염색체 Microarray 검사의 임상적 적용

서을주(Eul-Ju Seo) 대한의학유전학회 2010 대한의학유전학회지 Vol.7 No.2

염색체 microarray 검사는 유전체 전체를 한번에 검색하여 초현미경적인 염색체 이상을 매우 정밀하고 정확하게 검출할 수 있다. 외국에서는 현재 자주 활용되는 임상 진단 검사로 자리잡았고, 염색체 검사 또는 표적 부위를 검출하는 FISH 검사나 PCR 기반의 분자유전학적 방법을 대체하고 있다. 최근 발표된 consensus 들은 염색체 microarray 검사를 비특이적인 다발성 기형, 발달지연 또는 정신지체, 자폐증상질환의 환자에서는 염색체 검사보다 먼저 시행할 수 있는 검사로 제안하였다. 염색체 microarray 검사는 핵형 분석에서 검출된 염색체 불균형을 검증하기 위해 염색체 검사에 보조적으로 활용할 수 있고, 염색체 이상에 대한 보다 정확하고 종합적인 분석이 가능하다. 그러나 염색체 microarray 검사는 균형재배열의 염색체 이상과 low-level 모자이시즘을 검출하기 어렵고, 임상적 중요성이 불명확한 CNV에 대한 해석과 검사비용이 고가라는 한계점이 있다. 이러한 이유로 인해 현재로서는 염색체 microarray 검사가 산전 진단 목적으로는 고식적인 염색체 검사를 대신할 수는 없다는 의견이다. 임상검사실에서 염색체 microarray 검사 시행 시, 유전학적 및 세포유전학적 지식과 경험이 결과 분석과 해석 과정에서 요구되며, 적절한 검증 과정 단계와 유전상담이 동반되어야 한다. Chromosomal microarray analysis (CMA) enables the genome-wide detection of submicroscopic chromosomal imbalances with greater precision and accuracy. In most other countries, CMA is now a commonly used clinical diagnostic test, replacing conventional cytogenetics or targeted detection such as FISH or PCR-based methods. Recently, some consensus statements have proposed utilization of CMA as a first-line test in patients with multiple congenital anomalies not specific to a welldelineated genetic syndrome, developmental delay/intellectual disability, or autism spectrum disorders. CMA can be used as an adjunct to conventional cytogenetics to identify chromosomal abnormalities observed in G-banding analysis in constitutional or acquired cases, leading to a more accurate and comprehensive assessment of chromosomal aberrations. Although CMA has distinct advantages, there are several limitations, including its inability to detect balanced chromosomal rearrangements and low-level mosaicism, its interpretation of copy number variants of uncertain clinical significance, and significantly higher costs. For these reasons, CMA is not currently a replacement for conventional cytogenetics in prenatal diagnosis. In clinical applications of CMA, knowledge and experience based on genetics and cytogenetics are required for data analysis and interpretation, and appropriate follow-up with genetic counseling is recommended.

다발성 선천성 기형을 가진 21번 환(Ring) 염색체 1례

이준화,서을주,Lee, Jun-Hwa,Seo, Eul-Ju 대한소아청소년과학회 2003 Clinical and Experimental Pediatrics (CEP) Vol.46 No.3

Ring chromosome 21 causes a multitude of phenotypes, ranging from severe abnormalities to normal. The proposed mechanism of ring formation, breakage of both short and long arms of a chromosome with subsequent end to end fusion, remains unproven. We encountered a 4-year-old boy who presented developmental delay, microcephaly, micrognathia, hypertelorism, low-set ears, mild optic nerve hypoplasia, cleft lip and palate, scoliosis and left foot valgus, but normal brain MRI. Chromosome study from peripheral blood showed 46,XY, r(21)(p11.2q22.1) karyotype. The authors report the first case of ring chromosome 21 in Korea with a review of the literature. 21번 환 염색체는 심한 기형에서부터 정상에 이르기까지 다양한 표현형을 보인다. 저자들은 발달 지연과 다발성 선천성 기형을 가진 환자에서 말초혈액 염색체 검사상 21번 염색체 장완의 결실이 동반된 21번 환 염색체를 경험하였기에 이에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.

