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Clinical Characteristics of Langerhans Cell Histiocytosis with Hypothalamo-Pituitary Involvement

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시상하부-뇌하수체를 침범한 랑게르한스 세포 조직구증에 대한 임상적 고찰

홍은실·온정헌·김정희·황보율·김진주·권정희·이정원·최세연·이은경·조선욱·신찬수 박경수·장학철·조보연·이홍규·신충호1·양세원1·김성연

서울대학교 의과대학 내과학교실, 소아청소년과학교실1

Received: 27 July 2010, Accepted: 12 September 2010 Corresponding author: Seong Yeon Kim

Division of Endocrinology, Department of Internal Medicine, Seoul National University Hospital, 101 Daehak-ro, Jongno-gu, Seoul 110-744, Korea

Tel: +82-2-2072-3216, Fax: +82-2-762-9662, E-mail: [email protected]

Clinical Characteristics of Langerhans Cell Histiocytosis with Hypothalamo-Pituitary Involvement

Eun Shil Hong, Jung Hun Ohn, Jung Hee Kim, Yul Hwang-Bo, Jin Joo Kim, Jung Hee Kwon, Jung Won Lee, Se Youn Choi, Eun Kyung Lee, Sun Wook Cho, Chan Soo Shin, Kyong Soo Park, Hak Chul Jang, Bo Youn Cho, Hong Kyu Lee, Choong Ho Shin1, Sei Won Yang1, Seong Yeon Kim

Departments of Internal Medicine and Pediatrics1, Seoul National University College of Medicine, Seoul, Korea

Background: Langerhans cell histiocytosis (LCH) is a rare disease that involves a clonal proliferation of Langerhans cells. LCH has a predilection for hypothalamo-pituitary axis (HPA) dysfunction, and this leads to diabetes insipidus (DI) and/or anterior pituitary dysfunction. Here, we describe the endocrine dysfunction and clinical characteristics of adult patients with LCH and we analyzed the differences between an adult-onset type and a childhood-onset type.

Methods: The data was obtained from a retrospective chart review of the patients with LCH that involved the HPA and who attended Seoul National University Hospital. The patients were classified into the adult-onset type (age at the time of diagnosis ≥ 16) and the childhood-onset type (age at the time of diagnosis ≤ 15).

Results: Ten patients (9 males and 1 female) were diagnosed with LCH involving the HPA. Five patients were classified as an adult- onset type and the other five patients were classified as a childhood-onset type. The median follow-up duration was 6 (3-12) years for the adult-onset type and 16 (15-22) years for the childhood-onset type. All the patients presented with DI as the initial manifesta- tion of HPA involvement. Four adult-onset patients and three childhood-onset patients had a multi-system disease. Panhypopitu- itarism developed in three adult-onset patients and in one childhood-onset patient. The pituitary lesion of the three adult-onset pa- tients had spread to the brain during the follow-up duration. In contrast, the pituitary lesion of the other two adult-onset patients without panhypopituitarism and all the childhood-onset patients had not changed.

Conclusion: DI was the initial presentation symptom of HPA involvement. Anterior pituitary hormone deficiency followed in some patients. Compared with the childhood-onset patients, the adult-onset patients were more likely to have panhypopituitarism and a poor prognosis. (Endocrinol Metab 26:38-43, 2011)

Key Words: Anterior pituitary hormone deficiency, Diabetes insipidus, Hypopituitarism, Hypothalamo-pituitary axis, Langerhans cell histiocytosis

서 론

랑게르한스세포조직구증(Langerhans cell histiocytosis, LCH)은

이전에는 histiocytosis X로알려졌던 질환으로병적인랑게르한스

세포의증식과이로인해발생하는장기침범을특징으로한다[2].

LCH의병인은잘규명되지않은상태로종양성, 면역조절이상성, 혹 은두가지를모두포함하는반응성질환이라는의견들이있다[3,4].

