KR20110018909A - 체중 관리를 위한 유전자 마커 및 이의 사용 방법 - Google Patents

체중 관리를 위한 유전자 마커 및 이의 사용 방법 Download PDF

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Abstract

본 출원은 핵심 물질대사 유전자에 대한 피험체의 물질대사 유전자형을 기초로 피험체를 위해 개인화된 체중 감량 프로그램을 확립가능하게 하는 방법 및 검사법에 관한 것이다. 본 출원은 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하기 위한 방법 및 키트를 개시하며, 이는 일정한 식이 및 활동도에 대한 피험체 반응도 가능성을 기초로 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하는데 사용될 수 있다. 이러한 개인화 체중 감량 프로그램은 유전 정보를 고려하지 않는 전통적인 체중 감량 프로그램에 비해 명백한 이득을 갖게 된다(예를 들어, 체중 감량 및 체중 유지면에서 보다 양호한 결과를 얻음).

Description

체중 관리를 위한 유전자 마커 및 이의 사용 방법{GENETIC MARKERS FOR WEIGHT MANAGEMENT AND METHODS OF USE THEREOF}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2008년 5월 16일에 출원된 미국 가출원 제61/053,888호의 출원일에 대한 혜택을 청구하며, 이 문헌을 전체로 참조하여 포함시킨다.
발명의 분야
본 출원은 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하는 방법 및 역 체중 관리 이슈에 대한 감수성 및 피험체 물질대사 프로파일을 기초로 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하는 방법에 관한 것이다.
세계 보건 기구(WHO)가 1998년 발표한 보고서에 따르면, 비만은 전세계적으로 유행 비율에 도달하였고, 전세계적으로 약 17억명이 과체중이며 이들 중 3억명이 비만이다. 미국에서는, 대략 1억 2천 7백만명의 성인이 과체중이고 6천9백만명이 비만이다. 비만 개체는 당뇨병, 심장 질환, 고혈압 및 혈중 고 콜레스테롤을 포함한 1 이상의 심각한 의학 병태가 발병할 위험성이 증가한다. 비만 발생률은 지난 25년간 2배 이상이 되었고 현재는 미국 내 20세 및 그 이상 연령의 성인에서 31%에 육박한다. 아프리카계 미국인 및 히스패닉계 미국인, 특히 여성에서(30% 내지 50%) 비만 비율이 높은 것으로 나타난다.
지난 수십년간 전세계적으로 관찰된 비만 발생률 증가는 신체 활동 수준의 점진적인 감소 및 입에 맛는 음식의 풍족함을 특징으로 하는 환경 변화로 일어났다. WHO 보고서는 이러한 변화들을 비만 발생을 촉진하는 현대 생활방식의 주요한 2가지 변경가능한 특징으로 간주하였다. 그러나, 사람들이 같은 환경에 노출된다는 사실에도 불구하고, 모든 사람들이 비만이 되지 않는다는 점은, 체중 관리 이슈의 전개에서 피험체의 유전자 프로파일의 역할을 시사하는 것이다. 다시 말해서, 유전학은 여성/남성이 식이 및 운동에 반응할 수 있는 방식을 비롯하여 적절하지 않은 환경에 노출시 비만이 되는 피험체의 감수성을 결정한다.
따라서, 유전자 정보를 고려하지 않는 유사 프로그램에 비하여 체중 감량 및 체중 관련 결과를 개선시키기 위해 비만에 대한 개인의 유전적 감수성을 고려하는 개인화된 체중 감량 프로그램을 확립하기 위한 수단이 요구된다. 식이 및/또는 운동에 반응하는 피험체의 물질대사 유전자형을 연결시키기 위한 수단이 요구된다.
본원에서 기술한 공지 방법과 관련된 단점 및 문제는 이들의 배제에 본 발명에 기술된 구체예의 범주를 한정시키고자 하는 것이 아니다.
본 발명은 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하고, 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하는 방법 및 키트를 제공한다. 일부 구체예에 따라서, 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하고, 피험체를 이 피험체가 반응할 것 같은 1 이상의 일련의 영양 및 운동 카테고리로 분류하며, 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 피험체에게 전달하기 위한 방법을 제공한다. 이러한 방식으로, 개인화된 체중 감량 프로그램은 피험체의 물질대사 유전자형을 기초로 선택될 수 있다. 이러한 개인화 체중 감량 프로그램은 유전 정보를 고려하지 않는 전통적인 체중 감량 프로그램에 비해 명백한 이득을 갖게 된다(예를 들어, 체중 감량 및 체중 유지면에서 보다 양호한 결과를 얻음).
일부 구체예에 따라, 피험체를 위해 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌에서 선택되는 다형성 유전자좌 중 임의의 2, 임의의 3, 또는 임의의 4 유전자좌에 대해 피험체의 유전자형을 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 유전자좌에 대한 피험체의 유전자형은 불리한 체중 관리 이슈에 대한 피험체의 높은 감수성에 대한 정보를 제공하고, 불리한 체중 관리 이수에 대한 피험체의 감수성에 적합한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택가능하게 한다.
일부 구체예에 따라, 피험체를 위해 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 a) FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌에 대해 피험체의 유전자형을 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 유전자좌에 대한 피험체의 유전자형은 불리한 체중 관리 이슈에 대한 피험체의 높은 감수성에 대한 정보를 제공하고, 불리한 체중 관리 이슈에 대한 피험체의 감수성에 적합한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택가능하게 한다.
일부 구체예에서, 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 a) FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌로 이루어진 군에서 선택되는 다형성 유전자좌 중 임의의 2, 임의의 3, 또는 임의의 4 유전자좌에 대해 피험체의 유전자형을 결정하는 단계, 및 b) 상기 피험체의 유전자형을 영양 반응 카테고리 및/또는 운동 반응 카테고리로 분류하는 단계를 포함한다. 피험체의 유전자형을 영양 반응 카테고리 및/또는 운동 반응 카테고리로 분류 또는 구분하면, 이에 제한되는 것은 아니고, 피험체가 가장 반응할만한 적절한 식이 및 활동 수준의 선택을 포함한, 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 피험체에게 제공할 수 있다.
일부 구체예에서, 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 a) FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌에 대해 피험체의 유전자형을 결정하는 단계, 및 b) 상기 피험체의 유전자형을 영양 반응 카테고리 및/또는 운동 반응 카테고리로 분류하는 단계를 포함한다.
일부 구체예에 따라, 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 (a) 하기의 대립유전자에서 선택되는 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상 또는 8 이상의 대립유전자의 대립유전자 패턴을 검출하는 단계로서, 여기서 대립유전자 패턴의 존재는 식이 및/또는 운동에 대한 피험체의 반응성을 예측하는 것인 단계: FABP2 SNP rs1799883, 대립유전자 1(유전자형: G; 아미노산: Ala); FABP2 SNP rs1799883, 대립유전자 2(유전자형: A; 아미노산: Thr); PPARG SNP rsl801282, 대립유전자 1(유전자형: C; 아미노산: Pro); PPARG SNP rs1801282, 대립유전자 2(유전자형: G; 아미노산: Ala); ADRB3 SNP rs4994, 대립유전자 1(유전자형: T; 아미노산: Trp); ADRB3 SNP rs4994, 대립유전자 2(유전자형: C; 아미노산: Arg); ADRB2 SNP rs1042713, 대립유전자 1(유전자형: G; 아미노산: Gly); ADRB2 SNP rs1042713, 대립유전자 2(유전자형: A; 아미노산: Arg); ADRB2 SNP rs1042714, 대립유전자 1(유전자형: C; 아미노산: Gln); 및 ADRB2 SNP rs1042714, 대립유전자 2(유전자형: G; 아미노산: Glu) 유전자좌; 및 (b) 식이 및/또는 운동에 대한 피험체의 예상 반응성에 적합한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하는 단계를 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 피험체의 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공하고, 이 방법은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 2 이상, 3 이상 또는 4 이상의 유전자좌에 대하여 피험체의 유전자형을 확인하는 단계를 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 피험체의 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공하고, 이 방법은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌에 대하여 피험체의 유전자형을 확인하는 단계를 포함한다.
일부 구체예에 따라서, FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2(rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌에 대한 피험체의 유전자형에 대하여 피험체의 유전자형을 결정하기 위한 수단을 포함하는 키트를 제공한다. 상기 키트는 또한 샘플 수집 수단을 포함할 수 있다. 상기 키트는 또한 양성 또는 음성 또는 표준 대조군 샘플 및/또는 결과 평가용 알고리즘 디바이스 및 추가 시약 및 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 키트는 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌에 대한 피험체의 유전자형을 기초로 식이 및 운동 권고를 제공하는데 사용되는 DNA 검사의 형태로 존재할 수 있다. 피험체의 유전자형을 통해 제공되는 정보는 의료 종사자가 비만의 예방 및 치료를 개선하는 개인화된 식이 및 운동 중재법을 개발하는데 도움을 줄 수 있다.
본 발명의 다른 구체예 및 장점을 하기 상세한 설명 및 청구항에 기술한다.
본 발명의 키트 및 방법은 적어도 부분적으로, 특정 식이 및 운동 요법에 대한 피험체의 반응도와 일정 물질대사 유전자에 대한 대립유전자의 패턴 사이에 연관성이 있다는 발견에 의거한다. 즉, 물질대사 유전자의 대립유전자 패턴과, 체중 관리-관련 임상 결과 및 표현형 사이에 연관성이 존재한다. 일정 유전자들은 체중에 영향을 미치는 다양한 경로에 영향을 주고, 비만에 대한 높은 위험성과 연관되어 있으며, 유전자형에 의해 체중 관리 중재에 대한 피험체의 반응을 구별하는 능력과 관련있다. 본 발명의 목적을 위해, 이러한 유전자를 "물질대사 유전자" 또는 "체중 관리 유전자"라고 나타낸다. 이러한 유전자들은, 이에 제한되는 것은 아니고, 지방산 결합 단백질 2(FABP2); 퍼옥시좀 증식인자-활성화 수용체-감마(PPARG); 베타-2 아드레날린성 수용체(ADRB2); 및 베타-3 아드레날린성 수용체(ADRB3)를 포함한다.
본 발명은 1 또는 그 이상(예를 들어, 2, 3, 4 등)의 물질대사 유전자에 대해 피험체의 유전자형을 결정하는 것을 포함하는, 피험체의 "물질대사 유전자형"을 결정하기 위한 체중 관리 검사법을 제공한다. 이러한 물질대사 유전자형분석 결과는 체중 감량을 위해, 운동을 하거나 또는 하지 않으면서, 식이요법에서 칼로리 제한 및 다량영양소의 상대량에 대한 피험체의 반응도를 예측하는데 사용될 수 있다. 피험체의 유전자형을 확인하는 것은 체중 감량을 이루고/이루거나 지속하기 위한 전략을 고안하기 위해 피험체를 치료, 또는 영양, 또는 생활방식의 변경, 또는 이의 조합과 짝지우는데 사용될 수 있다. 따라서, 일부 구체예에 따라, 다형성 유전자형분석 결과(단일 다형성 또는 이의 조합에 대함)는 1) 체중 관리 중재법/결과에 대한 유전적 영향 및 2) 체중 감량을 위해, 운동을 하거나 또는 하지 않으면서, 식이요법에서 다량영양소 및 에너지 제한에 대한 반응도를 결정하는데 사용된다.
