강직성 척추염의 발병 원인과 유전적 요인 분석

1. 강직성 척추염의 발병 원인 – 면역 체계의 오작동과 염증 반응

강직성 척추염(Axial Spondyloarthritis, AS)은 면역 체계의 이상 반응으로 인해 발생하는 만성 염증성 질환이다. 일반적으로 면역 시스템은 신체를 보호하는 역할을 하지만, 강직성 척추염에서는 면역 체계가 오작동하여 자신의 관절과 인대를 공격하게 된다. 특히, 척추와 천장관절(골반과 척추를 연결하는 관절)에 지속적인 염증이 발생하면서 점차 관절이 굳어지는 과정이 진행된다.

면역 반응이 과활성화되는 정확한 원인은 아직 밝혀지지 않았지만, 자가면역 질환과 자가염증성 질환의 특성이 혼합된 형태로 나타난다. 즉, 면역 시스템이 체내의 정상적인 조직을 공격하는 자가면역적 요소와, 특정 감염이나 외부 요인에 의해 과도한 염증 반응이 촉진되는 자가염증적 요소가 함께 작용하는 것이다.

염증 반응이 지속되면서 TNF-α(종양괴사인자)와 IL-17(인터루킨-17) 같은 염증성 사이토카인이 증가하는데, 이는 강직성 척추염의 주요한 염증 유발 물질로 작용한다. 이 과정에서 염증이 만성화되면 척추뼈가 점차 새로운 뼈 조직으로 대체되면서 강직이 발생하게 된다. 따라서 강직성 척추염은 단순한 근골격계 질환이 아니라 면역 시스템의 이상으로 인해 전신적으로 영향을 미칠 수 있는 질환이다.

2. 강직성 척추염과 HLA-B27 – 유전적 요인의 핵심 역할

강직성 척추염의 발병과 가장 밀접한 관련이 있는 유전자는 **HLA-B27(인간 백혈구 항원 B27)**이다. HLA-B27은 면역 시스템에서 중요한 역할을 하는 유전자로, 특정 단백질을 생성하여 면역세포가 자기와 비자기를 구별하는 데 도움을 준다. 그러나 강직성 척추염 환자의 대부분(서구권에서는 약 90%, 아시아권에서는 약 60~80%)이 HLA-B27 유전자를 보유하고 있는 것으로 알려져 있다.

HLA-B27이 강직성 척추염을 유발하는 기전은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 주요한 가설은 다음과 같다.

1. 비정상적인 단백질 접힘(Misfolding Hypothesis)
   • HLA-B27 단백질이 정상적으로 접히지 않고 세포 내에서 오랫동안 머물면서 염증 반응을 촉진한다는 이론이다.
2. 자가면역 반응 활성화(Autoimmune Hypothesis)
   • HLA-B27이 특정 감염과 결합하면서 면역 시스템이 이를 공격하도록 유도하고, 이 과정에서 척추와 관절에도 면역 반응이 과도하게 일어나는 것으로 추정된다.
3. 마이크로바이옴과의 관계(Gut Microbiota Hypothesis)
   • 장내 세균(마이크로바이옴)의 불균형이 강직성 척추염을 유발할 가능성이 있으며, HLA-B27을 보유한 사람은 특정 유해균에 대한 반응이 더 강할 수 있다.

그러나 HLA-B27을 가지고 있다고 해서 반드시 강직성 척추염이 발병하는 것은 아니다. 실제로 HLA-B27을 가진 사람 중 강직성 척추염을 겪는 비율은 약 5~10%에 불과하다. 즉, HLA-B27은 강직성 척추염 발병 가능성을 높이는 요인일 뿐, 절대적인 발병 원인은 아니라는 것이다.

3. 강직성 척추염의 환경적 요인 – 감염과 장내 미생물의 역할

강직성 척추염의 발생에는 유전적 요인뿐만 아니라 다양한 환경적 요인도 영향을 미친다. 특히, 장내 미생물(마이크로바이옴)과 특정 감염이 면역 시스템을 자극하여 질병을 유발할 가능성이 높다는 연구 결과가 많다.

• 장내 세균과 면역 반응
  강직성 척추염 환자들은 크론병이나 궤양성 대장염과 같은 염증성 장 질환(IBD, Inflammatory Bowel Disease)과 연관성이 높다. 이는 장내 세균이 면역 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 하기 때문으로 보인다. 특히, 장내 미생물 불균형이 발생하면 장 점막이 손상되고, 이 과정에서 면역 시스템이 과민 반응을 일으켜 강직성 척추염을 촉진할 수 있다.
• 감염과 면역 활성화
  특정한 세균 감염이 강직성 척추염을 유발할 가능성이 제기되고 있다. 예를 들어, 클렙시엘라(Klebsiella) 같은 장내 세균이 강직성 척추염 환자에게서 높은 비율로 발견되며, 이 세균이 면역 반응을 과도하게 자극할 수 있다는 가설이 있다.

이러한 연구 결과들은 강직성 척추염이 단순한 유전적 질환이 아니라, 환경적 요인이 면역 반응을 어떻게 조절하는지에 따라 질병이 발생할 수 있음을 시사한다.

4. 강직성 척추염의 다인자적 발병 메커니즘 – 유전과 환경의 상호작용

강직성 척추염은 단순히 유전적 요인 하나로 발병하는 것이 아니라, 유전과 환경이 복합적으로 작용하여 발생하는 다인자성 질환이다. HLA-B27과 같은 유전적 요소가 발병 위험을 높이지만, 환경적 요인(감염, 장내 미생물, 생활 습관 등)이 병의 발현을 결정하는 중요한 역할을 한다.

최근 연구에서는 강직성 척추염의 치료 방향을 단순한 항염 치료에서 벗어나, 면역 조절 및 장내 미생물 환경 개선을 포함한 포괄적인 접근 방식으로 발전시키고 있다. 예를 들면:

• 생물학적 제제(TNF-α 억제제, IL-17 억제제)는 면역 시스템을 조절하여 질병 진행을 억제한다.
• 프로바이오틱스 및 식이요법을 활용하여 장내 세균 균형을 맞추는 것이 염증 완화에 도움을 줄 수 있다.
• 유전자 연구 및 맞춤형 치료를 통해 개인의 유전적 특성과 환경적 요인을 고려한 새로운 치료법이 개발되고 있다.

결국, 강직성 척추염은 단순한 유전적 질환이 아니라, 면역 시스템과 환경적 요인이 복합적으로 작용하는 자가면역 질환의 한 형태로 이해해야 한다. 조기 진단과 적극적인 관리가 중요하며, 유전적 요인을 가진 경우에도 생활 습관을 개선하고 정기적인 검진을 받는 것이 발병을 예방하는 데 도움이 될 수 있다.