LCH는전신의모든장기를침범할수있는데한개의장기만을침

범한경우단기관질환(single-system disease)으로, 여러장기를침

범한경우다기관질환(multi-system disease)으로분류하고이중

조혈기관, 폐, 간, 비장의기능장애가있는경우는불량한예후를보 이므로고위험군으로간주한다[3,5-7]. LCH는특히시상하부-뇌하

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수체축을 5-50% 정도로드물지않게침범하고[8], 이에따른호르 몬이상으로요붕증(diabetes insipidus, DI)이전체환자의 15-50%

로가장흔하게발생하는것으로알려져있다[8-10].

LCH는 1년에백만명당 1-5명꼴로발생하는드문질환으로서특 히성인에서는 더욱드물게 발생하여[10] 연구의대부분은소아를 대상으로시행되었다. Arico 등[11]은 International Histiocyte Soci-

ety Registry에등록된 274명의성인환자를대상으로한연구에서

약 30%가 DI가있는다기관질환에해당한다고보고하였고다기관

질환자의 5년생존율은 91.7%였다. 발병연령이어릴수록질환의재

활성화나파종의가능성이높아더나쁜예후와관련이있으며[11],

Enriquez 등[1]은 81명의소아 LCH 환자에서전체사망률이 15%였 다고보고하였다. Kaltsas 등[12]이보고한시상하부-뇌하수체축의

침범이있는성인 LCH 환자 12명을대상으로 한연구에서는모든

환자에서 DI가있었을뿐아니라뇌하수체전엽호르몬이상이 8명 에서동반되었다. 그러나국내시상하부-뇌하수체축을침범한성인 LCH 연구는몇몇증례보고만있어[13,14] 환자수가적고임상양상 과장기적예후에대해서체계적인연구가거의이루어지지않았다.

이에 저자들은시상하부-뇌하수체축을침범한 성인 LCH 환자

10예를대상으로장기간 추적관찰한결과를통해호르몬변화를

비롯한임상적특징과예후가어떠한지에대해살펴보고자하였다. 또한기존연구들은대부분소아와성인을따로연구하였으나두군 의비교가이루어진것이거의없었기때문에발병연령에따라경 과및예후의차이가있는지에대해서도분석해보고자하였다.

대상 및 방법

연구대상은 1986년부터 2009년까지서울대학교병원에내원한랑

게르한스세포조직구증으로진단된성인환자이면서진단당시나추 적관찰기간중시상하부-뇌하수체축침범이발생한사람을선정

하였다. LCH의진단은조직검사로진단된경우와임상상및방사선

학적으로진단된경우를포함하였다. 시상하부-뇌하수체축의침범

여부에대해서는 LCH 진단과정과의심되는증상이있을때시행한

sella MRI 및호르몬기능검사를통해확인하였다.

연구방법은후향적의무기록조사를통해이루어졌다.

관련조사항목으로는질환발생시침범된장기와호르몬이상 양상, 치료방법과추적관찰을포함하였다. DI는수분제한검사

(water deprivation test)를시행하여진단하였고기저호르몬검사로

아침에채혈한혈청코르티솔, 유리티록신(free thyroxine, FT4), 삼 요오드티로닌(triiodothyronine, T3), 갑상선자극호르몬(thyroid stimulating hormone, TSH), 프롤락틴, 황체형성호르몬(luteinizing hormone, LH), 난포자극호르몬(follicle stimulating hormone, FSH), 에스트라디올(estradiol), 테스토스테론(testosterone), 인슐린유사성 장인자-1 (insulin-like growth factor-1, IGF-1)과자극검사로인슐린

내성검사(insulin tolerance test, ITT), 급속부신피질자극호르몬자 극검사(rapid adrenocorticotropic hormone stimulation test), 성선자 극호르몬분비호르몬자극검사(gonadotropin releasing hormone stimulation test)를시행하였다. 범뇌하수체기능저하증(panhypopi-

tuitarism)은뇌하수체전엽호르몬의분비가 3개이상감소된경우

로정의하였다.

치료방법은방사선치료와항암치료로분류하였고각각방사선 용량이나항암제종류에는상관없이시행여부에따라분류하였다. 치료에대한반응및예후는추가적인호르몬이상이나국소병변 의진행, 타장기침범여부로분류하였다.