집합적으로, 1 이상의 물질대사 유전자에 대한 피험체의 유전자형 결정은 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하기 위해 실행가능한 정보를 제공하는 해석을 가능하게 한다. 피험체의 물질대사 유전자형은 1 이상의 물질대사 유전자에 대한 피험체의 유전적 다형성 패턴을 검출하기 위해 디자인된 체중 관리 검사법을 통해 결정된다. 관련 유전자 다형성 및 유전자형 패턴 결과를 확인함으로써, 이 검사법은 가능한 체중 관리 결과에 대한 위험성을 평가하고 피험체에게 피험체의 개인적인 유전자 구성에 대응되는 영양 및 생활방식 중재법 선택에 대한 지침을 제공할 수 있다.
물질대사 유전자
물질대사 유전자들은, 이에 제한되는 것은 아니고, 지방산 결합 단백질 2 (FABP2); 퍼옥시좀 증식인자-활성화 수용체-감마(PPARG); 베타-2 아드레날린성 수용체(ADRB2); 및 베타-3 아드레날린성 수용체(ADRB3)를 포함한다. 1 이상의 이들 유전자에 대한 피험체의 유전적 다형성 패턴은 피험체의 물질대사 유전자형을 밝혀준다. 보다 바람직하게, 피험체의 물질대사 유전자형은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 1 이상(즉, 2, 3, 4 또는 5)에 대하여 피험체의 유전자 다형성 패턴을 확인하여 결정될 수 있다.
FABP2 rs1799883(Ala54Thr; G/A) 다형성
FABP2 유전자는 지질 수송 및 물질대사를 조절하는 단백질 패밀리인, 지방산 결합 단백질의 장내 형태를 코딩한다. FABP2 단백질은 소장 상피 세포에서 발견되며 여기서 지방 흡수를 제어한다. 시험관 내에서, 이 단백질의 Thr54 형태는 장쇄 지방산에 대해 2배 이상 높은 결합 친화성을 보이며(Baier et al., J Clin Invest 95: 1281-1287, 1995), 장에서 지방 흡수성 향상과 연관있는 것으로 확인되었다(Levy et al., J Biol Chem 276: 39679-39684, 2001). 따라서, Thr54 변이체는 장에 의한 식이 지방산의 흡수 및/또는 처리성을 증가시키고 그에 따라 지방 산화를 증가시킨다. 가장 최근의 지방 유전자 지도에 따르면, 총 5건의 연구가 FABP2 유전자와 비만간의 연관성 증거를 보여주었고; 이들 중 4건은 Ala54Thr 다형성이 관여되었다. 54Thr 변이체는 높은 BMI 및 체지방(Hegele et al, Clin Endocrinol Metab 81: 4334-4337, 1996), 일본 남성에서 복부 지방 증가(Yamada et al, Diabetologia 40: 706-710, 1997) 및 여성에서 높은 렙틴 수준을 비롯한 비만(Albala et al, Obes Res 12: 340-345, 2004)과 관련이 있었다.
복수의 연구들은 Ala54Thr 다형성이 실험식에서 식이 지방 변화에 대한 반응에 영향을 준다는 것을 보여주었다. 비에스테르화 지방산(NEFA)은 고지방식 후 7시간 후에 54 Ala/Ala동형접합체와 비교하여 54Thr/Thr 동형접합 피험체에서 20% 더 높았다(pratley et al., J Lipid Res 41: 2002-2008, 2000). 지방 섭취 후, 54Thr 대립유전자는 또한 식후 트리글리세리드의 수준 증가(Agren et al., Arterioscler Thromb Vase Biol 18: 1606-1610, 1998) 및 14-18 탄소쇄 지방산(Agren et al, Am J Clin Nutr 73: 31-35, 2001)의 수준 증가와 연관있는 것으로 밝혀졌다. 시스-지방산을 강화한 유사식에 비하여 트랜스-지방산을 강화한 실험식 이후에 식후 물질대사 프로파일은, Thr54 대립유전자의 1 이상의 카피를 갖는 피험체는 식후 포도당 수준 및 지방합성이 Ala54 대립유전자에 대한 동형접합체에 비해 더 증가된 것으로 확인되었다(Lefevre et al, Metabolism 54: 1652-1658, 2005). 저칼로리 식이(1,520 kcal/일) 및 주 당 3회 유산소 운동으로 구성된, 생활방식 변경 프로그램 전 및 3개월 후 분석한, 비만인, 비당뇨병 환자 군(de Luis DA et al, Ann Nutr Metab 50: 354-360, 2006)은, 54Thr 대립유전자(야생형 54Ala/Ala 동형접합체와 비교)의 보유체가 지방량, LDL-콜레스테롤 수준, 및 렙틴 수준을 유의하게 감소시키는데 실패한 것을 보여주었다. 다른 실험들은 중간정도의 탄수화물 섭취량과, 식이 지방 섭취량 및 FABP2 유전자형 간에 연관성을 증명해주었다(Marin et al, Am J Clin Nutr 82: 196-200, 2005; Takakura et al, Diabetes Research and Clinical Practice 67: 36-42, 2005).
PPARG rs1801282(C/G; Pro12Ala) 다형성
퍼옥시좀 증식인자-활성화 수용체(PPAR)는 전사 인자의 핵 호르몬 수용체 하위패밀리 구성원이다. PPAR-감마(PPARG)는 지방 세포에서 풍부하게 발현되고, 지방 세포의 형성, 지방 물질 대사 및 2형 당뇨병 발병에서 핵심적인 역할을 한다. PPARG 넉아웃 마우스는 정상적인 지방 조직을 발생시키는데 실패하였고, 고지방식을 공급받은 경우, 체중 증가가 감소된 것으로 나타났고 인슐린 내성을 발생시키지 않았다(Jones et al, PNAS 102: 6207-6212, 2005). 12Ala 변이체는 표적 유전자에서 PPAR 반응 성분과 수용체의 반응 친화성 감소 및 그에 따른 이들 표적 유전자의 발현 조절능 감소와 연관 있다(Deeb et al, Nat Genet 20: 284-287, 1998). 2006 비만 유전자 지도(Rankinen et al., Obesity 14: 529-644)에 따라서, 총 30건의 연구는 PPARG 유전자와 비만간의 연관성 증거를 보여주었고, 대부분의 양성 연구 결과들은 Pro12Ala 다형성을 포함하였다.
대규모 횡단 연구인 퀘벡 가족 연구(QFS)(Robitaille et al, Clin Genet 63: 109-116, 2003)에 따르면 12Pro 대립유전자를 보유하는 피험체가 식이 지방량에 보다 반응한다는 것을 보여주었다. 유사한 연구(Memisoglu et al, Human Molecular Genetics Yl: 2923-2929, 2001)도 높은 지방량을 먹는(consume) 12Pro/Pro 피험체가 낮은 지방량을 먹는 피험체보다 신체 질량 지수(BMI)가 더 높다는 것을 보여주었다. 식이 지방 섭취량과 BMI 간 연관성은 12Ala 보유체에서는 보이지 않았으며, 이는 또한 12Pro/* 피험체가 식이 지방량에 더 민감하다는 것을 시사한다. 식이 중재에 대한 반응성에서 유전자형에 따른 차이점에 관한 강력한 증거는 핀란드식 당뇨병 예방 연구로부터 얻어졌다(Lindi et al, Diabetes 51: 2581-2586, 2002). 식이 및 운동을 포함한 3년 중재법에서, 체중 감량은 12Pro/Pro 피험체(-3.4 kg)에서 보다 Prol2Ala 피험체(-4.0 kg)가 더 크고, Prol2Ala 피험체 보다 12Ala/Ala 피험체(-8.3 kg)가 더 컸다. 과체중 및 비만 여성 연구에 따르면 6개월 저칼로리 식이에 대한 12Pro/Pro 보유체 및 12Ala/* 보유체간 체중 감량 차이는 보이지 않았지만, 추적 조사(1년) 동안 체중 재증량은 12Pro 대립유전자에 대한 여성 동형접합체보다 Ala 대립유전자를 갖는 여성에서 더 컸다. 이러한 중재법에 대한 반응에서, Ala 보유체는 보다 증가된 인슐린 감수성 및 단식(fasting) 탄수화물 산화 및 보다 감소된 단식 지질 산화를 나타내었다(Nicklas et al, Diabetes 50: 2172-2176, 2001).
12Pro/Pro 피험체(가장 흔한 유전자형)는 식이 지방량에 보다 민감하고, 체중 감량에 더 내성을 보이며 당뇨병 위험성이 높다. 이 유전자에 대한 유전자-식이 상호작용의 증거는 강력하다. 식이 중재 실험에 따른 결과는 12Ala 보유체에 있어 지방 동원성 및 저장성의 물질대사 유연성이 매우 높다는 것을 시사하며, 이러한 결과는 높은 BMI, 중재법에 대한 보다 높은 체중 감량 및 높은 인슐린 내성 그리고 감소된 당뇨병 위험성을 보이는 연구들과 일관성을 보인다. 따라서, 연구들은 12Pro 대립유전자가 고위험성 대립유전자라는 것을 보여주는데 일관적이다.
ADRB2 rs1042713(G/A; Arg 16Gly) 및 ADRB2 rs1042714(C/G; Gln27Glu) 다형성
베타-2 아드레날린성 수용체(ADRB2)는 지방 세포에서 발현되는 수용체의 주된 형태이고, 카테콜라민에 반응하여 에너지를 위해 지방 세포로부터 지방을 분해시에 중요한 역할을 한다. 아미노산 변화를 일으키는 이 유전자의 몇몇 다형성이 동정되었는데, Arg16Gly 및 Gln27Glu 다형성이 코카서스계에서 가장 흔하며, 비만과 관련하여 가장 빈번하게 검토되었다. 이 2종의 다형성은 강력한 연관 불균형이다(Meirhaeghe et al., Intntl J Obesity 24: 382-87, 2000). 중국 햄스터 섬유아세포에서 이들 수용체의 재조합 발현에 대한 시험관 내 연구는 2 다형성의 기능적 영향을 보여주었다(Green et al., Biochemistry 33: 9414-9419, 1994). 이들의 개별적인 정상 대립유전자와 비교하여, 16Gly 대립유전자는 작동제(이소프로테라놀) 처리에 의해 ADRB2 발현의 하향조절 증가와 관련이 있고 27Glu는 ADRB2 발현이 어느 정도 증가(즉, 하향조절에 대한 저항성)하는 것과 관련있다. 흥미롭게도, 이들 2 돌연변이체 대립유전자(16Gly 및 27Glu)의 조합은 수용체 생성의 하향조절을 강화시킨다. 최근의 비만 유전자 지도(Rankinen et al, The human obesity gene map: The 2005 update. Obesity 14: 529-644)에 따르면, 총 20건의 연구가 ADRB2 유전자와 비만간 연관성 증거를 제시하였고, 대부분의 양성 연구결과는 Argl6Gly 또는 Gln27Glu 다형성을 포함하며 27Glu 대립유전자와 보다 강한 연관성이 존재한다는 일부 징조를 포함한다. 일부 연구들은 이들 다형성을 갖는 경우 비만 위험성에 있어 성별간 차이를 검증하였지만(22. Hellstrom et al, J Intern Med 245: 253-259, 1999; Garenc et al, Obes Res 11 : 612-618, 2003), 다수의 증거는 이 패널에서 성별-특이적 유전자형을 해석하는데 도움이 되지 않았다.
