한양대류마티스병원 '루프스' 발병 핵심 유전변이 규명

MHC 면역유전자 고해상도 분석 도구 개발…7만명 유전체 분석
HLA 아미노산 변형·C4 유전자 결핍, 루푸스 발병에 독립적 영향 확인

배상철 한양대류마티스병원 교수팀 등 연구 성과.(한양대병원 제공)

(서울=뉴스1) 구교운 기자 = 전신홍반루푸스(SLE) 발병에 관여하는 핵심 유전변이가 국내 연구진에 의해 규명됐다.

배상철 한양대류마티스병원 교수팀은 김광우 경희대 교수팀, 국립보건연구원과 공동으로 MHC(주조직적합복합체) 면역유전자 영역을 정밀 분석할 수 있는 새로운 유전자 분석 도구를 개발하고 이를 활용해 전신홍반루푸스의 유전적 발병 요인을 확인했다고 8일 밝혔다.

전신홍반루푸스는 면역체계가 자기 세포를 공격하는 자가면역질환으로, 유전·환경·호르몬 등이 복합적으로 작용해 발생한다. 특히 면역유전자가 밀집된 6번 염색체 MHC 영역 그중 HLA 유전자군과 C4 유전자는 루푸스와의 관련성이 오래전부터 제기돼 왔다. 하지만 유전 구조의 복잡성 탓에 기존 기술로는 정밀 분석에 한계가 있었다.

연구팀은 HLA 유전자와 C4 유전자의 변이 정보를 동시에 정밀 분석할 수 있는 시스템을 세계 최초로 개발해 약 7만 명의 한국인 유전체를 분석했다. 그 결과, HLA 유전자 내 특정 아미노산 변형과 C4 유전자의 개수 차이가 각각 루푸스 발병에 독립적 영향을 미친다는 사실을 새롭게 규명했다.

HLA 아미노산 변형은 항원과의 결합 방식에 변화를 일으켜 자가항원을 외부 침입자로 오인하게 만들고 C4 유전자 결핍이나 비정상적 구조는 면역 단백질 생성 저하로 면역 시스템 붕괴를 유발하는 것으로 나타났다.

배 교수는 "C4 유전자 결핍이나 특정 HLA 유전형 등 개인의 유전적 특성을 확인함으로써 환자별 질병 위험도를 보다 정확히 평가하고 조기 진단 및 환자 맞춤형 치료 전략 수립에 기여할 수 있게 됐다"고 설명했다.

이번에 개발된 분석 도구는 국립보건연구원 CODA 시스템을 통해 공개되며 자가면역질환은 물론 감염병과 만성 염증성 질환 연구에도 활용할 수 있다는 설명이다. 고비용·저효율 문제로 분석이 어려웠던 MHC 영역의 정밀 분석을 가능하게 하면서 정밀의학 기반 질환 예측 및 바이오마커 개발에도 전환점을 마련할 전망이다.

연구 성과는 국제 학술지 'Annals of the Rheumatic Diseases'(IF 20.6)에 게재됐다.

kukoo@news1.kr

<용어설명>

■ 주조직적합복합체(Major Histocompatibility Complex, MHC)
면역 시스템에서 항원을 인식하고 면역 반응을 유도하는 데 핵심적인 유전자군을 말한다. 사람의 경우 6번 염색체에 위치하며 다양한 자가면역질환 및 감염병의 병인과 관련이 깊다.

■ HLA(Human Leukocyte Antigen) 유전자
면역체계가 자기와 비자기를 구분하는 데 중요한 역할을 하는 유전자

■ C4 유전자
보체계(Complement system)의 일부로, 선천면역(innate immunity)을 구성하는 C4 단백질을 만드는 유전자. 이 유전자는 6번 염색체의 주조직적합복합체(MHC) 영역에 위치해 있으며, 자가면역질환과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려져 있다.