KR100897714B1 - 항우울제의 선택적 선별을 위한 모노아민수송체 유전자다형성의 조합 - Google Patents

항우울제의 선택적 선별을 위한 모노아민수송체 유전자다형성의 조합 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우울증 환자를 대상으로 항우울제를 처방할 때에 개인유전정보에 기초한 약물 선별방법을 제시 한다. 본 발명에 따르면, 모노아민수송체 유전자 다형성 즉, 노르아드레날린 수송체 (norepinephrine transporter, NET) 유전자 중 NET G1287A의 다형성, 세로토닌 수송체 유전자 5-HTT 프로모터 다형성 및 5-HTT 유전자 인트론 다형성을 조합하므로써 노르아드레날린 재흡수 억제 (noradrenaline reuptake inhibitor, NRI) 계통 항우울제를 선택할 지, 아니면 세로토닌 재흡수 억제 (selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI) 계통 항우울제를 선택할지 선별할 수 있다.
항우울제, 모노아민 수송

Description

항우울제의 선택적 선별을 위한 모노아민수송체 유전자 다형성의 조합 {Genetic screening for predicting antidepressant drug response based on the monoamine transporter gene polymorphism combination}
도 1은 본 발명의 개발에 참여한 환자 피험자들의 약물 투여 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 노르에피네프린 재흡수 억제 계열 항우울제를 사용한 6주 동안의 치료 기간 중 해밀턴평가척도 (우울증상의 심각도 측정도구)로 측정한 우울증상의 점수 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 선택적 세로토닌 재흡수 억제 계열 항우울제를 사용한 6주 동안의 치료 기간 중 해밀턴평가척도 (우울증상의 심각도 측정도구)로 측정한 우울증상의 점수 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 NET (norephinephrin transporter) 유전자 내 G1287A 다형성 서열(Accession X91127) (서열번호: 7)을 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 세로토닌 수송체 (5-HTT 유전자)의 프로모터 (promoter) 내 5-HTTLPR 서열 (기준: 16 copy 일 경우, Accession X76753) (서열번호: 8) 및 인트론2 내 VNTR 서열 (기준: 12 copy 일 경우, Accession X76754) (서열번호: 9)을 도시한 것이다.
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기술분야
본 발명은 개인별 맞춤 치료를 구현하는데 이용될 수 있는 유전자 다형성 정보에 관한 것으로서, 우울증 환자에게 항우울제 종류를 선택할 때에 유용한 유전자 다형성 정보에 관한 것이다.
종래기술
일반적으로, 우울증 환자를 대상으로 항우울제로 약물치료를 수행함에 있어, 약물에 대한 반응은 환자 개인에 따라 다르다. 그 결과, 현재 사용 중인 대부분의 항우울제가 50~60% 수준의 치료 성공률만을 보이고 있다. 이에 환자 개인의 유전정보를 이용하여 치료반응을 예측하고, 개인별 맞춤형 항우울제를 제공함으로써 치료효과를 향상시키고자 하는 시도가 있어 왔다. 스토버 (Stober) 등은 노르아드레날린 수송체 유전자 NET G1287A 다형성이 NET의 기능상 변형을 초래하지 않으며, 주요우울증, 양극성 장애, 정신 분열병, 알코올 의존성 또는 공황 장애 (참고문헌: 27 내지 30)에 대하여 유의할 만한 관련성이 없다고 보고 하였다 (참고문헌: 26).
한편, NET G1287A 다형성은 노르에피네프린의 주요 대사산물인 3-메톡시-4-하이드로페닐글리콜 뇌척수액 농도와 관련성 (참고문헌: 13)이 있으며, 주의력결핍/과다활동장애에서 노르아드레날린성 작용을 갖는 약물인 메틸페니데이트에 대한 반응과 관련성이 있는 것으로 알려져 있다 (참고문헌: 31). 요시다 등은 일본인 환자를 대상으로, NET 다형성과 항우울제 반응 사이의 관련성을 조사한 바 있다 (참고문헌: 12). 그들은 NET T-182C 다형성이 세로토닌-노르에피네프린 재흡수억제 계 열 항우울제인 밀라시프란에 대한 우월적 반응과 관련되며, NET G1287A 다형성은 약물반응의 작용시작과 관련되지만 최종적인 임상증상의 호전과는 관련이 없다고 보고하였다.
폴록 (Pollock) 등은 23명의 환자로부터 세로토닌수송체 유전자인 5-HTTLPR　다형성과 노르트리프틸린（삼환계 항우울제, 노르아드레날린 재흡수 억제계열 항우울제)에 대한 반응을 연구하여 특별한 차이가 없음을 보고하였다. 챠파트키스 등 (참고문헌: 32)은 5-HTTLPR과 삼환계 항우울제 치료에 대한 반응간의 관련성을 보고한 바 있다. 본 발명자들의 보고에 따르면 5-HTTLPR 다형성은 세로토닌 재흡수억제 계열 항우울제인 SSRI의 치료반응 (P =.003)과 노르아드레날린 재흡수 억제계열 항우울제인 노르트리프틸린의 반응 (P=.006) 모두와 유의할 만한 관련성이 있었다. 지금까지 하나의 다형성 유전정보에 기초하여 약물의 종류를 선택할 수 있음을 시사하는 연구결과는 없었다.
본 발명은 개인에 따라 적합한 항우울제의 선택적 선별을 위한 모노아민수송체 유전자형 조합에 관한 정보를 제공함을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 노르아드레날린 재흡수 억제제 계열 항우울제의 선택에 적합한 모노아민수송체 유전자형의 조합에 관한 정보를 제공함을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 세로토닌 재흡수 억제제 계열 항우울제의 선택에 적합한 모노아민수송체 유전자형의 조합에 관한 정보를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 피검자로부터 상기 유전자 다형성을 검출하는 방법과 이로써 피검자의 항우울제 치료 효과를 예측함으로써 약물 종류를 선별하는 방법을 제공하고, 이를 위한 키트를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 우울증 환자에게 사용되고 있는 대표적인 항우울제인 노르아드레날린 재흡수 억제제 (norepinephrine reuptake inhibitor, NRI)계열 약물의 일차적인 작용부위인 노르아드레날린 수송체 (norepinephrine transporter, NET) 에 대한 유전정보 분석; 및 세로토닌 재흡수 억제제 (selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI) 계열 약물의 작용부위인 세로토닌 수송체 유전자에 대한 정보 분석을 통하여 환자 개인에 따라 치료성공률이 높은 항우울제를 선별할 수 있는 방법을 제공한다. 구체적으로, 노르아드레날린 수송체 (NET) 유전자 중 NET G1287A의 유전정보를 이용하여 치료 성공률이 높은 항우울제를 선별하는 방법을 제공한다. 즉, G1287A 다형성의 GG 유전형을 가진 환자는 세로토닌 재흡수 억제제 (selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI)계열 약물에 대하여 58.7%의 치료 약물 효과를 가지나, NRI 계열 약물에 대하여는 83.3%의 치료성공률을 나타냈다 (58.7% vs. 83.3%, p=0.006, OR 3.52 [95% CI (신뢰구간, confidence interval), 1.39 - 8.95], 표 3). 따라서, 환자에게 약물을 처방하기 전에 NET G1287A의 유전정보를 미리 검사하여 GG 유전형의 환자에게 NRI 계통 약물을 처방하면, 치료 성공률 (83.3%)은 현재까지 항우울제에 대한 평균 치료성공률 (50 ~ 60%)을 적어도 20% 이상 높일 것으로 기대된다. 한국인에서 NET 다형성의 GG 유전형을 가지는 우울증 환자가 전체 집단의 56%임을 고려할 때, 이러한 결과는 임상적인 활용성이 크다고 생각된다. 본 발명을 임상에 적용하면, 우울증 환자의 혈액으로부터 단 한 개의 유전자형 검사만으로도 치료효과가 높은 항우울제의 종류를 미리 선별할 수 있게 하여 맞춤치료를 구현할 수 있다.