여러 연구들은 27Glu 대립유전자가 복부 비만과 양성적으로 연관있음이 밝혀진 증거를 제시하였고(Lange et al, Int J Obes (Lond) 29: 449- 457, 2005; Gonzalez et al, Clin Endocrinol (OxJ) 59: 476-481, 2003), 또한 연구들은 비만 및 고지방량 위험성에 대해 27Glu 및 16Gly 둘 모두를 조사하였다(Masuo et al, Am J Hypertens, 19: 1084-91, 2006). 종적 연구는 유년기부터 성인기까지의 체중 증량(Ellsworth et al. Int J Obes Relat Metab Disord 26: 928-937, 2002) 및 성인기 동안 체중 증량(Masuo et al, Circulation 111: 3429-3434, 2005; van Rossum et al, Int J Obes Relat Metab Disord 26: 517-528, 2002)이 16Arg/Arg 피험체와 비교하여 16Gly 대립유전자를 보유하는 피험체에서 더 높다는 것을 보여주었다.
높은 비만 위험성(또는 = 2.56)이 탄수화물 섭취량이 높은(CHO > 전체 에너지 섭취율 중 49%) 27Gln/Glu 여성에서 확인된 반면, 27Gln/Gln 여성에서는 어떠한 연관성도 관찰되지 않았다(Martinez et al, J Nutr 133: 2549- 2554, 2003). 일부 경우에서, 식이 선택을 위해 최선의 다형성 및 대립유전자를 결정하기 위한 대립유전자 해석은 상반되는 중재(과식) 연구 및 대항 대립유전자의 선택에 의한 것이다. 예를 들어, 남성 일란성 쌍둥이 쌍에서 수행한 과식 연구(100일 동안 1 일당 추가 1000 kcal)는 27Glu 대립유전자 보유체보다 27Gln/Gln 피험체가 체중 및 피하 지방이 더 증가된 것을 보여주었다(Ukkola et al. Int J Obes Relat Metab Disord 25: 1604-1608, 2001). 24개월 체중 감량 프로그램(저칼로리 식이(1,600 kcal/일) 및 1일 1시간 유산소 운동)에 참여한 과체중 일본 남성 연구에서, 체중 감량에 내성인 남성(BMI 변화 10% 미만으로 정의함; n = 81) 및 6개월경에 성공적인 초기 체중 감량 이후 체중이 다시 증가된 남성(Masuo et ah, Circulation 111: 3429- 3434, 2005)에서 16Gly 대립유전자 빈도가 더 높게 나타났다. 여가 시간 동안 보다 활동적이고 27Glu 대립유전자를 보유한 여성은 비보유체와 비교하여 BMI가 높았는데, 이들 여성이 체중 감량에 더 저항성이 있다는 것을 시사한다(Corbalan et al., Clin Genet 61 : 305- 307, 2002).
ADRB3 rs4994(C/T; Arg64Trp) 다형성
아드레날린성 베타-3 수용체(ADRB3)는 백색 지방 조직에서 지방분해 조절에 관여하고, 주로 비만 관련 물질대사 합병증와 밀접하게 연관있는 지방 저장소인, 내장 지방 조직에서 발현된다. 단리한 지방세포에 대한 시험관 내 연구는 돌연변이가 64Arg 대립 유전자를 보유하는 세포에서 특정 작동제에 반응하여 지방분해를 저하시킨다는 것을 보여주었다(Umekawa et al., Diabetes 48: 117-120, 1999). 64Arg 변이체를 포함하는, ADRB3 유전자에서 3종의 변이체로 형성된 일배체형이 BMI 증가(n=208) 및 선택적인 β3-수용체 작동제에 대한 내장 지방세포의 감수성(유도된 지방분해)의 10배 감소와 연관있는 것으로 확인되었다(Hoffstedt et al., Diabetes 48: 203-205, 1999). 상기 3종의 변이체는 연관 불균형이고, 이는 64Arg 변이체가 수용체 기능 감소와 연관되어 있다는 것을 시사한다. 총 29건의 연구들이 ADRB3 유전자 및 비만 간에 연관 증거를 보여주었다. 9,000명이 넘는 피험체를 포함하는 31건의 연구를 기초로 하는 메타 분석은 동형접합 64Trp/Trp 피험체와 비교하여 64Arg 변이체 보유자에서 BMI가 더 높게 나타났다(평균 0.30 kg/㎡ 더 높음)(Fujisawa et al., J Clin Endocrinol Metab 83: 2441-2444, 1998). 22건의 연구에서 6,500명이 넘는 피험체(주로 일본인)를 기초로 한 제2 연구에서는 또한 비보유자와 비교하여 64Arg 변이체 보유자에서 BMI 값이 더 높게 나타났다(평균 0.26 kg/㎡ 더 높음)(Kurokawa et al, Obes Res 9: 741-745, 2001).
사례 대조군 연구(비만 158명, 정상 체중 154명) 결과, 단지 몸을 많이 움직이지 않는 피험체 중에 64Arg 보유자(높은 BMI)는 높은 비만 위험성(또는 = 2.98)을 보였지만, BMI에 유전자형 차이가 발견되지 않는 육체적으로 활동적인 피험체에서는 위험성을 보이지 않았다(Marti et al, Diabetes Obes Metab 4: 428-430, 2002). 저칼로리 식이와 운동을 병행한 3개월 중재법을 수행한 2형 당뇨병이 있는 61명의 비만 여성을 연구한 결과는 64Arg 변이체를 갖는 여성이 64Trp/Trp 여성 보다 체중(4.6 kg vs 8.3 kg) 및 체질량(1.9 kg/㎡ vs 3.4 kg/㎡)이 덜 감소되었다(Sakane et al, Diabetes Care 20: 1887-1890, 1997). 운동 및 식이를 병행하는 3개월 중재법을 수행한 76명의 폐경기 전후 여성에 실시한 연구는 64Arg를 갖는 여성의 48%가 체중 감량된 반면 그와 비교하여 변이체가 없는 여성은 69%가 체중 감량되었다(Shiwaku et al, Int J Obes Relat Metab Disord 27: 1028-1036, 2003). 이들 2건의 연구 결과는 상기 변이체가 식이 및 운동을 통한 체중 감량 어려움과 관련이 있음을 시사하는 것이다. 29명의 남성 및 41명의 여성에게 실시한 연구(Phares et al, Obes Res 12: 807-815, 2004) 결과에 따르면 ADRB3 64Arg 보유자들은 비보유자에 비하여 24주간 감독하의 유산소 트레이닝 후 지방량 및 동맥(trunk) 지방의 상당한 감소를 경험한 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 운동에 대한 상반적인 대립유전자 반응을 검증해주는 것일 수도 있지만, 이 연구 요법에서 운동 수준은 매우 격렬하였고, 감독하의 인내력 트레이닝이었다. 운동에 대한 유전자형 차이의 해석은 많은 연구들에서 더욱 복잡할 수 있는데 비만 상태가 에너지 소비에 대한 변이체의 중간정도 효과를 가리는 혼동스러운 인자일 수 있기 때문이다(Tchernof et al, Diabetes 48: 1425-1428, 1999).
그러므로, 일부 구체예에 따라서, 본 발명은 FABP2 유전자좌, PPARG 유전자좌, ADRB3 유전자좌, 및/또는 ADRB2 유전자좌 중 1 이상(즉, 2, 3 또는 4)에 대하여 피험체의 유전자형을 확인하는 것을 포함하는 피험체의 물질대사 유전형을 확인하는 방법을 제공한다. 일부 구체예에 따라, 본 발명은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 1 이상(즉, 2, 3, 4 또는 5)을 갖는 피험체의 유전자형을 입수하는 것에 대해 피험체의 유전자형의 확인을 포함하는 피험체의 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 본 발명은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG(rsl801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌로 이루어진 군에서 선택된 물질대사 유전자 대립유전자에 대한 유전자형의 확인을 포함하는 피험체의 단일 다형성 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 본 발명은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG(rsl801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌로 이루어진 군에서 선택된 2 이상의 물질대사 유전자 대립유전자에 대한 유전자형의 확인을 포함하는 피험체의 복합 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 본 발명은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG(rsl801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌로 이루어진 군에서 선택된 3 이상의 물질대사 유전자 대립유전자에 대한 복합 다형성 유전자형의 확인을 포함하는 피험체의 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 본 발명은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG(rsl801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌로 이루어진 군에서 선택된 4 이상의 물질대사 유전자 대립유전자에 대한 복합 다형성 유전자형의 확인을 포함하는 피험체의 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 본 발명은 물질대사 유전자 대립유전자 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 각각에 대하여 복합 다형성 유전자형을 확인하는 것을 포함하는 피험체의 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공한다.
피험체의 단일 다형성 물질대사 유전자형 및/또는 복합 물질대사 유전자형 결과는, 식이 및/또는 운동 중재에 의한 "낮은 반응성(less responsive)" 또는 "높은 반응성(more responsive)" 결과를 구성하는 무엇, 2) 연관된 임상 또는 건강 관련 생체마커 결과, 3) 체중 관리를 위한 중재법 선택에 대한 관련성, 및 4) 각 유전자형의 출현율을 포함하여, 체중 관리 위험성과 그 관련성에 따라 분류될 수 있다. 하기 표 1 및 2는 일정 물질대사 유전자의 대립유전자를 정의하고 일정 물질대사 질환/매개변수에 대한 감수성에서 위험률 증가를 설명하는 것이다.