결핵성 및 암성 흉수의 감별진단에서 흉수내 SC5b - 9 농도 측정의 진단적 의의

서동완(Dong Wan Seo),곽승민(Seung Min Kwak),김우성(Woo Sung Kim),김동순(Dong Soon Kim),서을주(Eul Ju Seo),민원기(Won Ki Min),김원동(Won Dong Kim),고윤석(Youn Suk Koh) 대한내과학회 1994 대한내과학회지 Vol.47 No.6

N/A To evaluate the diagnotic value of pleural SCSb-9 in the differential diagnosis of tuberculous and malignant pleural effusion, we measured pleural ADA activity and SCSb-9 concentration in 71 cases of pleural effusions due to tuberculosis (n=35) and malignancy (n=36). And we also measured pleural C4d fragment and Bb fragment concentration to determine by which pathway the complement activation occurs in pleural space. The results were as follows: 1) The median value of pleural SC5b-9 concentration of tuberculous effusion was 6.4 ug/ml (interquartile range 2.6~11.7) and was significantly higher than that of malignant effusion (p<0.005). 2) The median values of pleural C4d fragment concentration were 15.5 mg/ml (9.9~18.9) in tuberculous effusion and 12.8 mg/ml (7.3~19.6) in malignant effusion. There were no significant difference between two groups. The median value of pleural Bb fragment concentration of tuberculous effusion was 7.8 mg/ml (5.5~12.8) and was significantly higher than that of malignant effusion (p<0.01). 3) The SC5b-9 concentration showed no significant correlation with C4d fragment concentration both in tuberculous effusion and malignant effusion. But the SC5b-9 concentration showed significant correlation with Bb fragment concentration both in tuberculous effusion (r=0.48, p<0.005) and malignant effusion (r=0.72, p<0.001). 4) The median value of pleural ADA activity of tuberculous effusion was 64.3 U/L (40.9~103.5) and significantly higher than that of malignant effusion (p<0.001). 5) Pleural ADA activity showed significant correlation with pleural SC5b-9 concentration in tuberculous effusion (r=0.53, p<0.005). 6) According to the receiver-operating characteristic curve analysis, the measurement of pleural ADA activity is superior to that of pleural SC5b-9 concentration in the differential diagnosis of tuberculous and malignant effusion. In conclusion, the measurement of pleural SC5b-9 concentration can be used as an adjunctive test in the differential diagnosis of tuberculous and malignant effusion but pleural ADA activity measurement was superior to pleural SC5b-9 concentration measurement. And pleural SC5b-9 concentration of tuberculous effusion was higher than that of malignant effusion and it seems to be due to the difference in activation of alternative pathway activation of complement in two groups.

15번 염색체에서 동일 유전자좌의 결실을 보이는 Prader-Willi 증후군과 Angelman 증후군에 관한 고찰

김덕수(Deok Soo Kim),신영림(Young-Lim Shin),고태성(Tae Sung Ko),서을주(Eul-Ju Seo),유한욱(Han-Wook Yoo) 대한소아신경학회 2002 대한소아신경학회지 Vol.10 No.2