본 발명자들은 선행 연구 (참고문헌: 6)에서 세로토닌 수송체 유전자인 5-HTT 유전자의 대립 유전자가 SSRIs에 대한 항우울제 반응 변화와 관련이 있음을 발견하였다. 본 발명에서는 상기 선행 연구에서 수행한 접근법을 노르아드레날린 (노르에피네프린) 수송체 (NET)의 대립유전자 변이로 확장했다. 본 발명의 대립유전자를 포함하는 NET는 항우울제 약물 중 노르에피네프린 흡수 억제제 (NRI)의 표적으로 알려졌다. 또한, 본 발명에서는 도파민 수송체 (DAT) 다형성 (참고문헌: 13)을 포함시켰다.
이와 같이, 본 발명자들의 선행연구에 기초하여, 본 발명자들은 항우울제 반응의 예측을 위한 후보 유전자 변이로서 5-HTT 유전자 (참고문헌: 1 및 5)에서는 5-HTTLPR (5-HTT gene-linked promoter region, NCBI genebank site (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/): 염기서열번호 AF117826, 17번 염색체 25,584,988 ~ 25,585,338 위치) 및 인트론 2의 연쇄반복서열 (VNTR (variable number of tandem repeat), 17번 염색체 25,570,101 - 25,570,300 위치)를, NET 유전자 (참고문헌: 14 및 15)에서는 엑손 9의 G1287A 다형성 (NCBI SNP address: rs5569, Thr429Thr), 엑손 2의 C296T 다형성 (rs1805065, Thr99Ile) 및 엑손 10의 G1432A (rs1805067, Gly478Ser) 다형성 및 DAT 유전자 (참고문헌: 13)의 3'-비해독 부위 VNTR을 선택하였다. NET의 C296T 다형성 및 G1432A 다형성과 DAT 유전자의 3'-비해 독 부위 연쇄반복서열은 분석에서 제외했는데, 이는 이러한 다형성의 최소 대립 유전자 (minor allele frequency)가 비교적 흔하지 않기 때문이다 (모집단의 5%이하). 본 발명에서, NET의 G1287A 다형성은 번역 개시점으로부터 1287번째 염기가 G에서 A로 치환된 것으로서, 염기서열 변이로 인해 429번 트레오닌 아미노산이 변하지 않는 synonymous 변이를 지칭한다.
상기 5-HTT 유전자 및 NET 유전자에 대한 정보는 다음과 같다.
* Serotonin Transporter(5-HTT 유전자)
Official Symbol: SLC6A4 and Name: solute carrier family 6 (neurotransmitter transporter, serotonin), member 4 [Homo sapiens]
Other Aliases: 5-HTT, 5HTT, HTT, OCD1, SERT, hSERT
Other Designations: 5-hydroxytryptamine transporter; 5HT transporter; Na+/Cl- dependent serotonin transporter; serotonin transporter; sodium-dependent serotonin transporter; solute carrier family 6 member 4
Chromosome: 17; Location: 17q11.1-q12
MIM: 182138
GeneID: 6532
* Norephinephrin Transporter (NET 유전자)
Official Symbol: SLC6A2 and Name: solute carrier family 6 (neurotransmitter transporter, noradrenalin), member 2 [Homo sapiens]
Other Aliases: NAT1, NET, NET1, SLC6A5
Other Designations: noradrenaline transporter; norepinephrine transporter; solute carrier family 6 (neurotransmitter transporter, norepinephrine), member 5; solute carrier family 6 member 2
Chromosome: 16; Location: 16q12.2
MIM: 163970
GeneID: 6530
본 발명자들은 제 1 가설로서, NRI 효능 및 NET 다형성 사이의 관련성과 SSRI 효능 및 5-HTT 다형성 사이의 관련성을 예측하였다. 또한 본 발명자들은 유전자형 조합에 의한 NRI 반응과 SSRI 반응율을 비교하였다. 추가로 수행한 분석에서, 본 발명자들은 유전자 다형성과 NRI 또는 SSRI 반응의 조합을 분석하였다. 본 발명자들은 NRI 로서 노르트리프탈린을 선택하고, SSRI (세로토닌 재흡수 억제제)로서 플루옥세틴 또는 세르트라린을 선택하였다. 이들 약물은 한국에서 노년기 우울증을 치료하는데 가장 널리 사용되는 약물들이다. 치료 반응과 함께 본 발명자들은 UKU 부작용평가척도 (정신작용 약물을 투여하는 환자들에 대한 부작용을 평가하는 점수척도)에 따른 항우울제에 대한 부작용 사례를 모니터링 하였다.
본 발명에서는 종래 보고서 (참고문헌: 6)의 환자군과 분리된 다른 환자들을 대상으로 실험을 수행 했다. 본 발명에서, 실험에 참여한 환자 피험자들은 모두 18세 이상으로, 환자들을 삼성서울병원 노인정신건강 및 정동장애클리닉 (대한민국, 서울)의 임상 시험 프로그램에 참여하였다. 삼성서울병원에서 사용하는 심리학적 평가방법의 정동장애 부분은 정신장애진단 통계 편람 제 4 판 (참고문헌: 17)의 체 계화된 임상 면접 (한국어판)을 사용하였다.
본 발명에서는, 환자와 함께 생활하는 가족 구성원 중 적어도 1명에 대해, 환자의 증상, 행동, 기능 수준, 우울증 삽화 기간 및 최근 치료에 대한 보고서를 보충하기 위한 면접을 수행하였다. 본 발명에서 실험에 참여한 환자 피험자들은 모두 정신 장애 진단 통계 편람, 제 4 판, 주요우울증 삽화의 기준에 적합하였다. 진단은 삼성 심리학적 평가 일정, 사례 검토 노트 및 기타 관련 자료를 기반으로 공인된 정신과 전문의의 확인을 받았다. 최소 기준이 되는 17개 항목에 대한 해밀턴평가척도 (우울증상의 심각도 측정도구.HAM-D)는 15점이 필요하였다.
만약 환자 피험자들이 연구 2주 내에 다른 정신작용약물 (향정신제 등)을 투여 받거나 연구 4주 내에 플루옥세틴을 투여 받았을 경우에는 참여시키지 않았다. 본 발명에서, 임산부, 심각한 의학적인 상태나 비정상적인 실험실 기초 값, 불안정한 심리학적 특징 (예를 들어, 자살 충동)이 있는 사람들은 제외되었으며, 알코올 또는 마약 중독의 경력이 있거나 발작, 의식 상실이 있는 두부 손상, 신경질환 등을 갖고 있는 사람들도 제외했다. 실험의 계획안은 삼성서울병원 윤리심의의원회 (IRB)의 승인을 받았다. 모든 참여 환자를 대상으로 연구 설명과 서명한 동의를 받았다.
본 발명은 총 241명의 환자에 대해 1998년 3월부터 2003년 2월까지 실험을 수행했다. 환자들에게 항우울제로서 NRI 계열 (노르트리프틸린) 또는 SSRI 계열 (플루옥세틴 또는 세르트라린) 중 하나를 처방했다. 임상의의 약물 선택은 환자의 증상적 특성보다는 위험한 상태에 있는 환자에서 예상되는 노르트리프틸린의 부작 용을 기반으로 하였다. 저혈압 발작, 골다공증, 추락 이력 및 알려진 심장혈관질환이 있는 경우, 노르트리프틸린 보다 우선하여 플루옥세틴 또는 세르트라린을 투여토록 하였다. 총 105명의 환자들에게 노르트리프틸린을 투여하고, 총 136명의 환자들에게 SSRI를 투여했다 (플루옥세틴[n=51] 또는 세르트라린[n=85]). 2주내에 약물의 증량을 결정하였다. 초기 내성과 부작용에 기초하여 통상의 임상 투여범위로 투여했다. 최종 일별 중간 투여량은 노르트리프틸린 55.0 mg/d (사분위 범위 (전체 분포도에서 1/4 ~ 3/4 의 피험자들이 분포하는 범위) [IQR], 47.5 ~ 70.0 mg/d 35.0 ~ 100.0 mg/d), 플루옥세틴 30.0 mg/d (IQR, 20.0 ~ 40.0 mg/d; 범위, 20.0~50.0 mg/d); 및 세르트라린 75.0 mg/d이었다 (IQR, 75.0 ~ 100.0 mg/d; 범위, 50.0~100.0 mg/d). 이는 아시아인 모집단에서 통상적인 임상 적정 용량이며, 백인 (참고문헌: 18)에게는 약물 투여량이 더 높으므로 비교 가능한 혈중 약물 수준을 도출하였다. 4주가 끝날 때 NRI 및 SSRI 레벨을 측정하기 위한 혈청 샘플을 수득하였다. 로라제팜 (상표명) 1 ~ 2 mg을 취침 시 불면증 제거를 위해 처방했다. 본 발명에서, 환자들은 정신과 의사의 진찰을 받았으며, 각각 0주 (당일), 0.5주 (3일째), 1주, 2주, 4주 및 6주째에 UKU부작용평가척도 (참고문헌: 16)를 사용하여 부작용을 모니터링 했다. 2주마다 한 명의 훈련된 평가자가 17 항목의 HAM-D를 관리하였다. 평가자 및 유전자형 검사자가, 본 발명의 연구 주제 및 지정 약물을 알지 못하도록 하였다. 또한 연구 조정자가 데이터와 일정을 관리하도록 했다. HAM-D 및 유전자형 데이터는 정신과 의사에게 공개하지 않았고, 평가자가 유전자형 데이터가 무엇인지 전혀 모르도록 했다.
