당뇨병 걸리면 왜 심장병 위험 높아질까, 유전적 변이 발견

서울대병원 참여 국제 연구진, 세계 최대 규모 연구,
심혈관질환 위험 2배 높이는 변이 첫 발견

당뇨병 환자에게 뇌졸중·심근경색 등 심혈관질환이 더 많이 발생하는 유전적인 원인이 밝혀졌다. 최근 국제 공동연구진은 당뇨병 발병 후 심혈관질환 발생 위험을 최대 1.89배 높일 수 있는 유전자 변이를 처음으로 발견했다./픽사베이

당뇨병 환자에게 뇌졸중, 심근경색 등 심혈관질환이 많이 발생하는 유전적인 원인이 밝혀졌다. 최근 국제 연구진은 당뇨병 발병 후 심혈관질환 발생 위험을 최대 1.89배 높일 수 있는 유전자 변이를 처음으로 발견했다.

곽수헌 서울대병원 내분비대사내과 교수와 CHARGE(당뇨병‧심혈관질환 유전체 코호트 컨소시엄) 등 국제 연구진은 성인 당뇨병 환자를 대상으로 한 대규모 유전체역학 코호트를 분석해 이 같은 결과를 확인했다고 20일 밝혔다.

‘성인 당뇨병’이라 부르는 제2형 당뇨병은 혈당을 조절하는 인슐린이 잘 분비되지 않거나 작용하지 않을 때 혈당 수치가 높아지는 질환이다. 국내 30대 이상 성인 6명 중 1명은 당뇨병 환자다. 이들은 건강한 사람에 비해 심혈관질환이 일어날 위험이 3배 높고 중증도도 심하다. 당뇨병의 주요 동반질환인 비만, 고지혈증, 고혈압이 없이 당뇨병 자체만으로도 심혈관질환 위험이 여전히 높다. 지금까지 그 원인은 명확히 알려진 바 없었다.

연구진은 당뇨병이 심혈관질환 발생을 높이는 ‘유전적인 원인’에 주목했다. 다인종 코호트에 등록된 성인 당뇨병 환자 4만9230명을 대상으로 최장 33년까지 장기추적하고, 전장유전체연관성분석(GWAS)으로 관련 유전자 변이를 찾았다. GWAS는 특정 형질 또는 질환과 관련된 유전자 변이를 전체 유전체를 분석해 알아내는 방법이다. 그 결과 당뇨병 환자는 5명 중 약 1명 꼴(18.3%)로 뇌혈관질환, 관상동맥질환 등 심혈관질환을 겪는 것으로 나타났다.

연구진은 ‘rs147138607(CACNA1E/ZNF648 유전자 부위), rs77142250(HS3ST1 유전자 부위), rs335407(TFB1M/NOX3 유전자 부위)’ 등 3가지 단일염기변이가 당뇨병 환자의 심혈관질환 위험과 밀접하게 관련됐음을 최초로 확인했다. 단일염기변이는 DNA 염기서열을 구성하는 염기 하나가 다른 염기로 바뀐 것으로, 발생 위치에 따라 근처에 있는 유전자 발현과 기능에 영향을 미칠 수 있다. rs77142250 변이가 있으면 심혈관질환 발생 위험이 1.89배 증가하고, rs147138607과 rs335407 변이는 각각 1.23, 1.25배 증가하는 것으로 나타났다.

연구진은 관상동맥과 관련있다고 알려진 유전자 변이 204개가 당뇨병 환자에게도 빈번하게 관찰된다는 사실을 확인했다. 즉, 일반인에게 관상동맥을 일으키는 유전체 변이들이 당뇨병 환자에게는 심혈관질환을 일으키는 원인 중 하나인 셈이다. 또한 이 변이들이 복합적으로 심혈관질환에 미치는 영향을 수치화한 ‘다유전자점수’의 표준편차가 1씩 높을수록 당뇨병 환자의 심혈관질환 위험이 14% 증가하는 것으로 나타났다.

연구진은 이번 연구 결과를 통해 향후 당뇨병 환자에게 심혈관질환이 발생할 위험을 예측하고, 새로운 치료 타깃을 개발할 수 있을 것이라고 분석했다. 곽수헌 교수는 “이번 연구 결과는 당뇨병 환자를 대상으로 심혈관질환의 유전적 연관성을 분석한 세계 최초이자 최대 규모의 연구”라며 “특히 국내 연구진이 대규모 유전체역학 코호트에 기반한 국제 공동연구를 선도했다는 점에서 큰 의의가 있다”고 말했다.

이 연구 결과는 4월 23일 국제 학술지 ‘당뇨병 관리’에 실렸다.

당뇨병 환자에게 심혈관질환 발생 위험을 높이는 것으로 확인된 유전적 변이. rs147138607(CACNA1E/ZNF648 유전자 부위), rs77142250(HS3ST1 유전자 부위), rs335407(TFB1M/NOX3 유전자 부위)’ 등 3가지 단일염기변이가 확인됐다. 관상동맥 발생 위험을 높이는 유전자 변이 204개(빨간점)도 당뇨병 환자에게 많이 발견된다./서울대병원

참고 자료

Diabetes Care(2024), DOI: https://doi.org/10.2337/dc23-2274

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