통계분석은양군간의비교는 Fisher’s exact test를사용하였으며, 사용한프로그램은 SPSS version 17.0이었다.

결 과

1. 대상환자와 추적기간

총 10명이시상하부-뇌하수체축침범이있는 LCH로진단되었다. 성별은남자가 9명, 여자가 1명으로남자가대부분이었다. 이중 5명 은 16세이상에서발병하여성인발병형(adult-onset type)으로분류 하였고진단시연령중앙값은 25세(범위 16-43세)였다. 나머지 5명 은 15세이하에서발병하여소아발병형(childhood-onset type)으로 분류하였고진단시연령중앙값은 4세(범위 1-6세)였다. 추적관찰 기간은성인발병형이중앙값 6년(범위 3-12년), 소아발병형이 16년 (범위 15-22년)이었다.

2. 병변의 분포

LCH 진단시시상하부-뇌하수체축침범이있어발견된경우는 8

명이었다. 발병시에는단기관질환이 6명, 다기관질환이 4명이었다. 추적관찰기간중단기관질환이었던 6명중 3명이다기관질환으로 진행하여추적관찰종료시점에는 단기관질환이 3명, 다기관질환

이 7명이었다. 시상하부-뇌하수체이외의침범된장기는폐(3), 뼈

(3), 피부(3), 뇌실질(2), 위(1), 종격동(1) 순이었다(Table 1). 9명에서 조직학적진단이이루어졌고조직검사가시행된부위는뇌하수체 줄기(4), 피부(3), 뼈(1), 폐(1), 위(1), 종격동(1)이었다(Fig. 1). 1명에서 는예외적으로조직검사를시행하지않았는데이경우폐 CT에서 전형적인벌집모양의낭성병변이관찰되어침습적진단이없이도 진단할수있었다[8].

3. 호르몬 이상

시상하부-뇌하수체축침범이발생한경우에는모든환자에서첫 번째호르몬이상으로 DI가발생하였다(Table 1). LCH 환자중 8명 에서는 DI를첫증상으로 LCH를진단하였고, 나머지두명의환자

에서는 LCH 진단후 3년째, 8년째에 DI가발생하였으며이때시상

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하부-뇌하수체축침범이진단되었다. 모든환자에서 DI는 LCH에 대한치료에상관없이추적관찰기간동안지속되었다.

DI가발생한후, 7명의환자에서 2-4년사이에뇌하수체전엽호르

몬결핍이발생하였다. 성장호르몬결핍은 5명(성인발병형환자 5명 중 2명에서만인슐린내성검사를시행), 성호르몬결핍은 6명, 갑상샘 자극호르몬결핍은 4명, 부신피질자극호르몬결핍은 3명에서발생 하였고, 범뇌하수체기능저하증에해당하는환자는 4명이었다. 뇌하 수체전엽호르몬이상은 LCH 치료와관계없이지속되었다.

뇌하수체전엽호르몬결핍은소아발병형환자 5명중 3명에서성 인발병형환자 5명중 4명에서 발생하였다. 범뇌하수체기능저하증 은소아발병형환자중 1명에서, 성인발병형환자중 3명에서발생하 여, 통계적으로유의하지않았지만성인발병형에서더빈번한경향 을보였다(P = 0.524).

4. 뇌하수체 영상검사

모든환자에서뇌하수체자기공명영상(sella magnetic resonance Table 1. Clinical characteristics, disease extent, endocrine involvement and treatment modality of the ten patients

Age at diagnosis

(year)

Extent of involvement Endocrine involvement

Radio-

therapy Chemo- therapy

Follow-up duration

(year)

At presentation Follow-up At presentation Follow-up

(year to development) Adult-onset

1 (37/M) 28 Pituitary stalk, stomach*, skin*

Cerebellum, pons DI, LH-FSH, TSH, PRL↑ Yes Yes 3

2 (24/M) 16 Pituitary stalk* Pituitary gland DI, GH, LH-FSH, TSH, PRL↑ ACTH(3) Yes 7

