국내 연구팀이 오랜 기간 동안 병명이 밝혀지지 않았던 청소년 환자의 질병을 정확히 규명하는 데 성공했다고 23일 발표했다. 서울대병원 임상유전체의학과 채종희, 문장섭, 이승복 교수와 고려대 의과학과 최정민 교수는 서울대병원에 내원한 환자와 한국 바이오뱅크 코호트의 유전체 데이터를 활용하여 새로운 분석 기법으로 신경퇴행성 질환을 진단했다.

이번 연구에서는 신경세포핵내봉입체병(Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation, NBIA)이라는 희귀 질환의 유전자 변이를 식별하는 최신 시퀀싱 기법이 적용되었다. 신경세포핵내봉입체병은 신경세포 핵 내부에 비정상적인 단백질이 축적되어 발생하는 질환으로, NOTCH2NLC 유전자에서 GGC 염기서열의 비정상적인 반복이 원인으로 알려져 있다. 기존의 짧은 단위로 분석하는 쇼트리드 시퀀싱 방법은 이러한 단연쇄반복 변이를 정확히 식별하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 유전체를 긴 단위로 분석하는 롱리드 시퀀싱 기법을 도입하여 문제를 해결했다. 이를 통해 서울대병원에서 원인불명이었던 백질뇌병증 환자 90명 중 16명에서 단연쇄반복 변이를 확인할 수 있었다. 이는 한국 내 원인불명 백질뇌병증 환자의 약 10~20%가 신경세포핵내봉입체병을 앓고 있다는 것을 시사한다.

추가로, 연구팀은 한국 바이오뱅크 코호트에 등록된 3,887명의 희귀질환 환자와 가족의 유전체 정보를 분석하여, NOTCH2NLC 유전자의 GGC 염기서열이 65회 이상 반복될 때 신경세포핵내봉입체병을 추정할 수 있는 기준을 제시했다. 이 기준을 통해 미진단 신경퇴행 환자 6명을 신경세포핵내봉입체병으로 새롭게 진단할 수 있었다.

채종희 교수는 “이번 연구는 대규모 데이터 기반의 유전체 분석이 희귀질환 진단에 미치는 중요성을 잘 보여준다”며, “이러한 연구를 통해 향후 새로운 진단법과 치료제 개발로 이어질 수 있기를 기대한다”고 말했다.

이효진기자/2024.07.23

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