본 발명에서, 약물에 대한 반응은 6주째에 HAM-D 점수가 50% 이상 감소할 때로 정의하였다. 증상 관해 (remission)는 6주째에 HAM-D 점수가 8보다 작을 때 (참고문헌: 19)로 정의하였다. 도 1은 본 발명에서 실험에 참여한 환자와 약물을 나타낸다.
본 발명에서는 총 208명의 환자들 (최초 참여자의 86%)이 6주간의 실험을 마쳤다. NRI를 투여 받은 16명의 환자와 SSRI를 투여 받은 17명의 환자들이 연구에서 탈락했다. 노르트리프틸린을 투여 받은 8명의 환자, 플루옥세틴을 투여 받은 3명의 환자, 세르트리닌을 투여 받은 5명의 환자가 효능 부족 또는 부작용을 견디지 못하여 치료를 중단했다. 6명의 환자는 복용을 지키지 않아 혈중약물농도를 검출할 수 없어 제외되었다. 4명의 환자는 혈중약물농도가 정상적인 약물대사범위에서 벗어나서 제외되었다. (플루옥세틴/노르플루옥세틴의 경우 200 ng/mL 미만, 세르트라린의 경우 30 ng/mL 미만 ) (참고문헌: 20). 7명의 환자들은 예정일에 병원에 방문하지 못하였다. 탈락자들의 임상적 특징은 SSRI 또는 NRI를 투여 받은 실험을 완수한 사람들과 크게 다르지 않았다 (데이터를 표시하지 않음). 이들 33명의 탈락자들은 데이터분석에서 제외하였다.
본 발명에 따르면, NRI에 대한 항우울제 반응은, 일차적으로 NET G1287A 다형성과 관련성이 있고, 이차적으로 5-HTTLPR 다형성과도 관련성이 있으며; SSRI에 대한 반응은 5-HTT 인트론 2 및 5-HTTLPR 다형성과 관련성이 있으나, SSRI에 대한 반응은 NET G1287A 다형성과 관련성이 없다. 따라서, 본 발명자들의 제 1 가설은 확증되었다고 할 수 있다.
본 발명자들은 NET G1287A 다형성과 NRI 약물반응간의 유의한 관련성과 5-HTT 다형성과 SSRI 약물반응간의 유의한 관련성을 관찰하였다. 이러한 결과는 약리학적으로 선택적인 항우울제가 주로 같은 계열의 신경 전달물질 메커니즘을 통해서 활동한다는 개념을 지지한다. 따라서 본 발명은 선택적인 모노아민의 결핍이 같은 계열의 모노아민 수송체 억제제에 대하여 반응하는 환자들에게 우울증의 재발을 불러일으킨다는 보고와 일치하였다 (참고문헌: 24 및 25). 본 발명의 이러한 결과는 NRI 및 SSRI에 대한 반응이 각각 같은 계열의 수송체 다형성과 관련된다고 하는 본 발명자들의 제 1 가설을 지지한다. 본 발명의 결과는 NET G1287A 다형성이 NRI 항우울제 반응에서 중요한 역할을 수행함을 제시하고 있다. 5-HTTLPR 다형성은 NRI 및 SSRI 두 군 약물반응에 모두 유의한 관련성을 보였는데, 이는 이 다형성이 여러 유형의 약물, 위약(placebo), 수면 박탈 및 광선 치료를 포함한 우울증을 위한 여러 가지 개입 반응에 대하여 전반적으로 관련이 있음을 암시해 준다. 백인 모집단에 대한 연구에서 l 대립유전자 (특히 유전자형 ll) 5-HTTLPR를 갖는 환자가 s 대립유전자를 갖는 환자보다 약물에 더 반응적일 뿐 아니라 위약, 수면 박탈 및 광선 치료에 더 많이 반응한다는 사실이 알려진 바 있다 (참고문헌: 4,36).
본 발명에서 발명자들은 백인을 대상으로 한 연구결과에서 우월한 약물반응과 관련있는 대립유전자 변이가 한국인에서는 상이하지만 (참고문헌 1-5), 우울증 환자의 5-HTTLPR의 연쇄반복서열은 SSRI 약물에 대한 반응과 관련성이 있다는 본 발명자들의 과거 결과를 재현하였다 (P=.003; 표 3). 이러한 인종간 차이의 원인은 아직 명확하지 않다. 그러나 데이터는 원인에 대한 다양한 추측을 암시한다.
먼저 한국인 및 일본인 모집단에서 5-HTTLPR에 대한 대립 유전자 빈도는 백인 모집단과 크게 다르다. 한국인과 일본인 모집단에서 l 변이 5-HTTLPR의 대립유전자 빈도는 백인의 약 55% (1-3,39)와 비교하여 25%였다 (참고문헌: 6, 7, 37 및 38). 백인 환자에 대한 연구로부터 l 변이 5-HTTLPR가 SSRI에 대한 반응에 유리한 대립유전자라고 추정할 경우, 그러한 약물에 대한 한국인과 일본인 환자의 반응율이 낮을 것을 예상된다. 그러나 인종 그룹에는 상관없이 다기관 임상 시험에서 SSRI 약물에 60~70%의 우울증 환자가 반응한다고 하는 일관된 결과가 보고되고 있다 (참고문헌: 40 내지 43). 원인에 대한 두 번째 추측은, 5-HTTLPR이 잘 알려지지 않은 어떤 기능적 변이와 연관되어 있다는 것이다. 이는 그 자체가 기능적인 다형성이라기보다는, 어떤 기능적인 부위에 대한 연관불균형 관련 표지자일 수 있다는 것이다. 진정한 기능적 서열변이는 백인에서는 l 대립 유전자와 강한 연관불균형 상태일 것이며, 한국인의 s 대립유전자와도 연관불균형 상태에 있을 것이다. 이와 유사하게, 한국인 모집단에서는 SSRI 반응과 관련된 두 번째 인트론 VNTR 과 밀접하게 연관된 기능 부위가 있을 수 있다 (백인 모집단에서는 없음). 서로 다른 인종의 모집단은 5-HTT 다형성을 수반하는 연관불균형에 대해 다른 다형성을 가질 수 있다. 게다가, 이 2가지 다형성만을 분석함으로써 인종간의 차이를 설명하는 것은 불가능하다. 그래서 종래 연구들이 5-HTT 유전자의 2가지 다형성에 초점을 맞춰 왔음에도 불구하고, 본 연구를 포함한 여러 연구들에서 관찰된 인종간 차이점들은 상기 대립유전자가 치료 반응에 대한 관찰된 상호 작용에 대하여 간접적인 원인이 됨을 제시한다. 원인이 된 유전자 위치를 식별하기 위하여, 전체 유전자 서열 또는 전체 단일염기다형성 (SNP) 분석을 포함하는 새로운 접근법이 필요하다.
