유전체정보 기반 당뇨 고위험군 예측 가능해져
주요 내용
□ 국립보건연구원, 한국인 포함 동아시안 29만 명 대상 유전체 연구 실시
○ 당뇨 발병률이 10배 이상 높은 유전적 고위험군을 찾아내, 한국인의 당뇨 발병 전 예방에 활용 가능
○ 연구 결과는 세계적 학술지(Nature Communications)에 게재(’22년 11월 온라인판)
질병관리청(청장 백경란) 국립보건연구원(원장 권준욱) 미래의료연구부 유전체 연구기술개발과는 당뇨, 고지혈증 등에 영향을 주는 200개 이상의 신규 유전요인*을 발굴하여, 이 분야 세계적 학술지인 Nature Communications(IF 17.7) 2022년 11월 온라인판에 게재했다고 밝혔다.
* 유전요인: 부모로부터 물려받은 유전정보 중 질병 발생과 관련된 요인
이번 연구는 대사질환 관련 동아시아인 최대 규모의 연구로 한국인*과 일본인**으로 구성된 약 29만 명을 연구 대상으로 분석하였다.
* (한국인) 국립보건연구원 한국인유전체역학조사사업 125,872명 유전체정보
** (일본인) 일본 바이오뱅크(Biobank Japan) 162,255명 유전체정보
기존 유전체 연구의 약 80%이상은 유럽인 중심으로 수행되어, 그 분석 결과를 동아시아인에 적용하는 경우, 당뇨 등 질병 예측의 정확도가 50% 수준 이하로 낮아지는 문제가 있었다.
이에 미래의료연구부는 2015년도 자체 개발한 한국인유전체칩*과 ’01년부터 수집한 대규모의 코호트 기반 인체자원을 활용하여 한국인 유전체정보를 생산 및 분석하였으며, 이는 한림대학교 조윤신 교수와 공동연구를 수행한 결과이다.
* 한국인유전체칩 : 한국인 특이적 유전체 정보를 반영하여 제작된 한국인 질병 유전체 연구에 최적화된 칩
분석 결과, 기존 연구에서는 개개인의 유전요인 영향이 약 1% 미만으로 아주 약한 유전적인 영향을 보여주는 유전변이들이 주로 보고되었으나, 이번 연구에서는 혈당과 혈중지질 농도 등을 약 13~15%로 매우 크게 변화시키는 핵심적인 희귀 유전요인을 새롭게 발굴하여 최초 보고하였다.
이중 혈당을 낮추는데 강한 영향력을 가지고 있는 희귀 유전요인은 한국인 집단에서도 약 1%만 보유하고 있었으며, 이러한 사람들은 제2형 당뇨 발병이 다른 일반인보다 무려 50% 정도 낮게 발생하는 것이 확인되었다.
* 희귀 유전요인: 인구집단에서 1% 미만의 사람들만 가지고 있는 유전요인
미래의료연구부 김봉조 유전체연구기술개발과장은 “현재 당뇨의 주원인인 인슐린 저항성이 진행되기 전까지는 임상검사로 고위험군를 선별하여 당뇨를 예측하기 어려운 한계점이 있었다.”며, “이번 연구를 통해서 발굴한 모든 유전요인들을 통합 분석하면 저위험군 대비 10배 이상 높은 유전적인 고위험군을 당뇨 발병 이전에 미리 선별하여 예방할 수 있다는 것이 가장 큰 특징이다”라고 밝혔다.
국립보건연구원 권준욱 원장은 “이번 연구 결과는 맞춤형 정밀의료*를 통해 질병예방이 가능함을 보여주는 사례로, 향후 대규모 바이오빅데이터가 구축되면 보다 많은 질병을 예측할 수 있을 것으로 기대한다.”며, “향후에도 한국인 질병극복을 위한 정밀의료 연구기반 확대와 민간지원에 최선을 다하겠다“라고 밝혔다.
* 정밀의료 : 개인의 유전체·의료정보, 환경 및 생활 습관 등을 분석하여 환자 개인별 최적의 맟춤형 의료(예방, 진단, 치료) 서비스를 제공하는 것
「동아시아인 유전체 분석 연구」 결과 개요
□ 동아시아인 대사형질 유전체분석 연구
○연구 대상자: 288,137명
* 한국 : 국립보건연구원 125,872명, 일본 : Biobank Japan 162,255명(공개 분석 결과만 활용)
○주요 연구 결과
- 대사질환과 관련된 9개 대사형질에 영향을 주는 약 1,000개의 유전 요인을 발굴하고 이 중 200개 유전요인을 새롭게 발굴하여 보고함.
* 대사형질 : 당, 당화혈색소, 고밀도지질단백 콜레스테롤(HDL), 저밀도지질단백 콜레스테롤(LDL), 중성지방, 총콜레스테롤, 간 효소 수치(ALT, AST, GGT)의 혈중 생화학검사 수치
- 이 중 희귀 유전요인들을 가지고 있는 사람들은 일반인과 비교 시 13~15%까지 대사형질이 크게 변화되었음을 확인함.
- 특히 혈당을 낮추는 희귀 유전요인*을 가지고 있는 경우 일반인과 비교하였을 때 제2형 당뇨 발병이 약 50% 수준으로 낮아짐
* SLC30A8 유전자 내 변이로 이 요인이 없는 사람은 349번째 아미노산이 아이소류신(isoleucine)이지만, 요인이 있는 경우에는 페닐알라닌(Phenylalanine)으로 바뀌어서 SLC30A8 기능이 변화됨.
* 당뇨 발병률: 일반인 9.7%, 희귀 유전요인 보유자 4.9%
- 이번 연구 결과에서 제2형 당뇨의 유전적 고위험군을 분석한 결과, 유전적 위험도에 따라서 저위험군 대비 최대 11.7배 당뇨 발병률 증가
* 유전적 위험도에 따른 당뇨 발병률: 일반인(9.7%), 하위 10% 저위험군 (3.5%), 상위 10% 고위험군 (23.2%), 상위 1% 고위험군 (41%)
의학약학 질병관리청 (2022-11-22)