세포에서 유래

   2) 정상적인 생체의 조절기능에서 벗어나 제멋대로 성장

   3) 암 발생 조직의 세포는 정상적인 세포로서의 기능을 상실

   4) 궁극적으로는 다른 조직으로 침범하는 이른바 전이

   5) 한 개의 암세포가 30번을 분열하면 10억 개가 되며 직경 1cm, 무게는 1g 정도

   6) 40번을 분열하면 세포의 수는 1조 개, 무게는 1kg 정도

(5) 암의 원인

(6) 암의 유발원

   1) 환경적 요인

        a. 일정한 부위를 오랫동안 자극하면 그 부분의 정상세포가 암세포로 변화

        b. 파이프 담배를 즐기는 사람은 구순암

        c. 씹는 담배를 즐기는 인도인은 구강암

        d. 뜨거운 차를 마시는 습관의 일본인은 식도암과 위암

   2) 화학적 요인

        a. 2천 가지 이상의 발암성 화학물질

       b. 자동차 배기가스, 공장굴뚝, 주택이나 건물의 난방 등에서 발생하는 매연

       c. 벤조피렌은 폐암을 일으키는 물질

       d. 비소 6가크롬 니켈 카드뮴 같은 중금속이 폐암과 관련

       e. 약 7백 50가지의 발암성 화학물질이 음용수에서 발견

   3) 물리학적 요인

        a. 오존층 파괴에 따른 자외선의 과다노출

       b. 60Hz 전자장은 발암물질

           * 미국과 스웨덴 등에서 역학적 연구

           * 송전선, 배전선, 가정용 전기기로부터 발생하는 전자파가        

           * 뇌암, 백혈병, 기형출산 등을 일으킬 수 있다는 역학적 연구 결과

   4) 생물학적 요인

       a. 육종 바이러스(Rous sarcoma virus)가 닭에서 생기는 육종의 원인

       b. 발암유전자의 활성화

           * 발암유전자는 정상세포에도 존재

           * 발암유전자를 활성화하는 변화는 점돌연변이(point mutation)

          * 염색체의 증폭(amplification)이나 전위(translocation) 등

           * 췌장암 환자의 암조직을 들여다보면 K-ras발암유전자의 약 90%가 변이

(7) 국가암등록 통계 (http://www.cancer.go.kr/ebook/104/PC/104.html)

   1) 국립암센터 중앙암등록본부

   2) 2014년 12월 23일

   3) 내용

        - 암환자 발생률 (2012)

        - 암환자 사망률 (2012)

        - 암환자 생존율 (2012)

        - 암환자 유별율 (2012)

   4) 사망원인

(8) 암의 치유법

   1) 수술용법

       a. 암 발생부위를 완전히 제거하는 방법

       b. 대부분의 고형암: 위암, 직장암, 소장암, 식도암, 간임 및 췌장암

       c. 유방암, 갑상선암, 폐암, 신장암, 난소암

   2) 화학요법

       a. 외과적 수술이 불가능한 경우: 혈액암

       b. 수술요법과 방사선 요법의 치유율을 높이기 위한 방법

       c. 항암제를 사용

       d. 식물체 추출 항암제: 택솔 (taxol)

   3) 방사선 요법

       a. 방사선을 집중적으로 쪼여 암세포를 파괴

       b. 외부방사선 치료와 근접방사선 치료

           * 외부방사선치료: 폐암, 식도암, 자궁암, 유방암

           * 내부방사선 치료: 자궁암, 항문암

   4) 면역요법

        a. 생체의 면역기능을 회복시키거나 강화시켜 환자의 저항성을 증강

        b. 면역부활제를 사용

        c. 입양면역요법

           * 환자로부터 채취한 혈액에서 분리한 림프구을 인터루킨-2로 자극

           * 림프구에서 LAK 세포(림포카인 활성살해세포)가 생산

           * 생산된 LAK 세포를 환자의 몸에 주입

   5) 호르몬요법

        a. 암의 성장을 촉진시키는 호르몬을 생산하는내분비 기관을 수술로 제거

        b. 대상 호르몬과 반대 작용을 하는 호르몬을 투여

        c. 항호르몬제를 투여

   6) 온열요법

        a. 암 조직에 열을 선택적으로 높일 수 있는 방법을 고안하여 암을 치료

        b. 암 조직은 열에 민감하고 혈관이 제대로 생성되어 있지 않아 열을 빨리 발산            못시킴

(9) 암의 예방법

   1) 영양을 골고루 섭취한다.