이에 본 발명자들은 미국의 국가생명공학 정보 센터 웹 사이트에서 현재의 SNP 데이터베이스가 5-HTT 유전자중 111개의 SNP를 제시 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)하고 있으며, 이 모든 SNP는 기능적 다형성을 검색할 때 고려되어야 함에 유의하였다. 본 발명은 약리 유전학적 후보 표지자를 검증하기 위하여 인종간 비교분석의 중요성을 제시한다.
한 다형성의 서로 다른 약물 반응의 예측에 대해 살펴보면, 본 발명자들의 예비 데이터 분석결과는 NET G1287A의 GG 다형성을 가지는 환자가 SSRI 치료보다는 NRI 치료에 대해 통계적으로 현저히 우월한 반응율을 가질 것을 시사하였다 (NRI 83.3% 대 SSRI 58.7% [P=.006]; 교차비, 3.52 [95% 신뢰 구간, 1.39-8.95]). 이 대립유전자 비율이 모집단의 56%를 구성하므로(117/208 사례), 이 결과는 임상적 활용가능성을 제시한다. 또한 이러한 예비 결과는 특히 유전자형에 따른 약물 유형에 대한 상이한 반응을 조사하도록 설계된 연구에서 검증할 필요가 있다.
항우울제 치료 극복과 관련하여 최소한 몇몇의 개별적 변이는 유전적 기초를 가지고 있다 (참고문헌: 44). 비록 이러한 수송체 다형성의 기능적 영향력을 충분히 이해하지 못할지라도, 이것은 개별 유전자의 전사와 관련된다. 5-HTT 프로모터 영역 다형성의 l 변이 및 s 변이는 5-HTT 의 이용율은 물론 5-HTT 유전자의 전사 조절에 기능적 차이를 보였고 (참고문헌: 45), 이러한 대립유전자 특유의 기능적 차이는 대뇌를 포함한 인간 조직에서도 확인되었다 (참고문헌: 46 및 47). 따라서, 5-HTT 다형성은 SSRI의 직접적인 표적인 5-HTT의 전사를 조절함으로써 치료에 대한 반응에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명자들의 실험적 사후 분석 (post hoc analysis)은, 다형성 조합에 대한 예측 가능성을 시사한다. 두 개의 유의한 다형성, NET G1287A 과5-HTTLPR 다형성이 NRI 반응의 예측에 기여한다. 예를 들어, NET G1287A 다형성의 A 대립유전자를 지닌 환자에서 노르트리프틸린에 대한 반응율은 43%였다 (20/47) (표 4). 그러나 5-HTTLPR 다형성을 같이 고려하여 노르트리프탈린에 대한 반응율을 분석한 결과 NET A와 5-HTTLPR ss의 조합에서는 63% (15/24)였으며, NET A와 5-HTTLPR l의 조합에서는 단지 22% (5/23)이었다. SSRI의 경우, 두 개의 5-HTT 다형성이 모두 반응의 예측에 기여하였지만, NET 다형성으로 인한 기여는 없었다. 약물반응에 유리한 유전자형의 개수 (5-HTTLPR에서는 ss 및 5-HTT 인트론 2에서는 ll)가 증가함에 따라, SSRI에 대한 반응율이 증가하였다 (유리한 유전자형이 2개 있을 경우 77.4%, 유리한 유전자형이 1개 있을 경우 25%, 유리한 유전자형이 없을 경우 0%). 이러한 두 번째 분석에서 하위 조합 그룹 샘플크기가 작음에도 불구하고, 다형성 조합에 의한 서로 다른 반응율은 통계적으로 유의한 것이며, 잠재적으로는 임상적으로도 의미가 있다. 5-HTT 인트론 2 다형성의 효과가 약물에 따라 다르다는 것도 흥미로운 사실이다. 단일 유전자내에서 조차 다형성과 약물반응 간의 관계는 약물 유형에 특이적이었다. 유사하게, NET G1287A 다형성의 효과는 약물 유형 특이적이다.
본 발명에서 환자들은 대부분이 고령 (연령의 77%가 50 세 이상)이었으며, 대부분은 (60%) 이전에는 우울증 삽화가 거의 없었다가 최근에 발병한 질병을 갖게 되었다. 모든 사례의 88%는 우울증의 첫 번째 인생 삽화 또는 두 번째 인생 삽화기 간 동안 발생했다. 본 발명자들은 경우울증 또는 기분 저하증을 제외한 이전의 주요우울증 삽화에 대한 엄격한 기준을 채택하였다. 노년기 우울증에 유전적 기여가 명확한지 여부는 불분명하다. 정동장애에 대한 가족성 위험은 일반적으로 50세 이후에는 줄어드는 것으로 받아들여지며 후기 발병 우울증은 정신적인 동반증상을 가질 가능성은 적고 의학적인 동반증상을 가질 가능성은 많다. 그러나 이전의 연구는 노인들에게 나타나는 우울증 증상은 이전에 생각했던 것보다 더 유전성을 가지고 있을 수 있음을 (참고문헌: 49) 증명하였고, 조기 발병 및 후기 발병 그룹은 두 가지 5-HTT 유전자 다형성의 유전자형 빈도 분포에 있어서 서로 다르지 않음을 증명하였다 (참고문헌: 50,51). 마찬가지로, 항우울제 반응 및 약리 유전학적 효과가 일반적으로 연령별로 영향을 받는지 아니면 발병 연령별로 영향을 받는지는 알려지지 않았다 (참고문헌: 52,53).
본 발명자들은 5-HTTLPR (P = .25), 5-HTT 인트론 2 (P = .82) 및 NET G1287A (P=.97)에 대한 χ2 테스트에 의하여 조기 발병 (59세 이하의 126 명의 환자)과 후기 발병 (60 세 이상의 82명의 환자) 사이의 유전자형 분포에 차이가 없음을 발견하였다. 5-HTTLPR (P = .30), 5-HTT 인트론 2 (P = 0.35) 및 NET G1287A (P=.44)에 대한 χ2 테스트에 의하여 중간 연령층 (59세 이하 89명 환자)과 후기 연령층 (60세 이상 119명 환자) 사이의 유전자형 분포를 비교하였을 때 유사한 결과를 발견하였다. 치료 반응에 관해서는 이전의 몇몇 유전학적 연구에서 인종성과 약물을 제어할 때 더 나이 많은 연령층 및 더 나이 적은 연령층에 대한 유사한 결과 를 보고하였다 (참고문헌: 4, 8 및 54). 본 발명은 서로 다른 표적을 갖는 항우울제에 대한 반응이, 각각 같은 계열의 모노아민 수송체 유전자 다형성과 깊은 관련이 있음을 증명하였다. 본 발명은 SSRI 반응과 5-HTT 다형성 사이의 관련성을 확인시키고, NRI 반응 및 NET G1287A 다형성 사이의 관련성을 수립하였다. 5-HTTLPR s/l 변이가 NRI 및 SSRI 약물 모두를 사용한 각각의 우울증 치료에서 어떠한 역할을 수행하는 지를 확인하였다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하고자 하는 것으로, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명에 개시된 모든 문헌은 참조로서 통합된다.
