Science Advances, 2023

김종일 교수
(의과학과,교신저자)

최재용 교수
(의학연구원,제1저자)

서울대학교 의과대학 유전체의학연구소 김종일 교수 (제1저자 최재용, 손호영 연구교수, 김주현 박사과정 대학원생), 분당서울대학교병원 서정선 교수 (제1저자 김성재, 유승근 박사), 강원대학교 임선화 교수, 서울대학교병원 가정의학과 박진호 교수, 국립암센터 김현진 교수 공동연구팀이 동아시아인을 위한 레퍼런스 패널 (Northeast Asian Reference Database, NARD2)을 제작하고, 이를 통해 전장유전체연관분석 (GWAS)을 시행하여 동아시아인 특이적인 신규 변이를 확인한 연구 결과를 2023년 8월 Science Advances에 발표하였다.

레퍼런스 패널이란, 유전자형 일부를 가지고 다른 유전자형을 유추하는 기초자료로, 집단 유전체 연구에서 반드시 필요하다. 기존에 발표된 레퍼런스 패널에는 동아시아인이 적어 동아시아인에 대해서는 유추의 정확도가 떨어졌다. 본 연구진은 총 14,393명의 전장유전체 데이터를 사용하여 NARD2 레퍼런스 패널을 제작하였다. 대규모의 다른 레퍼런스 패널과의 비교를 통해 NARD2가 한국인에서 임퓨테이션의 정확도가 가장 높다는 사실을 확인하였다.

GWAS는 유전자 변이와 질병 간의 연관성을 확인하는 연구 방법이다. 본 연구진은 질병관리본부로부터 분양받은 72,298명의 한국인 유전체 데이터에 새로 구축한 임퓨테이션 패널을 적용하여 키, 체질량지수(BMI), 혈압, 당뇨 등 8가지 형질에 대해서 347개의 연관성을 발견하였다. 연구진이 새로 발견한 39개의 변이 중에서 6개는 상당히 희귀한 변이로, NARD2 패널을 통해서만 확인이 가능하였다. GWAS를 통해서 발견되는 변이의 상당수는 논코딩 영역에 위치하여 형질에 영향을 주는 직접적인 기전을 파악하기 어렵다. 본 연구진은 유전체 정밀 맵핑과 후성유전체 정보를 통합하여 유전자 발현에 영향을 주는 변이에 대한 근거를 확인하였다. 본 연구에서 구축한 NARD2 레퍼런스 패널은 gmi.snu.ac.kr/imputation을 통해 누구나 사용할 수 있다. NARD2 레퍼런스 패널이 동아시아인에 대한 유전체 연구에 크게 기여할 것으로 기대한다.

해당 연구는 한국연구재단을 통해 지원된 과학기술분야 기초연구사업 과제 중, 교육부의 재원으로 수행된 대학중점연구소, 기초과학연구역량강화 사업과, 과학기술정보통신부의 재원으로 수행된 중견연구사업의 지원으로 이루어졌다.

< 연구 모식도 >

논문링크 : https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adg6319