- FLT3에 있는 기능 변이형 손실, 자가면역 갑상샘 질환과 다른 자가면역 질환의 위험을 크게 높여
- 유전체학, 전사체학 및 단백질 유전 정보학의 결합으로 자가면역 갑상샘 질환, 다른 자가면역 질환 및 AML에 대한 결과를 제공

지난 24일, Amgen의 자회사 deCODE genetics 과학자들과 아이슬란드 의료보험, 아이슬란드 대학 및 스웨덴 Karolinska 연구소의 공동 연구원들이 국제학술지 네이처에 연구를 발표했다.

이 연구는 아이슬란드와 영국에서 30,000명 이상의 자가면역 갑상샘 질환 환자와 725명의 대조군 환자를 대상으로 진행된 것이다. 자가면역 갑상샘 질환(autoimmune thyroid disease, AITD)은 가장 흔한 자가면역 질환이며, 유전성이 높다. 이 연구는 자가면역 갑상샘 질환과 관련된 99개의 서열 변이형을 찾아냈는데, 이 중 84개가 처음으로 자가면역 갑상샘 질환과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.

새롭게 발견된 서열 변이형 중 하나는 혈액 세포와 면역 세포에서 FLT3 수용체(fms-관련 티로신 키나제 3) 유전 암호를 지정하는 유전자에 위치하며, 다음과 같은 이유로 큰 관심을 받고 있다.

첫째, 이 서열 변이형은 자가면역 갑상샘 질환과 다른 자가면역 질환(전신 홍반성 루푸스(systemic lupus erythematosus, SL)를 비롯해 류머티즘성 관절염(rheumatoid arthritis, RA)과 소아 지방변증까지 포함)의 위험을 크게 높인다. 이들 질환은 모두 자기 항체를 특징으로 하며, 남성보다 여성에서 더 흔히 발생한다. 그뿐만 아니라 이들 질환에 걸리는 환자는 자가면역 갑상샘 질환에도 많이 걸린다.

둘째, 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. 한편, 전반적인 암 위험을 높이지는 않았다.

셋째, 유전자 개재 배열에 위치하며, 코딩 서열에 직접적인 영향을 미치지 않는 이 FLT3 변이형이 질병 위험에 그토록 큰 영향을 미칠 수 있다는 것은 매우 놀라운 결과다. 이 변이형은 전사된 유전 정보 중 3분의 1에 종결 코돈을 도입하는 것으로 나타났다. 그에 따라 단백질 기능에 필수적인 키나제 부분이 부족한 짧은 단백질이 형성된다.

마지막으로 FLT3에 위치한 이 변이형은 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 변이형은 리간드 수치를 보상적으로 높여 기능을 높이는 기능 돌연변이의 손실을 뜻한다.

deCODE genetics 과학자이자 이 논문의 제1 저자인 Saedis Saevarsdottir 교수는 "이 보고서는 자가면역 갑상샘 질환에 대한 게놈 전반적인 연구에서 발견된 여러 자가면역 질환의 특이한 주요 위험 유전자를 설명하고 있다"라며 "더불어 이 위험 변이형이 유전자 산물인 FLT3와 그에 따른 혈액 내 FLT3 수용체의 리간드 수치에 영향을 미치는 방식을 보고하고, 이를 통해 얼마나 중요한 기능을 수행하는지 보여준다"라고 설명했다.

deCODE genetics CEO이자 논문의 선임 저자인 Kari Stefansson은 "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"라고 말했다.

아이슬란드 레이캬비크 기반의 deCODE는 인간 게놈을 분석 및 파악하는 글로벌 선도 기업이다. deCODE는 인간 유전학에 관한 독자적인 전문지식과 더불어 전사체학과 인구 단백질체학에 관한 증가하는 전문지식과 거대한 양의 표현형 데이터를 이용해 수십 가지 일반적인 질환에 대한 위험 인자를 발견했으며, 이들 질환의 발생 기전에 대한 핵심적인 통찰을 제공했다. 질병 유전학을 파악하는 목적은 그 정보를 이용해 질병을 진단, 치료 및 예방할 수 있는 새로운 수단을 마련하는 것이다. deCODE는 Amgen의 완전소유 자회사다.

[헤모라이프 하석찬 기자]