목 적 : 대부분의 염색체 이상 질환들과는 달리 Prader-Willi 증후군과 Angelman 증후군은 15번 염색체의 동일 부위에서의 이상을 보이면서도 임상적으로는 서로 다른 질환을 초래한다. 이 두 질환은 특징적인 외모나 행동 장애를 보일 뿐 아니라 신경학적인 증상을 동반하고 있으므로 진단 및 추적 관찰이 필요한 질환들이다. 방 법 : 1992년 2월부터 2001년 4월까지 서울아산병원 소아과를 방문하여 Prader-Willi 증후군 및 Angelman 증후군으로 진단된 20명의 환아를 대상으로 그 임상 양상과 분자유전학적인 소견에 대하여 후향적 연구를 시행하였다. Prader-Willi 증후군 및 Angelman 증후군의 진단은 각각의 진단 기준에 근거하였고 분자유전학적인 분석도 함께 시행하였다. 분자유전학적 분석은 말초혈액의 림프구를 이용하여 시행하였는데, G-banding을 이용한 핵형 분석과 FISH를 시행하고 15번 염색체의 근위부에 대한 소식자를 이용하여 DNA 분석으로 메틸화(Methylation) 양상을 규명하였다. 결 과 : 1) Prader-Willi 증후군(n=16) : 진단 당시 연령은 3일에서 12세까지였으며 남녀비는 10:6이었고, 16명 중 7명이 자궁내 발육부전이나 태아 곤란증의 과거력이 있었다. 내원 당시의 주증상은 연령을 구분하여 만 3세 이하 10명에서는 근긴장 저하 4례, 수유곤란 2례, 발달지연 3례, 심빈맥 1례 등이었으며, 만 3세 이후 6명 중에서는 저신장 2례, 호흡곤란 1례, 경련 1례, 비만 1례, 잠복 고환 1례 등의 소견을 보여 연령에 따라 주된 증상의 차이가 있음을 알 수 있었다. DNA 메틸화 양상 분석은 16(100%)에서, FISH는 16명 중 12명(75%)에서 수행하였는데 FISH를 시행한 12명 전원에서 부분 결실을 발견하였다. 2) Angelman 증후군(n=4):남녀비는 3:1이었고 진단당시 연령은 15개월에서 6세의 분포를 보였다. 주증상은 심한 발달지연이 전례에서 발견되었고 정신지체를 동반한 경우가 1례 있었으며, 동반증상으로 피부 및 체모의 탈색소화 4례, 하악돌출 3례, 경련 3례, 잦은 웃음 2례, 잠복고환의 경미한 근긴장도 저하, 과다행동, 실조성 보행이 각각 1례씩이었다. FISH는 4명 모두에게 시행하였고 15번 염색체의 부분결실을 발견할 수 있었다. 결 론 : 신경학적인 증상을 나타내면서 특이한 염색체 이상을 동반하는 두 질환인 Prader-Willi증후군과 Angelman 증후군의 임상 양상 및 분자유전학적인 분석을 시행하여 보고하는 바이다. Purpose : In general, genetic disorders have the numerical or structural abnormalities of chromosome. There are clinically two different disorders, Prader-Willi syndrome(PWS) and Angelman syndrome(AS), which have the deletion of specific region of 15 chromo-some originated from father or mother by genetic imprinting phenomenon. We reported the results of genetic study including DNA methylation analysis and fluorescence in situ hybridization(FISH), in addition to clinical findings. Methods : We studied 20 patients of PWS and AS diagnosed in pediatric department of Asan Medical Center 20 patients of PWS and AS diagnosed in pediatric department of Asan Medical Center from 1992 Feb. to 2001 Apr., retrospectively. We analyzed the clinical manifestations of the disorders and performed cytogenetic studies from the pe-ripheral blood. And we the methylation pattern and FISH, using the probe for single nucleotide ribonucleoprotein N(SNRPN) locus within the Prader-Willi/Angelman region(15q11-q13). Results : Among 16 patients of PWS, the age at initial visit was from 3 days to 12 years and the male to female ratio was 1.67:1. Seven patients had the history of intrau-terine growth retardation or fetal distress. The chief complaints at initial presentation were classified on age. Under 3 years(n=10), there were hypotonia(4), development delay(3), feeding difficulties(2), and tachycardia(1). Above 3 years(n=6), we found short stat-ure(2), respiratory difficulty(1), seizure(1), obesity(1), and undescended testes(1). DNA methylation study showed the methylation of 15 chromosome originated from paternal chromosome and the microdeletion by FISH was detected in all 12 among 12 patients (100%). In AS(n=4), the sex ratio(M:F) was 3:1 and age at presentation was from 15 months to 6 years. The important sign was severe developmental delay in all patients, combined with mental retardation in one case. Other clinical manifestations were depig-mentation of skin and hair(4), prognathism(3), seizure(3), frequent laughing(2), unde-scended testes(1), hypotonia(1), and hyperactivity(1). FISH study was performed and showed the microdeletion of 15 chromosome in all 4 patients. Conclusion : We studied the clinically two different disorders, PWS and AS, with the deletion of same region of 15 chromosome and reported the results of the clinical and genetic analysis based on clinical findings and DNA analysis and FISH study, respec-tively.

