초록 ▼

□ 연구개요
지난 수십년 동안 단일염기다형성 마커를 비롯한 유전체를 활용하여 질병과의 연관성 분석을 수행함으로써, 질병의 원인유전자 규명이 활발하게 진행되어 왔다. 예를들어 APOE는 알츠하이머병의 원인 유전자로 알려져 있다. 그러나 지금까지 연구 결과에 따르면 기대되는 유전체의 효과에 비하여 현재까지 알려진 유전자들은 인간의 질병을 제한적으로 설명함이 확인되었으며, 이러한 한계를 극복하기 위하여 전장유전자-환경 상호작용 효과가 질병에 미치는 연구의 필요성이 제기되어 왔다. 그러나 유전자-환경 상호작용 연구는 분석결과에 편향(

□ 연구개요
지난 수십년 동안 단일염기다형성 마커를 비롯한 유전체를 활용하여 질병과의 연관성 분석을 수행함으로써, 질병의 원인유전자 규명이 활발하게 진행되어 왔다. 예를들어 APOE는 알츠하이머병의 원인 유전자로 알려져 있다. 그러나 지금까지 연구 결과에 따르면 기대되는 유전체의 효과에 비하여 현재까지 알려진 유전자들은 인간의 질병을 제한적으로 설명함이 확인되었으며, 이러한 한계를 극복하기 위하여 전장유전자-환경 상호작용 효과가 질병에 미치는 연구의 필요성이 제기되어 왔다. 그러나 유전자-환경 상호작용 연구는 분석결과에 편향(bias)가 존재하여 결과를 해석하기 힘든 경우가 빈번히 존재한다. 대부분의 경우 population stratification 등으로 인한 편향으로 인식되고 있으나, 유전자-환경 상호작용 연구에서 이러한 문제를 해결할 수 있는 분석 알고리즘이 존재하지 않으며, 적절한 해결 방안의 개발이 필요하다. 본 과제에서는 (i) 유전자-환경 상호작용 효과 분석에서 population stratification 문제의 해결 방안을 개발하고, (ii) 개발한 알고리즘을 만성폐쇄성폐질환에 적용하여, 흡연과 상호작용하는 원인 유전자를 규명할 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제는 (i) 유전자-환경 상호작용 효과 분석에서 편향(bias) 발생 원인 규명, (ii) Population stratification 보정 알고리즘 개발, (iii) 만성폐쇄성 폐질환 및 폐기능에 대한 유전자·흡연 상호작용 효과 검정으로 구성된다. 각 개별 연구 개발 내용은 다음과 같다:
○ 유전자·환경 상효작용 연구에서 편향(bias) 발생 원인 규명
▶ 시뮬레이션 데이터를 활용한 population stratification 원인 규명
▶ Frisch-Waugh-Lovell theorem 등을 활용한 Population stratification으로 인한 편향 정량화
○ Population stratification 보정 알고리즘 개발
▶ 일반화가법모형 (generalized additive model)을 활용한 population stratification 보정 알고리즘 개발
▶ 시뮬레이션 데이터를 활용한 알고리즘의 정확도 평가
○ 만성폐쇄성 폐질환 및 폐기능에 대한 유전자·흡연 상호작용 효과 검정
▶ fev1 및 fev1/fvc에 대한 유전자·흡연 상호작용 효과 검정
▶ 만성폐쇄성폐질환에 대한 유전자·흡연 상호작용 효과 검정
▶ 흡연과 상호작용하는 원인유전자 규명

□ 연구개발결과의 중요성
▶ 유전자-환경 상호작용 효과를 분석할 수 있는 알고리즘은 다양한 질환에 적용 가능한 알고리즘으로써, 향후 많은 질병의 원인과 기전을 이해하는데 큰 도움이 될 것으로 기대함.
▶ 미세먼지 등으로 인하여 만성폐쇄성폐질환과 같은 호흡기 질환에 대한 사회적 관심이 점차 증대되고 있으며, 연구를 통하여 발굴된 유전자들의 기능 및 역할을 확인함으로써, 호흡기 질환에 대한 이해를 증대시킬 수 있을 것으로 기대함.
▶ 본 과제에서 만성폐질환에 대한 흡연과 유전자 사이의 상호작용을 이해함으로서, 병인기전에 대한 새로운 패러다임을 제시할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구의 필요성 ... 4
• 1-2. 연구 목표 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 2-1. 시뮬레이션을 통한 편향 규명 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 13
• 끝페이지 ... 16