척추에 염증이 생겨 강직이 오는 '강직성 척추염'의 발병 위험을 예측할 수 있는 유전자 변이가 국내 연구진에 의해 처음으로 규명됐다.
보건복지부는 선도형 특성화 연구사업을 통해 강직성척추염의 발병위험을 예측할 수 있는 유전자 복제수 변이를 학계 최초로 보고했다고 28일 밝혔다.
'선도형 특성화 연구사업'은 병원의 우수한 기초·임상인력 및 인프라 등을 기반으로 산·학·연 공동연구 파트너십 구축을 통해 세계적 수준의 제품·의료기술 개발을 위한 임상 진입 성과 창출을 목적으로 하는 보건의료연구개발 사업으로, 서울성모병원 선도형 면역질환 융합연구사업단의 정연준 교수팀(제1저자 정승현)이 한양의대 김태환 교수팀, 충남의대 심승철 교수팀과 공동으로 2009년부터 산·학·연 융합연구를 진행해 왔다.
강직성 척추염은 척추에 염증이 생겨 뻣뻣해지는(강직) 병으로 20-30대 젊은 남성에서 주로 발병하며 인구 1000명당 1~2명 정도 발생(세계적 유병률: 0.1~0.2%)하는 희귀난치성면역질환이다. 또한 강직성척추염은 관절에 국한되지 않고 눈이나 대장 등 다른 장기로 염증이 번져 포도막염이나 대장염 등을 일으킨다.
아직까지 정확한 발병 원인은 밝혀지지 않았으나 유전적인 영향이 높은 병으로 알려져 있고 소염진통제 및 생물학적제제를 사용해 치료하나 아직까지 완치는 어려운 실정이다.
강직성 척추염 환자의 약 90%가 HLA-B27형 유전자를 갖고 있어 HLA-B27 양성여부가 발병의 가장 중요 요인으로 생각되고 있으나, HLA-B27양성인 사람의 약 2-3%만이 강직성 척추염으로 발병하므로 HLA-B27외에 다른 유전적 요인이 작용할 것으로 추정되고 있다.
연구결과에 따르면 공동연구진은 HLA-B27 이외의 추가적인 유전적 요인을 밝히기 위해 강직성 척추염 환자 934명과 정상인 1200명 등 총 2134명 대상으로 인간 염색체 전체의 '전장유전자 복제수변이' 분석(연구기간 2009~2013)을 실시했다
이를 통해 HHAT, PRKRA, HLA-DPB1, EEF1DP3, 16p13.3의 유전자 복제수변이가 강직성 척추염의 발병위험과 유의미한 연관성이 있음을 규명했으며, 이 다섯 유전자좌 중 4곳 이상의 복제수가 모두 정상보다 낮을 경우 강직성 척추염 발병위험이 약 18배 높아진다는 사실을 밝혀냈다.
또한 대규모 염기서열 분석을 적용해 발굴한 복제수변이의 발생기전을 증명함으로써 막연하게 알려졌던 인간 복제수변이 생성기전을 구체적으로 규명했으며, 강직성 척추염 발병에 기여하는 복제수변이의 존재와 발생기전을 객관적으로 규명하는 학술적 성과도 올렸다.
연구팀은 이 같은 연구결과를 임상에 적용시키기 위해 연구에서 발굴한 다섯 유전자를 대상으로 임상에서 흔히 쓰이는 PCR법과 MLPA법을 적용한 임상친화적인 '강직성 척추염 검사법'을 개발할 계획이다.
두가지 기술 모두 이미 병원급 의료기관에서 보편적으로 사용되고 있어 추가 장비도입이 필요 없고, MLPA의 경우 1회검사로 다중 분석을 할 수 있어 검사비용이 낮다. 검사법개발이 완료되면 저비용으로 강직성 척추염 위험군을 찾아내 초기에 발병악화요소 차단 치료를 통해 삶의 질을 높이고 치료비용을 낮출 수 있을 것으로 전망된다.
정연준 교수는 "강직성 척추염 발병위험을 조기에 예측할 수 있는 유전자 검사법 개발이 가능하다"며, "특히, 이번 연구에서 밝혀낸 유전자 기능을 향후 면밀히 연구하면 강직성 척추염의 진행을 늦추거나 막는 치료제 개발로 이어질 수 있을 것"이라고 내다봤다.
한편 이번 연구결과는 류마티스의학 분야에서 세계적 권위를 지닌 국제학술지인 '관절염 및 류머티즘(Arthritis & Rheumatism, 인용지수: 7.5) 온라인판 4월호에 실렸다.
◇복제수변이 (copy number variants): 유전체의 특정 염기서열이 삽입(insertion), 결실(deletion), 중복(duplication), 또는 전좌(translocation)되어 발생되는 유전자의 구조적 변이를 통칭함. 복제수변이는 정상인 모두의 유전체에 약 1-5% 정도 존재하는 현상으로 이 중 일부는 복제수변이 유전자의 기능과 특성에 따라 질병에 대한 감수성이나 인체생리지표의 개인 차이에 기여하는 것으로 알려져 있다.
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