처음 신생아 선별검사가 시작될 시기에 보고된 선천성 갑상선저하증의 빈도는 1:3,000–1:4,000이었는데 점차 많은 나라에서 신생아 선별검사가 시행된 이후 현재는 1,500–3,000명당 1명 정도로 알려지고 있다[1]. 이렇게 빈도가 증가된 이유로 신생아 선별검사에서 기술적 방법의 변화와 TSH 수치의 결정점이 낮아지게 되면서 경증의 선천성 갑상선저하증의 발견이 증가되었고[2] 선천성 갑상선저하증의 고위험군인 미숙아들의 생존율이 증가되었고 라틴 아메리카인들과 아시아인들이 인구통계 수치의 변화 등을 들 수 있다[345].

선천성 갑상선저하증의 일차성 원인으로 가장 흔한 것은 갑상선 형성장애이며 약 80–85%가 여기에 속하는데 갑상선 무형성증이나 저형성증, 이소성 갑상선 등이 포함된다. 갑상선 형성장애는 대개 산발적으로 발생하지만 대부분 아직 원인을 정확히 모른다. 약 2–5% 정도에서는 갑상선 형성에 관여한다고 알려진 여러 유전자들, 즉, TSH receptor (TSHR) 또는 전사인자인 PAX8, NKX2-1 및 FOXE1 등에서 돌연변이가 발견되기도 한다[6]. 두 번째로 흔한 선천성 갑상선저하증의 원인으로는 갑상선호르몬의 생합성에 장애가 있거나 분비에 문제가 있는 갑상선호르몬합성장애이다. 여기에도 관여한다고 알려진 SLC5A5(NIS), SLC26A4(PDS), TPO, TG, DUOX2, DUOXA2 그리고 IYD 등의 유전자가 보고되고 있다[7] (Table 1).

그 외에 정상 갑상선을 가진 신생아에서 갑상선저하증이 나타나는 경우로 산모가 임신 중에 항갑상선제를 복용한 경우 태반을 통과해서 일시적인 갑상선저하증을 일으킬 수 있다. 이 경우에는 약 7–10일 후에는 엄마한테서 받은 항갑상선제에 의한 영향은 사라지게 된다. 또한 엄마가 자가면역 갑상선질환을 가지고 있는 경우에 TSH 수용체차단항체가 태반을 통과하여 TSH 수용체의 활성화를 억제하여 일시적인 갑상선저하증을 나타내기도 한다. 이런 경우는 대부분 3–6개월 안에 갑상선 기능이 정상으로 호전이 된다. 요오드가 부족한 지역이나 미숙아에서도 갑상선저하증이 잘 생긴다. 또한 요오드가 포함된 소독제나 방사선 조영제를 사용하거나 많은 요오드를 섭취한 엄마가 모유 수유하는 경우 과도한 요오드의 섭취에 의해서도 일시적으로 갑상선호르몬 생성을 저하시키는데 미숙아들은 회복능력이 완전하지 않아 갑상선저하증이 오랫동안 유지될 수 있다.

대부분 시상하부 또는 뇌하수체의 구조나 발달 이상으로 발생되는 중추성 갑상선저하증은 드물게 진단되는데 중추성 갑상선저하증이 있는 신생아의 약 75%에서는 다른 뇌하수체호르몬 결핍증과 연관되어 있다[8]. 중추성 갑상선저하증의 원인 중에 일부는 HESX1, LHX3, LHX4, OTX2, SOX3, PROP1과 POU1F1 등의 전사인자의 돌연변이에 의해서 생기는 것으로 알려지고 있다[9].

신생아시기에는 거의 증상이 나타나지 않는다. 그러나 만약 신생아나 영아에서 갑상선비대 소견이 보이거나 성장속도가 떨어지거나 간접 고빌리루빈혈증이 지속되거나 후천문이 넓을 때 (>0.5 cm) 갑상선저하증을 의심해야 한다. 갑상선저하증을 치료하지 않으면 황달이 지속되고 잘 먹지 않으며 축 처지는 증상을 보이면서 잠만 자려고 하고 변비가 심해지며 목 쉰 소리가 날 수 있다. 신체진찰에서는 느린 맥박, 넓은 후천문, 배꼽탈장, 거대혀, 얼룩덜룩한 피부 소견 및 근긴장 저하를 보일 수 있다.