3 (52/M) 43 Pituitary stalk* Skull*, basal ganglia DI, GH, LH-FSH, TSH, ACTH Yes Yes 6

4 (30/M) 25 Pituitary stalk, lung DI 4

5 (37/F) 24 Lung* Pituitary stalk DI(3), LH-FSH(4),

PRL↑(4) 12

Childhood-onset

6 (24/M) 6 Pituitary stalk* DI, GH, LH-FSH, TSH, ACTH Yes 18

7 (22/M) 4 Pituitary stalk, skin* DI GH(2) Yes 15

8 (21/M) 5 Pituitary stalk* DI GH(3), LH-FSH(3) Yes 16

9 (16/M) 1 Mediastinum* Pituitary stalk, long

bones, facial bones DI(8) Yes 15

10 (26/M) 4 Pituitary stalk, skin*,

lung, skull, mandible DI Yes 22

*Biopsy site. ACTH, adrenocorticotrophic hormone; DI, diabetes insipidus; GH, growth hormone; LH-FSH, luteinizing hormone-follicle stimulating hormone; PRL, pro- lactin; TSH, thyroid stimulating hormone.

Fig. 1. Langerhans cell histiocytosis of the mastoid in a 52-year old man. A. This shows the typical morphology of an inflammatory infiltrate including eosinophils and histiocyte-like mononuclear cells having abundant amphophilic cytoplasm and grooved nuclei (H&E staining, × 400). B. Langerhans cells disclose strong immu- noreactivity for S-100 (immunohistochemistry, × 200).

A B

(4)

imaging, MRI)의 T1 강조영상에서정상적으로보이는뇌하수체후 엽에명점신호소실이관찰되었으며뇌하수체줄기의비후혹은조 영증강되는결절이나타났다. 성인발병형중범뇌하수체기능이발 생하였던 3명의환자에서는추적관찰기간동안병변의크기가증 가하고뇌실질과뇌하수체로확장되었으나, 다른모든환자들에서 는변화가없었고한환자의경우병변이소실되었다(Fig. 2). 그러나 뇌하수체줄기의병변이소실된이환자의경우에도 DI를비롯한뇌 하수체기능이상은호전되지않았다.

5. 치료 및 예후

성인발병형 중범뇌하수체기능저하증을보인 3명은방사선치료 또는항암화학치료를받았으나뇌병변이진행하였다. 이중한명은 진단후 6년째에사망하였다. 범뇌하수체기능저하증이없었던나머 지 2명은폐를침범한다기관질환에해당하였으나방사선치료나항 암화학치료없이추적관찰하였는데뇌하수체및폐병변이진행하 지않았고일부는호전되는경향을보였다.

소아발병형은모두방사선치료나항암화학치료를받았으며뇌병

변의진행은관찰되지않았다.

본연구에서성인발병형 LCH와소아발병형 LCH의예후를비교 한결과통계적으로유의하지는않았지만, 성인발병형환자중 3명 에서악화되고, 소아발병형환자는한명도악화되지않아, 성인발

병형이예후가나쁜경향을보였다(P = 0.167).

고 찰

본연구는시상하부-뇌하수체축을침범한성인 LCH 환자 10예

에대해후향적으로임상증상과예후를분석한국내의최초의연구 로지금까지는증례보고만되어있었다. 성별은남자가 9명으로많 았는데기존연구들에서남자가 52%, 75%로남자에서호발한다는 결과와같은경향이었다[11,15]. 환자들은모두현재는성인에해당 하였으나발병연령은 6세미만인경우와 16세이상인경우로양분 되었다. 기존연구에서는 소아의호발연령이 1-3세[16]인것과비교 하여본연구의소아발병형은 1-6세에진단되어비슷한분포를보였 고, 성인발병형의발병연령중앙값은 25세로기존연구에서보고된 Fig. 2. Different prognosis of pituitary lesion (sella MRI). A. Pituitary stalk mass is seen at baseline (Patient 3). B. Pituitary stalk mass increased after 2 years (Pa- tient 3). C. Pituitary stalk mass is seen at baseline (Patient 4). D. Pituitary stalk mass had no change after 3 years (Patient 4). E. Pituitary stalk thickening is seen at baseline (Patient 5). F. Pituitary stalk thickening disappeared after 12 years (Patient 5).