피험체 물질대사 유전자/다형성
유전자 유전자좌 / SNP 유전자형 Pop . Freq *
FABP2 FABP2 (+54)

Ala54Thr
Ala = G = 대립유전자 1
Thr = A = 대립유전자 2
rs1799883		 1.2 또는 2.2
G/A 또는 A/A
(54Ala/Thr 또는 54Thr/Thr)		 48%
1.1
G/G
(54Ala/Ala)		 52%
PPARG
PPARG (+12)

Pro12Ala
Pro = C = 대립유전자 1
Ala = G = 대립유전자 2
rs1801282		 1.1
C/C
(12Pro/Pro)		 81%
1.2 또는 2.2
C/G 또는 G/G
(12Pro/Ala 또는 12Ala/Ala)		 19%
ADRB2
ADRB2 (+27)

Gln27Glu
Gln = C = 대립유전자 1
Glu = G = 대립유전자 2
rs1042714		 1.2 또는 2.2
C/G 또는 G/G
(27Gln/Glu 또는 27Glu/Glu)		 63%
1.1
C/C
(27Gln/Gln)		 37%
ADRB2
ADRB2 (+16)

Arg16/Gly
Gly = G = 대립유전자 1
Arg = A = 대립유전자 2
rs1042713 		1.1 또는 1.2
G/G 또는 G/A
(16Gly/Gly 또는 16Gly/Arg)		 86%
2.2
A/A
(16Arg/Arg)		 14%
ADRB3
ADRB3 (+64)

Arg64Trp
Trp = T = 대립유전자 1
Arg = C = 대립유전자 2
rs4994		 1.2 또는 2.2
T/C 또는 C/C
(64Trp/Arg 또는 64Arg/Arg)		 16%
1.1
T/T
(64Trp/Trp)		 84%
* Pop. Freq = 퀘벡 가족 연구(QFS) 데이타베이스를 이용하여 코카서스인에 대해 결정된, 개체군 빈도
물질대사 유전자형을 기초로한 피험체 감수성 표
유전자형 질환
위험도		 생체마커
위험도** 		작용 정보***
FABP2(+54; rs1799883)
1.2 또는 2.2		 비만
인슐린
내성
물질대사
증후군		 ↑BMI
↑체지방
↑Adb 지방
↑TGs
↑인슐린
↑BS
↑TNFα
↓RMR		 이 유전자형을 갖는 피험체는 높은 식이 지방 흡수성을 가지나 물질대사는 느려, 체중 증량 경향이 높고 체중 감량능은 낮다. 임상 실험 결과 이 유전자형을 갖는 피험체는 식이요법으로 포화 지방 및 트랜스 지방은 낮추고 단일불포화 지방은 높히면서 탄수화물을 절제하여, 높은 트리글리세리드, 인슐린 및 혈당 위험성을 개선시키도록 제안된다.
FABP2(+54; rs1799883)
1.1		 음성 없음 이 유전자형을 갖는 피험체는 보통의 식이 지방 흡수성을 갖는다. 임상 실험에 의하면, 이들 피험체는 저칼로리, 저지방 식이에 반응하여 체중 감량, 체지방 감소, 및 LDL 콜레스테롤 수준 저하가 일어나는 것으로 확인되었다.
PPARG(+12; rs1801282)
1.1		 지방
당뇨병		 ↑BMI
↑Abd지방
↓HDL		 PPARG는 지방 세포 형성 및 지방 물질대사에서 핵심적인 역할을 한다. 임상 실험에서는, 이 유전자형을 갖는 피험체가 체중 증량 위험성이 높으며 체중 감량에서 저칼로리 식이 효과에 대한 반응성이 낮다고 하였다. 총지방량 및 폴리불포화 지방 섭취량이 높은 이들은 다른 유전자형보다 BMI가 유의하게 더 높은 경향을 갖는다.
PPARG(+12; rs1801282)
1.2 또는 2.2		 비만 ↑BMI 이 변이체를 갖는 피험체는 식이 변화 효과에 대한 그들의 감응성을 증가시키는 지방 물질대사 및 지방 세포 형성에 편차를 갖는다. 이들 피험체는 저칼로리 식이를 통해 체중 감량이 용이한 시기를 갖는다; 그러나, 이들은 재증량의 위험성이 있다. 여성의 경우 평소 탄수화물 섭취량이 49%를 넘는 경우 다른 유전자형 보다 비만이 될 가능성이 5배 더 높다. 따라서, 탄수화물 섭취량 조정이 이들 피험체가 비만 위험성을 예방하는데 유리하다. 이들은 높은 포화 지방 및 낮은 단일불포화 지방 섭취량으로 인해 BMI가 더 높다. 따라서, 그들 식이 요법시 지방의 질도 역시 중요하다.
ADRB2(+27; rs1042714)
1.2 또는 2.2		 비만
당뇨병		 ↑BMI
↑Abd 지방
↑TGs
↑인슐린
↑BS		 이 유전자 변이체를 갖는 피험체는 에너지를 위해 그들의 지방 저장물을 동원하는 능력이 낮다. 이 변이체를 갖는 여성은 다른 유전자형을 갖는 피험체와 비교하여 평소 탄수화물 섭취량이 전체 칼로리의 49%를 초과하는 경우 높은 인슐린 수준 및 비만 위험성이 2.5배 높다. 탄수화물 섭취량 조정으로 인슐린 수준이 낮아지는 것으로 확인되어, 이들의 비만 및 고트리글리세리드 위험성을 방지하는데 이로울 것이다. 이 유전자형을 갖는 남성 및 여성 둘 모두 저칼로리 식이 및 유산소 운동의 체중 감량 효과에 더욱 내성을 갖는다.
ADRB2(+27; rs1042714)
1.1		 음성 없음 이 유전자형을 갖는 피험체는 에너지를 위해 보통의 지방 분해성을 갖는다. 높은 식이 탄수화물 섭취량의 섭취는 체중에 특별한 효과를 나타내지 않았다. 규칙적인 육체 활동에 참여한 남성은 비만 위험성이 유의하게 감소되었다. 전반적으로, 이 유전자형을 갖는 피험체는 식이 변화 및 유산소 운동을 통한 건강 결과 개선 및 체중 변화에 반응을 보이는 듯 하다.
ADRB2(+16; rs1042713)
1.1 또는 1.2		 비만 ↑BMI
↑체지방-남성
↓체지방-여성		 이 유전자 변이체를 갖는 피험체는 생리적 스트레스, 예컨대 운동에 반응하여 에너지를 위한 그들의 지방 저장물을 동원하는 능력이 낮다. 그 결과, 이들은 유산소 운동에 반응하여 예상보다 세포 지방을 덜 동원하고 체중 및 체지방 감량이 덜 하다. 추가적으로, 이들은 다시 체중이 증가할 위험성이 높다.
ADRB2(+16; rs1042713)
2.2		 음성 없음 이 유전자형을 갖는 피험체는 체중 감량을 위한 유산소 운동 및 저칼로리 식이의 결과로서 효율적으로 에너지를 위해 그들 지방 세포로부터 지방을 동원한다. 이들은 체중 및 지방 감량 및 유지가 보다 용이하다.
ADRB3(+64; rs4994)
1.2 또는 2.2		 비만
DM		 ↑BMI
↑Abd 지방
↓RMR		 이 유전자형을 갖는 피험체는 생리적 스트레스, 예컨대 운동에 반응하여 에너지를 위해 복부 지방을 분해하지 않는다. 결과적으로, 이들은 에너지 물질대사가 느려서 유산소 운동의 유리한 효과(체중 감량, 복부 지방 감소)에 반응하지 않는다.
ADRB3(+64; rs4994)
1.1		 음성 없음 이 유전자형을 갖는 피험체는 보통의 물질대사율 및 복부 체지방 분해성을 갖는다. 연구들은 이들 피험체가 가벼운 정도에서 중간정도의 유산소 운동에 참여하여 체중 감량을 경험함을 보여주었다.
** BMI = 체질량 지수, TGs = 트리글리세리드, abd 지방 = 복부 지방, BS = 혈당, TNFα= 종양 괴사 인자 알파, RMR = 안정시 대사율, HDL = 고밀도 지단백질.
***물질대사, 영양 및 운동 영향.
일부 구체예에 따라, 적절한 치료 또는 식이 중재 또는 생활방식 변화에 대해 피험체를 스크리닝하거나 또는 선택하기 위해 피험체에서 혈액 지질 수준을 측정하기 위한 방법 및 키트를 제공한다. 본 발명은 피험체의 HDL, LDL 및/또는 트리글리세리드의 측정을 위해 제공된다. 피험체는 낮은 HDL 수준, 남성에 대해 약 40 mg/dL 이하, 그리고 여성에 대해 50 mg/dL 이하이거나, 또는 높은 LDL 수준, 약 100 mg/dL 이상, 또는 높은 트리글리세리드 수준, 약 150 mg/dL 이상, 또는 이의 임의의 조합으로 스크리닝될 경우 비정상적인 지질 프로파일 또는 이상지질혈증을 갖는 것으로 간주한다.
일부 구체예에 따라, 낮은 HDL 수준은 20-60 mg/dL 또는 50-59 mg/dL 또는 40-49 mg/dL 또는 30-39 mg/dL 또는 <30 mg/dL이고; 높은 LDL 수준은 100->190 mg/dL 또는 100-129 mg/dL 또는 130-159 mg/dL 또는 160-190 mg/dL 또는 > 190 mg/dL이고; 높은 트리글리세리드 수준은 150- >500 mg/dL 또는 150-199 mg/dL 또는 200-500 mg/dL 또는 >500 mg/dL이다.
일부 구체예에 따라서, 피험체는, 그들의 대립유전자 프로파일 및/또는 본 발명의 복합 유전자형을 통해 피험체를 확인하는 단계 및 그들의 예상되는 HDL, 또는 LDL 또는 트리글리세리드 수준을 이용하여, 권고된 요법/식이/생활방식 또는 이의 조합에 대한 피험체의 반응을 예측하는 단계를 포함하는, 체중 관리 전략, 또는 치료 중재에 대한 반응을 위한 임상 시도에 대해 스크리닝될 수 있다.
일부 구체예에 따라서, 체중 관리를 위한 임상 시도에 대해 피험체를 스크리닝하기 위한 방법 및 키트를 제공하고, 이때 저체중 피험체는 BMI < 18.5이고; 과체중 피험체는 BMI가 25-29.9 범위이며 비만 피험체는 BMI가 30-39.9이고, BMI > 40.0는 고도 비만으로 간주한다. 이들 피험체에서 물질대사 유전자형의 확인은 의료 종사자에게 저칼로리 식이 단독으로 BMI 25의 피험체가 BMI 22에 도달하는데 있어서의 어려움에 대해 설명할 수 있는 수단을 제공한다. 표 3은 일정 물질대사 유전자형에 대한 인종별 출현율을 제공한다.
인종에 따른 유전자형/위험성(‡) 패턴의 출현율
유전자/유전자형
결과		 코카서스인
(QFS)		 흑인 히스패닉계 일본인 중국인 한국인
FABP2
rs1799883
1.2 또는 2.2‡		 48% 35% 59% 58% 54% 55%
FABP2
rs1799883
1.1		 52% 65% 41% 42% 46% 45%
PPARG
rs1801282
1.1‡		 81% 96% 82% 92% 95% 90%
PPARG
rs1801282
1.2 또는 2.2		 19% 4% 18% 8% 5% 10%
ADRB2
rs1042714
1.2 또는 2.2‡ 		63% 35% 59% 12-18% 41-59% 21%
ADRB2
rs1042714
1.1		 37% 65% 41% 82-88% 41-59% 79%
ADRB2
rs1042713
1.1 또는 1.2‡ 		86% 74-80% 70-81% 71-81% 63-73% 61%
ADRB2
rs1042713
2.2		 14% 20-26% 19-30% 19-29% 27-37% 39%
ADRB3
rs4994
1.2 또는 2.2‡		 16% 19-27% 20-35% 33% 24-32% 28%
ADRB3
rs4994
1.1		 84% 73-81% 65-80% 67% 68-76% 72%
‡ = 위험 유전자형(들)을 의미한다.