염색체 마이크로어레이를 이용한 표지염색체의 분자세포유전학적 특성

배미현(Mi Hyun Bae),유한욱(Han-Wook Yoo),이진옥(Jin-Ok Lee),홍마리아(Maria Hong),서을주(Eul-Ju Seo) 대한의학유전학회 2011 대한의학유전학회지 Vol.8 No.2

목적: 표지염색체(supernumerary marker chromosome, SMC)는 유래한 염색체에 따라서 임상 증상이 다양하다.본 연구는 염색체 마이크로어레이를 이용하여 SMC의 기원을 밝히고 각 증례마다 분자세포유전학적 특성과 임상 표현형을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 염색체 검사에서 SMC가 검출된 환자들 중에서 15번 염색체 유래를 제외한 4명의 환자에서 CGH기법의 올리고 뉴클레오티드 염색체 마이크로어레이를 시행하였다. 결과: 3명의 환자에서 유래된 염색체 부위를 확인할 수 있었다. 증례1은 1q21.1-q23.3에서 16.1 Mb의 SMC를 가졌고, 증례2는 19p13.11-q13.12에서 21 Mb, 증례3은 22q11.1-q11.21과 22q11.22-q11.23의 두 구간에서 각각 2.5 Mb와 2.0 Mb로 재배열된 4.5 Mb의 SMC를 나타내었다. 결론: 증례1은 1q21.1 중복증후군을 포함하여 광범위한 임상표현형을 나타내었다. 증례2는 아스퍼거 증후군과 유사한 정신행동 이상 소견은 19p12-q13.11, 청력장애와 사시는 19p13.11, 그 외 증상은 19q13.12의 유전자와 연관 가능성이 높다.증례3은 묘안증후군 type I 및 22q11.2 미세중복증후군과 비교했을 때 항문폐쇄는 22q11.1-q11.21, 그 외 증상들은 22q11.22-q11.23과 연관성을 시사하였다. 고해상도 염색체 마이크로어레이 분석은 SMC 의 유래를 확인할 수 있고 유전형-표현형 상관성을 이해함으로써 유전상담에 도움이 된다. Purpose: Supernumerary marker chromosome (SMC) could be associated with various phenotypic abnormalities based on the chromosomal origin of SMCs. The present study aimed to determine the genomic contents of SMCs using chromosomal microarray and to analyze molecular cytogenetic characterizations and clinical phenotypes in patients with SMCs. Materials and Methods: Among patients with SMCs detected in routine chromosomal analysis, SMCs originating from chromosome 15 were excluded from the present study. CGH-based oligonucleotide chromosomal microarray was performed in 4 patients. Results: The chromosomal origins of SMCs were identified in 3 patients. Case 1 had a SMC of 16.1 Mb in 1q21.1-q23.3. Case 2 showed 21 Mb gain in 19p13.11-q13.12. Case 3 had a 4.5 Mb-sized SMC rearranged from 2 regions of 2.5 Mb in 22q11.1-q11.21 and 2.0 Mb in 22q11.22-q11.23. Conclusion: Case 1 presented a wide range of phenotypic abnormalities including the phenotype of 1q21.1 duplication syndrome. In case 2, Asperger-like symptoms are apparently related to 19p12-q13.11, hearing problems and strabismus to 19p13.11 and other features to 19q13.12. Compared with cat-eye syndrome type I and 22q11.2 microduplication syndrome, anal atresia in case 3 is likely related to 22q11.1-q11.21 while other features are related to 22q11.22-q11.23. Analyzing SMCs using high-resolution chromosomal microarray can help identify specific gene contents and to offer proper genetic counseling by determining genotype-phenotype correlations.

산전 세포유전학적 검사의 임상적 분석: 서울아산병원 4년 간의 경험

심재윤 ( Sim Jae Yun ),김성훈 ( Kim Seong Hun ),김정숙 ( Kim Jeong Sug ),안송미 ( An Song Mi ),서을주 ( Seo Eul Ju ),유한욱 ( Yu Han Ug ),김구환 ( Kim Gu Hwan ),이지영 ( Lee Ji Yeong ),최은영 ( Choe Eun Yeong ),원혜성 ( Won Hye Se 대한산부인과학회 2004 Obstetrics & Gynecology Science Vol.47 No.3