A

D

B

E

C

F

(5)

35세[11]보다비교적빨랐다.

DI의원인중 LCH가차지하는빈도가조사된연구결과는없으

나, Baumgartner 등[17]은 DI가있을경우항상 LCH 여부를고려하

여야 한다고하였다. LCH가시상하부-뇌하수체축을침범하는경

우모두 DI를첫증상으로진단되었다는점에서는기존의연구와 동일한결과를보였다[8,16].

한연구에서는 DI 증상이있는 LCH 환자는 51%에서 1년이내에

추가적인다른 LCH 관련 증상이생긴다고보고하였다[18]. 그리고

최근 2개의대규모연구에서는 DI가있는 LCH환자는모두시상하 부-뇌하수체축뿐만아니라타장기의침범이있는다기관질환에 해당하였다[11,12]. 하지만본연구에서는장기간추적관찰(중앙값 13.5년) 결과에서도총 10명의환자중 3명은단기관질환으로시상 하부-뇌하수체축만침범하였다.

기존문헌에서 성장호르몬결핍의경우보통 1년이내에발생하 고, 성호르몬은 7년후에발생하나[19,20], 20년이후에도발생하는

경우가있었다[12]. 본연구에서는뇌하수체전엽호르몬결핍은 7명

의환자에서발생하였고대부분 DI 발생이후 4년이내에나타났다. 그러나기존연구에서 20년이후에도추가적인호르몬결핍이발생 하였던것을고려하면우리연구의환자들에서도향후추가적인호 르몬결핍이나타날가능성이있겠다. 그리고소아발병형환자들은 모두성장호르몬결핍에대해인슐린내성검사를시행하였으나일부 성인발병형환자에서는 시행하지않았다. 성인에서성장호르몬결 핍은빈도가높고증상이없기때문에검사를하지않은경우, 다른 뇌하수체전엽호르몬결핍이없는경우에도성장호르몬결핍이있 을가능성이높다.

보고된 LCH의예후관련인자로침범된장기의개수, 장기기능부

전유무, 초치료에대한반응등이있다[21]. 소아를대상으로한연

구에서는어린연령이통계적으로유의한나쁜예후인자로보고되 었으나[7] 다른한연구에서는연령은독립적인예후인자가아니었

다[22]. 본연구에서 성인발병형중진단시범뇌하수체기능저하증

을보인 3명은방사선치료혹은항암화학치료를받았으나뇌병변이 진행하여나쁜예후를보였다. 범뇌하수체기능저하증이없었던나 머지 2명은폐를침범한다기관질환에해당하였으나방사선치료나 항암화학치료를받지않아도비교적예후가좋아기존연구에서폐 를침범한경우사망률이높다는결과[11]와는차이가있었다.

본연구에서소아발병형은범뇌하수체기능저하증이있는경우를 포함하여 5명모두방사선치료나항암화학치료를받았고, 관찰기간 중뇌병변의진행은관찰되지않았으며 10년이상의긴추적관찰기 간동안사망없이좋은예후를보였다. 이러한결과는소아에서사 망률이 5배나높다는기존의연구결과[1]와는차이가있다. 또한소 아는성인보다골수, 간, 비장등의장기침범이많다고알려져있으

나[23], 본연구의소아발병형환자들은피부나뼈를침범한경우가

많았고이는성인발병형과큰차이가없었다.

본연구에서성인발병형 LCH와소아발병형 LCH의예후를비교 한결과통계적으로유의하지는않았지만성인발병형의예후가조 금더나쁜경향을보였다.

본연구에는몇가지한계점이있다.

