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발표자 김종필 발표년월 2011. 11. 11 첨부
제목 한국에서 발견된 나균의 일렬반복수변이에 대한 연구
내용 서 론
한센병은 나균(Mycobacterium leprae)에 의한 만성 질환이며, 피부, 말초신경 및 호홉기 점막에 세균성 봉입체가 있는 것이 특징이고, 대식세포와 슈반세포에 굴성을 갖는 절대기생생물이며 말초신경에 감염되는 유일한 마이코박테리아이다. 나균은 기형과 장해가 특징적인 피부와 말초신경의 만성육아종성 감염인 한센병을 일으킨다. 복합요법을 이용한 치료의 성공에도 불구하고, 한센병은 여러 개발도상국에 만연한 채로 있고, 일부 지역에서는 새로운 질병의 발생이 거의 변하지 않은 채로 남아 있다1). 세계보건기구는 현재 20여만 건 이상이 국제적으로 발병했을 것으로 추산하고 있지만, 병의 피해 및 예방적 측면에서 근거한 가능한 손실을 포함하면 연간 24만 건 이상의 새로운 발병이 추정되고 있다. 이런 계속되는 숫자는 효과적인 복합요법 치료가 한센병의 전염고리를 방해하는데 실패했다는 것을 말해준다. 병원체의 관점에서 정확한 전염 방법과 사람과 사람 사이의 접촉에 대한 잠재적 중요성을 포함하는 나균의 역학적 관점에 대한 기본적인 정보는 알려지지 않은 채 남아 있다2).

오랫동안의 유행률과 신환자 발견률 사이의 차이는 한센병의 전파 및 잠복기에 대한 지식의 부족에 의한 것으로 평가된다. 한센병의 역학, 감염원, 전파의 정확한 방식, 접족 방식의 중요성 등에 대한 기본 지식의 부족에 이러한 문제를 해결하는 방법을 지연시키고 있다. DNA 삽입과 삭제, 단일염기변위(single nucleotide polymorphisms, SNP), 단연쇄반복(short tandem repeats, STRs)와 같은 DNA 구조의 다형성에 기초한 박테리아의 유전자형에 대한 최근의 발전은 약제 내성 및 그의 확산은 물론 질병 기원 및 전파에 대한 획기적인 이해를 가능하게 하였고, 이러한 도구는 질병 발생과 관련 전파 양상에 대한 우리의 이해를 강화시켜 주었다2). 나균 전체 게놈 시퀀스의 이용은 잠재적 유전자형 분류 도구로 검증해볼 50 여개의 STR 유전자 좌(loci)의 설명에 가능하게 하였다. 이들 STR 유전자의 최소한 반에서 세계 다양한 지역의 인간, 인간이 아닌 영장류, 아르마딜로 등에서 얻은 나균 들에서 다형성을 확인할 수 있었다3‐9). 유전자형 균주의 중요한 면은 지역 및 국제 수준 모두에서 균주 간의 비교를 위해 명확한 절차와 변수를 정립하는 것이다. 이에 대한 연구와 이에 대한 교류를 통하여 나균 DNA 추출물에서 STR 다형성을 평가하기 위한 컨소시엄을 결성하여 임상가 및 연구자의 공동 노력의 결과를 얻었다10). 이의 궁극적 목표는 한센병의 전파 양상과 감염원에 대한 이해의 잠재능력으로 다양한 유행지역의 나균의 지역적 분포를 확인하는 나균의 유전자형 분류 도구를 적용하는 것이다. 그 데이터는 독립적으로 보고되었기 때문에 결과에 대한 포괄적인 분석은 여태까지는 없었고, 최근 기존의 계통발생학적 분석이 이러한 균주 간의 관계를 평가하는데 부족함이 있다는 보고가 있다. 이에 대해 나균 분리주 간의 거의 유사한 집단이나 소집단의 개체들로부터 신뢰성 있게 구분할 수 있는 새로운 2단계 접근법인 구조‐이웃 군집법(structure‐ beighor clustering)이 개발되었다. 이는 접근성의 정확도를 평가하고 분리 균주가 다른 다양한 조건에 90% 이상의 정확도를

* 교신저자 : 김종필
전자우편 : dr_jpkim@hotmail.com
주 소 : 경기도 의왕시 오전동 산86한국한센복지협회(031-452-7094)

가지고 적절한 무리나 소무리로 나열되었는가를 찾아내기 위한 시뮬레이션 연구의 자료를 이용하고 있다. 그러나 Bellingham Research Institute의 웝사이트(http://web. me.com/barrygahall/ Leprosy/Database/ Database.html)에 저장되어 데이터베이스 내의 분리주 간의 75% 정도의 군집화가 가능하다. 새로운 군집화 알고리즘이 개발되어야 90% 이상의 군집화가 가능하다. 역학적 연구를 위해 연구자가 데이터베이스 내의 분리주와 새로운 분리주와의 관계 만을 빠르게 알기 위해서는 NearestNeighbor 프로그램을 이용한다11). 이를 통하여 나균의 전세계적인 집단 구조와 국가 간의 나균의 전파에 대해서도 전체적으로 평가할 수 있게 되었다.

16개의 일렬반복수변이(Variable Number Tandem Repeat, VNTR)의 loci는 여러 나라에서 조사 연구에 사용되고 있고, VNTR 유전자형의 자료를 이용한 나균의 미생물학적 역학의 포괄적 연구가 조사되었다. 이에 연구자는 한국에서 발견된 나균의 VNTR에 대한 조사하여 분리 균주의 기본적 VNTR을 알아보고, 이 자료에 대한 군집화 평가, 분리 균주 간의 관계성 등을 조사하여 보고한다. 자료 분석의 신뢰성을 높이기 위해 임상 분리 균주와 동일 쥐족저 배양균을 함께 조사하였으며, 제한된 시료 양을 한계성을 극복하여 조사에 필요한 시료 양을 확보하기 위해 다중전위 증폭법(Multiple Displacement Amplification, MDA)을 실시하여 조사를 수행하였다.