이들 유전자 변이의 조합은 1) 그들의 식이에서 피험체가 특정 다량영양소에 반응하는 방식, 그리고 2) 궁극적으로 운동을 통해 체중을 유지하거나 또는 감량하는 피험체의 능력에 영향을 주는 에너지 대사에서 피험체의 상이한 경향에 영향을 준다. 물질대사 유전자형 결정은 건강한 피험체가, 아직 드러나지 않은 부정적인 체중 관리 이슈에 대한 유전적 위험성을 확인할 수 있게 도와준다. 일찍 유전자-관련 위험성을 아는 것은 미래 건강을 지키기 위해 개인화된 건강 결심(영양, 생활방식)에 도움을 줄 수 있은 것을 비롯하여, 최적의 체중 및 체조성을 관리하기 위해 영양 및 생활방식 선택에 대해 어떻게 최선적으로 피험체의 초점을 우선순위화할지에 대한 방향성을 제시한다.
피험체의 물질대사 유전자형에서 얻은 정보를 사용하여 불리한 체중 관리 이슈에 대한 피험체의 유전적 위험성을 예측할 수 있다. 피험체의 유전자형을 사용하여 위험성을 가늠하고 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택할 수 있다. 피험체의 유전자형을 확인하는 것은 체중 감량의 성취 및/또는 유지를 위한 전략을 고안하기 위해 피험체를 치료 또는 영양 또는 생활방식의 변경, 또는 이의 임의의 2 또는 3 조합과 짝지우는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 피험체의 1 이상의 물질대사 유전자의 대립유전자 패턴을 사용하여 체중 감량 관리 프로그램에서, 운동을 하거나 또는 하지 않으면서, 식이요법의 대량영양소 및 에너지 제한에 대한 피험체의 예상 반응도를 분류할 수 있다. 따라서, 개인화된 체중 관리 프로그램은 피험체의 예상 반응을 기초로 피험체에 대해 선택할 수 있다. 예를 들어, 체중 관리 프로그램은 피험체의 물질대사 유전자형을, 일정 대량영양소 및 운동 정도에 대한 반응도에 있어 피험체의 경향을 기초로 일련의 운동 카테고리 중 하나 및 일련의 영양 카테고리 중 하나로 분류할 수 있다. 영양 카테고리, 운동 카테고리 또는 이의 조합은 피험체의 유전 패턴을 기초로 피험체에 따라 선택할 수 있다.
일부 구체예에 따라, 피험체를 위해 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌로 이루어진 군에서 선택되는 다형성 유전자좌 중 임의의 4 유전자좌에 대해 피험체의 유전자형을 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 유전자좌에 대한 피험체의 유전자형은 불리한 체중 관리 이슈에 대한 피험체의 증가된 감수성에 대한 정보를 제공하고, 불리한 체중 관리 이슈에 대한 피험체의 감수성에 적합한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택가능하게 한다.
일부 구체예에 따라서, FABP2 (rs1799883) 1.1, PPARG (rs1801282) 1.1, ADRB2 (rs1042714) 1.1, 및 ADRB2 (rs1042713) 2.2, 및 ADRB3 (rs4994) 1.1의 조합된 유전자형을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 규칙적인(regular) 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상된다.
일부 구체예에 따르면, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.1, 및 추가적으로 ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된 ADRB2 (rs1042714) 1.1, 1.2, 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방, 칼로리-제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상된다.
일부 구체예에 따라서, ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된, ADRB2 (rs1042714) 1.2 또는 2.2 중 하나 및/또는 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상된다.
일부 구체예에 따라서, ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상된다.
일부 구체예에서, ADRB2 (rs1042713) 1.2 또는 1.1 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 및 PPARG (rs1801282) 1.1의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상된다. 일부 구체예에 따라서, 상기 피험체는 추가로 규칙적인 운동에는 반응성이 낮을 것으로 예상된다.
일부 구체예에서, ADRB2 (rsl042714) 1.1, 1.2, 또는 2.2 중 하나 및 ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.1의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상된다. 일부 구체예에 따라서, 상기 피험체는 추가로 규칙적인 운동에는 반응이 낮을 것으로 예상된다.
일부 구체예에 따라서, ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, ADRB2 (rs1042714) 1.2 또는 2.2 중 하나 및/또는 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상된다. 일부 구체예에 따라서, 상기 피험체는 추가로 규칙적인 운동에는 반응성이 낮을 것으로 예상된다.
일부 구체예에 따라서, ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.1 또는 2.2 중 하나와 조합된, PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나 및 FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상된다. 일부 구체예에 따라서, 상기 피험체는 추가로 규칙적인 운동에는 덜 반응할 것으로 예상된다.
일부 구체예에 따라서, 치료/식이 요법은 기능식품(nutraceutical)을 투여하는 것을 포함하다.
일부 구체예에서, 상기 방법은 또한 치료/식이 요법 또는 생활방식 변화에 의한 가능한 혜택에 대해서 피험체를 분류하는 것을 더 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 기술된 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 35%를 넘지 않게 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 기술된 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 50% 보다 낮게 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 기술된 방법의 칼로리-제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한한다.
일부 구체예에 따라서, 피험체의 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공하고, 이 방법은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 3 이상에 대하여 피험체의 유전자형을 확인하는 단계를 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 피험체의 물질대사 유전자형을 확인하는 방법을 제공하고, 이 방법은 FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 4 이상에 대하여 피험체의 유전자형을 확인하는 단계를 포함한다.
일부 구체예에 따라서, a) FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌; PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌; ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌; ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌; 및 ADRB2(rsl042714; C/G) 유전자좌에서 선택된 다형성 유전자좌 중 임의의 4 유전자좌에 대해서 피험체의 유전자형을 결정하는 단계; 및 b) 피험체가 가능한 혜택을 얻을 것으로 예상되는 영양 카테고리 및/또는 운동 카테고리로 피험체를 분류하는 단계로서, 여기서 영양 카테고리는 저지방 식이; 저탄수화물 식이; 고단백질 식이; 및 칼로리 제한 식이에서 선택되고, 운동 카테고리는 가벼운 운동; 보통의(normal) 운동; 및 격렬한 운동에서 선택되는 것인 단계를 포함하는, 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하는 방법을 제공한다.
일부 구체예에 따라서, (a) FABP2 (rs1799883) 대립유전자 1(Ala 또는 G), FABP2 (rs1799883) 대립유전자 2(Thr 또는 A), PPARG (rs1801282) 대립유전자 1(Pro 또는 C), PPARG (rs1801282) 대립유전자 2(Ala 또는 G), ADRB3 (rs4994) 대립유전자 1(Trp 또는 T), ADRB3 (rs4994) 대립유전자 2(Arg 또는 C), ADRB2 (rsl042713) 대립유전자 1(Gly 또는 G), ADRB2 (rsl042713) 대립유전자 2(Arg 또는 A), ADRB2 (rs1042714) 대립유전자 1(Gln 또는 C) 및 ADRB2 (rs1042714) 대립유전자 2(Glu 또는 G)로 이루어진 군에서 선택된 2 이상의 대립유전자의 대립유전자 패턴을 검출하는 단계로서, 여기서 대립유전자 패턴의 존재는 식이 및/또는 운동에 대한 피험체의 반응을 예상하게 하는 것인 단계, 및 b) 식이 및/또는 운동에 대한 피험체의 예상 반응에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하는 단계를 포함하는, 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하기 위한 방법을 제공한다.
일부 구체예에 따라서, FABP2 (rs1799883) 1.1(Ala/Ala 또는 G/G), PPARG (rs1801282) 1.1(Pro/Pro 또는 C/C), ADRB2 (rs1042714) 1.1(Gln/Gln 또는 C/C), 및 ADRB2 (rs1042713) 2.2(Arg/Arg 또는 A/A), 및 ADRB3 (rs4994) 1.1(Trp/Trp 또는 T/T)의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상된다.
일부 구체예에 따라서, FABP2 (rs1799883) 1.1(Ala/Ala 또는 G/G) 또는 1.2(Ala/Thr 또는 G/A) 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.1(Pro/Pro 또는 C/C), 및 추가적으로 ADRB2 (rs1042713) 2.2(Arg/Arg 또는 A/A) 및 ADRB3 (rs4994) 1.1(Trp/Trp 또는 T/T)와 조합된 ADRB2 (rs1042714) 1.1(Gln/Gln 또는 C/C), 1.2(Gln/Glu 또는 C/G), 또는 2.2(Glu/Glu 또는 G/G) 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방, 칼로리 제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상된다.
일부 구체예에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 2.2(Arg/Arg 또는 A/A) 및 ADRB3 (rs4994) 1.1(Trp/Trp 또는 T/T)과 조합된, ADRB2 (rs1042714) 1.2(Gln/Glu 또는 C/G) 또는 2.2(Glu/Glu 또는 G/G) 중 하나 및/또는 PPARG (rs1801282) 1.2(Pro/Ala 또는 C/G) 또는 2.2(Ala/Ala 또는 G/G) 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상된다.
일부 구체예에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 2.2(Arg/Arg 또는 A/A) 및 ADRB3 (rs4994) 1.1(Trp/Trp 또는 T/T)와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1(Ala/Ala 또는 G/G) 또는 1.2(Ala/Thr 또는 G/A) 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.2(Pro/Ala 또는 C/G) 또는 2.2(Ala/Ala 또는 G/G) 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상된다.
일부 구체예에서, ADRB2 (rs1042713) 1.2(Gly/Arg 또는 G/A) 또는 2.2(Arg/Arg 또는 A/A) 중 하나, 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2(Arg/Trp 또는 T/C) 또는 2.2(Arg/Arg 또는 C/C) 중 하나와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1(Ala/Ala 또는 G/G) 및 PPARG (rs1801282) 1.1(Pro/Pro 또는 C/C)의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이에 반응성일 것으로 예상된다. 일부 구체예에 따라서, 상기 피험체는 추가로 규칙적인 운동에는 반응성이 낮을 것으로 예상된다.
일부 구체예에 있어서, ADRB2 (rs1042714) 1.1(Gln/Gln 또는 C/C), 1.2(Gln/Glu 또는 C/G), 또는 2.2(Glu/Glu 또는 G/G) 중 하나 및 ADRB2 (rs1042713) 1.1(Gly/Gly 또는 G/G) 또는 1.2(Gly/Arg 또는 G/A) 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2(Trp/Arg 또는 T/C) 또는 2.2(Arg/Arg 또는 C/C) 중 하나와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1(Ala/Ala 또는 G/G) 또는 1.2(Ala/Thr 또는 G/A) 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.1(Pro/Pro 또는 C/C)의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방, 칼로리 제한 식이에 반응성일 것으로 예상된다. 일부 구체예에 따라서, 상기 피험체는 추가로 규칙적인 운동에는 반응성이 낮을 것으로 예상된다.
일부 구체예에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 1.1(Gly/Gly 또는 G/G) 또는 1.2(Gly/Arg 또는 G/A) 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2(Trp/Arg 또는 T/C) 또는 2.2(Arg/Arg 또는 C/C) 중 하나와 조합된, PPARG (rs1801282) 1.2(Pro/Ala 또는 C/G) 또는 2.2(Ala/Ala 또는 G/G) 중 하나 및/또는 ADRB2 (rs1042714) 1.2(Gln/Glu 또는 C/G) 또는 2.2(Glu/Glu 또는 G/G) 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이에 반응성일 것으로 예상된다. 일부 구체예에 따라서, 상기 피험체는 추가로 규칙적인 운동에는 반응성이 낮을 것으로 예상된다.
