Genome-wide Association Studies of Dietary Traits in the Korean Population: A KoGES Cohort Study = 전장유전체분석(GWAS)을 통한 한국인 특이 식이섭취 연관 유전자 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

We conducted the largest GWAS of dietary traits in Koreans, analyzing 12 food and beverage phenotypes in 150,883 participants from the KoGES consortium. A total of 64 genome-wide significant loci were identified, including 37 novel associations. This includes the first GWAS of uniquely Korean foods, identifying three loci for kimchi and four for fermented soybean intake. Meta-analysis with Biobank Japan enhanced discovery for coffee intake but yielded no new alcohol-associated loci. The ALDH2 rs671 variant showed the strongest effect on alcohol consumption and exhibited pleiotropic associations with coffee, sweets/snacks, kimchi, meat, and fruit intake—independent of alcohol consumption. Heritability estimates ranged from 0.018 (kimchi) to 0.215 (alcohol). Genetic correlations revealed two clusters—traditional plant-based/fermented vs. Western/sugar-rich diets—with alcohol forming a distinct pattern. Tissue enrichment implicated brain regions and the sigmoid colon, and pathway analysis highlighted ethanol metabolism and AHR signaling. These findings emphasize the value of studying culturally specific diets and provide a foundation for precision nutrition in East Asian populations.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 한국인유전체역학조사사업(KoGES)에 참여한 한국인 150,883명을 대상으로 식이
섭취와 관련된 유전체연관분석(GWAS)을 수행하였다. 총 12가지 식품 및 음료 섭취 형질에
대해 분석한 결과, 유전체 전체에서 64개의 유의한 연관 변이가 확인되었으며, 이 중 37개는
기존 연구에서 보고되지 않은 새로운 변이였다. 특히 김치와 발효콩 식품에 대한 최초의
GWAS를 통해 각각 3개와 4개의 유의한 변이를 규명함으로써, 한국 고유 식품 섭취와 관련된
유전적 요인을 새롭게 제시하였다. Biobank Japan과의 메타분석 결과, 커피 섭취에서는
추가적인 연관 변이를 확인하였으나, 알코올 섭취에서는 새로운 변이가 발견되지 않았다.
ALDH2 유전자 변이(rs671)는 알코올 섭취에 가장 강한 영향을 미쳤으며, 알코올 섭취량을
보정한 이후에도 커피, 당/과자류, 김치, 육류, 과일 섭취와 유의한 다면적 연관성을
나타냈다. 형질별 SNP 유전력은 김치(0.018)부터 알코올(0.215)까지 다양하게 분포하였다.
유전적 상관성 분석을 통해서는 전통적인 식물성/발효 식단과 서구식/당류 중심 식단이라는
두 가지 주요 클러스터가 확인되었으며, 알코올 섭취는 이들과 구분되는 독립적인 유전적
패턴을 형성하였다. 조직 특이적 발현 분석에서는 뇌와 S자 결장 조직이, 유전자 경로
분석에서는 에탄올 대사와 AHR(aryl hydrocarbon receptor) 신호 전달 경로가 각각 알코올
및 커피 섭취에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 본 연구는 문화 특이적인 식단에 대한
유전학적 접근의 중요성을 부각시키며, 동아시아 인구를 대상으로 하는 정밀영양 연구의
과학적 기반을 제공한다.

목차 (Table of Contents)

• Introduction 1
• Results 4
• Discussion 14
• Methods 17
• References 21
• Supplementary Materials 23
• Abstract in Korean 27
• Acknowledgements 27