선천성 갑상선저하증 환자들의 약 10%에서는 심장기형 등 다른 선천적 기형을 동반할 수 있고 귀의 달팽이관의 발달에도 이상이 생겨서 청력저하가 나타날 수도 있다[10]. 다른 뇌하수체호르몬 결핍증을 가지고 있는 중추성 갑상선저하증 유아들은 저혈당, 담즙정체성 간염, 작은 음경, 눈의 장애 등을 동반하기도 한다[11].

신생아 선별검사가 선천성 갑상선저하증을 진단하는데 가장 중요하다. 신생아 선별검사는 생후 2일에서 5일 사이에 발뒤꿈치에서 검체를 얻어서 TSH 또는 타이록신(T₄)을 검사한다[12]. 선별검사에서 위음성이 나오는 경우가 있는데 일부 환자들에서 특히 재태기간 28주 이하의 미숙아나 초저체중출생아(<1,500 g), 그리고 급성질환을 가진 신생아인 경우 혈청 TSH의 증가가 출생 2–6주 이후까지 지연될 수 있다. 그러므로 이런 고위험군에 속한 환아들은 2–4주 후에 다시 검사를 시행하도록 하고 있다[13].

신생아 선별검사에서 이상이 발견되면(낮은 T₄ 또는 높은 TSH) 확진을 위해서 혈청에서 TSH, 유리 T₄를 검사한다. 타이로글로불린(thyroglobulin) 검사도 갑상선 형성 저하, 타이로글르불린 유전자의 돌연변이, TSH 수용체의 기능이상 등을 진단하는데 도움이 될 수 있다. 만약 갑상선이 정상적으로 형성되어 있는데 타이로글르불린이 낮으면 산모의 TSH 수용체차단항체에 의한 일시적인 갑상선저하증일 가능성이 있다[14].

갑상선 초음파를 시행하여 갑상선 무형성증 또는 저형성증을 진단한다. 그러나 초음파 검사로 딴곳 갑상선은 진단하기가 쉽지 않을 수 있다. 그러므로 sodium pertechnetate technetium Tc 99m에 의한 갑상선 스캔검사를 이용하여 갑상선 무형성증과 딴곳 갑상선을 감별한다. 가능한 갑상선 스캔검사는 갑상선호르몬 치료 후 1주내로 시행되는 것이 좋지만 검사를 위해서 갑상선호르몬 치료가 늦어지면 안 된다. 그 외에 심장, 신장, 소화기계 및 골격계의 이상을 동반할 가능성이 있으므로 자세한 진찰이 필요하다[13].

갑상선호르몬 치료는 가능한 생후 2주 이내에 시행되어야 한다. 빠르게 갑상선호르몬 수치를 정상화시키고 생후 2–3년 동안 정상적인 기능으로 유지시키는 것이 신경인지발달이 정상적으로 진행되게 하는데 가장 중요하다. 그러므로 자주 검사 및 진찰을 시행하여 정상 범위에서 갑상선호르몬 수치가 벗어나지 않는지를 감시해야 한다.

치료는 처음에 레보타이록신(levothyroxine)을 kg당 10–15 µg 하루에 한번 경구로 투여한다[13]. 만삭아로 출생한 환아들은 대개 하루 37.5 µg으로 시작하게 되는데 진단 시에 갑상선호르몬 수치가 많이 낮은 경우에는 하루 50 µg을 투여하기도 한다. 약 용량을 정확하게 투여하기 위해서 알약을 부수어서 1–2 mL 정도의 물, 우유 또는 모유와 함께 숟가락으로 주는 것이 좋다. 칼슘, 철분제제나 콩단백이 포함된 음식들은 레보타이록신이 흡수되는 것을 방해하므로 이들 약이나 음식을 섭취할 때는 몇 시간 정도 간격으로 두고 복용하도록 한다. TSH 수치가 정상이 될 때까지는 매 2주 간격으로 검사를 하고 이후 첫 1년간은 매 1–3개월 간격으로, 1–3년째는 매 2–4개월 간격으로 검사를 시행하도록 한다[13]. 일시적 갑상선저하증이 의심되는 환자들은 만3세경에 치료를 일시적으로 중단하여 일시적 또는 영구적 갑상선저하증인지 여부를 재평가한다[13].