목적 : 1999년부터 2002년까지 4년간 서울아산병원에서 시행된 산전 세포유전학적 검사 2,372건의 후향적 분석을 통하여 최근에 시행한 검사의 적응증, 비정상적인 핵형의 유형들에 대해서 살펴보고 각각의 적응증에서 실제로 비정상적인 핵형이 관찰되는 빈도에 대해서 알아보고자 한다. 연구 방법 : 총 1,780건의 양수천자술, 455건의 제대혈천자술, 137건의 융모막 융모채취술을 통한 산전 세포유전학적 검사들을 대상으로 후향적으로 의무기록을 검토하였다. 세포유전학적 검사 결과, 산전 유전 진단의 적응증, 검사 시의 연령, 비정상적인 핵형들의 유형에 대하여 분석하였고 산전 유전 진단을 시행하게 된 각각의 적응증이 갖는 양성예측률에 대한 계산을 통하여 비정상적인 태아의 핵형을 가장 민감하게 예측해 줄 수 있는 지표에 대하여 평가하였다. 결과 : 총 2,372건의 산전 세포유전학적 검사 중 비정상 핵형이 158건에서 확인되었다. (6.7%). 산전 유전진단의 적응증에서 가장 흔한 적응증은 비정상적인 산모 혈청 선별검사이었고 (33.9%), 비정상 초음파 소견 (22.9%)과 고령 임신 (20.0%)이 그 다음으로 흔한 적응증이었다. 균형 재배열과다형성을 정상 핵형으로 간주하였을 때 비정상적인 핵형과 정상 태아 핵형이 확인된 산모의 연령에는 유의한 차이가 관찰되지 않았다 (31.9±5.3 vs. 32.1±4.5세). 균형 재배열과 다형성을 제외한 비정상 태아 핵형이 확인된 산모에서 산전 유전 진단의 가장 흔한 적응증은 비정상 초음파 소견(58.7%)이었는데, 비정상 초음파 소견이 발견되었을 때 실제로 비정상적인 태아의 핵형이 나타나는 양성 예측률은 9.9%로 확인되었다. 결론 : 본 연구의 결과는 산전 세포유전학적 진단의 여러 적응중 가운데 비정상 초음파 소견이 태아의 비정상적인 핵형을 예측하는데 가장 민감한 지표가 될 수 있음을 시사한다. Objective : To review and evaluate a total of 2,372 cases of prenatal cytogenetic diagnoses at Asan Medical Center from 1999 to 2002. Methods : We reviewed to medical records of the patients in whom the procedure for prenatal cytogenetic diagnosis was performed. A total of 1780 cases of amniocentesis, 455 cases of cordocentesis, and 137 cases of chorionic villus sampling were analyzed. The cytogenetic results, indications for prenatal cytogenetic diagnoses, maternal ages, and the profiles of abnormal karyotypes were reviewed. We calculated the positive predictive value of each indication for abnormal fetal karyotypes and evaluated a factor that was the most sensitive marker for abnormal fetal karyotypes. Results : Among the 2,372 cases of prenatal cytogenetic diagnoses, abnormal karyotypes were identified in a total of 158 cases (6.7%). The most frequent indication for prenatal cytogenetic diagnosis was abnormal maternal serum screening (33.9%), followed by ultrasonographic abnomality (22.9%) and old age (20.0%). No significant difference was found between mean maternal age with and without abnormal fetal karyotypes after excluding balanced rearrangements and polymorphisms (31.9±5.3 vs. 32.1±4.5 years). Among the 92 cases of abnormal fetal karyotypes after excluding balanced rearrangements and polymorphisms, the most frequent indication for prenatal cytogenetic diagnosis was ultrasonographic abnormality (58.7%), followed by abnormal maternal serum screening (10.9%). The positive predictive value of ultrasonographic abnormality for abnormal fetal karyotype was 9.9%. Conclusion : Among the several indications for prenatal cytogenetic diagnosis, ultrasonographic abnormality could be the most predictive marker for abnormal fetal karyotypes.

