두경부암의 유전적 발병 위험 요인이 두경부암뿐만 아니라 술‧담배 중독과 만성 호흡기 질환에도 밀접하게 영향을 미치는 것으로 확인됐다.

또 유전적 위험도는 두경부암 발생 주요 원인으로 알려진 음주‧흡연의 빈도 및 양과 관련 있는 것으로 분석됐다.  

강동경희대병원 이비인후과 이영찬 교수와 미국 펜실베이니아대 공동 연구팀(김도균 교수, 정상혁 박사)이 '두경부암의 유전적 소인과 관련 잠재적 위험 요인 조사를 위한 전장 표현형 연관성 분석 연구'를 15일 발표했다. 

대규모 유전체 분석을 통해 두경부 편평상피세포암과 이를 유발하는 위험 요인의 연관성을 확인한 연구여서 주목받고 있다.

연구 결과 두경부암의 유전적 소인은 두경부암은 물론 △니코틴 중독 △알코올 사용 장애 △폐기종 △만성 기도 폐쇄 △기관지암과 연관성이 높았다.

이번 논문은 국제 학술지 ‘BMC Medicine’ 최근호에 게재됐다. 또 생물학 연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들' 논문에 등재됐다.

이 같은 다유전자(多遺傳子) 위험 점수 모델링 연구가 한국인에게도 예방 및 맞춤 의학 전략에 대한 새로운 정보를 제시할 것으로 전망된다.

▶약 34만 명의 대규모 유전체 분석

두경부 편평상피세포암(HNSCC‧head and neck squamous cell carcinoma)은 주로 구강과 인두에 영향을 미치는 악성 종양이다. 세계에서 여섯번째로 흔한 암으로 집계된다.

현재까지 밝혀진 주요 원인은 직접적인 흡연과 음주, 인유두종 바이러스(HPV) 감염 등이다. 

이는 이미 여러 역학 연구를 통해 규명됐지만, 실제로 이런 위험 인자를 가진 사람 중에서도 소수에서만 두경부 편평상피세포암이 발생해서 추가 연구가 필요했다. 

잘 알려진 위험 인자 외에도 유전적 소인을 포함한 다양한 잠재적 요인이 두경부암 발병에 병리학적 원인으로 작용할 수 있기 때문이다. 

한국과 미국의 공동 연구팀은 두경부 편평상피세포암의 유전적 소인과 다양한 질환 표현형들 사이의 연관성을 확인하기 위해 34만 명 이상의 대규모 유전체 분석 연구를 진행했다. 

우선 검증군은 유전체 데이터를 비롯한 전자건강기록(electronic health record)이 있는 30만 8492명의 영국 바이오뱅크(UK Biobank) 데이터를 활용했다.

재현군은 미국 펜실베이니아 의과대학 바이오뱅크(PMBB‧Penn Medicine Biobank)에서 3만8401명의 데이터를 확보했다.

※ 주요 두경부암 의심 증상(힐팁 DB)

① 구강암
-혀, 입안이 아프다
-입안이 헐었다
-입안에 혹이 만져진다
-입안에 하얗거나 붉은 병변이 있다

② 인‧후두암
-목 통증이 있다
-점차 목소리가 변한다 
-목에 혹이 만져진다
-목에 이물질이 걸려있는 것 같다
-음식물을 삼키기 불편하다

▶유전적 소인 있으면 두경부암+α

연구팀은 두경부 편평상피세포암의 유전적 소인을 정량화하기 위해 국제 두경부암 유전체 컨소시엄의 전장 유전체 연관성 분석(GWAS‧genome-wide association study) 결과를 활용했다. 또 최신 다유전자 위험 점수(PRS‧polygenic risk score) 모델링을 수행했다. 

이 점수를 기반으로 전장 표현형 연관성 분석(PheWAS‧phenome-wide association study)을 진행해서 전자건강기록의 정제된 800가지 이상의 질병 코드 및 수집된 생활습관, HPV 감염 여부와의 연관성을 살폈다.

그 결과 두경부 편평상피세포암의 유전적 소인이 두경부 편평상피세포암의 자체 발병 위험을 높이는 것은 물론 △니코틴·알코올성 관련 장애 △폐기종 △만성 기도 폐쇄 △기관지암과 밀접한 연관성이 있는 것으로 확인됐다. 이 같은 사실은 독립 코호트 데이터인 PMBB에서도 재현됐다. 

또 두경부 편평상피세포암의 유전적 위험도는 단순 흡연·음주 여부를 비롯해서 빈도(frequency)와 양(amount)과도 유의미한 연관성이 관찰됐다. 

이영찬 교수와 공동 연구진은 이번 연구에서 두경부 편평상피세포암에 대한 유전적 소인을 정량화하고 질병에 대한 영향력을 분석했다. 

또 세계 처음으로 두경부암의 다유전자 위험 점수를 기반으로 한 전장 표현형 연관성 분석을 적용해, 대규모 바이오뱅크의 다양한 질병 코드와 생활습관 간의 연관성을 확인했다. 

다만 이번 연구에선 제한된 데이터로 인해 두경부 편평상피세포암의 유전적 소인과 HPV 감염과의 연관성을 규명할 순 없었다.

이영찬 교수는 “대규모 바이오뱅크 데이터를 통해 두경부 편평상피세포암의 유전적 소인과 관련된 새로운 요인들을 찾았다”며 “이는 질병에 대한 이해도를 높이고 향후 새로운 임상 전략에 기여할 수 있을 것”이라고 기대했다. 

이경호 기자 다른기사 보기