조기에 적절하게 치료하면 성장과 지능 발달이 정상적으로 유지될 수 있다. 그러나 출생 당시 심한 갑상선호르몬 저하증을 보인 아이들은 운동발달, 언어기술, 집중력 등에 약간의 장애를 보일 수도 있다[15]. 갑상선 형성이나 갑상선호르몬 합성에 장애가 있는 경우에는 평생 동안 치료가 필요하다. 그러나 산모가 항갑상선제를 섭취하였거나 TSH 수용체차단항체가 있어 환자에게 영향을 주어 저하증이 생긴 경우에는 일시적으로 치료하고 중단할 수 있다. 그리고 나머지 원인이 정확하지 않은 경우에는 만 3세경에 일시적으로 레보타이록신 치료를 중단한 후에 갑상선 기능을 평가하여 치료 지속 여부를 결정한다. 만 3세경에 2–3 µg/kg 이하의 레보타이록신 용량으로 치료하고 있던 환아들에서 치료를 중단할 수 있는 가능성이 더 많다고 알려져 있다[16].

자가면역성 갑상선염(하시모토 갑상선염)은 가장 흔한 후천성 갑상선저하증의 원인이다. 소아청소년에서의 유병률은 약 1–2% 정도이며 여자가 남자보다 4배 많이 발생한다[17]. 어떤 연령에서도 발병할 수 있으나 대부분 6세 이후부터 증가되어 사춘기시기에 가장 흔하게 생긴다. 환자들의 약 50%에서 자가면역성 갑상선질환의 가족력을 가지고 있다. 그리고 다운증후군, 터너증후군 등 일부 증후군에서도 자가면역성 갑상선저하증이 발생할 위험이 크다. 자가면역성 갑상선염의 약 70%는 유전적인 감수성과 그러한 감수성이 있는 환자들에게서 병을 일으키는 역할을 하는 환경적 요소가 같이 연관되어 발생된다. 자가면역성 갑상선염의 원인으로 생각되는 면역조절반응의 이상과 갑상선의 림프구 침착에서 T 세포와 사이토카인에 의한 갑상선 여포 세포의 손상까지의 진행되는 연속과정과 세포사멸 세포 치사 과정 등에 대해서 아직 완전히 알려지지는 않았다[18]. 또한 병을 진행시키는데 작용하는 환경적 요인도 감염, 약물, 에스트로겐, 음식물(요오드, 셀레늄), 스트레스, 흡연, 최근에는 환경 독소 등 다양하게 생각되고 있다[1920].

그 외의 후천적 갑상선저하증은 요오드 결핍이 있거나 두개인두종과 같은 종양을 수술하거나 두경부암을 치료하기 위해 방사선치료를 시행하였거나 골수 이식 전에 전신 방사선치료를 시행한 경우, 항경련제, 탄산 리튬, citrate, amiodarone hydrochloride, tyrosine kinase inhibitors 등의 약물에 의해서도 이차적으로 생길 수 있다[21].

갑상선저하증의 가장 일반적인 증상은 피로감이 심하고 추위에 약하고 변비와 생리불순 등이 일어날 수 있다. 소아 및 청소년기의 아이들에서는 성장이 더디고 골격계 성숙이 지연될 수 있으나 갑상선저하증이 오래 지속되는 경우에 성조숙증이 동반될 수도 있다[22]. 진찰 소견으로 갑상선비대가 있으며 피부 및 모발이 건조하며 얼굴 및 사지의 부종 소견이 보일 수도 있다.

하시모토 갑상선염은 면역손상의 정도에 따라 갑상선기능이 저하되기도 하지만 정상이거나 경한 저하증을 보이거나 드물게는 5–10% 정도에서 항진이 될 수도 있다. 갑상선비대는 주로 나타나는 소견이지만 저하증이나 항진증 모두에서 보일 수 있다. 정확한 진찰을 통해서 갑상선결절 여부도 확인해야 한다.

