‘전신성 홍반성 루푸스(이하 루푸스)’ 발병의 원인이 되는 특정 유전자 변이가 최초로 규명되고, 한국인 은 물론 다른 인종에도 적용이 가능한 ‘루푸스 예측 모델’이 개발되어 루푸스를 보다 정확하게 예측할 수 있는 길이 열렸다.

한양대학교류마티스병원 류마티스내과 배상철 교수팀의 이 같은 결과는 국제권위학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 ‘The HLA-DRβ1 amino-acid positions 11–13–26 explain the majority of SLE–MHC associations’으로 12월 23일자에 실렸다.

류마티스성 자가면역질환으로 환경적인 요인과 함께 다수의 유전자 변이가 복합적으로 발생해 생기는 질병인 루푸스는 지금까지 HLA 유전자가 루푸스 발병과 연관성이 있는 것으로 알려졌으나 정확히 어떤 유전자 변이가 영향을 주는 지는 밝혀지지 않았다.

배 교수팀은 HLA 유전자 내 존재하는 루푸스 원인 유전자 변이를 규명하기 위해 한국인 루푸스 환자 950명과 대조군 4,900명의 HLA 유전자 변이를 정밀 분석하였다. 분석에 사용된 유전자 변이는 기존에 연구된 단일염기다형성(SNP) 뿐만 아니라 HLA 유전자 8종(HLA-A, -B, -C, -DQA1, -DQB1, -DRB1, -DPA1, -DPB1)의 유전형과 아미노산 서열 변이가 추가로 포함됐다.

특히 이번 연구에는 배 교수팀이 최근 발표한 HLA 유전형과 아미노산 서열을 정확하게 예측할 수 있는 ‘한국인 HLA 기준자료(HLA reference panel)’를 접목하여 분석하고, 다양한 통계 기법을 활용했다.

연구 결과, 배 교수팀은 HLA-DRB1 유전자 내 11번, 13번, 26번 위치의 아미노산 변이가 루푸스 발병과 연관된다는 새로운 사실을 밝혔다. 기존에 루푸스 발병에 중요한 유전자 변이로 알려진 HLA-DRB1*15:01과 HLA-DRB1*03:01은 이번에 규명한 3개의 아미노산 변이로 인해 단순히 파생됐다는 사실도 추가로 밝혀냈다.

또한 해당 아미노산 조합을 통해 개발된 새로운 ‘루푸스 예측 모델’이 한국인 뿐만 아니라 다른 아시아인이나 백인에게도 적용 가능한 매우 신뢰성 있는 모델임도 입증했다.

이와 관련 배 교수는 “HLA 유전자와 주변 DNA염기는 인간 유전체에서 가장 변이가 심하고 구조가 복잡해 그동안 루푸스 발병과 연관성 있는 유전자 변이를 밝혀내기가 쉽지 않았지만, 이번 HLA-DR의 기능에 직접적인 영향을 미치는 3개의 아미노산 변이가 밝혀짐에 따라 루푸스 발병 기작에 대한 보다 더 넓은 이해가 가능해졌고, 궁극적으로 더욱 정확한 발병 예측이 가능해져 루푸스 예측의학 발전에도 큰 기여를 할 것”이라고 말했다.

이번 연구는 보건의료연구개발사업(연구자 창의형 융합 기반연구- 유전체 임상적용 기반기술)의 지원을 통해 진행됐다.