한양대 류마티스병원·경희대·국립보건연구원 연구팀, 오믹스 연구로 유전변이 기능 규명

▲(좌부터) 한양대 류마티스병원 배상철 교수, 경희대 김광우 교수.
▲(좌부터) 한양대 류마티스병원 배상철 교수, 경희대 김광우 교수.

[메디칼업저버 박선혜 기자] 국내 연구팀이 류마티스관절염 발병의 주요 원인 메커니즘을 규명했다. 

한양대 류마티스병원, 경희대, 질병관리청 국립보건연구원 공동 연구팀은 류마티스관절염 발병에 중요한 역할을 하는 핵심 세포에서 발병 원인의 유전변이가 유전자 발현 변화에 큰 역할을 한다는 메커니즘을 밝혀냈다.

이와 함께 30만 명의 대규모 다인종 유전체 정밀 분석을 통해 발병과 연관된 원인 유전자 11개를 세계 최초로 발견했다.

이번 연구는 한양대 류마티스병원 배상철 교수(류마티스내과)·경희대 김광우 교수(생물학과)·국립보건연구원 유전체연구기술개발과가 공동으로 주도하고, 경희대 하은지 박사과정 학생과 한양대 구리병원 방소영 교수(류마티스내과)가 공동 1저자로 참여했다. 

지금까지 류마티스관절염 발병에 가장 중요한 역할을 할 것으로 추정된 CD4 T 세포는 적응면역반응에서 비자기항원을 인식하고 활성화돼 면역반응을 촉발하는 핵심 세포이다.

자기항원에 CD4 T 세포가 반응하면 자가면역질환에 걸리는데, 대표적인 자가면역질환인 류마티스관절염은 자가면역 CD4 T 세포가 활성화돼 관절 등 주요 부위를 공격해 염증이 생기게 된다.

연구에 따르면, 류마티스관절염 환자의 유전자 발현 패턴은 CD4 T세포의 활성과 분화에 연관된 특징이 정상군에 비해 큰 차이가 있으며 많은 유전자가 DNA 염기의 메틸화에 의해서 조절됐다. 

또 DNA 염기 메틸화는 류마티스관절염의 원인 유전변이에 의해 메틸화 정도가 결정되는 것으로 나타났다. 이를 통해 유전변이로 인한 후성유전학적 차이로 유전자 발현이 조절돼 나타난다는 일련의 발병 메커니즘을 총체적으로 증명했다.

이 연구는 류마티스 분야 학술지 Annals of the Rheumatic Diseases 1월 12일자 온라인판에 실렸다.

이에 앞서 연구팀은 류마티스관절염 발병에 관여하는 11개의 새로운 유전자를 발견함과 동시에, CD4 T세포가 활성화된 상태이거나 Th17 세포로 분화된 CD4 T 세포에서 류마티스관절염 원인 유전변이가 질병 유전자 발현의 변화에 큰 역할을 한다는 것을 규명했다. 

이 연구는 류마티스관절염 유전자 연구로는 전 세계적으로 가장 큰 규모로, 총 31만 1292명의 한국·유럽·일본 류마티스관절염 환자 2만 2628명과 일반인 28만 8664명의 유전체 유전변이를 정밀 분석했다. 연구 결과는 Annals of the Rheumatic Diseases 지난해 12월 24일 온라인판에 실렸다. 

경희대 김광우 교수는 "현재까지 진행된 가장 큰 규모의 류마티스관절염 유전자 연구를 통해 질병과 연관된 새로운 유전자 11개를 발견했다"며 "또 류마티스관절염 발병에서 CD4 T 세포의 중요성을 다시 확인했으며, 발병 메커니즘에 대한 더욱 정교한 이해를 할 수 있었다"고 말했다. 

한양대 류마티스병원 배상철 교수는 "한국인의 CD4 T 세포 내 유전변이들이 DNA염기 메틸화를 통해 연관 유전자를 조절한다는 것을 다차원 오믹스 연구를 통해 밝혔다"면서 "향후 한국인 류마티스관절염 환자를 위한 발병 예측과 약물반응성 예측, 나아가 질병 예방이나 정밀의학을 한층 더 발전시킬 수 있을 것"이라고 전했다.

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