실시예
실시예 1: 유전자형 분석
Wizard Genomic DNA Purification Kit (게놈DNA 추출키트)를 사용하여 전체 혈액으로부터 게놈 DNA를 추출했다. (Promega, Madison, Wis). 환자들로부터 5-HTT 프로모터 영역 s/l 변이(5-TTLPR), 5-HTT 인트론 2 s/l 변이 및 엑손 9의 NET G1287A 변이의 유전자형을 확인하였다. 엑손 9의 G1287A 다형성은, 서열번호: 1 및 서열번호: 2의 프라이머로 증폭하고, Sau96I 제한효소를 사용하여 소화시켰다. 8F (5'-TCCAGG-GAGACCCTAATTCC) (서열번호: 1) 및 8R (5'-TTGACTTTATTGAAATGCGGC) (서열번호: 2) 중합효소연쇄반응 (PCR)은 게놈 DNA 40 ng, dNTP 0.2 mM, 프라이머 10 pmol, 트리스-염산 10 mM (pH, 8.3), 염화칼륨 50 mM, 염화마그네숨 3.5 mM, 트리톤-X100 (상표명) 0.1% 및 Taq 중합효소 0.5 U를 포함하 여 총 25 μ의 부피로 수행했다. 중합효소 연쇄반응 조건은, 94ㅀC에서 5분 동안 1 사이클로 전 처리를 하고, 94ㅀC에서 30초, 57ㅀC에서 45초, 72ㅀC 에서 45초 동안 40 사이클을 연속으로 수행한 후, 72ㅀC 에서 10분 동안 후신장 1사이클을 수행하는 조건으로 수행했다. PCR 결과물을 다형성 부위를 특이적으로 자를 수 있는 Sau96I 제한효소를 사용하여 1시간 동안 37ㅀC에서 소화시키고, 12% 폴리아크릴아미드겔에서 검출했다. G1287A 다형성 여부에 따라, 1287A (113 + 97 + 31 bp) 또는 1287G (113 + 76 + 31 + 21 bp) 절편이 생성 되었다. 5-HTT 다형성. 인트론 2 부위의 VNTR 다형성과 프로모터 영역의 5-HTTLPR (5-HTT 연결된 다형성 부위)는 중합효소연쇄반응 증폭을 통하여 검출되었다.
세로토닌 수송체 유전자의 인트론 2에서의 VNTR 분석은 17개의 반복 서열을 포함하는 세로토닌 전달체 유전자의 인트론 2에 위치하고 있는 VNTR 부위를 중합효소 연쇄 반응을 이용하여 증폭시켰다. 프라이머 8224 (5'-GTCAGTATCACAGGCTGCGAG) (서열번호: 3)와 8223 (5'-TGTTCCTAGTCTTACGCCAGTG) (서열번호: 4)을 이용하였고, 반응 조성은 20 ng 게놈 DNA, 50 mM KCl, 10 mM Tris·HCl (25℃에서 pH 9.0), 0.1% 트리톤-X100(상표명), 1 mM MgCl2, 0.2 mM dNTP, 1μ Taq 중합효소, 및 각각 1 μM의 센스 및 안티센스 프라이머를 혼합하여 반응시켰다. 반응 조건은 94℃에서 3분 동안 변성 (denaturation)시킨후 94℃에서 30초간 변성 단계, 60℃에서 45초간 가열 냉각 (annealing) 단계, 72℃에서 45초간 연장 (elongation) 단계를 25회 반복 시행한 후, 72℃에서 8분 동안 연장 반응을 추가한 후 4℃를 유지하였다. 증폭 된 산물들은 3% 아가로스 겔에서 pUC 18 Hae III 소화 표지자 (sigma)와 비교하여 9, 10 복제 (copy) (s 대립유전자), 12 복제 (l 대립유전자)를 가진 밴드(band)들을 확인하였다. 9 및 10 VNTR이 5-HTT 인트론 2의 s 대립유전자로 지정되었으며, 12 VNTR은 l 대립유전자로 지정하였다.
세로토닌 전달체 유전자의 프로모터 영역 내 결손/삽입 다형성 (5-HTTLPR) 분석은 중합효소 연쇄 반응에 사용된 프라이머는 누클레오티드의 -1,416에서 -1,397 위치에 해당하는 stpr5; 5'-GGCGTTGCCGCTCTGAATTGC (서열번호: 5)와 -910에서 -889에 있는 stpr3; 5'-GAGGGACTGAGCTGGACAACCCAC (서열번호: 6) 이었다. PCR 증폭은 0.1 mM dNTP, 0.15 μM 센스 및 안티센스 프라이머, 게놈 DNA 150 ng, 2 mM Tris·HCl (25℃에서 pH 7.5), 10 mM KCl, 0.1 mM 디티오트레이톨 (dithiothreitol) (DTT), 0.01 mM EDTA, 0.05% Tween20(상표명) (v/v), 0.05% 노니데트 (Nonidet) P40 (v/v), 5% 글리세롤(glycerol), 1.3 μ expand high fidelity PCR system enzyme mix (Boehringer Mannhein, Mannhein, Germany)로 조정하여 다음의 조건에 따라 증폭시켰다. 95℃에서 4분 동안 변성시킨 후에 95℃에서 30초간 변성 단계, 65℃에서 30초간 가열 냉각 단계, 72℃에서 45초간 연장단계를 10회 시행하였고 다시 95℃에서 30초간 변성 단계, 65℃에서 30초간 가열 냉각 단계, 72℃에서 4분 5초간 연장 단계를 20회 반복 시행하였다. 72℃에서 7분간 연장 반응을 추가한 후 4℃를 유지하였다. 증폭된 생성물은 100 bp 래더를 표지자로 사용하여 2% agarose gel에서 14 copy (s 대립유전자), 16, 18, 20, 22 복제 (16 복제 이상인 경우에 l 대립유전자로 정의)가 들어있는 밴드를 비교, 확인하였다 (참고문헌: 6). 5-HTTLPR의 14 VNTR는 s 대립유전자로, 16, 18, 20 및 22 VNTR는 l 대립유전자로 지정했다.
실시예 2: 혈중 약물 농도 검출
노르트리프틸린, 플루옥세틴/노르플루옥세틴 및 세르트라린의 혈중 농도를 통상의 방법에 따라 액체 크로마토그래피 질량 분석법으로 정량화 했다 (참고문헌: 20 ~ 22).
실시예 3: 통계 분석
평균(means) 및 표준편차(SD), 연속변수의 범위, 범주형 변수의 일부를 기술통계로 제시하였다. 연속변수는 이들 변수들이 정상적으로 분포되지 않으므로 Mann-Whitney U 테스트를 사용하였고, 범주형 변수에는 χ2 테스트를 사용하였다. 하디-바인베르그(Hardy-Weinberg) 평형을 χ2 테스트로 테스트하였다. 환자 수가 충분하여 통계적으로 의미 있는 결과를 낼 수 있을 경우, 사실적인 차이를 전제로 파워 분석을 수행하였다. 항우울제 반응자 및 비반응자 사이의 유전자형 및 대립유전자 빈도를 비교하기 위하여 피셔의 정확성 검증을 사용하였다. 3개의 모든 유전자를 다중 로지스틱 회귀 모델에 입력하고 다른 유전자를 조절하면서 각 유전자가 약물치료에 미치는 영향을 평가하였다. Bonferroni 보정을 다중 테스트에 적용했다. 보정 후 결과는 P<.05 에서 유의성이 있는 것으로 고려되었다. Bonferroni 보정의 P 값은 보정된 값을 사용하여 기술하였다. 피셔 정확성 검정을 사용하여 제한된 진찰을 실시하고, 유전자형 조합과 관련된 반응율을 조사하기 위하여 다중 테스트에 대한 치환 방법을 사용하는 사후적 분석을 수행하였다. 동일한 방법을 사용하여 유전자형별로 NRI 또는 SSRI에 대한 차별 반응을 비교하였다. 연관불균형의 측정은 골드 프로그램을 사용하여 계산하였다(참고문헌: 23). 모든 통계 분석은 SAS 소프트웨어 버전 9.13을 사용하여 수행하였다 (SAS Institute Inc, Cary, NC).
결과
성별, 우울증 삽화 횟수, 발병 연령 또는 NRI 치료를 받은 그룹과 SSRI 치료를 받은 그룹 사이의 치료 전후 HAM-D 점수 등에서 주요 차이가 없었다 (표 1). SSRI로 치료를 받은 환자들은 (평균 [SD] 연령, 59.9 [12.6] 세) 노르트리프틸린으로 치료를 받은 환자 (평균 [SD] 연령, 55.8 [12.4] 세) 보다 고령이었다. 주요우울증 질환의 발병 평균 연령은 50대 초반부터 중반이었다 (표 1). 6주간 치료를 받은 208명의 환자들 중, 124명 (60%)이 항우울제에 반응하였는데, NRI를 투여 받은 89명의 환자 중 55명 (62%), SSRI를 투여 받은 119명의 환자들 중 69명(58%)이 반응하였다. 증상 완화 율은 약물 종류에 따라 다르지 않았다 (NRI 그룹의 89명중 29%인 26명, SSRI 그룹의 119명중 29%인 34명). 전체 반응 분포, 증상완화 및 무반응은 약물 종류에 따라 다르지 않았다 (P=.84).
