[논문]ITGB2 유전자 다형성과 결핵 사이의 연관성 연구

진현석; 이상인; 박상정

doi:10.15324/kjcls.2018.50.2.118

ITGB2 유전자 다형성과 결핵 사이의 연관성 연구
Association between ITGB2 Genetic Polymorphisms and Tuberculosis 원문보기

Korean journal of clinical laboratory science : KJCLS = 대한임상검사과학회지, v.50 no.2, 2018년, pp.118 - 125

진현석 (호서대학교 생명보건대학 임상병리학과) , 이상인 (호서대학교 생명보건대학 임상병리학과) , 박상정 (호서대학교 생명보건대학 임상병리학과)

초록
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결핵은 본질적으로 MTB에 의해 발생하는 감염성 질환이지만 발병의 과정에는 숙주의 면역계와 연관성 있는 하는 유전자가 관여한다. ITGB2 유전자는 인테그린 beta 2 chain인 CD18 단백질을 암호화 하고 있는 유전자로 염색체 21번에 존재하고 있다. 인테그린 beat 2 chain은 백혈구에서 발현하는 인테그린으로 백혈구의 성숙 및 부착에 매우 중요한 역할을 수행하는 단백질이다. ITGB2는 결핵 발병에서 MTB의 탐식과 백혈구의 집합에도 중요한 역할을 수행한다고 알려졌다. 따라서 이번 연구는 한국인의 유전체 데이터를 활용하여 결핵 발생 환자들과 정상 대조군 사이에서 ITGB2의 유전적 다형성의 빈도에 통계적으로 유의한 차이가 존재하는지를 알아보고자 하였다. 그 결과 10개의 SNP에서 유의한 상관관계를 확인할 수 있었다. 가장 유의성 있는 SNP는 rs113421921 였다 (OR=0.69, CI: 0.53~0.90, $P=5.8{\times}10^{-3}$). 또한 rs173098의 경우는 전사 보조인자인 p300이 결합할 가능성이 있는 염기서열이 존재하여 유전적 다형성에 따라 ITGB2 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 결핵의 발병 기전이 백혈구 집합이나 부착과 같은 숙주의 면역 기능과 관련된 다양한 유전적 요인에 의해 영향을 받을 수 있음을 시사한다. 이 연구결과는 결핵의 발병에 숙주 면역계의 유전자들이 영향을 줄 수 있다고 볼 수 있다. 이러한 결과들을 통해 MTB 감염에 대해 각 사람들 별로 감염의 진행과정과 결과에 차이를 가져다 주는 유전적 배경에 대한 이해에 기반을 제공할 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Tuberculosis (TB) is an infectious disease caused by Mycobacterium tuberculosis (MTB), but the genes associated with the host immune system can be attributed to the development of TB. The ITGB2 gene encodes the integrin beta 2 chain CD18 protein and is present on chromosome 21. The integrin beta 2 chain is an integrin expressed in leukocytes and plays a very important role in leukocyte maturation and attachment. ITGB2 plays an important role in the phagocytosis of MTB and the aggregation of leukocytes in MTB infections. This study examined the genetic polymorphisms of the ITGB2 gene between the TB case and normal control using Korean genomic and epidemiologic data. As a result, a statistically significant correlation was confirmed in 10 SNPs. The most significant SNP was rs113421921 (OR=0.69, CI: 0.53~0.90, $P=5.8{\times}10^{-3}$). In addition, rs173098, one of the significant 10 SNPs, is possibly located in a binding motif with the transcription factor cofactor p300, and can affect ITGB2 gene expression. These findings suggest that the pathogenesis of TB may be influenced by a range of genetic factors related to the immune function of the host, e.g., the reactions associated with the recruitment and attachment of leukocytes. The results of this study could be used to predict the infection control for tuberculosis in a patient-tailored manner.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 ITGB2 유전자의 연관성 연구를 통하여 86개의 SNPs에서 결핵이 발병했던 환자군과 건강 대조군 사이에 유전 변이의 빈도 차이를 확인해 보았다. 그 결과 10 개의 SNP에서 통계적으로 유의한 수준의 빈도 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다.

제안 방법

따라서 본 연구에서는 한국인 유전체 역학조사 사업의 일환으로 조사를 실시한 코호트 자료를 활용하여 과거 결핵 발병이 있었던 환자군과 질병이 없는 건강 대조군을 설정하고, 환자군과 건강 대조군 사이에서 ITGB2 유전자의 유전적 다형성이 결핵 발병에 영향을 주었는지 확인하고자 유전적 변이에 대한 상관성 분석을 시행하였다.