갑상선저하증의 혈청검사는 먼저 TSH와 T₄를 측정한다. 총 T₄ 수치는 갑상선 결합 단백들(갑상선호르몬 결합 글로불린, transthyretin과 알부민)에 의해 영향을 받기 때문에 유리 T₄ 수치를 평가하는게 더 좋은 방법이다. 갑상선저하증이 있는 경우 TSH가 증가되고 T₄는 낮게 측정된다. 무증상 갑상선저하증인 경우에는 갑상선호르몬이 증가되나 T₄는 정상으로 유지된다. 무증상인 경우에는 정상 갑상선호르몬 상태로 전환되는 경우가 많지만 갑상선비대가 있거나 갑상선 자가항체가 양성인 경우, 특히 antithyroid peroxidase (anti-TPO) 항체가 양성인 경우에는 갑상선저하증으로 진행될 가능성이 높아진다[11]. 자가면역성 갑상선염 진단하기 위해서 anti-TPO 항체와 anti-thyroglobulin 항체를 검사하는데 약 90–95% 환자에서 이들 항체가 양성이다. 소수에서는 TSH 수용체 항체도 발견된다. TSH 자극항체가 있을 때는 갑상선항진증의 양상을 보일 수 있고 TSH 차단항체가 있는 경우에는 갑상선저하증 소견이 보인다.

중추성 갑상선저하증이 있는 경우에는 감소된 T₄와 정상이거나 감소된 TSH 수치를 보인다. 중추성 갑상선저하증으로 진단되면 중추신경계와 뇌하수체 이상 여부를 보기위해 뇌의 자기공명영상검사가 필요할 수 있다.

갑상선호르몬(레보타이록신) 정제를 하루 1회, 식사하기 15–30분 전에 복용하는데 칼슘, 철분이나 콩단백제품과 같이 섭취하지 않도록 한다. 처음 치료 시에 레보타이록신 용량은 나이와 체중에 기초해서 정하게 되는데 1–3세는 4–6 µg/kg/day, 3–10세 사이는 3–5 µg/kg/day, 10–16세 사이는 2–4 µg/kg/day, 17세 이상은 1.6 µg/kg/day을 투여한다[21]. 갑상선종을 가진 경우에는 갑상선호르몬 용량을 TSH가 정상 하한치(0.3–1.0 mU/L)로 유지되도록 조절하면 갑상선이 커지는 효과를 최소화할 수 있다[18]. 처음 치료를 시작하고 6–8주 후에 TSH와 T₄를 검사한다. 적절한 치료 용량이 정해지게 되면 성장이 다 될 때까지 매4–6개월 간격으로 갑상선기능을 검사하며 만약 레보타이록신 용량을 변경하게 되면 6–8주 간격으로 검사를 시행한다. 치료의 목표는 정상 갑상선기능을 유지하면서 임상증상을 호전시키고 소아 및 청소년 시기에 정상적인 성장과 발달을 하도록 하는 것이다[11]. 무증상인 환자들(정상 T₄, 증가된 TSH)인 소아 청소년기의 환자들의 치료는 아직 정립되어 있지는 않지만 혈청 TSH 수치가 >10 mU/L이면 치료를 고려한다. 만약 TSH가 6–10 mU/L이면 경우에 따라서 결정해야 한다[22].

갑상선항진증은 대부분 그레이브스병으로 이는 TSH 수용체를 자극시키는 자가항체에 의한 자가면역성 갑상선항진증이다. 그 외에 급성 또는 아급성 갑상선염, 만성 림프구성 갑상선염 등이 일시적인 갑상선항진증의 원인이 될 수 있다. 그레이브스병은 소아 환자들에서 유병률이 100,000명당 0.1–3명 정도이고 이는 지역에 따라 변동이 크다. 남아보다 여아가 6–8배 정도 더 호발하며 주로 발생하는 연령은 10–15세이고[23] 환자나 가족들에서 1형 당뇨병, Addison병, Celiac병, 전신성 홍반성 루푸스, 하시모토 갑상선염과 악성빈혈과 같은 자가면역질환을 가지고 있거나 다운증후군이나 터너증후군 등을 가지고 있는 경우가 있다[24].

