전신성 홍반성 루푸스에서 유전적 연관성 연구

Abstract

연구 배경: 전신성 홍반성 루푸스(Systemic Lupus Erythematosus)는 복잡하고 이질적인 자가면역성 질환으로 이에 대한 감수성(susceptibility)에 있어서 유전적인 요인이 관여하고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 유전자들은 다양할 뿐만 아니라 유전자내의 단일염기 다형성(single nucleotide polymorphism) 및 이들 상호간의 관련성(linkage)이 중요하게 생각되고 있다. 이에 저자는 루푸스와 연관된 유전자 연구결과들을 토대로 질병 감수성과 연관되어 있을 것으로 여겨지는 유전자군 중에서 Toll-like receptor 9 (TLR9), poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) 그리고 3-prime repair exonuclease 1, 2(TREX1, TREX2) 세 가지의 유전자들에 대해 루푸스와의 연관성 및 임상증상 그리고 특이 자가 항체들과의 연관성이 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 총 350명의 ACR (American College of Rheumatology) 기준을 만족하는 루푸스 환자와 330명의 건강 대조군을 대상으로 하였고 먼저 각 유전자의 단일염기 다형성을 규명하기 위해 24명의 한국인에서 TLR9, PARP 그리고 TREX 유전자들의 근위 촉진부위(promoter region)를 포함한 DNA 염기서열을 분석하였다. 그리고 이를 통해 환자군과 대조군에 대한 유전자형과 주요 일배체형(haplotype)의 빈도를 조사하였으며 통계적 방법으로 로지스틱 회귀 분석을 이용하여 각각의 빈도와 루푸스의 발현 여부, 임상 증상 그리고 특이 항체 유무와의 상관관계를 평가하였다. 결과: 첫 번째, PARP에서는 총 6개의 단일염기 다형성이 나타났고 그 중 -1963A>G (p=0.03, OR=1.47-1.76)와 +28077G>A (p=0.0008-0.001, OR=2.07-2.49) 변이는 루푸스 신염의 발생과 연관성이 있었으며, 다른 +40329T>C(V762A) (p=0.02-0.04, OR=1.55-1.75) 변이는 관절염의 발생과 연관성이 높게 나타난 반면, -1963A>G (p=0.002-0.03, OR=0.31-0.56) 변이에서는 오히려 관절염이 잘 발생하지 않는 것으로 나타났다. 두 번째, TLR9에서는 4개의 단일염기 다형성을 발견하였으나 루푸스 환자군과 대조군 사이에서 유의한 차이가 없었으며(p=0.84-0.91), 임상증상과 특이 항체와의 연관성도 나타나지 않았다. 마지막으로 TREX1과 TREX2에서는 각각 12개와 5개의 단일염기 다형성이 발견되었고 이들 모두 루푸스의 발현과는 연관성이 나타나지 않았으나 TREX1에서 -20260G>C 변이는 항Ro 항체가 음성인 환자군과 연관성이 있었고(p=0.009-0.02, OR=0.34-0.40), +531C>T 변이 및 일배체형[G-T-C-T]은 항dsDNA 항체의 발현이 되지 않는 환자군과 연관성이 높게 나타났다 (p=0.01, OR=0.47), (p=0.008, OR=0.38). 결론: 본 연구에서 저자는 한국인에서 PARP, TLR9 그리고 TREX1 및 TREX2 유전자에 대한 단일염기 다형성과 이에 따른 일배체형을 확인하였고 이들이 루푸스와 연관성이 있는지를 조사하였다. 환자군과 건강대조군 간에 유의한 빈도 차이는 보이지 않았으나 PARP에서는 루푸스 신염 및 관절염 발생과 연관성이 있었고 TREX1에서는 항Ro항체와 항dsDNA 항체의 발현억제와 유의한 상관관계가 있는 것으로 나타났다.; Objective. Systemic lupus erythematosus (SLE) is a chronic autoimmune disease characterized by immune dysregulation that leads to a high level of auto-antibody (auto-Ab) production, immune complex deposition, and tissue injury. Genetic predisposition has been firmly established as a key element in susceptibility to SLE and genetic factors play a significant role in the auto-Ab profile exhibited by individuals with SLE. To investigate genetic association with SLE susceptibility, the author selected following three genes among candidate SLE susceptibility loci; Toll-like receptor 9 (TLR9), poly(ADP-ribose) polymerase (PARP), and three-prime repair exonuclease 1 and 2 (TREX1 and TREX2). In addition to the author analyzed the association of polymorphisms with phenotypes and auto-Abs of SLE patients. Methods. The study cohort consisted of 350 patients with SLE and 330 ethnically matched controls. In order to discover variants in Korean, direct DNA sequencing was accomplished in 24 unregulated individuals. The author identified sequence variants within exons and their flanking regions including the promoter region of three genes. Each common polymorphic sites were selected for larger-scale genotyping, which identified each common haplotypes. Results. Although PARP, TLR9, and TREX1 and 2 polymorphisms were not associated with disease susceptibility in Korean patients with SLE, the author found that following two SNPs of PARP were significantly associated with an increased risk of nephritis; -1963A>G (p=0.03, OR=1.47-1.76) and +28077G>A (p=0.0008-0.001, OR=2.07-2.49), and one non-synonymous variant +40329T>C(V762A) was also significantly associated with an increased risk of arthritis (p=0.02-0.04, OR=1.55-1.75), while the -1963A>G SNP showed a protective effect on arthritis (p=0.002-0.03, OR=0.31-0.56). Also, TREX1 polymorphism -20260G>C was negatively associated with anti- Ro Ab (p=0.009-0.02, OR=0.34-0.40) and +531C>T and haplotype [G-T-CT] significantly associated with a lower frequency of anti-dsDNA Ab (p=0.01, OR=0.47), (p=0.008, OR=0.38). Conclusion. Our results demonstrate that PARP, TLR9, and TREX1 and 2 polymorphisms are not associated with the SLE susceptibility. PARP SNPs are significantly associated with nephritis and arthritis in SLE patients. TREX1 variants and one haplotype are associated with absence of anti-Ro Ab and anti-dsDNA Ab.