박종훈 교수 연구팀, 난치성 유전질환 진단 마커 세계 최초로 발견해
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- 작성자 커뮤니케이션팀
- 보도일자 2015-10-31
우리대학 생명과학과 박종훈 교수 연구팀이 최근 난치성 유전질환인 상염색체 우성 다낭신 질환(이하 다낭신)의 특이적인 후성유전학적 진단마커의 가능성을 세계최초로 제시한 연구결과를 발표해 학계의 관심을 끌고 있다. 이번 연구결과는 국제학술지 사이언티픽 리포트 온라인판에 10월 게재됐다. 사이언티픽 리포트는 세계 최고 권위 학술지인 네이처의 자매지로, 자연과학 분야 전체를 다루는 온라인 오픈 액세스 채널이다.
연구팀에 따르면 다낭신은 좌우 신장에 수많은 낭종이 발생하고 점차적으로 신장 기능이 감소해 신부전 상태에 도달하는 난치성 유전질환이다. 양쪽 신장의 구조적, 기능적 결함을 가져올 뿐만 아니라 각종 신장 외 합병증을 동반할 수 있기 때문에 초기단계부터 관리가 필요한 질환이다. 그러나 현재까지 다낭신은 가족력을 이용한 분석과 초음파, CT같은 방사선학적 검사로 측정하고 있어 조기진단이 어렵고 경제적 부담도 크다.
연구팀은 정확한 기작이 규명되지 않았고 효과적인 진단마커 및 치료제가 부재한 상황에서 DNA 메틸화 현상에 주목했다. DNA 메틸화는 DNA의 사이토신 잔기에 메틸기가 붙는 현상으로, 보통 질환의 초기 단계에 변화가 일어나는 것으로 알려져 있다. 또한 높은 민감도와 조직 및 질환 특이성을 가지고 있어 진단마커로 활용할 수 있는 장점이 있다.
앞서 연구팀은 낭포 형성에 관여하는 DNA 메틸화 프로파일링을 수행하여 다낭신 환자의 낭포성 신장 조직에서 관련 유전자들이 대부분 과메틸화되어 있음을 확인했다. 특히, 원인 유전자인 Pkd1의 과메틸화가 발현 저하를 유도함으로써 낭포 형성을 촉진시킴을 규명했고 이 연구결과를 지난해 3월 국제저명학술지인 Human Genetics에 게재하는 동시에 국내특허 등록과 PCT출원을 보유했다.
연구팀은 이에 대한 후속연구를 진행해 낭포형성에 영향을 미치는 새로운 유전자인 MUPCDH를 발굴했고, 다낭신 환자의 신장조직에서 이 유전자의 프로모터 영역의 과메틸화가 발현을 억제시켜 결과적으로 낭포형성 과정에서 중요한 세포증식을 촉진시킨다는 것을 확인했다. 특히 MUPCDH 유전자 프로모터의 과메틸화는 다낭신 신장 조직 뿐만 아니라 소변에서도 동일한 패턴을 보였으며 이런 현상이 다낭신 진단 표지인 TKV 임상정보와도 연관성이 있음을 규명했다. 이러한 성과는 국내 특허로 등록했으며 현재 코스닥 상장사인 (주)랩지노믹스와 기술이전을 위한 산학협력연구 지원사업을 진행 중이다.
연구에 주도적으로 참여한 우유미 박사는 “이번 연구를 통해 현재까지 뚜렷한 치료제 및 진단마커가 없는 다낭신의 조기진단을 위한 간편하고 경제적인 진단칩 개발에 한걸음 다가서게 됐다”며 “더 나아가 다낭신 환자에서 특이적으로 보이는 DNA 과메틸화 현상을 억제시킬 수 있는 탈메틸화 제재를 치료에 응용할 수 있다는 가능성도 제시했다”고 밝혔다.