박해심 조보영 2009-02 9499 https://aurora.ajou.ac.kr/handle/2018.oak/17670 학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :의학과,2009. 2 연구목적: Affymetrix 500K 유전자칩을 이용하여 TDI 천식환자와 정상인 간의 전체 게놈 연관성 연구 (genome-wide association study)를 진행하여 TDI 천식의 병인기전에 관여하는 유전적 변이를 찾아보고 유의한 의미를 가지는 유전적 변이에 대해 유전자-유전자 (gene-gene) 상호작용 분석을 통하여 유전적 변이간의 관계를 알아보고자 한다. 연구방법: 직업성 천식인 TDI천식 환자 84명과 건강한 정상인 263명에 대하여 Affymetrix 500K 유전자칩을 사용하여 대량의 유전적 변이들의 유전자형(genotype) 결과를 얻었다. Quality control 을 통하여 대략 500,000개의 데이터에서 200,000개의 유전자변이가 제외가 되어 최종적으로 312,978 개로 연관성 분석(association study)을 진행하였다. 연관성 분석은 모수적 방법(parametric test)인 Chi-square test 와 비모수적 방법(non-parametric test)인 Cochran–Armitage trend test을 통해 실험군과 대조군의 유전자형의 빈도를 비교하였다. 또한 유전형 빈도 비교에서 성별과 나이의 보정 분석을 하기 위해 logistic regression test를 이용하였다. 유의한 유전자인 CTNNA3와 CTNNA1을 선정한 후 fine-mapping을 하기 위해CTNNA3와 CTNNA1 주변지역의 유전적변이를 찾기 위해 direct sequencing을 실시하여 추가 분석을 하였다. 유전자-유전자(gene-gene) 상호작용 분석을 위해 MDR (multifactor dimensionality reduction)을 이용하였다. TRPM8의 rs10803666 의 연관성 분석이 유의한 것을 바탕으로 TRPM 가족과 TRPV 가족간의 상호작용을 분석한 후 TRP 채널 가족들의 상호작용을 알아보았다. 결과: CTNNA3 (alpha-T-catenin) alpha-3의 유전적 변이는 TDI 천식표현형에서 유의한 결과를 보였다 (5.84x10-6 for rs10762058, 1.41 x 10-5 for rs7088181, 2.03 x 10-5 for rs4378283). 두 개의 유전적 변이인(rs10762058 and rs7088181) 의 minor Haplotype HT2[GG]를 가진 그룹에서 가지지 않은 그룹에 비해 메타콜린 PC20 레벨 (P = 0.041)이 현저히 낮았으며 CTNNA3의 mRNA 발현(P = 0.040)이 낮았다. DNA direct sequencing에 의해 발견된 3’UTR에 위치하는 유전적 변이인 CTNNA3(rs1786929)는 TDI천식 표현형(P = 0.015 in recessive analysis model) 과 유의한 연관성을 보였다. 또한 MDR을 이용한 유전자-유전자 상호작용은 TRPM 가족간의 분석에서 TRPM3-rs7031089, rs4143737, TRPM5-rs757091, TRPM6-rs6560408, TRPM8- rs10803666 로 구성된 locus4에서 가장 좋은 모델로 선정되었다. 테스트 정확도: 0.6731, 테스트 민감도: 0.7178, sign 테스트는 10(p-value=0.0010)으로 오즈비는 2.7256으로 유의한 결과이다. 그러나 CVC(cross-validation consistency)는 10번 중 5번으로 다소 낮은 결과를 보였다. TRP channel간의 분석결과는 TRPM3-rs7031089 TRPA1-rs6472656 TRPM3-rs1337011 TRPM5-rs757091 TRPM8-rs10803666으로 이루어진 모델이 가장 좋은 결과를 나타내었다. 테스트 정확도: 0.7345, 테스트 민감도: 0.7115, 테스트 특이도: 0.7414, sign 테스트는 9(p-value=0.0010), CVC(cross-validation consistency)은 10/10의 결과를 보였다 결론: 알파 T-카테닌 (α T-catenin)이며 10q21에 위치하고 있는 CTNNA3 유전자는 TDI 천식 환자에서 기도 과민증 유발에 관여하는 다수의 유전적 변이를 포함한다. 본 연구의 결과로 알파 T-카테닌의 발현의 감소는 TDI와 같은 환경적 독소물질의 반응에 대한 민감도를 증가시키고 TDI천식 진행에 관여함을 알 수 있다. MDR 방법을 이용하여 TRP 채널 소가족의 유전자-유전자(gene-gene) 상호작용 결과로 TRPM3-rs7031089 TRPA1-rs6472656 TRPM3-rs1337011 TRPM5-rs757091 TRPM8-rs10803666 의 조합이 TDI 천식환자와 정상인을 판별해 낼 수 있는 진단세트의 가능성을 나타내고 있다. 핵심어: CTNNA3, 연관성 분석, MDR, TRP 채널 Ⅰ. 서론 1 Ⅱ. 재료 및 방법 7 1. 연구대상 7 2. TDI와 메타콜린 기도반응 테스트 7 3. Cytokeratin에 대한 특이 항체측정 8 4. Affymetrix SNP칩을 이용한 단일 염기 다형성 분석 8 5. SNP칩 데이터 필터링 10 6.통계적 분석 11 7. MDR(multifactor dimensionality reduction) 분석 11 Ⅲ. 결과14 A. CTNNA3와 TDI 천식과의 연관성 14 1. TDI 환자의 임상적 특성 14 2. CTNNA3의 발견과 TDI 천식 후보 유전자로의 가능성 15 3. CTNNA3의 fine mapping 과 연관성 분석 20 4. CTNNA1의 발견과 TDI 천식 후보 유전자로의 가능성 20 5. CTNNA3와 CTNNA1의 실험적 기능 연구 23 B. TRP 채널 가족 유전자간의 상호 연관성 25 1. TRPM 가족 연관성 분석과 MDR 분석 27 2. TRPV 가족 연관성 분석과 MDR 분석 31 3. TRPC 가족 연관성 분석 35 4. TRP 채널 가족 연관성 분석과 MDR분석 36 Ⅳ. 고찰 41 Ⅴ. 결론 47 참고문헌 48 ABSTRACT 59 kor The Graduate School, Ajou University 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다. 한국인에서 TDI 천식의 genome-wide 연관성 분석 Thesis 아주대학교 일반대학원 일반대학원 의학과 2009. 2 Master http://dcoll.ajou.ac.kr:9080/dcollection/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000009499