일부 구체예에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 1.1(Gly/Gly 또는 G/G) 또는 1.2(Gly/Arg 또는 G/A) 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2(Trp/Arg 또는 T/C) 또는 2.2(Arg/Arg 또는 C/C) 중 하나와 조합된, PPARG (rs1801282) 1.2(Pro/Ala 또는 C/G) 또는 2.2(Ala/Ala 또는 G/G) 중 하나 및 FABP2 (rs1799883) 1.1(Ala/Ala 또는 G/G) 또는 1.2(Ala/Thr 또는 G/A) 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이에 반응성일 것으로 예상된다. 일부 구체예에 따라서, 상기 피험체는 추가로 규칙적인 운동에는 반응성이 낮을 것으로 예상된다.
일부 구체예에서, FABP2 (rs1799883) 대립유전자 1(Ala 또는 G), FABP2 (rs1799883) 대립유전자 2(Thr 또는 A), PPARG (rs1801282) 대립유전자 1(Pro 또는 C), PPARG (rs1801282) 대립유전자 2(Ala 또는 G), ADRB3 (rs4994) 대립유전자 1(Trp 또는 T), ADRB3 (rs4994) 대립유전자 2(Arg 또는 C), ADRB2(rsl 1042713) 대립유전자 1(Gly 또는 G), ADRB2(rsl1042713) 대립유전자 2(Arg 또는 A), ADRB2 (rs1042714) 대립유전자 1(Gln 또는 C) 및 ADRB2 (rs1042714) 대립유전자 2(Glu 또는 G)로 이루어진 군에서 선택된 2 이상의 대립유전자를 포함하는 유전자 다형성을 검출하는 단계로서, 여기서 유전자 다형성 패턴의 존재는 피험체의 식이 및/또는 운동에 대한 반응을 예상할 수 있게 하는 것인 단계를 포함하는, 불리한 체중 관리 이슈에 대한 피험체의 유전자 위험성을 예상하기 위한 방법을 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 치료/식이 요법은 기능식품(nutraceutical)을 투여하는 것을 포함하다.
일부 구체예에서, 상기 방법은 또한 치료/식이 요법 또는 생활방식 변화에 의한 가능한 혜택에 대해서 피험체를 분류하는 단계를 더 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 기술된 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 35%를 넘지 않게 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 기술된 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 50% 보다 낮게 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 기술된 방법의 칼로리-제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한한다.
일부 구체예에 따라서, a) FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌; PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌; ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌; ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌; 및 ADRB2(rsl042714; C/G) 유전자좌에서 선택된 다형성 유전자좌 중 임의의 4 유전자좌에 대해서 피험체의 유전자형을 결정하기 위한 시약; 및 b) 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하기 위한 설명서, 및 피험체가 가능한 혜택을 얻을 것으로 예상되는 영양 카테고리 및/또는 운동 카테고리로 피험체를 분류하기 위한 수단으로서, 여기서 영양 카테고리는 저지방 식이; 저탄수화물 식이; 고단백질 식이; 및 칼로리 제한 식이로 이루어진 군에서 선택되고, 운동 카테고리는 가벼운 운동; 보통의 운동; 및 격렬한 운동으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 수단을 포함하는 키트를 제공한다.
일부 구체예에서, 상기 키트는 치료/식이 요법 또는 생활방식 변화에 의한 가능한 혜택에 대해서 피험체를 더욱 분류한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 키트는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는, FABP2 (rs1799883) 1.1, PPARG (rs1801282) 1.1, ADRB2 (rs1042714) 1.1, 및 ADRB2 (rs1042713) 2.2, 및 ADRB3 (rs4994) 1.1의 조합된 유전자형에 대해 피험체를 유전자검사하기 위한 시약을 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 키트는 저지방, 칼로리 제한; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.1, 및 추가적으로 ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된 ADRB2 (rs1042714) 1.1, 1.2, 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형에 대해 피험체를 유전자검사하기 위한 시약을 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 키트는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 대해 반응성일 것으로 예상되는 ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된, ADRB2 (rs1042714) 1.2 또는 2.2 중 하나 및/또는 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체를 유전자검사하기 위한 시약을 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 키트는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이; 규칙적인 운동; 또는 이 둘 모두에 대해 반응성일 것으로 예상되는 ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.1 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형에 대해 피험체를 유전자검사하기 위한 시약을 포함한다.
일부 구체예에서, 상기 키트는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 ADRB2 (rs1042713) 1.2 또는 1.1 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 및 PPARG (rs1801282) 1.1의 조합 유전자형에 대해 피험체를 유전자검사하기 위한 시약을 포함한다.
일부 구체예에서, 상기 키트는 저지방, 칼로리 제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 ADRB2 (rs1042714) 1.1, 1.2, 또는 2.2 중 하나 및 ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.1의 조합 유전자형에 대해 피험체를 유전자검사하기 위한 시약을 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 키트는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, ADRB2 (rs1042714) 1.2 또는 2.2 중 하나 및/또는 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형에 대해 피험체를 유전자검사하기 위한 시약을 포함한다.
일부 구체예에 따라서, 상기 키트는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형에 대해 피험체를 유전자검사하기 위한 시약을 포함한다.
일부 구체예에 따라서, FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 4 이상에 대해 피험체의 유전자형을 확인하는 것을 포함하는, 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하기 위한 시약 및 설명서를 포함하는 키트를 제공한다.
일부 구체예에 따라서, FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 3 이상에 대해 피험체의 유전자형을 확인하는 것을 포함하는, 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하기 위한 시약 및 설명서를 포함하는 키트를 제공한다.
영양 카테고리
영양 카테고리는 일반적으로, 피험체의 물질대사 유전자형을 기초로 피험체에게 추천되는 다량영양소(즉, 지방, 탄수화물, 단백질)의 양을 기준으로 분류된다. 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하려는 주요 목적은 피험체가 가장 반응성을 보일만한 영양 카테고리와 피험체의 물질대사 유전자형을 짝지우기 위한 것이다. 영양 카테고리는 일반적으로 피험체 식이에 제안되는 대량영양소의 상대량의 관점에서 또는 칼로리 제한(예를 들어, 피험체가 받는 전체 칼로리 수 제한 및/또는 특정 대량영양소로부터 피험체가 받는 칼로리수 제한) 관점에서 표현된다. 예를 들어, 영양 카테고리는 이에 제한되지 않고, 1) 저지방, 저탄수화물 식이; 2) 저지방 식이, 또는 3) 저탄수화물 식이를 포함할 수 있다. 다르게, 영양 카테고리는 피험체의 물질대사 유전자형을 기초로 피험체에게 추천되는 일정 다량영양소에 대한 제한성을 기준으로 분류할 수 있다. 예를 들어, 영양 카테고리는 1) 균형적 또는 칼로리 제한 식이; 2) 지방 제한 식이, 또는 3) 탄수화물 제한 식이로서 나타낼 수 있다.
지방 제한 또는 저지방 식이에 반응성인 물질대사 유전자형을 갖는 피험체는 체내로 음식 지방을 보다 더 흡수하고 느리게 대사하는 경향이 있다. 이들은 체중 증가 경향이 더 높다. 임상 연구들에 따르면 이들 피험체는 전체 식이 지방을 낮춤으로써 건강한 체중에 도달하는 것이 수월한 것으로 나타났다. 이들은 저지방 및/또는 저칼로리 식이를 수행하여 보다 성공적으로 체중을 감량할 수 있다. 또한, 이들은 저칼로리 식이에서 포화 지방을 단일불포화 지방으로 교체하는 것이 유리하다. 임상 연구들은 또한 이와 같은 식이 변형들이 당 및 지방을 대사하는 신체 능력을 개선시킨다는 것을 보여주었다.
탄수화물 제한 또는 저탄수화물 식이에 반응하는 물질대사 유전자형을 갖는 피험체는 과도한 탄수화물 섭취량으로 인한 체중 증량에 더 민감한 경향이 있다. 이들은 저칼로리 식이 동안 탄수화물 감소를 통해 더 성공적으로 체중을 감량시킬 수 있다. 이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체는 이들의 1일 탄수화물 섭취량이 높은 경우, 예컨대 하루 탄수화물 섭취량이, 예를 들어 전체 칼로리의 약 49%를 넘는 경우, 혈당 조절에 어려움을 겪고 비만이 되기 쉽다. 탄수화물 감소는 혈당 조절을 최적화하고 추가 체중 증량 위험성을 감소시키는 것으로 나타났다. 이들의 식이 포화 지방이 높고 단일불포화 지방이 낮으면, 체중 증량 위험성과 고혈당에 대한 위험성이 상승한다. 전체 칼로리를 제한하면서, 이들 피험체는 전체 탄수화물 섭취량을 제한하고 그들 식이 지방 조성을 단일불포화 지방(예를 들어, 불포화 지방이 낮고 탄수화물이 낮은 식이)으로 바꾸는 것이 유리할 수 있다.
지방과 탄수화물의 균형에 반응하는 물질대사 유전자형을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물 식이에 대해 일관적인 필요성을 보이지 않았다. 이들 피험체에 있어서, 핵심 생체마커, 예컨대 체중, 체지방 및 혈장 지질 프로파일 등은 지방과 탄수화물이 균형을 이룬 식이에 훨씬 잘 반응한다. 체중 감량에 관심이 있고, 이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체를 위해서는, 칼로리를 제한한 균형 식이가 체중 감량을 촉진하고 체지방을 감소시키는 것으로 밝혀졌다.
저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 10% 내지 약 40% 미만으로 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 35%를 넘지 않게(예를 들어, 약 19%, 21%, 23%, 22%, 24%, 26%, 28%, 33% 등을 넘지 않게) 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 30%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 25%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 20%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 15%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 10%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다.
일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방이 1일 당 약 10 g 내지 약 60 g인 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방이 1일 당 약 50 g 미만(예를 들어, 약 10, 25, 35, 45 g 미만 등)인 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방이 1일 약 40 g 보다 적은 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방이 1일 당 약 30 g 보다 적은 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저지방 식이는 지방이 1일 당 약 20 g 보다 적은 식이를 의미한다.
지방은 포화 및 불포화(단일불포화 및 폴리불포화) 지방산을 포함한다. 일부 구체예에 따라서, 칼로리의 10% 미만으로 포화 지방을 낮춘 것이 포화 지방이 낮은 식이이다. 일부 구체예에 따라서, 칼로리의 15% 미만으로 포화 지방을 낮춘 것이 포화 지방이 낮은 식이이다. 일부 구체예에 따라서, 칼로리의 20% 미만으로 포화 지방을 낮춘 것이 포화 지방이 낮은 식이이다.
저탄수화물(CHO) 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 20% 내지 약 50% 미만으로 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물(CHO) 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 50%를 넘지 않게(예를 들어, 약 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% 등을 넘지 않게) 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 45%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 40%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 35%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 30%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 25%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 20%를 넘지 않게 제공하는 식이를 의미한다.
