구순 구개열 발생에 관련성을 보이는 유전자(MSX1, TGFα, TGFβ3)의 유전 역학적 연구

Abstract

[한글]

이 연구는 구순 구개열과 관련된 유전적 요인을 밝히기 위하여 구순 구개열을 보이는 환아(52명)와 부, 모(104명)를 중심으로 한 TDT(Transmission Disequilibrium Test)분석과 건강대조군(96명)을 이용한 환자-대조군 분석을 시행한 연구이다. 구순 구개열과 연관성을 보이는 유전자 MSX1(4p16)에서는 한국인 고유의 염기다형성을 확인하기 위하여 promoter를 포함한 9.8kb를 염기서열 분석하였고, TGFα(2p13), TGFβ3(14q24) 유전자에서는 기존에 밝혀진 질병관련 단일염기 다형성(SNP)을 이용하여 한국인 고유의 빈도와 분포를 확인하였다. 연구 대상 중 환자군은 세브란스병원 성형외과 외래 및 입원 환자 중에서 연구에 동의를 얻은 non-syndromic cleft lip with/without palate로 진단된 환자와 부모를 대상으로 하였으며 대조군은 같은 병원 산부인과에 신체검사 목적으로 내원했던 건강 문제가 없는 40~50대 여성과 20-60대의 건강한 남성 병원 근로자들을 대상으로 하였다. 혈액을 채취하여 유전자를 추출하였고 설문지를 통하여 관련 변수를 수집하였다. 추출된 유전자로 염기서열분석 및 genotyping을 하였다. SAS Genetics. 9.1.2로 통계 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다.

1. MSX1을 염기서열 분석한 결과, 총 14개의 단일염기 다형성(SNP)를 확인하였고 그 중 9개의 한국인 고유의 SNP를 확인하였고 본 연구에서는 exon에서 4개, promoter region에서 3개의 SNP를 선택하여 association, linkage 분석을 실시하였다. 환자 대조군 분석결과 3‘UTR의 1170G/A(exon 2)에서 구순 구개열과의 관련성을 보였다(OR: 1.97, 95% CI: 1.13-3.44; trend p-value: 0.01).

2. TGFα는 기존 연구에서 나타난 4개의 변이를 genotyping하였는데 모든 변이에서 통계적으로 유의한 상관성을 보이지 않았다. 인종별로 일관된 결과를 나타내지 않았던 Taq I의 경우 한국인에게서는 환자군, 대조군간의 차이가 없었다.

3. TGFβ3는 intron 5의 SfaN1 의 변이를 확인하였다. 환자, 대조군간의 차이는 없었고 가족을 대상으로 하는 TDT분석에서도 차이를 보이지 않았다.

4. 환자와 부모로 구성된 가족 연구에서는 TDT분석을 실시하였는데 연구 대상 유전자 모두에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.

5. MSX1과 TGFα의 SNP를 haplotype을 구성하여 환자, 대조군을 비교한 결과 MSX1에서는 차이를 보였고 TGFα에서는 환자, 대조군간의 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며 htSNP를 선정하여 구성된 haplotype으로 환자대조군 연구와 TDT분석을 시행한 결과 6개의 SNP로 구성된 한 개의 haplotype에서 환자-대조군에서 차이를 보였고 나머지 구성에서 통계적 의의를 갖는 결과를 볼 수 없었다. Haplotype TDT에서는 통계적으로 의의있는 결과를 얻지 못했다.

[영문]Nonsyndromic cleft lip with or without palate(=NSCL/P) is a common birth defect, with a birth prevalence 1 /600-800 live births among Korean population. Genes and loci that have been considered for a role in clefting include TGFA, TGFB3, MSX1. The aim of this study is to examine the association between SNPs , haplotypes of MSX1, TGFA, TGFB3, and NSCL/P using case-control design and family based transmission disequilibrium test in Korean cleft probands, their biological parents and normal controls. Blood sample were obtained from 52 patients with cleft, and their parents, and 48 women, 48 men as normal controls. With these blood samples, genomic DNA were isolated, MSX1 sequence analysed with DNA from the controls. We identify 15 SNPs, among them 7 were tested case-control comparison, TDT and haplotype analysis. We performed case-control comparison , TDT with a SNP of TGFB3, 4 SNPs of TGFA, with TGFA haplotype analysis. There''s no significant association between MSX1, TGFA, TGFB3 with NSCL/P except 1170G/A of MSX1. G allele of 1170G/A is associated with the increased risk of NSCL/P(OR: 1.97, 95% CI: 1.13-3.44). In TDT, no significant results were found with MSX1, TGFA, TGFB3. Haplotype analysis was performed with full set of markers of MSX1, TGFA ,with htSNPs of each of them. Full set of MSX1 markers haplotype and one of reduced set of markers which was made of 6 htSNPs showed statistical significance( X2=34.75, p-value: 0.03, X2=31.70, p-value: 0.01) in case-control comparison. But no significant results in Haplotype-TDT analysis.

We performed several study design for detecting the association and linkage between MSX1, TGFA, TGFB3 and NSCL/P. and this study encourages further focus on the MSX1 TGFA, TGFB3 gene region as specific variants predisposing to oral clefts.