발작성 운동 이상증 한국인 환자의 임상 및 PRRT2 유전자 분석

강수민(Su Mynn Kang),이준화(Jun Hwa Lee),조경래(Kyung Lae Cho),이해정(Hae Jeong Lee),김지은(Ji-Eun Kim),서을주(Eul-Ju Seo) 대한소아신경학회 2018 대한소아신경학회지 Vol.25 No.4

목적: 발작성 운동 이상증(PKD)은 갑작스런 자발적인 운동에 의해 유발되는 짧고 반복적인 운동 장애를 특징으로 하는 드문 발작성운동 장애이다. PKD의 진단은 증상 진단에 근거하며, 유전자적 검사가 진단에 보조적으로 도움을 줄 수 있다. 본 연구의 목적은 PRRT2유전자의 돌연변이 스펙트럼을 측정하고, PRRT2 돌연변이와 관련된 임상 특징을 알아보기 위함이다. 방법: 우리는 가족성 PKD 4가족 및 산발성 PKD 2가족에게서 PKD 환자 11명을 포함하여 전체 23명을 대상으로 연구하였다. Sanger sequencing을 이용하여 PRRT2 유전자의 돌연변이 분석을 수행 하였다. PRRT2 변이가 PKD 환자와 PRRT2 변이가 없는 PKD 환자의 임상 양상을 비교하였다. 결과: PRRT2 돌연변이는 가족력이 있는 PKD군에서는 4가족 중 3가족(75%), 9명의 PKD 환자 중 7명(77.8%)에게서 발견되었다. 그러나 가족력이 없는 산발적인 2명의 PKD 환자에서는 PRRT2 변이가 발견되지 않았다. 발견된 모든 PRRT2 돌연변이는 c.649dupC (p. Arg217Profs * 8)이었다. PRRT2 돌연변이를 가진 PKD 환자는 발병이 좀 더 어린 나이에 발생하고 발병 기간도 더 길었다. 결론: 본 연구결과는 이전의 한국인 PKD 환자의 보고와 동일하게 PRRT2가 가족 PKD의 주요 원인 유전자이고, c.649dupC가 가장 흔한 돌연변이임을 확인하였다. PRRT2 돌연변이 분석은 가족력이 있는PKD 환자의 분자 진단 및 PKD의 임상 증상을 평가하는 데 필요하다. Purpose: Paroxysmal kinesigenic dyskinesia (PKD) is a rare paroxysmal movement disorder characterized by recurrent and brief dyskinesia attacks triggered by sudden voluntary movement. The diagnosis of PKD is based on clinical findings, and mutations in the proline-rich transmembrane protein 2 (PRRT2) gene have been identified as the cause of PKD. Two Korean cohorts have been reported on PRRT2 mutation analysis in PKD patients. The purpose of this study was to determine the mutation spectrum of the PRRT2 gene and to examine the clinical characteristics associated with PRRT2 mutations. Methods: We studied 23 members of four families with familial PKD and two families with sporadic PKD which included 9 patients and 2 patients, respectively. Mutation analysis of the PRRT2 gene was performed using Sanger sequencing. Clinical features of PKD were compared between patients with a PRRT2 mutation and those with no detectable PRRT2 mutation. Results: PRRT2 mutations were detected in three of four PKD families (75%), and in none of the two sporadic cases (0%). All detected PRRT2 mutations were c.649dupC (p.Arg217Profs*8). Subjects with detected PRRT2 mutations had earlier age at onset and longer duration of attacks. Conclusion: As previously reported in Korean PKD patients, our results confirmed that PRRT2 is a major causative gene for familial PKD, and the c.649dupC is the most frequent mutation. PRRT2 mutation analysis is required for the molecular diagnosis of familial PKD and for evaluating the clinical manifestations of PKD.

성인 급성림프아구성백혈병에서 Philadelphia 염색체와 BCR-ABL 재배열의 분석

서을주,박찬정,지현숙,이규형,서철원,김우건 대한임상병리학회 1999 대한임상병리학회지 Vol.19 No.3

Vitek Enteric Pathogen Screen Card법에 의한 장내병원균 선별검사

서을주,배직현 대한임상병리학회 1992 대한임상병리학회지 Vol.12 No.2

중환자실에서 분리된 methicillin내성 포도상구균의 분자 역학적 조사

서을주,배직현 대한임상병리학회 1996 대한임상병리학회지 Vol.16 No.4