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유전강직하반신마비 (Hereditary Spastic Paraplegia, HSP) 를 유발하는 새로운 유전자 변이가 캐나다 Montreal Neurological Institute and Hospital (MNI) 의 연구진에 의해 발견되었다. 유전강직하반신마비는 인구 10만 명 중 2-10 명 꼴로 발견되며, 팔다리의 하지 부분이 약해지거나 경직되는 현상을 보인다. 부모로 부터 물려받은 돌연변이 유전자에 의해 발병하는 유전병이며, 현재까지 약 70 여 종 이상의 유전자 변이가 발병 원인으로 발견되었거나 의심되고 있지만, 발병 기작이나 진단에 대한 정보가 부족한 실정이다. 캐나다와 모로코 등으로 구성된 국제 공동 연구팀은 상염색체 열성 유전강직하반신마비 (autosomal recessive HSP) 를 가진 환자 아홉 명을 대상으로 엑솜 시퀀싱 (Whole Exome Sequencing) 을 수행하였고, 이에 모든 환자의 CAPN1 유전자에 여러가지 형태로 변이가 일어나 있는 것을 확인하였다. CAPN1 은 Calpain 1 이라는 단백질 분해 효소 (Calcium-Activated Neutral Protease) 를 코딩하고 있는 유전자로, 이 효소는 시냅스 유연성 (synaptic plasticity), 시냅스 재편성 (synaptic restructuring), 신경 세포 축삭의 성숙과 유지에 관여하는 단백질이다. CAPN1 과 HSP 의 관련성을 확인하기 위해 연구진은 선충, 파리, 제브라피시 등의 배아로 CAPN1 유전자가 결손된 세가지 동물 모델을 구축하였고, 그 결과 CAPN1 유전자 결핍 돌연변이가 유전강직하반신마비 환자의 증상인 보행 장애와 신경계 교란과 같은 유사 증상을 보임을 확인하였다. 비록 CAPN1 에 의한 유전강직하반신마비가 전체의 1-2% 정도 밖에 되지는 않지만, 진단을 위해 사용되고 있는 유전자 목록에 이를 추가함으로 진단율을 높일 수 있으며, 발병 과정에서 이 유전자의 역할을 연구함으로 질병을 이해하고 치료약을 개발하는데 도움이 될 것이라 기대하고 있다. 연구 결과는 American Journal of Human Genetics, 2016, 98 (5), 1038 ndash;1046 에 발표되었다. |