[표 1] 연구 대상 환자의 특성
특성 전체 반응자 무반응자 P 값
노르에피네프린 재흡수 억제제
반응율 명/총 인원(%)* 55/89 (61.8)
성별 수 * .89
남자 19 12 7
여자 70 43 27
연령, 평균 (SD) [범위], y†‡ 55.80 (12.40) [22-76] 54.78 (11.85) [26-76] 57.44 (13.25) [22-74] .33
발작, 평균 (SD) [범위], † 1.72 (1.87) [1-15] 1.58 (1.40) [1-10] 1.94 (2.46) [1-15] .38
발병시 연령, 평균 (SD) [범위], y†‡ 51.01 (13.69) [22-76] 50.80 (13.37) [23-76] 51.35 (14.39) [22-73] .85
해밀턴 우울증 점수, 평균 (SD) [범위]†기준선 24.88 (5.82) [15-42] 24.67 (6.07) [15-42] 25.21 (5.45) [17-41] _.99§
치료 후
선택적 세로토닌 재흡수 억제제
반응율 명/총 인원(%)* 69/119 (58.0)
성별 수 * .38
남자 33 17 16
여자 86 52 34
연령, 평균 (SD) [범위], y†‡ 59.91 (12.61) [22-85] 58.12 (13.86) [22-81] 62.38 (10.28) [38-85] .07
발작, 평균 (SD) [범위], † 1.90 (2.41) [1-25] 1.68 (0.99) [1-6] 2.20 (3.53) [1-25] .25
발병시 연령, 평균 (SD) [범위], y†‡ 54.87 (14.08) [19-81] 52.62 (15.67) [19-81] 57.96 (10.94) [35-80] .03
해밀턴 우울증 점수, 평균 (SD) [범위]†기준선 23.52 (5.11) [16-40] 23.55 (5.63) [16-40] 23.48 (4.33) [16-36] _.99§
치료 후 11.66 (5.94) [1-31] 7.75 (3.23) [1-15] 17.04 (4.40) [10-31] .01§
* χ2 테스트를 사용하였습니다. † t 테스트를 사용하였습니다. ‡ 선택적 세로토닌 재흡수 억제제 그룹과 노르에피네프린 재흡수 억제제 그룹 사이의 비교를 위해 P <.05 § 다중 테스트를 위한 Bonferroni 보정으로 보정합니다
각 모노아민수송체 다형성의 유전자형 분포는, NRI 그룹과 SSRI 그룹 간에 다르지 않았으며 (표2), SSRI 그룹 내에서 심하게 다르지 않았다 (플루옥세틴 vs. 세르트라린). SSRI 그룹의 약물(플루옥세틴 또는 세르트라린) 선택은 약물의 반응성에 영향을 주지 않았다 (P=.56). 유전자형은 치료 그룹 중 어느 한 그룹의 탈락 상태 또는 UKU부작용평가척도의 합산된 총 점수와 무관하였다. 조기 (연령 ≤59 세)에 우울증이 발병한 그룹과 늦게 (연령 ≥ 60 세) 우울증이 발병한 그룹 간에 유전자형 분포의 통계학적 차이가 없었다 (5-HTTLPR의 경우 P=.25, 5-TT 인트론 2의 경우 P=.82 및 NET G1287A의 경우 P=.97). 유사하게, 저 연령 환자 (59세 이하)와 고 연령 환자 (60세 이상) 사이의 비교는 무의미 하였다 (각각 P=.30, P=.35, 및 P=.44). 반응자 및 무반응자의 평균 (SD) 혈중농도는 116 (21) ng/mL 이었으며, 노르트리프틸린의 경우 123 (23) ng/mL, 플루옥세틴/노르플루옥세틴의 경우 789 (236) ng/mL 및 802 (206) ng/mL 였다. 세르트라린의 경우, 75 (29) ng/mL 및 72 (28) ng/mL였으며 반응자와 무반응자 사이에 큰 차이가 없었다. 반응자는 SSRI (P=.71) 또는 NRI(P=.46)를 투여 받은 무반응자와 로라제팜 복용량의 차이가 거의 없었다.
[표 2] 모노아민 수송체 유전자 다형성의 유전자형 분포
환자의 수(%)
전체 (N=208) NRI (N=89) SSRI (N=119) P 값 *
엑손 9의 NET G1287A
GG 117 (56.3) 42 (47.2) 75 (63.0)
GA 78 (37.5) 41 (46.1) 37 (31.1) .21
AA 13 (6.3) 6 (6.7) 7 (5.9)
전사 촉진 부위의 5-HTT VNTR
ss 120 (57.7) 50 (56.2) 70 (58.8)
sl 71 (34.1) 29 (32.6) 42 (35.3) _.99
ll 17 (8.2) 10 (11.2) 7 (5.9)
인트론 2의 5-HTT VNTR
ll 174 (83.7) 77 (86.5) 97 (81.5)
ls 33 (15.9) 12 (13.5) 21 (17.6) _.99
ss 1 (0.5) 0 1 (0.8)
약어 : 5-HTT, 세로토닌 수송체 ; NET, 노르에피네프린 수송체, NRI, 노르에피네프린 재흡수 억제제, SSRI, 선택적 세로토닌 재흡수 억제제, VNTR, 가변 연쇄 반복수. * NRI 그룹과 SSRI 그룹 사이에 유전자형 빈도를 비교하는 것은 다중 테스트에 대한 Bonferroni 보정 다음으로 χ2 테스트를 사용하여 수행하였습니다.
NRI 반응 및 모노아민 수송체 유전자 다형성
5-HTTLPR (P=.23), 5-HTT 인트론 2 (P=.99) 및 NET G1287A 다형성 (P=.34) 에 대한 NRI 치료를 받은 그룹의 유전자형 빈도는 하디-바인베르그 평형에 있었다. NRI 치료 그룹의 파워 분석의 경우, GG 유전자형을 갖는 환자의 반응율은 80%로 예상되었고, GA 플러스 AA 유전자형을 갖는 환자의 반응율은 50%로 예상되었다. GG 유전자형을 갖는 42명의 환자들과 GA 플러스 AA 유전자형을 갖는 47명의 환자들을 기반으로 하여 30%의 차이를 검출할 수 있는 능력은 .05의 유의수준 하에서 80%였다. NRI에 대한 반응은 NET G1287A 다형성과 강한 연관성이 있었다 (교차비 [OR], 7.54; 95% 신뢰 구간 [CI], 2.53-22.49; P<.001 다중 로지스틱 회귀에 의함). GG 유전자형과 관련된 반응율은 83.3% (35/42)였고, 이는 GA 플러스 AA 유전자형 (P =.01; 표 3)의 반응율 42.6% (20/47)보다 상당히 큰 값이었다. 1287AA 유전자형이 6명의 환자에서만 발견되었으므로 이 분석을 위해 GA 및 AA 유전자형을 결합하였다. NRI 치료 6주 후 HAM-D 점수의 감소는 GA 플러스 및 AA 유전자형 (P=.006; 도 2) 보다 GG 유전자형에서 더 컸다. 6주째 GG 그룹과 GA+AA 그룹 사이의 우울증 점수 변화에 대하여 해밀턴 평가 척도에서 유의할 만한 차이가 발견되었습니다. 도 2에서 G 유전자형에 대한 점수 변화는 0.14 (95% 신뢰 구간, 0.19 ~ 0.11)였으며, GA + AA 유전자형에 대한 점수 변화는 0.11 (95% 신뢰구간, 0.15 ~ 0.6) 이었다 [P=.006 맨-휘트니(Mann-Whitney) U 테스트에 의함]. 도 2에서, 각 박스는 중간, 75번째와 25번째 백분위수를 표시하며, 수평 바는 가장 높은 관찰 값 및 가장 낮은 관찰 값을 나타낸다. NET는 노르에피네프린 수송체를 나타낸다. NRI 반응 또한 5-HTTLPR 다형성과 관련이 있었다 (교차비, 3.73; 95% 신뢰 구간, 1.32-10.53; P = .01 다중 로지스틱 회귀에 의함). NRI 반응에 유리한 대립유전자는 5-HTTLPR 다형성의 대립유전자였다(P =.003; 표 3). NRI에 대한 76%의 반응율 (38/50)은 5-HTTLPR 다형성의 ss 유전자형과 관련이 있었다. 이와 비교하면, sl 유전자형을 갖는 집단의 NRI에 대한 반응율은 48% (14/29)였으며, ll 유전자형을 갖는 환자의 30% (3/10)였다. 5-HTTLPR ss 유전자형의 빈도는, 무반응자보다 NRI 반응자에서 현저히 높았다 (P =.006). 5-HTT 인트론 2 부위의 l/s 다형성은 NRI 반응과 아무 관련이 없었다 (교차비, 3.34; 95% 신뢰 구간, 0.70-15.91; P = .13 다중 로지스틱 회귀에 의함).