그레이브스병의 원인은 확실히 알려져 있지는 않지만 유전적 원인과 환경적 요소 그리고 면역계의 상호작용에 의해서 생긴다고 보고되고 있다. 갑상선 자극 면역글로불린은 TSH 수용체에 결합하여 자극을 시켜 여포세포를 성장시키고 혈관분포를 증가시켜 갑상선호르몬 분비를 증가시킨다. 갑상선은 림프구가 축적되고 비정상적인 T 림프구와 파괴되지 않은 여포 소견을 보인다. T 세포는 사이토카인을 생성하고 분비하여 국소 염증반응과 조직의 재형성을 활성화시키고 B 세포의 조절장애를 유발하여 자가항체 생성을 증가시킨다[25].

소아와 청소년기에 보이는 그레이브스병의 증상과 징후는 성인과 같은데 심장박동이 빠르며 손떨림이 있고 안절부절하면서 불안감을 보이고 많이 더워하고 피부가 따뜻하고 축축하며 근위부의 근육이 약화되면서 체중감소, 갑상선비대 등이 나타난다. 소아청소년기에서 이러한 증상은 갑상선항진증을 처음 생각하기 보다는 행동장애(불안증 또는 집중력 결핍 및 과잉행동), 호흡기계질환(운동 유발성 천식) 또는 일차성 부정맥증으로 먼저 생각되어 진단이 늦어지는 경우가 많다[26]. 그레이브스병에 의해서 약 1/3에서는 안구돌출이 일어나는데 성인과는 다르게 소아청소년기에는 증상이 약하고 시력 손실의 위험이 없으며 그레이스병이 호전되면 좋아지는 경우도 많다[27]. 성장이 촉진되고 골연령이 증가되지만 사춘기는 오히려 늦어질 수 있고 이차성 무월경이 동반될 수 있다.

갑상선항진증을 진단하려면 TSH, T₄, T₃와 갑상선 자가항체(특히 갑상선자극면역글로불린 또는 TSH 수용체항체)를 측정한다. 그레이브스병인 경우에는 TSH는 억제되어 낮게 측정되고 T₄와 T₃는 증가된다. 갑상선저하증을 평가할 때와 달리 갑상선항진증에서는 T₃ 수치를 검사하는 것이 중요한데 초기의 그레이브스병에서는 T₄가 증가되기 전에 T₃만 단독으로 먼저 증가될 수 있기 때문이다[26]. 최근에는 민감성이 높고 경제적이며 빠르게 결과를 확인할 수 있어 갑상선자극면역글로불린 검사보다 TSH 수용체항체를 검사한다. 그리고 초음파와 sodium pertechnetate technetium Tc 99m을 사용한 스캔검사는 TSH 수용체항체가 음성인 일부 환자들에서 진단하는데 도움을 줄 수 있다[28].

그레이브스병을 가진 소아 환자들의 대부분은 항갑상선제로 치료를 시작한다. 치료약물로는 carbimazole과 이의 활성화된 대사물질은 methimazole, 그리고 prophyltiouracil (PTU)이 있다. 이들은 갑상선 TPO를 방해하여 갑상선호르몬 합성을 억제시킨다[29]. 게다가 PTU는 T₄가 T₃로 전환되는 것도 막기 때문에 갑상선중독발작에서도 사용될 수 있다. 항갑상선제는 TSH 차단항체의 수치를 정상화시켜 장기간 치료를 통해 관해를 유도할 수 있다[30]. PTU로 인한 전격성 간괴사의 위험성이 증가되어 최근에는 PTU 사용을 피하고 있다. Methimazole의 일반적인 부작용은 발진으로 약 20%에서 발생할 수 있다. 또한 1%에서는 골수 억제와 간독성이 생길 수 있다. 대부분의 부작용은 첫 치료 후 3–6개월 안에 발생하지만 2년 후에도 나타난 경우가 보고되고 있다[31]. 그러므로 methimazole로 치료 받고 있는 환자에서 발열과 인후통이 있으면 중성구감소증을 평가하기 위한 혈액검사를 시행하여야 하며 우측 상복부 통증을 호소하면 간기능 검사를 시행하여야 한다. 초기에 methimazole의 용량은 0.5–1 mg/kg/day로 투여하다가 2–4주 후에 갑상선호르몬 분비가 효과적으로 억제되어 갑상선 기능이 정상화되면 용량을 점차 30–50% 정도로 감소시킨다[29]. 아이들은 관해되기까지 성인보다 더 장기간의 치료가 필요하므로 치료의 순응도가 아주 중요하다[25]. 그레이브스병의 치료 초기에 갑상선호르몬이 정상화될 때까지 베타차단제의 치료가 도움이 될 수 있는데 특히 두근거림, 손떨림, 불안감과 더위를 많이 타는 증상을 완화시키는 효과가 있다. 정상 갑상선 기능을 유지한 후에 용량을 조절하면서 2–3개월 간격으로 TSH와 유리 T₄를 측정하며 TSH 수용체 항체가 정상화되면 점차 약을 줄여가거나 중단할 수 있는데 중단 후 1년간 갑상선 기능이 정상으로 유지가 되면 관해가 된 것이다. 치료를 중단한 이후 약 3–5년 사이에 재발될 확률은 약 20–30% 정도이다[32].

