전장 엑솜 서열 분석을 통한 한국인 ADHD 아동의 위험 유전자 변이 발굴 연구

국문 초록 (Abstract)

주의력 결핍 과잉행동 장애(attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)는 흔한 신경발달장애로, 주로 아동기에 진단되며 주의력 결핍, 과잉행동, 충동성 증상을 특징으로 한다. 유전적 요인은 ADHD 발병에 중요한 역할을 하지만, 발병의 근본적인 분자적 기작은 아직 명확하지 않다. 전장 엑솜 서열 분석(whole-exome sequencing, WES)은 신경발달장애와 관련된 희귀 변이 및 신규 유전자 변이를 식별할 수 있는 강력한 도구이다. 본 연구는 WES를 활용하여 한국인 ADHD 아동 60명을 대상으로 ADHD와 관련된 유전적 변이를 발굴하는 데 초점을 맞추었다. WES 수행 후 엄격한 품질 관리 과정을 거쳐 변이를 확인하였다. 후보 유전자들은 뇌 조직 특이적 발현 분석과 단백질-단백질 상호작용 식별을 포함한 생물정보학적 분석법을 통해 분석하였다. 또한 기존 문헌 조사를 통해 다른 신경발달장애와의 연관성도 확인하였다. 본 연구 결과, 한국인 ADHD 아동과 연관된 29개의 유전자 변이와 3개의 loss-of-function 변이가 확인되었다. 식별된 유전자들은 신경 발달, 신경 흥분성 조절, 단백질 번역 조절과 같은 생물학적 경로에 관여하는 것으로 나타났다. 또한 PRODH, SCN3A, UGGT2, RPL4, SPINK2, USH2A 유전자는 기존 연구에서 자폐 스펙트럼 장애, 조현병 등 기타 신경발달장애와의 연관성이 보고되어, ADHD를 포함한 신경발달장애 간 유사한 유전적 관련성을 보여준다. 본 연구는 WES 분석을 통해 한국인 아동의 ADHD에서 신경세포 기능과 관련된 유전자 변이가 잠재적 위험 요인으로 작용할 수 있음을 확인하였으며, 발굴된 변이의 기능적 영향을 규명하기 위한 대규모 집단 대상 복제 연구와 in vivo 모델 기반의 기능 검증 연구 등 후속 연구가 필요하다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 3
• 1. 실험 재료 3
• 2. 실험 방법 4
• 2.1 혈액에서의 genomic DNA 추출 4
• 2.2 Agarose gel 전기영동을 통한 genomic DNA 확인 5
• 2.3 전장 엑솜 서열 분석 수행 6
• 2.4 전장 엑솜 서열 분석 결과 처리 및 품질 관리 7
• 2.5 변이 기능 분석 및 우선순위 설정 8
• 2.6 식별 유전자에 대한 데이터베이스 검증 9
• Ⅲ. 연구 결과 11
• 1. 인구통계학적 특성 및 WES 품질 11
• 2. WES 분석 결과 및 변이 기능 확인 14
• 3. 식별된 유전자에 대한 데이터베이스 검증 결과 19
• Ⅳ. 고찰 23
• 참고문헌 26
• 영문초록 37