연세대 강남세브란스병원 심장내과 최의영 교수팀(이경화·정혜문·이경아·박철환·박혜성 교수)은 환자 혈액에서 채취한 DNA 염기서열 분석을 통해 심근증을 유발하는 유전자 변이를 찾아내는 새로운 진단법을 개발하고 가능성을 확인했다고 8일 밝혔다. 이와 함께 심장 MRI 최신 지도영상 기법을 이용해 조직검사 없이도 심근의 조직상태를 알아낼 수 있는 새 진단법의 가능성도 제시했다. 이 연구 결과는 심혈관계 저널 중 최고로 꼽히는 국제학술지(Circulation.IF=14.948)에 게재돼 세계적인 관심을 모았다.
심근증은 심장이 확장되거나, 두꺼워지거나, 지방 침착이 생기는 등 심장근육 이상으로 생기는 여러 가지 질환군의 통칭이다. 특히, 비후성 심근증은 인구 500명당 1명에서 발생하는 흔한 심근증으로, 부정맥 발생으로 인한 급사, 이완기 심장 기능장애로 인한 운동 시 호흡곤란 및 말기 심부전으로의 진행, 심근 허혈로 인한 흉통, 실신, 심방세동 발생과 이로 인해 뇌졸중을 유발하는 질병이다.
이런 심근증을 정확히 진단하기 위해서는 현재 혈액검사 및 엑스레이 촬영, 심초음파, 조영술 등 다양한 검사 및 진단기법이 동원되고 있고, 정확한 원인을 파악하기 위해서는 직접 심장의 근육조직을 채취하는 조직검사를 시행하기도 한다.
이런 문제를 해소하기 위해 연구팀은 심근 비후를 가진 여성(39) 심근증 환자에게서 혈액을 채취, PCR 시퀀싱을 통해 미토콘드리아 내 전 DNA의 염기서열을 분석했다.
그 결과, 환자의 DNA에서 심근증을 유발하는 ‘3243A>G’ 유전자 변이가 있다는 사실을 확인했다. 또 심장 MRI 영상지도 기법을 이용해 환자의 심근 조직상태를 분석해 실제 침습적 심장 조직검사를 통해 분석한 광학현미경 및 전자현미경적 소견에 필적하는 결과를 거뒀다.
미토콘드리아 3243A>G 유전자 변이의 경우 일반인 300명중 1명에서 비교적 흔하게 나타나며, 심근증의 경우 비후성 심근증의 형태로 나타나는 경우가 많다고 보고되어 있다. 그렇기 때문에 비후성 심근증에서 미토콘드리아 유전변이 및 심장 MRI기법을 이용해 고위험군을 찾아낼 수 있는 가능성을 제시한 것이다.
최의영 교수는 “이번 연구는 여러 단계를 거쳐야하는 번거로움과 위험하고 침습적인 검사가 아닌 비교적 간단한 혈액의 미토콘드리아 내 DNA 분석을 통해 심근증을 쉽게 진단하고, 직접 조직을 채취하지 않고서도 MRI를 이용한 영상지도 기법으로 심근의 조직상태를 알 수 있는 새로운 진단법의 가능성을 제시한 것에 큰 의미를 부여할 수 있다”고 밝혔다.
최 교수는 이어 “이를 통해 심근증 환자들의 개별화된 조직 특성 및 유전변이 정보를 데이터베이스화해 기존의 약물치료와 함께 새로운 효소치료, 조기 이식형 제세동기 치료 등 맞춤치료를 제공할 근거를 마련할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 덧붙였다.
심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr
■[참고 정보]미토콘드리아 내 DNA와 심장 MRI
최근 심장 운동의 에너지원인 ATP를 생성하는 미토콘드리아에도 DNA가 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 관련 연구에 따르면, 이들 DNA는 매우 안정적으로 모계 유전된다. 즉, 미토콘드리아 내에 존재하는 DNA의 유전자 변이에 의해 심근증이 발생할 수 있는 것. 또, 이 같은 심근증은 비후성 심근증 형태로 나타나며 전신 침범 소견과 함께 말기 심부전으로의 진행되거나 심각한 부정맥을 일으켜 돌연사로 이어질 수도 있다.
비후성 심근증은 대표적인 유전질환으로, 세포핵에 존재하는 사르코메어(sarcomere) 유전자 변이에 의해 발생한다고 알려져 있다.
그러나 실제로 유전자 검사를 해보면 세포핵의 유전자 변이가 발견되는 경우는 60%에 지나지 않는 등 기존의 유전자 진단방법에 한계가 있었다.
또 최근 비약적으로 발전한 심장 MRI(자기공명영상)를 통한 진단기법으로 비후성 심근증 환자의 정확한 좌우심실 용적, 기능 및 심근의 조직학적 특성인 치환 섬유화 정도, 심근조직의 세포외 용적(간질용적)을 측정할 수 있게 됐다. 이를 통해 심근의 생검 조직검사보다 더욱 정확히 전체 심장의 조직학적 정보를 얻을 수 있게 된 것.
연구팀은 비후성 심근증에서 심근 내 치환섬유화 정도가 많을수록 심실빈맥 등으로 인한 사망률이 높다는 연구 결과들이 보고됨에 따라, 어떠한 유전학적 변이가 좌심실 내 섬유화 정도를 더 증가시키는지 규명해 낼 수 있게 됐다.