적절한 약물치료에도 재발되거나 약물 복용의 순응도가 낮거나 항갑상선제에 부작용이 나타나는 경우에는 수술적 치료(갑상선 부분 또는 완전 절제술)나 방사성요오드 치료가 필요하다.

소아에서 갑상선결절의 유병률은 0.2–1.8%로 드물지만 최근에 갑상선결절과 갑상선암의 빈도가 점차 증가되고 있다[33]. 소아청소년에서 촉진되어서 발견될 수 있는 갑상선결절은 성인보다 적지만 발견되었을 때 이상이 있을 경우가 많은데 소아에서는 약 0.25–5% 정도, 청소년에서는 약 1% 정도에서 이상소견이 보인다[34]. 성인에서 갑상선결절이 악성일 가능성은 7–15% 이지만 소아에서는 22–26% 정도로 더 위험성이 크다[35]. 소아에서 알려진 갑상선암 발생의 위험성은 갑상선결절 또는 갑상선암의 가족력, 요오드 결핍, 방사능 노출, 갑상선질환의 병력이 있는 경우, 혈청 TSH 증가 및 여러 가지 유전성 증후군(가족성대장폴립증, 2형 다발성내분비종양, PTEN hamartoma tumor 증후군, DICER1 pleuropulmonary blastoma 증후군, Carney complex, Beckwith-Wiedemann 증후군, Li-Fraumeni 증후군, McCune-Albright 증후군, Werner syndrome/progeria, Peutz-Jeghers 증후군) 등과 관련이 있다.

소아에서는 갑상선결절이나 갑상선암은 일반 진찰에서 우연히 발견되거나 경부림프절병을 검사하다가 또는 다른 이유로 두경부 영상촬영을 하는 중에 발견되는 경우가 많다[36]. 유두갑상선암은 가장 흔한 갑상선암이다. 유두갑상선암은 림프계를 통해서 전이가 되므로 소아에서도 약 70%에서 경부림프절전이가 발견되며[37] 폐 전이가 일어나기도 한다. 여포갑상선암은 혈행성으로 전이되어 주로 뼈에 전이가 잘 되지만 소아에서는 대부분 갑상선에 국한된다. 수질갑상선암은 다발성내분비종양(MEN2A)을 가지고 있는 경우에 주로 발생한다.

가족성 암 발생이 높은 증후군을 가졌거나 가족력이 있는 경우에는 자세한 병력청취 및 세밀한 신체진찰을 시행하여야 한다. 또한 방사선 노출여부도 확인하며 갑상선 분화암의 가족력이 있는 지를 확인하고 목 쉰 소리, 성대마비, 경부림프절병이 있는지를 확인한다. 갑상선과 경부림프절을 잘 촉진하여 진찰하고 초음파검사를 시행한다. 초음파검사에서는 갑상선결절의 크기, 수, 특징, 실질 에코결과 비정상적인 림프절 등을 관찰할 수 있다. 이 후 갑상선 동위원소 스캔, 가는바늘흡인검사와 절제 생검 등을 시행하여 정확하게 진단하도록 한다.

소아에서는 갑상선결절이 대부분 양성이며 악성으로 진단되는 경우는 약 20–25% 정도이다[35]. 갑상선암의 치료는 갑상선 전절제술을 시행한다. 임파선 침범이 되었거나 전이가 된 환자들은 수술 후에 방사선 요오드를 투여한다.