대상 데이터

본 연구에서 사용한 연구대상자의 선별은 이전 연구와 동일하게 설정하였다[12]. 요약하자면 환자군은 과거에 결핵 진단을 받았던 443명을 대상으로 하였고, 그 외의 특별한 질환이 없는 3,228명을 건강 대조군으로 선정하여 본 연구에 활용하였다. 본 연구에 활용한 유전정보는 질병관리본부(KNIH)와 호서대학교에서 연구윤리 승인을 받은 후 수행하였다(1041231-170418-HR-056-02).

데이터처리

Chicago, IL, USA)을 사용하였다. 로지스틱 회기 분석이 결핵 환자군과 건강 대조군에 대한 유전적 변이와의 상관성 분석에 사용되었다. 상관성 분석은 additive genetic model을 기반으로 하였고, 유의수준은 0.

성능/효과

특이 이 유전자는 NK cell과 T세포가 항원을 인지하고 제거하는데 있어서 중요한 역할을 한다고 언급한바 있다[12]. 본 연구에서는 이와 관련하여 CD226과 결합하는 인자 중 하나인 ITGB2의 유전적 다형성 역시 결핵 발병과 연관이 있는 것을 확인하였다. 이를 통하여 결핵 발병은 어떤 하나의 원인이 아니라 다양한 숙주의 면역 체계의 유전적 다형성이 영향을 미칠 수 있다고 생각한다.

후속연구

이를 통하여 결핵 발병은 어떤 하나의 원인이 아니라 다양한 숙주의 면역 체계의 유전적 다형성이 영향을 미칠 수 있다고 생각한다. 본 연구결과를 활용하여 결핵 발병에 영향을 줄 수 있는 사람의 유전적 인자에 대해 알아보고, 이를 통해 MTB에 대한 각 개인의 감염의 과정 및 결과의 차이를 이해하는데 중요한 기반이 될 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구에서는 이와 관련하여 CD226과 결합하는 인자 중 하나인 ITGB2의 유전적 다형성 역시 결핵 발병과 연관이 있는 것을 확인하였다. 이를 통하여 결핵 발병은 어떤 하나의 원인이 아니라 다양한 숙주의 면역 체계의 유전적 다형성이 영향을 미칠 수 있다고 생각한다. 본 연구결과를 활용하여 결핵 발병에 영향을 줄 수 있는 사람의 유전적 인자에 대해 알아보고, 이를 통해 MTB에 대한 각 개인의 감염의 과정 및 결과의 차이를 이해하는데 중요한 기반이 될 수 있을 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	결핵은 무엇인가?	결 핵은 결핵균(Mycobacterium tuberculosis, MTB) 감염으로 발병하는 감염성 질환이다. 이러한 결핵의 발병은 특정 인종 및 민족, 가족력 간의 다른 비율로 결핵이 발생하게 되는데 이러한 발병의 요인에는 숙주의 유전적인 차이에 따른 원인이 작용하게 된다.
	결핵의 발병은 무엇에 영향을 받는가?	결 핵은 결핵균(Mycobacterium tuberculosis, MTB) 감염으로 발병하는 감염성 질환이다. 이러한 결핵의 발병은 특정 인종 및 민족, 가족력 간의 다른 비율로 결핵이 발생하게 되는데 이러한 발병의 요인에는 숙주의 유전적인 차이에 따른 원인이 작용하게 된다. MTB가 생존할 수 있는 환경과 숙주 사이의 유전적 인자는 복잡한 상호 작용을 통하여 결핵 발병에 중요한 역할을 하게 된다[1].
	숙주의 유전적 요인이 MTB와의 관계에서 결핵발생에 영향을 주는 이유는?	이러한 결핵의 발병은 특정 인종 및 민족, 가족력 간의 다른 비율로 결핵이 발생하게 되는데 이러한 발병의 요인에는 숙주의 유전적인 차이에 따른 원인이 작용하게 된다. MTB가 생존할 수 있는 환경과 숙주 사이의 유전적 인자는 복잡한 상호 작용을 통하여 결핵 발병에 중요한 역할을 하게 된다[1]. 숙주의 유전적 요인은 적어도 MTB에 대한 감염의 위험성을 나타 낼 수 있다.

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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