[표 3] 항우울제에 대한 반응자 및 무반응자에서 모노아민 수송체 유전자 다형성의 유전자형 및 대립 유전자 분포
반응율 명/총 인원(%) 반응자 명수(%) 무반응자 명수(%) P 값 * 교차비(97% 신뢰 구간) † P 값 †
노르에피네프린 재흡수 억제제
엑손 9의 NET G1287A
GG 35/42(83.3) 35(63.6) 7(20.6)
GA 16/41(39.0) 16(29.1) 25(73.5) 0.1 7.54(2.53-22.49) .001
AA 4/6(66.7) 4(7.3) 2(5.9)
G 0.78 0.57 0.1 3.48(1.67-7.30) .001
A 0.22 0.43
전사 촉진 부위의 5-HTT VNTR
ss 38/50(76.0) 38(69.1) 12(35.3) .000 3.73(1.32 10.53) .01
sl 14/29(48.3) 14(25.5) 15(44.1)
ll 3/10(30.0) 3(5.4) 7(20.6)
S 0.82 0.57 .003 4.85(2.29-10.27) .001
L 0.18 0.43
선택적 세로토닌 재흡수 억제제
엑손 9의 NET G1287A
GG 44-75(58.7) 44(63.8) 31(62.0)
GA 21/37(56.8) 21(30.4) 16(32.0) >.99 0.84(0.34-2.09) .71
AA 4/7(57.1) 4(5.8) 3(6.0) >.99 1.54(0.74-3.20) .25
G 0.79 0.78
A 0.21 0.22
전사 촉진 부위의 5-HTT VNTR
ss 50/70(71.4) 50(72.5) 20(40.0) .0.03 3.34(1.41-7.91) .006
sl 17/42(40.5) 17(24.6) 25(50.0)
ll 2/7(28.6) 2(2.9) 5(10.0)
S 0.85 0.65 .003 2.28(1.17-4.47) .02
L 0.15 0.35
SSRI 반응 및 모노아민 수송체 유전자 다형성
SSRI-치료 그룹 내에서, 5-HTTLPR (P=.83), 5-HTT 인트론 2 (P >.99) 및 NET G1287A (P=.40) 다형성의 유전자형 빈도는 하디-바인베르그 평형이었다. 파워 분석에서, 5-HTT 인트론 2의 ll 유전자형을 갖는 환자의 반응율은, ls 플러스 ss 유전자형을 갖는 환자의 30%와 비교할 때, 70%로 추정되었다. ll 유전자형을 갖는 97명의 환자 및 ls 플러스 ss 유전자형을 갖는 22명의 환자에 기초한 파워 분석에서, 이 차이는 40%였으나, 0.05의 유의수준 하에서는 차이가 90%였다. SSRI 반응자 및 무반응자의 유전자형 분포 및 대립유전자 빈도를 표 3에 나타냈다. SSRI에 대한 반응은 5-HTT 인트론 2 및 5-HTTLPR의 다형성과 유의할 만한 관계에 있었다. 5-HTT 인트론 2의 ll 유전자형을 갖는 환자는 SSRI에 대한 반응율이 69% (67/ 97)였으며, 다른 2가지 유전자형을 결합한 경우 단지 9% (2/22)에 그쳤다 (P =.01). 5-HTT 인트론 2 다형성은 모노아민 수송체 유전자 다형성 중, SSRI 반응과 가장 강한 관련성을 보였다 (교차비, 20.11; 95% 신뢰 구간, 4.27-94.74; P<.001 다중 로지스틱 회귀에 의함). 도 3는 두 개의 5-HTT 인트론 2 유전자형 그룹 사이에서 (ll 유전자형 대 ls_ss 유전자형, P<.001) SSRI 약물 치료 6주 후 HAM-D 점수의 차이를 나타낸 것이다. 도 3에서, 6주째에 ll 그룹과 ls. ss 그룹 사이의 우울증 점수 변화를 위한 해밀턴 평가 척도에서 유의할 만한 차이가 발견되었다. 점수 변화는 ll 유전자형의 경우 -12 (95% 신뢰 구간, -16.5 ~ -9)였고, ls. ss 유전자형의 경우는 -6.5 (95% 신뢰 구간, -8.75 ~ -5) 였다 (P<.001, 맨-휘트니 U 테스트에 의함). 각 박스는 중간, 75번째와 25번째 백분위수를 표시하며, 수평 바는 가장 높은 관찰 값 및 가장 낮은 관찰 값을 나타낸다. 5-HTT는 세로토닌 수송체 유전자를 나타낸다. 또한 SSRI에 대한 반응은 5-HTTLPR의 다형성과 관련이 있었다 (교차비, 3.34; 95% 신뢰 구간, 1.41 ~ 7.91; P=.006). 이 부위에서 ss 유전자형을 가진 환자들은, ls 유전자형을 갖는 환자들의 반응율이 40%이고, ll 유전자형을 갖는 환자들의 반응율이 29% (2/7)인 것과 비교하여 (ss 유전자형 대 sl . ll 유전자형, P=.003; 표 3) SSRI에 대한 반응율이 71% (50/70) 였다. 본 발명에서, 모집단 중 5-HTTLPR 및 5-HTT 인트론 2 부위의 다형성은 부분적인 연관불균형을 이루었는데 (r2=0.04; D'=.40), 이는 5-HTTLPR 및 5-HTT 인트론 2가 약물 반응을 결정하는데 있어, 독립적인 역할을 수행할 수 있음을 의미한다. NET G1287A 다형성은 SSRI 약물에 대한 반응과 관련이 없음을 보였다 (교차비, 0.84; 95% 신뢰 구간, 0.34 ~ 2.09; P=.71 다중 로지스틱 회귀에 의함).
수송체 유전자 다형성 및 서로 다른 약물 반응
또한 본 발명자들은 NRI 및 SSRI에 대한 반응율을 유전자형별로 비교하였다 (표 3). 그 결과 1 개의 강한 연관만이 발견되었다. NET G1287A의 GG 다형성을 지닌 환자들은 SSRI 치료에 대한 반응율 [59.7%(44/75)]보다 NRI 치료에 대한 반응율이 훨씬 더 높았으며 [83.3%(35/42)], 이는 통계적으로 유의할 만한 차이이다 (교차비, 3.52; 95% 신뢰 구간, 1.39 ~ 8.95; P=.006 χ2에 의함).
