SMN2 유전자 복제수가 척수성 근위축 환자의 표현형에 미치는 영향에 대한 연구

Abstract

목적: 척수성 근위축은 SMN1 유전자 기능이 소실되면서 운동 신경이 퇴행하여 발생하는 질환이다. SMN2 유전자는 SMN1 유전자와구조가 상당히 비슷한 유전자인데, 그 복제수에 따라서 척수성 근위축 환자들의 중증도에 영향을 미친다고 알려져 있다. 이번 연구에서는 한국 척수성 근위축 환자들에게서 SMN2 유전자 복제수에 따른 유전형과 표현형의 상관관계 및 임상적인 질병의 경과를 조사해 보았다.방법: 서울대 어린이 병원에 방문한 척수성 근위축 환자들을 대상으로 SMN2 유전자 복제수와 중증도 지표들(생존 유무, 호흡 보조기사용 유무, 독립 보행 유무)과의 관계를 분석하였다.결과: 총 60명의 환자들(남자 29명, 여자 31명)을 대상으로 연구를진행하였고 이들의 평균 추적관찰 시간은 3.5년(0.2년-16.7년)이었다.한 명의 환자가 1개의 SMN2 유전자 복제수를 가지고 있었으며 이 환자는 호흡 보조기를 사용하고 있었다. 20명의 환자가 2개의 SMN2 유전자 복제수를 가지고 있었으며 이중 19명의 환자가(95.0%) 제 1형척수성 근위축 그룹에 속해있었고 11명이(55.0%) 호흡 보조기를 사용하고 있었으며 이 환자들 중 사망한 수는 4명 이었다. 37명의 환자가 3개의 SMN2 유전자 복제수를 가지고 있었는데, 그 중 36명은(97.3 %) 제 2형 척수성 근위축 그룹에 속해 있었고 3명의(8.1%) 환자가 호흡기 보조기를 사용하고 있었으며 17명의(45.9%) 환자가 보행 경험이있었다. 2명의 환자가 4개의 SMN2 유전자 복제수를 가지고 있었는데이들은 각각 제 1형, 제 3형 척수성 근위축 그룹에 속해 있었다. 또한3개의 SMN2 유전자 복제수보다 2개의 SMN2 유전자 복제수가 사망률 및 조기 호흡 보조기 사용률과 더 밀접한 관계가 있었다.결론: 이번 연구는 한국 척수성 근위축 환자들에게서 시행된 첫 번째 SMN2 유전자 복제수 분석 이었다. 연구를 통해서 SMN2 유전자복제수가 작을수록 더 심한 임상 경과를 갖는다는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 각 아형 내에서 보다 정확한 예후를 예측하기 위해서는추가적인 인자들을 포함한 광범위한 코호트 연구가 필요할 것으로 보인다.

Purpose: Spinal muscular atrophy (SMA) is degenerative disease of motor neuroncaused by loss of survival motor neuron (SMN)1 gene. SMN2 gene is highly homologous to SMN1 and is known to influence disease severity according to its copy number. Our purpose was to investigate genotype-phenotype correlation between theSMN2 copy number and the clinical course in spinal muscular atrophy patients.Methods: The correlation between SMN2 copy number and clinical severity (subtype, ventilator support, mortality and independent walking) was analyzed.Results: The SMN2 copy number was analyzed in 60 SMA patients (male 29, female31). The average follow-up duration was 4.0 years (0.2 to 16.7). One patient had 1SMN2 copy and was on ventilator support. In 20 patients who had 2 SMN2 copies,19 (95.0%) were type I and 11 (55.0%) were on ventilator support. There were 4 mortalities in these patients. In 37 patients who had 3 SMN2 copies, 36 (97.3%) weretype II. The 3 patients (8.1%) were on ventilator support and 17 (45.9%) could walkindependently. The two patients had 4 SMN2 copies, each patient was type I and III.Two SMN2 copies were significantly correlated with earlier ventilator dependenceand higher mortality than three SMN2 copies.Conclusion: This is the first report that compared the relationship between SMN2 copy number and clinical phenotype in Korean SMA patients. The lower SMN2 genecopies were significantly correlated with severe clinical outcomes of SMA. However,additional biomarkers capable of predicting more detailed clinical outcomes withinsubtypes need to be further determined in an extended cohort.