식생활 습관의 변화와 인구 고령화로 다양한 만성 질환이 증가하고 있습니다. 고혈압‧당뇨병‧고지혈증 같은 문제는 사망 위험이 높은 심장 질환 발생에도 영향을 줍니다.
2020년 통계청 사망원인통계에 따르면 심장 질환은 암에 이어 사망 원인 2위에 이름을 올렸습니다. 건강과 생명을 지키기 위해 잘 관리해야 하는 질환인 것입니다.
특히 가천대 길병원의 최근 연구 결과 심장 질환은 심장 문제에만 그치지 않고, 퇴행성 뇌 신경계 질환인 치매 위험 발생과도 관련 있는 것으로 확인됐습니다. 심장 질환과 치매는 하나의 질병이 발생할 때 다른 하나도 함께 나타날 수 있는 ‘중복이환(comorbidity)’ 질환인 것입니다.
심장 질환과 치매의 연관성을 확인한 이번 연구를 이끈 가천대 길병원 가천의생명융합연구원 조성범 교수의 자문으로 두 질환의 상관관계와 중복이환의 특징에 대해서 알아보겠습니다.
▶만성 질환 극복 ‘열쇠’ 중 하나 ‘중복이환’
‘중복이환(comorbidity)’은 한 개의 질병이 발생할 때 다른 특정 질환이 함께 나타나는 현상을 말합니다.
중복이환에 대한 연구는 질병의 발생 과정에 대한 정보를 제공하며, 특히 유전자의 다면발현(pleiotropy)에 대한 정보를 제공할 수 있습니다. 다면발현은 하나의 유전자가 여러 가지 표현형(phenotype)의 발현에 영향을 미치는 현상을 말합니다.
중복이환은 주로 만성 질환에서 관찰되며, 당뇨병과 고혈압이 대표적인 사례입니다. 심장 질환에서 중복이환 되는 질환으로는 알츠하이머 질환을 포함하는 치매가 보고되고 있습니다.
가천대 길병원 조성범 교수는 “유전자의 다면발현으로 질병의 중복이환이 설명될 수 있다”며 “이 분야에 대한 이해는 향후 만성 질환의 치료 및 관리 전략에서 중요한 부분을 차지할 것”이라고 설명했습니다.
▶‘ADIPOQ’ 유전자, 심장 근육의 비후 & 인지 기능 이상에 동시 관여
가천대 길병원 가천의생명융합연구원 조성범 교수와 KISTI 백효정 선임연구원이 심장 질환자에게서 높은 발병율을 보이는 알츠하이머 치매의 원인 유전자를 발견했습니다. 연구진은 두 질환의 발병에 관여하는 주인공으로 ‘ADIPOQ’라는 유전자를 지목했습니다.
가천대 길병원 가천의생명융합연구원 조성범 교수 연구팀은 100만 명 이상의 국내 및 미국의 건강보험 자료를 비롯해서 방대한 빅데이터와 실험을 통해 심장 질환자에게 높은 알츠하이머 치매 유병률의 원인인 ‘ADIPOQ’ 유전자를 발견했습니다.
이와 관련 최근 심장 질환 환자들에게 두 가지 만성 질환을 동시에 앓는 상태인 다양한 ‘중복이환(comorbidity)’ 소견들이 관찰되는 것으로 보고됩니다.
실제 심근 기능의 이상을 보이는 심장 질환자군에서 치매 발병률이 일반인에 비해서 높다는 연구 결과가 세계적으로 다수 보고되고 있습니다. 이와 관련 알츠하이머 치매를 중심으로 두 질환의 연관성에 대한 연구가 이뤄지고 있습니다.
조성범 교수는 “우리나라를 비롯해 많은 나라에서 심장 질환과 알츠하이머 치매는 고연령 군에서 발병률이 증가하고 있는 대표적인 질환”이라며 “이번 연구를 통해서 특정 유전자가 이 두 가지 질환의 발병률 증가에 관여한다는 사실을 확인했다”고 강조했습니다.
▶한국‧미국‧영국 등 다국가 빅테이터 분석 결과
이번 연구를 세부적으로 살펴보면 국내와 미국의 △보건의료빅데이터 △유전자분석데이터 △기능유전체실험 데이터 △영국 UK바이오뱅크 임상 및 유전체 자료 빅데이터 등을 통합 분석했습니다.
연구진은 우선 건강보험심사평가원에서 제공한 100만 명 이상의 진단‧처방 자료와 미국 캘리포니아주의 수백만명 병원 진료 자료를 분석해서 심장 질환과 알츠하이머의 중복이환을 확인했습니다.
여기에 질병 유전자 데이터베이스와 기존 연구에서 생산된 50명의 알츠하이머 환자의 전유전체서열유전체 자료를 바탕으로 ‘ADIPOQ’ 유전자에서 심장 기능 이상과 치매 질환에 연관 있는 부위를 발굴했습니다.
이후 쥐의 심장세포에서 ‘ADIPOQ’ 유전자 발현을 억제했을 때 다른 심장 기능 이상 유전자들의 발현이 변화되는 것을 실험을 통해 확인했습니다.
아울러 영국 UK바이오뱅크에서 제공한 50만 명의 자료를 분석해, ‘ADIPOQ’ 유전자 변이가 심장 근육의 비후와 인지 기능의 이상과 동시에 관련 있다는 사실을 재확인했습니다.
이 연구는 심장 질환과 알츠하이머 치매의 중복이환 연관성을 실험과 인구집단 자료 모두에서 입증한 것으로 질병 연관성에 대한 높은 신뢰성을 갖습니다.
조성범 교수는 “임상과 유전자 연구 자료를 결합해서 중복이환에 대한 연구를 수행할 수 있는 가능성을 확인하고, 이를 통해 다수 질환의 발생에 관여하는 유전자의 다면발현에 대한 정보를 확보할 수 있는 가능성을 제시했다”며 “향후 중복이환에 관여하는 유전자의 발굴을 통해 여러 질병에 동시에 적용할 수 있는 진단법이나 약물 개발에 응용할 수 있을 것”이라고 기대했습니다.
한편 이 연구는 가천의대‧KISTI‧국립보건연구원 공동 연구로 진행됐고, 보건복지부 연구중심병원 사업과 포스트게놈다부처 유전체사업의 지원을 받아서 수행됐습니다.
연구 결과는 ‘Identification of a pleiotropic effect of ADIPOQ on cardiac dysfunction and Alzheimer disease based on genetic evidence and health care records’라는 제목으로 SCI 저널인 ‘Translational Psychiatry’에 지난 9월 16일 게재돼 주목 받았습니다.
