디코드 제네틱스, 네이처 논문 발표…환자 3만명 대상 분석 결과 84개 염기서열 변이 새롭게 발견
[메디게이트뉴스 박도영 기자] 자가면역 갑상선 질환과 관련 있는 유전자 염기서열 변이 84개가 새롭게 발견됐다. 특히 FLT3 정지 돌연변이는 FLT3 리간드 수준을 증가시키고 이 질환의 위험을 증가시키는 것으로 나타났다.
암젠(Amgen) 자회사 디코드 제네틱스(deCODE genetics)는 아이슬란드 의료보험, 아이슬란드 대학 및 스웨덴 카롤린스카(Karolinska) 연구소와의 공동 연구 결과를 국제학술지 네이처(Nature)에 발표했다고 24일(현지시간) 밝혔다.
이 연구는 아이슬란드와 영국에서 자가면역 갑상선 질환 환자 3만명 이상과 대조군 725명을 대상으로 진행됐다. 자가면역 갑상선 질환(autoimmune thyroid disease, AITD)은 가장 흔한 자가면역 질환이며, 유전성이 높다. 연구팀은 자가면역 갑상선 질환과 관련된 99개의 서열 변이를 찾아냈고, 이 중 84개가 처음으로 자가면역 갑상선 질환과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.
새롭게 발견된 서열 변이형 중 하나는 혈액 세포와 면역 세포에서 FLT3 수용체(fms-관련 타이로신 키나제 3) 유전 암호를 지정하는 유전자에 위치하는데, 몇 가지 이유로 과학자들의 주목을 받았다.
먼저 이 변이는 자가면역 갑상선 질환과 전신 홍반성 루푸스(systemic lupus erythematosus, SL), 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis, RA), 소아 지방변증 등 다른 자가면역 질환의 위험을 크게 높이는 것으로 확인됐다. 이들 질환은 모두 자기 항체를 특징으로 하며, 남성보다 여성에서 더 흔히 발생한다. 이 질환에 걸리는 환자는 자가면역 갑상선 질환에도 많이 걸린다.
또한 FLT3 유전자에 있는 활성 체세포 돌연변이는 급성 골수성 백혈병(acute myeloid leukemia, AML)과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 과학자들은 이 FLT3 생식 계열 변형체가 자가면역 질환의 위험을 높이는 것처럼, AML 위험도 높이는지를 시험했다. 그 결과, 이는 AML 위험을 거의 두 배나 높이는 것으로 나타났다. 반면 전반적인 암 위험을 높이지는 않았다.
디코드 제네틱스 측은 "유전자 개재 배열에 위치하며, 코딩 서열에 직접적인 영향을 미치지 않는 FLT3 변이가 질병 위험에 그토록 큰 영향을 미칠 수 있다는 것은 매우 놀라운 결과다"면서 "이 변이형은 전사된 유전 정보 중 3분의 1에 종결 코돈을 도입하는 것으로 나타났다. 그에 따라 단백질 기능에 필수적인 키나아제 부분이 부족한 짧은 단백질이 형성된다"고 설명했다.
마지막으로 FLT3에 위치한 이 변이는 체내 다른 여러 단백질, 특히 FLT3 리간드의 혈장 수치에 영향을 미쳐 보인자의 FLT3 리간드 혈장 수치를 거의 두 배로 높인다. 이 분자 결합(FLT3 수용체와 그 리간드)은 급성 골수성 백혈병과 면역 반응에서 중요한 혈액 세포 발달에서 핵심적인 역할을 수행한다. 따라서 이 변이는 리간드 수치를 보상적으로 높여 기능을 높이는 기능 돌연변이의 손실을 뜻한다.
디코드 제네틱스 과학자이자 이 논문의 제1 저자인 아이슬란드대학교(University of Iceland) 새디스 새바스도티르(Saedis Saevarsdottir) 교수는 "이번 연구결과는 자가면역 갑상선 질환에 대한 게놈 차원의 연구를 통해 발견된 여러 자가면역질환에 대한 새로운 주요 위험유전자를 설명하고 있으며, 위험변형이 유전자 생산물인 FLT3에 어떤 영향을 미치는지, 결과적으로 혈액 내 리간드 수용체에 대한 수치로 그 기능적 중요성을 입증하고 있다"고 설명했다.
디코드 제네틱스 CEO이자 논문의 선임 저자인 카리 스테판슨(Kari Stefansson)은 "이 논문에서 발표한 발견은 유전체학, 전사체학 및 단백질 유전 정보학의 순차적인 적용을 기반으로 한다"라며 "이 세 가지 학문을 가설 독립적인 방식으로 결합한 결과, 사람 질환 연구에 대한 매우 강력한 접근법이 탄생했다"고 말했다.
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