수송체 다형성 조합과 약물반응
본 발명자들은 각 약물 종류에 대한 반응과 관련하여, 2개의 유의할 만한 다형성 조합을 조사하였다. 양 다형성에 대하여 유리하지 않은 유전자형 (NET G1287A 다형성 A + 5-HTTLPR l)을 지닌 환자들은 NRI 반응에 대해, 4개의 유전자형 조합 그룹 중 가장 낮은 반응율을 나타냈다 (표 4). 이 그룹의 반응율 (21.7%)은 다른 3개 유전자형 (NET A + 5-HTTLPR ss, 62.5%, P=0.2; NET GG + 5-HTTLPR l, 75.0%, P=.008; 및 NET GG + 5-HTTLPR ss, 88.5%, P<.001) 그룹의 반응율 보다 훨 씬 더 낮았다. SSRI 그룹에서는 유리한 유전자형 5-HTT 인트론 2 ll 및 5-HTTLPR ss를 모두 지닌 환자들이, SSRI에 대한 가장 높은 반응율을 나타냈다. 이 유전자형 그룹의 SSRI에 대한 반응율 (77.4%)은 다른 3개의 유전자형 그룹 (5-HTT 인트론2 ll + 5-HTTLPR l, 54.3%, P=.06; 5-HTT 인트론 2s + 5-HTTLPR ss, 25.0 %, P=.01; 및 5-HTT 인트론 2s + 5-HTTLPR l, 0%, P<.001) 보다 현저히 높았다.
[표 4] 모노아민 수송체 다형성의 조합에 대한 반응율
NET G1287A 5-HTT 전사 촉진 부위 5-HTT 인트론 2 반응율, 명/총 수(%) P 값 *
노르에피네프린 재흡수 억제제
GG ss 아무 유전자형 23/26(88.5) <.001
GG l 운반체 아무 유전자형 12/16(75.0) .008
A 운반체 ss 아무 유전자형 15.24(62.5) .02
A 운반체 l 운반체 아무 유전자형 5/23(21.7) 동종 비교자
선택적 세로토닌 재흡수 억제제
아무 유전자형 ss ll 48/62(77.4) 동종 비교자
아무 유전자형 l 캐리어 ll 19/35(54.3) .06
아무 유전자형 ss s 대립 유전자 운반체 2/8(25.0) .01
아무 유전자형 l 캐리어 s 대립 유전자 운반체 0/14 <.001
약어 : 5-HTT, 세로토닌 수송체, NET, 노르에피네프린 수송체. *피셔 정확성 검증.
상기한 바와 같이, 본 발명은 모노아민수송체의 유전자 다형성 조합에 따라서 치료성공률이 높은 항우울제를 선택할 수 있는 방법을 제공한다.
<110> SUNGKYUNKWAN UNIVERSITY Foundation for Corporate Collaboration <120> Genetic screening for predicting antidepressant drug response based on the monoamine transporter gene polymorphism combination <130> IPM-33315 <160> 9 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 8F <400> 1 tccagggaga ccctaattcc 20 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 8R <400> 2 ttgactttat tgaaatgcgg c 21 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 8224 <400> 3 gtcagtatca caggctgcga g 21 <210> 4 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 8223 <400> 4 tgttcctagt cttacgccag tg 22 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stpr5 <400> 5 ggcgttgccg ctctgaattg c 21 <210> 6 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> stpr3 <400> 6 gagggactga gctggacaac ccac 24 <210> 7 <211> 430 <212> DNA <213> Homo sapiens, G1287A polymorphism in NET <400> 7 tttctcgaga gaggcaaggc agcctacatg agtcctgggc tgcaggaggc tctaggaacc 60 ctggggcctg agactgaggt ccagggagac cctaattcct gcaccccacc cctcctggtt 120 ccctccagat gggaggcatg gaggctgtca tcacgggcct ggcagatgac ttccaggtcc 180 tgaagcgaca ccggaaactc ttcacatttg gcgtcacctt cagcactttc cttctcgccc 240 tgttctgcat aaccaaggtg agtaggggct gggctctggg tcacctgggg gcctctgagg 300 ccgcatttca ataaagtcaa acattcctag ccttagaact gggctgagct cagggagaac 360 aatgcaggat ccagcatcct caattcagcg gcctgaccca ctagggttag gcccagtagt 420 cttcttccat 430 <210> 8 <211> 660 <212> DNA <213> Homo sapiens, 5-HTTLPR sequence in promoter of 5-HTT gene <400> 8 ggcgctgccc ctgggggtga aattcccaag cttgttgggg attctcccgc ctggcgttgc 60 cgctctgaat gccagcacct aacccctaat gtccctactg cagccctccc agcatccccc 120 ctgcaacctc ccagcaactc cctgtacccc tcctaggatc gctcctgcat cccccattat 180 cccccccttc acccctcgcg gcatcccccc tgcaccccca gcatcccccc tgcagccccc 240 ccagcatctc ccctgcaccc ccagcatccc ccctgcagcc cttccagcat ccccctgcac 300 ctctcccagg atctcccctg caacccccat tatcccccct gcacccctcg cagtatcccc 360 cctgcacccc ccagcatccc cccatgcacc cccggcatcc cccctgcacc cctccagcat 420 tctccttgca ccctaccagt attcccccgc atcccggcct ccaagcctcc cgcccacctt 480 gcggtccccg ccctggcgtc taggtggcac cagaatcccg cgcggactcc acccgctggg 540 agctgccctc gcttgcccgt ggttgtccag ctcagtccct ctagacgctc agcccaaccg 600 gccgcacagt tttcaggggt cagttcctcc aagtacaagg ggcggtggct tctctggagc 660 660 <210> 9 <211> 598 <212> DNA <213> Homo sapiens, VNTR sequence in Intron2 of 5-HTT gene <400> 9 gggagacctg gggcaagaag gtggatttcc ttctctcagt gattggctat gctgtggacc 60 tgggcaatgt ctggcgcttc ccctacatat gttaccagaa tggagggggt cagtatcaca 120 ggctgcgagt agaggctgtg acccagggtg ggctgtgacc cggagtgggc tgtgacccgg 180 ggtgggctgt gacccgggtg ggctgcgacc tggggtgggc tgtgacctgg gatgggctgt 240 gacccgggtg ggctgtgacc tggggtgggc tgtgacccgg gtgggctgtg acctggggtg 300 ggctgtgacc cgggtgggct gtgacctggg atgggctgta ggtcctcttg agaggccaga 360 agacagatta tgtcttttca gtcttcactg gcgtaagact aggaacatga tgacttagac 420 tttcgagctg gtagaaaagt caaatctcgc caggcgtggt ggctcacacc tgtaatccca 480 gcactttggg aggctgaggc aggtggatca cctgaggtca ggagttcaag accagcctga 540 ccaacatggc aaaaccccgt ctccactaaa aatataaaaa ttagctgggt atggtggt 598

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. (i) 피험자로부터 DNA 샘플을 수득하여 모노아민수송체 유전자인 노르아드레날린 수송체 유전자 및 세로토닌 수송체 유전자를 검출하는 단계; 및
    (ⅱ) 단계 (i)에서 검출된 유전자에서 노르아드레날린 수송체 유전자 다형성 G1287A, 세로토닌 수송체 유전자 5-HTT의 프로모터 영역 다형성 (5-HTTLPR), 및 5-HTT 유전자 인트론 2 다형성을 확인하는 단계를 포함하여, 노르아드레날린 재흡수 억제제 계열의 항우울제 또는 세로토닌 재흡수 억제제 계열의 항우울제를 선택하는 방법으로서,
    노르아드레날린 수송체 유전자 다형성 G1287A의 유전자 형이 GG이고, 5-HTT 유전자 프로모터가 ss 다형성인 경우 노르아드레날린 재흡수 억제제 계열의 항우울제를 선택하는 방법.
  4. (i) 피험자로부터 DNA 샘플을 수득하여 모노아민수송체 유전자인 노르아드레날린 수송체 유전자 및 세로토닌 수송체 유전자를 검출하는 단계; 및
    (ⅱ) 단계 (i)에서 검출된 유전자에서 노르아드레날린 수송체 유전자 다형성 G1287A, 세로토닌 수송체 유전자 5-HTT의 프로모터 영역 다형성 (5-HTTLPR), 및 5-HTT 유전자 인트론 2 다형성을 확인하는 단계를 포함하여, 노르아드레날린 재흡수 억제제 계열의 항우울제 또는 세로토닌 재흡수 억제제 계열의 항우울제를 선택하는 방법으로서,
    5-HTT 유전자 인트론 2가 ll 다형성이고, 5-HTT 유전자 프로모터의 다형성이 ss 경우 세로토닌 재흡수 억제제 계열의 항우울제를 선택하는 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
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