강남세브란스 최의영 교수팀, 서큘레이션지(IF 14.948)에 ‘증례연구’로 게재
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이미지) 심장MRI를 이용한 심근조직분석 과정(MRI 영상지도▲)과 미토콘드리아 유전자분석과정(DNA 검사▼)
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환자 혈액 중 DNA 염기서열 분석 통해 심근증을 일으키는 유전자 변이를 발견하는 새 진단법을 개발할 수 있는 가능성이 연세대 강남세브란스병원 심장내과 최의영 교수팀(이경화, 정혜문, 이경아, 박철환, 박혜성)에 의해 열렸다.
연구팀은 이와 함께 심장 MRI 최신 지도영상 기법을 이용해 조직검사 없이 심근의 조직 상태를 알아낼 수 있는 새 진단법의 가능성을 제시한 연구논문(☞ http://www.bktimes.net/data/board_notice/1420765309-20.pdf)이 최근 심혈관계 저널 중 최고로 꼽히는 국제학술지 Circulation(IF:14.948)지에 게재돼 세계적인 관심을 끌고 있다.
심근증은 심장이 확장 또는 두꺼워지거나 지방침착이 생기는 등 심장근육 이상으로 생기는 여러 가지 질환 군을 통칭한다.
비후성 심근증은 인구 500명당 1명에게서 발생하는 비교적 흔한 질환이다.
이 심장병은 부정맥발생으로 급사, (이완기) 심기능장애로 운동 시 호흡곤란이나 말기 심부전으로 악화된다든가 심근허혈로 흉통, 실신, 심방세동을 발생, 뇌졸중을 유발하는 위험한 병이다.
심근증을 정확히 진단하기 위해선 현재 혈액검사와 엑스레이촬영, 심초음파, 조영술 등 다양한 검사와 진단기법이 동원된다.
정확한 발병원인을 파악하기 위해서는 직접 심장의 근육조직을 채취하는 조직검사를 시행하곤 한다.
최 교수팀의 이번 연구는 특정 환자에 대한 증례연구다.
논문에 따르면 심근비후로 발견된 39세의 여성 심근증 환자에게서 혈액을 채취한 뒤 PCR 시퀀싱을 통해 미토콘드리아 내 전 DNA의 염기서열을 분석했다.
이 결과 그녀의 DNA에서 심근증을 일으키는 3243A>G 유전자 변이가 발견되는 것을 정확히 찾아낼 수 있었다는 게 연구팀의 설명이다.
또 심장 MRI 영상지도기법을 이용해 환자의 심근 조직 상태를 분석한 결과가 실제 침습적 심장 조직검사를 통해 확인한 소견에 속한다는 성과를 거뒀다.
미토콘드리아 3243A>G 유전자 변이는 일반인 300명중 1명에서 비교적 흔하게 나타나 심근증이 비후성 심근증의 형태로 나타나는 경우가 많은 것으로 보고돼왔다는 게 연구팀의 설명이다.
이번 연구는 이 때문에 비후성 심근증에서 미토콘드리아 유전변이와 심장 MRI기법을 진단검사에 활용한다면 고위험 군을 찾아낼 수 있는 가능성이 있음을 제시한 것이다.
최 교수는 “이번 연구는 여러 단계를 거쳐야하는 번거로움과 위험하고 침습적인 검사 아닌 비교적 간단한 혈액의 미토콘드리아 내 DNA 분석을 통해 심근증을 쉽게 진단해냄으로써 직접 조직을 채취하지 않고도 MRI를 이용한 영상지도기법으로 심근의 조직 상태를 알 수 있는 새로운 진단법의 가능성을 제시했다는 것에 큰 의미가 있다”고 밝혔다.
최 교수는 이뿐만 아니라 심근증 환자들의 개별화된 조직 특성과 유전변이 정보를 데이터베이스화해, 기존의 약물치료와 함께 새로운 효소치료, 조기 이식형 제세동기 치료 등 맞춤치료를 제공할 근거를 마련할 수 있을 것으로 기대된다고 전망했다.
최의영 교수팀은 이번에 세계에서 처음으로 시도된 연구로써 희소성과 가능성을 인정받았다.
이 연구는 진단검사의학과 이경아 교수팀과 함께 ‘한국인 비후성 심근증에서 미토콘드리아 유전자 변이의 빈도 및 자기공명영상을 통한 구조학적 특성 분석’ 주제로 지난해 교육과학부 연구과제에 선정돼 진행하게 됐다.
미토콘드리아 내 DNA와 심장 MRI
최근 심장기능의 에너지원 ATP를 생성하는 미토콘드리아에도 DNA가 존재함이 밝혀졌으며, 이들은 매우 안정적으로 모계를 통해 유전되는 것으로 연구돼왔다.
즉, 미토콘드리아 내에 존재하는 DNA의 유전자 변이에 의해 심근증이 발생할 수 있다는 것이다.
심근증은 비후성 심근증 형태로 나타나며 전신 침범소견과 함께 말기 심부전으로 진행되거나 심각한 부정맥을 일으켜 돌연사를 일으킬 수 있다.
비후성 심근증은 대표적인 유전질환으로 세포핵에 존재하는 사르코메어(sarcomere) 유전자 변이에 의해 발생된다고 알려져 있다.
그러나, 실제 유전자 검사를 해봤을 때, 세포핵의 유전자변이가 발견되는 경우는 60%에 지나지 않는 것으로 나타나 기존의 유전자 진단방법으로는 찾아내기엔 한계가 있었다.
하지만 최근 비약적으로 발전한 심장 MRI(자기공명영상)을 통해 비후성 심근증 환자의 정확한 좌우심실 용적, 기능, 심근의 조직학적 특성인 치환 섬유화정도, 심근조직의 세포외 용적(간질용적)을 측정함으로써 생검 조직검사보다 더욱 정확하게 전체 심장의 조직학적 정보를 얻을 수 있게 도ㅔ 발병원인을 진단해낼 수 있게 됐다.
연구팀은 비후성 심근증에서 심근 내 치환섬유화정도가 많을수록 심실빈맥 등으로 사망률이 높다는 연구결과들이 보고됨에 따라, 어떠한 유전학적 변이가 좌심실 내 섬유화 정도를 더 증가시키는지 규명해 낼 수 있게 됐다.
이처럼 심장MRI는 심장의 조직을 가장 미세하고 현미경적으로 볼 수 있지만 시행의 어려움과 기술적 문제로 국내 몇몇 병원에서만 시행, 정확한 사용지침이 필요했었다.
이에 최 교수가 개발 위원장으로 심장내과 영상의학과와 공동으로 1년간의 작업 끝에 심장 MRI 사용 지침을 지난해(2014년) 11월 Korean Circulation Journal과 Korean Journal of Radiology에 게재, 출판함으로써 국내에서 첫 성과를 이뤄냈다.
해외에서조차 2006년 이후 체계적인 델파이 기법을 이용한 지침은 없어, 전 세계적으로 많이 인용이 될 예정이다.
당시 연구팀은 연세대, 서울대, 울산대, 고려대, 인제대 팀으로 꾸려졌다.
교신저자는 강남세브란스 심장내과 최의영 교수와 영상의학과 김영진 교수다.
최 교수는 심근증의 심장MRI가 희귀난치병 진단의 중요기법으로 인정돼 건강보험이 적용된다면 환자의 부담이 줄어 들것으로 내다봤다.
기사최종편집일: 2024-04-25 11:50:25
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