저탄수화물(CHO) 식이는 식이 탄수화물의 g 량을 제한하는 식이 예컨대 탄수화물이 1일 당 약 20 g 내지 약 250 g인 식이를 의미할 수 있다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 1일 당 약 220 g을 넘지않게(예를 들여, 약 40, 70, 90, 110, 130, 180, 210 g 등을 넘지 않게) 포함한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 1일 당 약 200 g이 넘지 않게 포함한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 1일 당 약 180 g이 넘지 않게 포함한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 1일 당 약 150 g이 넘지 않게 포함한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 1일 당 약 130 g이 넘지 않게 포함한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 1일 당 약 100 g이 넘지 않게 포함한다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 1일 당 약 75 g이 넘지 않게 포함한다.
칼로리 제한 식이 또는 균형 식이는, 다량영양소에 대한 임의의 선호도와 무관하게, 피험체의 체중 유지 수준(WML) 이하로 섭취되는 전체 칼로리를 제한하는 식이를 의미한다. 균형 식이 또는 칼로리 제한 식이는, 예를 들어 임의의 특정한 대량영양소로부터 섭취되는 칼로리를 제한하는데 특별하게 집중하지 않고, 피험체의 WML 이하로 피험체의 전체 칼로리 섭취량을 낮춤으로써 총 칼로리 섭취량을 줄이고자 하는 것이다. 따라서, 일부 구체예에 따라서, 균형 식이는 피험체의 WML 비율로서 나타낼 수 있다. 예를 들어, 균형 식이는 WML의 약 50% 내지 약 100%로 총 칼로리 섭취량을 포함하는 식이이다. 일부 구체예에 따라서, 균형 식이는 총 칼로리 섭취량을 WML의 100% 미만(예를 들어, 약 99%, 97%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55% 미만)으로 포함하는 식이이다. 이러한 테두리 안에서, 균형 식이는 이러한 식이에서 건강하거나 또는 원하는 대량영양소의 균형을 이룰 수 있고 저지방; 저불포화 지방; 저탄수화물; 저지방 및 저탄수화물; 또는 저불포화 지방 및 저탄수화물일 수 있다. 예를 들어, 식이는 저지방, 칼로리 제한 식이(여기서 저지방은 상기 제공된 바와 같은 의미임)일 수 있다. 식이는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이(여기서 저탄수화물은 상기 제공된 바와 같은 의미임)일 수 있다. 식이는 균형된, 칼로리 제한 식이(예를 들어, 섭취되는 총 칼로리가 WML 이하인 경우에 대량영양소의 상대분은 다양할 수 있음)일 수 있다. 일부 구체예에 따라서, 저탄수화물 식이(탄수화물: 45%, 단백질: 20%, 및 지방: 35%)는 앳킨스(Atkins) 식이, 혈당 영향 식이(Glycemic Impact Diet), 사우스 비치 식이(South Beach Diet), 슈가 버스터스 식이(Sugar Busters Diet) 및/또는 존 식이(Zone diet) 중 임의의 것을 포함한다.
일부 구체예에서, 저지방 식이(탄수화물: 65%, 단백질: 15%, 및 지방: 20%)는 라이프 초이스 식이(Life Choice Diet)(오르니쉬 식이), 프리티킨 식이(Pritikin Diet), 및/또는 시중에서 입수가능한 다른 심장 건강 식이 중 임의의 식이를 포함한다.
일부 구체예에서, 균형 식이(탄수화물: 55%, 단백질: 20%, 및 지방: 25%)는 베스트 라이브 식이(Best Life Diet), 지중해식 식이(Mediterranean Diet), 소노마 식이(Sonoma Diet), 포만식 식이(Volumetrics Eating Diet), 웨이트 와치스 식이(Weight Watchers Diet) 중 임의의 것을 포함한다.
다른 저탄수화물, 저지방, 균형 식이 및 칼로리 제한 식이는 당분야에 잘 알려져 있으므로, 피험체의 물질대사 유전자형, 및 칼로리 제한 또는 다른 유형의 식이법에 대해 예상되는 반응에 따라서 피험체에게 추천할 수 있다.
운동 카테고리
운동 카테고리는 일반적으로 주어진 피험체의 물질대사 유전자형에서 피험체가 운동에 어떻게 반응하는지에 따라서 분류된다. 예를 들어, 피험체는 가벼운 운동, 중간정도의 운동, 강렬한 운동, 또는 매우 강렬한 운동에 반응성일 수 있다.
운동에 반응성인 물질대사 유전자형을 갖는 피험체는 육체 활동에 반응하여 체지방을 효율적으로 분해시킬 수 있다. 이들은 유의한 체중 감량으로 운동에 반응하는 경향이 있고 감량된 체중을 더 잘 유지한다. 피험체들은 이들이 가볍거나 또는 중간정도의 운동에 반응하는 경우에 이 카테고리로 분류된다.
운동에 반응성이 낮은 물질대사 유전자형을 갖는 피험체는 대안적인 유전자 패턴을 갖는 피험체 보다 운동에 의한 체지방 분해가 덜하다. 이들은 중간정도 운동으로 기대되는 것보다 체중 및 체지방 감소가 낮은 경향이 있다. 이들 피험체는 에너지 및 체중 감량을 위한 체지방 분해를 활성화시키기 위해 보다 많은 운동을 필요로 한다. 이들은 또한 체중을 줄이기 위해 일관적인 운동 프로그램을 유지해야만 한다.
가벼운 활동은 일반적으로 1주 당 1-3일 운동하는(활발한 운동 또는 스포츠에 참여하는) 피험체를 의미한다. 중간정도의 활동은 일반적으로 1주 당 3-5일 운동하는(활발한 운동 또는 스포츠에 참여하는) 피험체를 의미한다. 강렬한 활동은 일반적으로 1주 당 6-7일 운동하는(활발한 운동 또는 스포츠에 참여하는) 피험체를 의미한다. 매우 강렬하거나 극렬한 활동은 일반적으로 평균 1일 1회 이상(예를 들어, 1일 2회) 운동하는(활발한 운동 또는 스포츠에 참여하는) 피험체를 의미한다. 규칙적인 운동은 적어도 가벼운 운동 또는 적어도 중간정도 운동을 하는 활동을 의미한다.
보다 정확하게, 활동 수준은 BMR에 대한 비율로 표현할 수 있다. 예를 들어, 해리스-베네딕트(Harris-Benedict) 또는 캣치-맥아들(Katch-McArdle) 식의 승수를 활동 수준을 정의하기 위한 기준으로서 이용할 수 있다. 따라서, 가벼운 운동은 피험체의 TDEE를 BMR의 약 125%(즉, 약 25% 증가) 내지 BMR의 약 140% 미만(예를 들어, 약 128%, 130%, 133%, 135%, 137.5% 등)으로 증가시키도록 디자인된 권장 활동 수준을 의미한다. 중간정도 운동은 피험체의 TDEE를 BMR의 약 140% 내지 BMR의 약 160% 미만(예를 들어, 약 142%, 145%, 150%, 155%, 158% 등)으로 증가시키도록 디자인된 권장 활동 수준을 의미한다.격렬한 운동은 피험체의 TDEE를 BMR의 약 160% 내지 BMR의 약 180% 미만(예를 들어, 약 162%, 165%, 170%, 172.5%, 175%, 178% 등)으로 증가시키도록 디자인된 권장 활동 수준을 의미한다. 매우 격렬한 운동은 피험체의 TDEE를 BMR의 약 180% 내지 BMR의 약 210%(예를 들어, 약 182%, 185%, 190%, 195%, 200% 등) 이상으로 증가시키게 디자인된 권장 활동 수준을 의미한다.
다르게, 일부 구체예에 따라서, "보통의 운동"은 통상 1주 당 2.5시간(150분)의 중간 강도 활동(중간 강도는 3.0 내지 5.9 MET로 정의됨)을 포함하고, "가벼운 운동"은 통상 1주 당 2.5시간 미만의 중간 강도 활동을 포함하며, "격렬한 운동"은 통상 1주당 13 MET를 넘는 격럴한 강도의 활동을 포함한다(격렬한 강도의 활동은 6 MET 이상으로 정의됨). 1 MET는 1 칼로리/kg-체질량/시간과 동일하다. 피험체가 소비하는 전체 kcal = 활동 MET 값 x 체중(kg) x 시간(시).
체중 감량 또는 증량은 섭취한 칼로리와 소비하는 칼로리 간 균형성에 따라 좌우된다. 섭취된 칼로리의 양이 소비되는 칼로리 수보다 큰 경우, 체중 증량이 일어나게 된다. 섭취된 칼로리의 양이 소비되는 칼로리 수보다 적은 경우, 체중 감량이 일어나게 된다. 피험체의 WML은 현재 체중을 유지하기 위해서 피험체가 섭취해 줄 필요가 있는 전체 칼로리 섭취량을 의미한다. 피험체의 WML은 당분야에 공지된 임의의 방법을 이용해 결정하거나 또는 산출할 수 있다. WML는 흔히 1일 총 에너지 소비량(TDEE) 또는 추정 에너지 요구량(EER)으로 표현된다. 당분야에서 사용되는 TDEE 및 EER의 의미는 피험체의 체중 유지 수준을 계산하는 방식을 반영하는 기술적인 차이를 가질 수 있지만, 이들 용어는 그 기술적 차이를 유지하면서 일반적인 의미로 상호교환적으로 사용될 수 있다. WML은 피험체의 WML결정하기 위해 당분야에서 사용되는 임의의 방법(예를 들어, TDEE 또는 EER)을 이용해 산출할 수 있다.
평균적으로, 미국 여성에서, WML은 1일 당 2000 내지 2100 칼로리이다. 남성 평균은 WML은 보다 높아서, 1일 2700 내지 2900이다. TDEE를 산출하는 바람직한 방법은 당분야의 숙련가에게 잘 알려진 해리스-베네딕스(Harris-Benedict) 산출법 또는 캣치-맥아들(Katch-McArdle) 식을 이용하는 것이다. 간략하게, 해리스-베네딕스 식은 우선 피험체의 기본 물질대사율(BMR)을 측정하고, 다음으로, 활동 수준에 대한 베이스를 조정하여 피험체의 TDEE를 제공한다. 예를 들어, 여성에 대한 BMR은 다음의 식에 따라 산출할 수 있다: BMRf = 65.51 + (9.563 x kg) + (1.850 x cm) - (4.676 x 연령). 남성에 대한 BMR은 다음의 식에 따라 산출할 수 있다: BMRm = 66.5 + (13.75 x kg) + (5.003 x cm) - (6.775 x 연령). 다음으로 BMR은 특정 활동 수준에 지정된 승수를 BMR에 곱하여 조정된다. 이하의 표는 이러한 승수의 예를 제공한다. 그 결과가 피험체의 TDEE이다.
