고려대, 자폐 유전변이 정밀 분석 기법 개발… 신규 유전자 18개 규명

21,735가족 대규모 데이터 기반… 변이 위치별 증상 차이까지 밝혀내 임상 활용 기대

고려대학교(총장 김동원) 바이오시스템의과학부 안준용 교수 연구팀이 자폐의 유전적 원인을 정밀하게 분석할 수 있는 새로운 프레임워크를 개발했다. 연구팀은 분당서울대학교병원 유희정 교수 연구팀과 협력해, 자폐 관련 신규 유전자 18개와 변이 위치에 따라 증상이 달라지는 유전자 11개를 규명했다고 24일 밝혔다.

이 연구는 유전학 분야 권위 학술지 『Genome Medicine』(IF=11.2) 8월 20일자 온라인판에 게재됐다. 논문 제목은 “Evaluation of familial phenotype deviation to measure the impact of de novo mutations in autism”으로, 자폐 연구에서 가족 기반 데이터를 활용한 새로운 접근법을 제시했다.

자폐는 부모 세대에는 존재하지 않지만 자녀에게 새롭게 나타나는 신규 변이(de novo mutation)가 중요한 원인으로 알려져 있다. 그러나 같은 변이를 지닌 자폐인이라도 지적장애나 발달지연 정도가 크게 달라 기존 연구는 이를 충분히 설명하지 못했다.

연구팀은 가족 내 임상·유전체 데이터를 기준으로 변이 효과를 정량화하는 새로운 기법을 도입했다. 이를 한국과 미국에서 모집된 21,735가족(78,685명)의 데이터에 적용한 결과, 기존에 보고되지 않았던 신규 유전자 18개를 발견하는 성과를 거뒀다.

이번 연구에서는 같은 유전자 내에서도 변이가 일어나는 위치와 기능 영역에 따라 증상의 심각도가 달라진다는 사실도 밝혀졌다. 예를 들어 세포 성장과 분화를 조절하는 PTEN 유전자의 경우, 핵심 기능 부위인 촉매 모티프에서 변이가 발생했을 때 다른 부위 변이보다 자폐 증상에 훨씬 큰 영향을 미쳤다.

이 같은 결과는 유전적 요인이 자폐 증상 발현에 미치는 영향을 한층 정밀하게 이해할 수 있는 근거가 되며, 개인 맞춤형 진단과 예후 예측에도 새로운 길을 열 것으로 기대된다.

안준용 교수는 “이번 연구는 신규 변이의 임상적 효과를 정밀하게 평가할 수 있는 새로운 분석 틀을 제시했다”며 “이를 통해 자폐의 원인을 더 깊이 이해하고 신규 유전자 발굴에도 기여했다”고 설명했다.

분당서울대병원 유희정 교수는 “같은 변이를 지녔음에도 자폐인마다 증상이 다른 이유를 규명할 수 있는 근거를 제시했다”며 “향후 예후 예측과 상담 등 임상 현장에서 실질적인 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.

이번 연구는 한국연구재단의 바이오의료기술개발사업 지원을 받아 수행됐다. 제1저자는 고려대 김수휘 박사과정 학생이며, 안준용 교수와 유희정 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 연구진의 성과는 자폐 연구에서 한국과 미국 데이터를 아우른 국제 협력의 모범적 사례로도 주목받고 있다.

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