용혈성 빈혈의 원인은 다양하다.
유전성 구상적혈구증 (Hereditary spherocytosis, 유전구형적혈구증)은 용혈성 빈혈 중 하나로, 적혈구막 이상에 의한 것이다.
적혈구막 이상에 의한 빈혈 중 비교적 흔하다.
대부분 상염색체 우성 (autosomal dominant, AD)으로 유전되고 드물게 상염색체 열성 (autosomal recessive)으로 유전되기도 한다. 자발적 (spontaneous)으로 발생하기도 한다.
적혈구막 단백 결함이 원인인데 spectrin ankyrin, protein 4.2, band 3 등의 단백질과 관련이 있다.
임상소견으로는 빈혈 (anemia), 비장비대 (splenomegaly), 황달 (jaundice) 등이 있고, 1/4 (25%)에서는 빈혈 없이 경한 비장비대만 관찰되기도 한다.
검사소견
일반적인 혈관외 용혈성 빈혈 (extravascular hemolytic anemia) 소견 (간접 빌리루빈 (indirect bilirubin) 증가, 합토글로빈 (haptoglobin) 감소, 적혈구 조혈 항진, 망상적혈구 (reticulocyte) 증가 등)을 보인다.
직접항글로불린검사 (direct antiglobulin test, DAT) 음성
적혈구 삼투압 취약성 (osmotic fragility) 증가
구형 적혈구 (구상 적혈구, spherocyte) 관찰
spherocyte는 이 질환의 큰 특징 중 하나이지만 이러한 적혈구는 다른 다양한 상황에서도 관찰될 수 있으므로 이 질환에만 국한되는 소견은 아니다.
세포 표면적이 감소하므로 MCV는 정상 또는 약간 감소, MCHC는 흔히 증가되어 있다.
* 삼투압 취약성 검사 (Osmotic fragility test)
적혈구를 여러 농도의 NaCl 용액과 반응시킨다.
NaCl 농도가 늦은 곳에서 높은 곳으로 수분이 이동하여 평형을 이루려고 하는데
수분이 적혈구 내로 많이 이동하면 적혈구가 팽창하여 터져서 용혈이 된다.
구형 적혈구 (spherocyte)는 삼투압 취약성이 증가 (취약해져 있다.)되어 있어서
반응시키는 NaCl 농도가 별로 낮지 않은데도 벌써 용혈이 발생하게 된다.
(높은 농도의 NaCl에서부터 용혈이 발생)
용혈되는 정도를 분광광도계로 측정하여 NaCl 농도별 용혈된 비율(%)을 그래프로 나타낸다.
정상적인 적혈구는 일반적으로 0.5% 농도의 NaCl에서 용혈이 시작되어 0.3%에서 완료된다.
구형 적혈구 (spherocyte)는 용적 당 표면적 비가 감소되어 있어서 정상 적혈구만큼 팽창할 수 없고 금방 용혈된다.
더 높은 농도에서 용혈이 시작되어 0.4-0.5%에서 완전히 용혈된다.
환자의 적혈구의 1-2% 이상이 구형적혈구 (spherocyte)여야 검사에서 양성이 나온다.
경미한 경우 검사가 정상으로 나올 수 있다.
37도씨에서 24시간 배양하여 검사하면 용혈이 증가하고 민감도를 높일 수 있다.
참고로 삼투압 취약성이 감소하는 질환/상태로는 지중해빈혈 (thalassemia), 겸상적혈구증 (sickle cell disease), 표적적혈구 (target cell)가 있다.
* 자가용혈검사 (Autohemolysis test)
혈액 검체를 37도씨 시험관에서 1-2일 배양하면 glucose, ATP가 소모되면서 적혈구가 구형화되어 용혈이 발생한다.
정상 혈액은 0.2-2.0%의 용혈을 보이고 배양 전에 glucose를 첨가하면 0-0.9%로 용혈이 감소한다.
구형적혈구증 (spherocytosis)에서는 용혈(%)이 증가하고 glucose를 첨가하면 용혈은 감소한다.
Glucose 첨가에 의해 용혈이 교정되지 않는 경우는 적혈구막 이상보다는 pyruvate kinase deficiency (피루빈산염키나아제 결핍) 등의 적혈구 대사 이상일 가능성을 고려해야 한다.
이 검사는 유전구형적혈구증 진단의 민감도와 특이도는 낮으나, 다른 종류의 유전성 비구형적혈구 용혈빈혈을 감별하는 데에 도움이 된다.
* 적혈구막 단백성분 검사 (RBC membrane protein analysis)
적혈구막에서 추출한 단백성분을 SDS-PAGE (polyacrylamide gel electrophoresis)에서 전기영동 후 농도계 (densitometry)로 각 단백질 성분의 양적, 질적 분포를 조사하는 방법이다.
적혈구 막의 특정 단백의 이상을 80%정도 밝혀낼 수 있다.
특정 단백 이상을 확인한 후 의심되는 원인 유전자에 대한 DNA 분석을 시행할 수도 있다.
최근에는 분자유전학적 분석 방법이 발달되어 각종 적혈구막 단백질 관련 유전자들을 검사하는 것이 예전보다는 수월해졌다.