한국인에서 15-리폭시게나아제 유전자 다형성과 아스피린 과민성 천식의 연관성 연구

Abstract

연구배경 및 목적: 아스피린 과민성 천식의 특징으로 아스피린에 노출 시 더욱 악화된 기관지 수축, 만성 부비동염, 비용종 반응을 나타낸다. 15-리폭시게나아제의 주요 대사산물인 15(S)-HETE은 천식의 병인기전에도 관여하는 인자로 아스피린 과민성 천식 환자와 중증 천식환자의 기관지 폐포 세척 액에서 15(S)-HETE치의 증가가 보고되었다. 본 연구는 아스피린 과민성 천식 환자의 발병에서 15-리폭시게나아제 관련 유전자의 관련성 여부를 연구하였다. 재료 및 방법: 아스피린 민감성에 따라 두 군으로 나누어, 아스피린 내성 천식 (aspirin tolerant asthma, ATA) 229명, 아스피린 과민성 (aspirin exacerbated respiratory disease, AERD) 환자 171명 그리고 정상 대조군 (normal healthy control, NC)195명의 한국인을 대상으로 15-리폭시게나아제의 유전자 다형성 (single nucleotide polymorphisms, SNPs) haplotype-based case-control 연구를 수행하였다. 15-리폭시게나아제 유전자 다형성에 따른 기능 차이를 규명하기 위해 luciferase reporter assay 와 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 수행하였으며, 생체기능 연구로 적혈구 용해액를 이용한 효소활성도를 측정하였다. 결과: 15-리폭시게나아제 유전자의 대립형질 빈도의 유의성은 없었다. 하지만 아스피린 과민성 천식환자의 -427G/A의 GG유전자형과 -427G/C, -272C/A 와 -217G/C 의 haplotype 인 ht1[GC]에서 혈중 호산구 수치가 유의하게 높았다(P=0.016, P<0.001 각). 그리고A549 세포주와 U937 세포주를 이용한 프로모터 활성도를 측정한 결과 ht3[AC]와 비교한 결과 ht1[GC]를 가진 plasmid 일수록 유의하게 높은 프로모터 활성도를 나타내었으며, EMSA 실험에서 -427G 서열이 -427A 서열에 비해 높은 전사인자의 결합능을 보였다. 또한 적혈구 (red blood cell)를 이용한 효소 활성도를 확인한 결과, 15(S)-HETE과 eoxic C4가 정상 대조군과 비교하였을 때 아스피린 과민성 천식 환자에서 유의하게 높았다. 또한 아스피린 과민성 환자의 eoxic C4 수치가 아스피린 내성 천식 환자와 비교하였을 때 유의하게 높은 수치를 보였다. 결론: 상기 결과들은 아스피린 과민성 환자의 혈중 호산구의 현저한 증가에 따라 -427G 대립형질을 포함한 ht1[GC] 대립유전자는 효소의 활성을 증가시켜 대사산물을 증가시킴으로써 아스피린 과민성 천식의 병인기전에 기여할 가능성을 시사한다.