이처럼 심장MRI는 심장의 조직을 가장 미세하게 볼 수 있는 방법이나, 시행의 어려움과 기술적 문제로 국내에서도 몇몇 병원에서만 시행되고 있다. 이에 따라 이와 관련한 정확한 지침을 확립하기 위해 최의영 교수가 실무 책임을 맡아 지난해 말에 심장 MRI 사용 지침을 제시하기도 했다.
심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr
심근증은 심장이 확장되거나, 두꺼워지거나, 지방 침착이 생기는 등 심장근육 이상으로 생기는 여러 가지 질환군의 통칭이다. 특히, 비후성 심근증은 인구 500명당 1명에서 발생하는 흔한 심근증으로, 부정맥 발생으로 인한 급사, 이완기 심장 기능장애로 인한 운동 시 호흡곤란 및 말기 심부전으로의 진행, 심근 허혈로 인한 흉통, 실신, 심방세동 발생과 이로 인해 뇌졸중을 유발하는 질병이다.
이런 심근증을 정확히 진단하기 위해서는 현재 혈액검사 및 엑스레이 촬영, 심초음파, 조영술 등 다양한 검사 및 진단기법이 동원되고 있고, 정확한 원인을 파악하기 위해서는 직접 심장의 근육조직을 채취하는 조직검사를 시행하기도 한다.
이런 문제를 해소하기 위해 연구팀은 심근 비후를 가진 여성(39) 심근증 환자에게서 혈액을 채취, PCR 시퀀싱을 통해 미토콘드리아 내 전 DNA의 염기서열을 분석했다.
그 결과, 환자의 DNA에서 심근증을 유발하는 ‘3243A>G’ 유전자 변이가 있다는 사실을 확인했다. 또 심장 MRI 영상지도 기법을 이용해 환자의 심근 조직상태를 분석해 실제 침습적 심장 조직검사를 통해 분석한 광학현미경 및 전자현미경적 소견에 필적하는 결과를 거뒀다.
미토콘드리아 3243A>G 유전자 변이의 경우 일반인 300명중 1명에서 비교적 흔하게 나타나며, 심근증의 경우 비후성 심근증의 형태로 나타나는 경우가 많다고 보고되어 있다. 그렇기 때문에 비후성 심근증에서 미토콘드리아 유전변이 및 심장 MRI기법을 이용해 고위험군을 찾아낼 수 있는 가능성을 제시한 것이다.
최의영 교수는 “이번 연구는 여러 단계를 거쳐야하는 번거로움과 위험하고 침습적인 검사가 아닌 비교적 간단한 혈액의 미토콘드리아 내 DNA 분석을 통해 심근증을 쉽게 진단하고, 직접 조직을 채취하지 않고서도 MRI를 이용한 영상지도 기법으로 심근의 조직상태를 알 수 있는 새로운 진단법의 가능성을 제시한 것에 큰 의미를 부여할 수 있다”고 밝혔다.
최 교수는 이어 “이를 통해 심근증 환자들의 개별화된 조직 특성 및 유전변이 정보를 데이터베이스화해 기존의 약물치료와 함께 새로운 효소치료, 조기 이식형 제세동기 치료 등 맞춤치료를 제공할 근거를 마련할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 덧붙였다.
심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr
■[참고 정보]미토콘드리아 내 DNA와 심장 MRI
최근 심장 운동의 에너지원인 ATP를 생성하는 미토콘드리아에도 DNA가 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 관련 연구에 따르면, 이들 DNA는 매우 안정적으로 모계 유전된다. 즉, 미토콘드리아 내에 존재하는 DNA의 유전자 변이에 의해 심근증이 발생할 수 있는 것. 또, 이 같은 심근증은 비후성 심근증 형태로 나타나며 전신 침범 소견과 함께 말기 심부전으로의 진행되거나 심각한 부정맥을 일으켜 돌연사로 이어질 수도 있다.
비후성 심근증은 대표적인 유전질환으로, 세포핵에 존재하는 사르코메어(sarcomere) 유전자 변이에 의해 발생한다고 알려져 있다.
그러나 실제로 유전자 검사를 해보면 세포핵의 유전자 변이가 발견되는 경우는 60%에 지나지 않는 등 기존의 유전자 진단방법에 한계가 있었다.
또 최근 비약적으로 발전한 심장 MRI(자기공명영상)를 통한 진단기법으로 비후성 심근증 환자의 정확한 좌우심실 용적, 기능 및 심근의 조직학적 특성인 치환 섬유화 정도, 심근조직의 세포외 용적(간질용적)을 측정할 수 있게 됐다. 이를 통해 심근의 생검 조직검사보다 더욱 정확히 전체 심장의 조직학적 정보를 얻을 수 있게 된 것.
연구팀은 비후성 심근증에서 심근 내 치환섬유화 정도가 많을수록 심실빈맥 등으로 인한 사망률이 높다는 연구 결과들이 보고됨에 따라, 어떠한 유전학적 변이가 좌심실 내 섬유화 정도를 더 증가시키는지 규명해 낼 수 있게 됐다.
이처럼 심장MRI는 심장의 조직을 가장 미세하게 볼 수 있는 방법이나, 시행의 어려움과 기술적 문제로 국내에서도 몇몇 병원에서만 시행되고 있다. 이에 따라 이와 관련한 정확한 지침을 확립하기 위해 최의영 교수가 실무 책임을 맡아 지난해 말에 심장 MRI 사용 지침을 제시하기도 했다.
심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr
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