   2) 날마다 변화있는 식생활을 한다.

   3) 과식을 피하고 지방질의 섭취를 줄인다.

   4) 술을 알맞게 마신다.

   5) 담배를 아예 끊을 수 없다면 적게 피우도록 한다.

   6) 비타민을 적당히 섭취하고 섬유질이 들어 있는 음식을 많이 먹는다.

   7) 음식을 짜게 먹지 않도록 하고, 뜨거운 음식을 식혀서 먹는다.

   8) 탄 음식은 먹지 않도록 한다.

   9) 곰팡이가 생긴 음식은 먹지 않는다.

   10) 지나치게 햇빛을 쬐지 않도록 한다.

   11) 적당한 운동을 한다.

   12) 몸을 깨끗하게 한다.

3. 흡연 현황

(1) 현재 흡연율

   - 평생 담배 5갑 이상 피웠으며

   - 현재 담배를 피우는 만 19세 이상 성인

(3) 담배세금과 흡연비율과의 관계 (남아프리카 공화국)

● 참고자료: 동남권원자력의학원 (http://www.dirams.re.kr)

1. 중성자 가속기

코 안쪽에 어린아이 주먹만 한 크기의 암 덩어리(왼쪽 사진 가운데 흰 부분·치료전)가 자라고 있는 34세의 일본인.중입자 치료기로 16번 치료하자 26주 만에 암 세포가 완전히 사라졌다(오른쪽·치료후). [일본방사선총합연구소 제공]

2. 탄소 중입자

중입자나 양성자는 피부쪽에서는 방사선이 약하게 방출 되다가 암 세포가 있는 곳에서 강하게 분출함. X선이나 감마선은 정작 암 세포에 도달 했을 때는 약해짐. 양성자는 중입자에 비해 암세포 살상력이 떨어짐.

현재 가동 중인 중입자가속기 중 유일하게 5년 생존율 통계를 낼 수 있는 곳인 일본방사선총합연구소의 경우 5년 평균 생존율은 두경부암 68%, 폐암 56%, 간암 67%, 전립선암 93%, 자궁암 53%, 골육종 80%, 대장암 55%, 췌장암 44% 등이다. 우리나라의 2003~2007년 전체 암 환자의 5년 생존율은 평균 57.1%다.

중입자(重粒子): 치료용 중입자가속기에 사용하는 중입자는 수소보다 무거운 원소의 원자를 말한다. 탄소·네온·아르곤 등이 중입자가속기용으로 연구됐지만 그중에서 탄소가 가장 암 살상 능력이 뛰어나다.　

중입자치료기는 기존 X선 치료기에 비해 효과뿐 아니라 부작용이 적고, 환자의 고통 감소 시간 절약 등 여러 가지 장점이 있다. X선은 암세포를 향해 강하게 쏘아도 살 속으로 들어가면서 비실비실해져 버려 암세포 살상력이 떨어진다. 반면 정상 세포에 해를 많이 입힌다. 그러나 중입자는 0.1㎜의 위치까지 정확하게 암 세포를 조준해 목표 지점에서 방사선을 폭탄처럼 터지게 할 수 있어 그런 부작용이 아주 적다. 또 X선은 두서너 달 30~40회에 걸쳐 치료를 받아야 하고, 고통이 이만저만이 아니다. 중입자는 최장 10여 번이면 되고 고통도 거의 없다. 또 몸속 25㎝의 깊이까지 치료가 가능하다. 암세포 살상 능력은 X선이나 양성자에 비해 세 배나 강하다.