먼저, 후향적연구가가지는한계로서모든정보를완벽하게얻을 수없다는문제점이있다. 또 2명은추적관찰이중도에종료되었다. 그러나평균 10년이상의오랜추적관찰이이루어졌고연구에중요 한침범된장기나진단연령, 쉽게인식가능한임상적특징등의기 록들은대부분찾을수있었다.

또, 소아는성인보다골수, 간, 비장등의장기침범이흔하기때문

에[23] 조기에사망할수있다는점을고려하면, 소아발병형의예후

가좋은편이었던것은예후가나쁜소아발병형환자들은일찍사 망하여성인이될때까지추적관찰이되지않는선택비뚤림이발생 하였기때문일가능성이있다.

마지막으로 연구대상이적어통계적인의미를두기가어렵다는 한계가있다. 그러나질환의발병빈도가매우드물다는점과지금까 지국내에서는증례보고외에체계적인연구가이루어지지않았다 는점에서 10명의자료도의미가있다고하겠다. 향후이에대해서는 다기관연구를통해더많은환자의자료를추가하여보완하고국내

에서도 LCH 환자의등록사업등을통해추가적인연구가이루어져

야할것이다.

결론적으로, 랑게르한스세포조직구증이 시상하부-뇌하수체 축 을침범한경우 DI로발현하며, 뇌하수체전엽기능저하증이동반될 수있다. 뇌하수체기능저하는 LCH 치료와관련이없이지속되고병 변의호전여부와관련없이추가적호르몬결핍이수년후에도발 생할수있기때문에오랜기간추적관찰하는것과호르몬보충요 법이중요하다. 성인발병형은소아발병형보다추적관찰기간이 짧 았음에도불구하고 범뇌하수체기능저하증이더많이발생하고비 교적예후가좋지않은경향을보였다. 이에대해향후전향적, 추가 적인연구가더욱필요할것이다.

요 약

배경: 랑게르한스세포조직구증(Langerhans cell histiocytosis,

LCH)은육아종성침착이 생기는드문질환으로 전신에서나타날

수있으나특히시상하부-뇌하수체축을종종침범하여중추성요 붕증을비롯한뇌하수체기능저하증을일으키는것으로알려져있 다. 이에뇌하수체기능과관련한 LCH의임상적소견을고찰하고성 인에서발병한경우와소아에서발병한경우의차이점을분석해보 고자하였다.

방법:서울대학교병원에내원한 LCH로진단된성인환자중시상 하부-뇌하수체축침범이있는환자를대상으로후향적의무기록조 사를시행하였다. 발병연령에따라성인발병형(16세이상에서진단)

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과소아발병형(15세이하에서진단)으로나누어비교분석하였다. 결과:총 10명의환자가시상하부-뇌하수체축침범이있는 LCH 로진단되었고이중남자가 9명, 여자가 1명이었다. 성인발병형과소 아발병형은각각 5명이었고, 추적관찰기간은성인발병형이중앙값 6년(범위 3-12년), 소아발병형이 16년(15-22년)이었다. 모든환자에서 시상하부-뇌하수체축침범시요붕증이가장먼저발생하였다. 뇌 하수체이외의장기침범이있는다기관질환에는성인발병형 4명과 소아발병형 3명이해당하였다. 범뇌하수체기능저하증은성인발병 형 3명에서발생하였고, 소아발병형은 1명에서발생하였다. 범뇌하 수체기능저하증이 나타난성인발병형 3명은추적관찰기간동안 뇌하수체병변이악화되었으나나머지성인발병형 2명과모든소아 발병형환자에서는뇌하수체병변의악화가관찰되지않았다.

결론:요붕증은시상하부-뇌하수체축침범시첫증상으로나타 났고뇌하수체전엽호르몬결핍이일부환자에서동반되었다. 소아 발병형에비해성인발병형에서범뇌하수체기능저하증이더많이발 생하고비교적예후가좋지않은경향을보였다.

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수치

Fig. 1.  Langerhans cell histiocytosis of the mastoid in a 52-year old man. A. This shows the typical morphology of an inflammatory infiltrate including eosinophils  and histiocyte-like mononuclear cells having abundant amphophilic cytoplasm and grooved nu

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