운동 카테고리
TDEE
여성 남성
약간의 운동 또는 전혀안함 BMRf × 1.2 BMRm × 1.2
가벼운 운동 BMRf × 1.375 BMRm × 1.375
중간정도 운동 BMRf × 1.55 BMRm × 1.55
강렬한 운동 BMRf × 1.725 BMRm × 1.725
매우 강렬한 운동 BMRf × 1.9 BMRm × 1.9
캣치 & 아들(Katch & McArdle) 식은 피험체의 제지방량(LBM)을 기초로 한다. 예를 들어, BMR은 다음의 식에 따라 산출할 수 있다: BMR (남성 및 여성) = 370 + (21.6 x 체지방량(kg)). 캣치-아들러 식은 LBM를 고려하기 때문에, 이 단일 식은 남성 및 여성 둘 모두에 동등하게 적용된다. 다음으로 TDEE는 해리스-베네딕스 산출법에서 사용되는 활동 승수(상기 표 참조)를 이용해 측정한다.
분류
일반적으로, 피험체의 물질대사 유전자형은 단일 영양 카테고리 및 단일 운동 카테고리로 나누어진다. 따라서, 일부 구체예에 따라서, 피험체는 그들의 물질대사 유전자형을 기준으로 영양 카테고리 및 운동 카테고리로 분류된다. 예를 들어, 피험체는 다음의 6 카테고리 중 하나로 분류될 수 있다: 1) 지방 제한에 반응성 및 운동에 반응성; 2) 지방 제한에 반응성 및 운동에 낮은 반응성; 3) 탄수화물 제한에 반응성 및 운동에 반응성; 4) 탄수화물 제한에 반응성 및 운동에 낮은 반응성; 5) 지방 및 탄수화물 균형 및 운동에 반응성; 및 6) 지방 및 탄수화물 균형 및 운동에 낮은 반응성.
1) 지방 제한에 반응성 및 운동에 반응성: 이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체는 체내로 식이 지방을 보다 잘 흡수하고 물질대사는 느리다. 이들은 체중 증가 경향이 높다. 임상 연구들에 따르면 이들 피험체는 전체 식이 지방을 낮춤으로써 건강한 체중에 도달하는 것이 수월한 것으로 나타났다. 이들은 지방 감소, 칼로리 감소 식이를 수행하여 보다 성공적으로 체중을 감량할 수 있다. 또한, 이들은 저칼로리 식이 중에 포화 지방을 단일불포화 지방으로 교체하는 것이 유리하다. 임상 연구들은 또한 이와 같은 식이 변형들이 당 및 지방을 대사하는 신체 능력을 개선시킨다는 것을 보여주었다.
이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체는 육체 활동에 반응하여 체지방을 효율적으로 분해할 수 있다. 이들은 운동에 반응하여 유의하여 체중을 감량하는 경향이 있고 감량된 체중을 더 잘 유지한다. 이러한 피험체는 임의 수준의 증가된 활동 예컨대 적어도 가벼운 운동 또는 적어도 중간정도 운동으로 유리할 수 있다.
2) 지방 제한에 반응성 및 운동에 낮은 반응성: 이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체는 체내 식이 지방을 보다 잘 흡수하고 느리게 대사한다. 이들은 체중 증가 경향이 더 높다. 임상 연구들에 따르면 이들 피험체는 전체 식이 지방을 낮춤으로써 건강한 체중에 도달하는 것이 수월한 것으로 나타났다. 이들은 저감소, 저칼로리 식이를 수행하여 보다 성공적으로 체중을 감량할 수 있다. 또한, 이들은 저칼로리 식이 동안 포화 지방을 단일불포화 지방으로 교체하는 것이 유리하다. 임상 연구들은 또한 이와 같은 식이 변형들이 당 및 지방을 대사하는 신체 능력을 개선시킨다는 것을 보여주었다.
이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체는 대안적인 유전자 패턴을 갖는 피험체보다, 운동에 반응하여 에너지를 위한 체지방 분해가 덜 된다. 이들은 중간정도 운동으로 기대되는 것보다 체중 및 체지방 감소가 덜한 경향이 있다. 이들 피험체는 에너지 및 체중 감량을 위한 체지방 분해를 활성화시키기 위해 보다 많은 운동을 필요로 한다. 이들은 또한 체중을 줄이기 위해 일관적인 운동 프로그램을 유지해야만 한다.
3) 지방 제한에 반응성 및 운동에 반응성: 이 유전자 패턴을 갖는 피험체는 과도한 탄수화물 섭취량으로 인한 체중 증량에 보다 민감하다. 이들은 저칼로리 식이 동안 탄수화물 감소를 통한 체중 감량이 매우 성공적일 수 있다. 이 유전자 패턴을 갖는 피험체는 이들의 1일 탄수화물 섭취량이 전체 칼로리의 49%를 넘는 경우에 혈당 조절에 어려움을 가지며 비만이 쉽게 되는 경향이 있다. 탄수화물 감소는 혈당 조절을 최적화하고 추가의 체중 증량 위험성을 감소시키는 것으로 나타났다. 이들의 식이 포화 지방이 높고 단일불포화 지방이 낮으면, 체중 증량 위험성과 혈당 증가 위험성이 높아진다. 전체 칼로리를 제한하면서, 이들 피험체는 전체 탄수화물 섭취량을 제한하고 이들 식이의 지방 조성을 단일불포화 지방으로 전환하는 것이 유리할 수 있다.
이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체는 육체 활동에 반응하여 체지방을 효율적으로 분해할 수 있다. 이들은 유의한 체중 감량으로 운동에 반응하는 경향이 있고 감량된 체중을 더 잘 유지한다.
4) 지방 제한에 반응성 및 운동에 낮은 반응성: 이 유전자 패턴을 갖는 피험체는 과도한 탄수화물 섭취량에 의한 체중 증량에 보다 민감하다. 이들은 저칼로리 식이 동안 탄수화물 감소를 통해 체중을 보다 성공적으로 감량한다. 이 유전자 패턴을 갖는 피험체는 이들의 1일 탄수화물 섭취량이 전체 칼로리의 49%를 넘는 경우에 혈당 조절에 어려움을 가지며 비만이 쉽게 되는 경향이 있다. 탄수화물 감소는 혈당 조절을 최적화하고 추가의 체중 증량 위험성을 감소시키는 것으로 나타났다. 이들의 식이 포화 지방이 높고 단일불포화 지방이 낮으면, 체중 증량 위험성과 혈당 증가 위험성이 높아진다. 전체 칼로리를 제한하면서, 이들 피험체는 전체 탄수화물 섭취량을 제한하고 이들 식이의 지방 조성을 단일불포화 지방으로 전환하는 것이 유리할 수 있다.
이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체는 대안적인 유전자 패턴을 갖는 피험체보다, 운동에 반응하여 에너지를 위해 체지방를 분해를 덜한다. 이들은 중간정도 운동으로 기대보다 체중 및 체지방 감소가 덜한 경항이 있다. 이들 피험체는 에너지 및 체중 감량을 위한 체지방 분해를 활성화시키기 위해 보다 많은 운동을 필요로 한다. 이들은 또한 체중을 줄이기 위해 일관적인 운동 프로그램을 유지해야만 한다.
5) 지방 및 탄수화물의 균형 및 운동에 반응성: 이 유전자 패턴을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물 식이를 일관적으로 요구하지 않는 것으로 확인되었다. 이들 피험체에 있어서, 핵심 생체마커, 예컨대 체중, 체지방 및 혈장 지질 프로파일 등은 지방과 탄수화물이 균형을 이룬 식이에 훨씬 잘 반응한다. 체중 감량에 관심이 있고, 이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체를 위해서는, 칼로리를 제한한 균형 식이가 체중 감량을 촉진하고 체지방을 감소시키는 것으로 밝혀졌다.
이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체는 육체 활동에 반응하여 체지방을 효율적으로 분해할 수 있다. 이들은 유의한 체중 감량으로 운동에 반응하는 경향이 있고 감량된 체중을 더 잘 유지한다.
6) 지방 및 탄수화물의 균형 및 운동에 낮은 반응성: 이 유전자 패턴을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물 식이를 일관적으로 요구하지 않는 것으로 확인되었다. 이들 피험체에 있어서, 핵심 생체마커, 예컨대 체중, 체지방 및 혈장 지질 프로파일 등은 지방과 탄수화물이 균형을 이룬 식이에 훨씬 잘 반응한다. 체중 감량에 관심이 있고, 이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체를 위해서는, 칼로리를 제한한 균형 식이가 체중 감량을 촉진하고 체지방을 감소시키는 것으로 밝혀졌다.
이러한 유전자 패턴을 갖는 피험체는 대안적인 유전자 패턴을 갖는 피험체보다, 운동에 반응하여 에너지를 위해 체지방을 분해할 수 있는 것이 덜 하다. 이들은 중간정도 운동으로 기대되는 것보다 체중 및 체지방 감소가 덜한 경향이 있다. 이들 피험체는 에너지 및 체중 감량을 위한 체지방 분해를 활성화시키기 위해 보다 많은 운동을 필요로 한다. 이들은 또한 체중을 줄이기 위해 일관적인 운동 프로그램을 유지해야만 한다.
영양 및 운동 권고 외에도, 개인화된 치료/식이 요법은 또한 식이 보조제, 건강 보조제 또는 기능 식품에 대한 권고를 포함할 수도 있다. "기능 식품(nutraceutical)"은 그 영양상 혜택 이외에 추가적인 혜택을 제공하는 임의의 기능적 음식이다. 이 카테고리는 건강 음료, 다이어트 음료(예를 들어, Slimfast™ 등)를 비롯하여 스포츠 허브 및 다른 강화 음료를 포함할 수 있다.
키트
일부 구체예에 따라서, 시약(올리고뉴클레오티드, 염, 효소, 완충제 등) 및 키트 사용 설명서를 포함하는, 피험체의 물질대사 유전자형을 검출하기 위한 키트를 제공한다.
일부 구체예에 따라서, 키트는 이에 제한되는 것은 아니고, 타액 수집용 면봉을 포함한, 샘플 수집 수단, 수집된 샘플을 보관하기 위한 보관 수단, 및 운송 수단을 포함한다. 상기 키트는 샘플 수집법, 샘플 운송법 설명서, 및 샘플 DNA에서 검색된 유전자형 정보를 해석하기 위한 수단, 및 상기 정보를 치료/식이 또는 생활방법 권고로 해석하기 위한 수단이 포함된 CD, 또는 CD-ROM을 포함한다. 유전자형 패턴은 컴퓨터 네트워크 및 인터넷을 통해 저장, 전송 및 표시될 수 있다. 치료/식이 및 생활방식 권고는, 이에 제한되는 것은 아니고 본 발명에서 기술된 것을 포함한다.
대립유전자의 탐지
대립유전자 패턴, 다형성 패턴, 또는 일배체형 패턴은 1) 대립유전자에 혼성화할 수 있는 프로브 및 핵산 샘플간에 혼성화 반응 수행; 2) 대립유전자의 적어도 일부분을 서열분석; 또는 3) 대립유전자 또는 이의 단편(예를 들어, 엔도뉴클레아제 분해로 생성된 단편)의 전기영동 이동도 측정을 포함하는, 다양한 이용가능한 임의의 기법을 이용해 임의의 성분 대립유전자를 검출하여 확인할 수 있다. 대립유전자에 대해 경우에 따라 검출 단계 전에 증폭 단계를 수행할 수 있다. 바람직한 증폭 방법은 중합효소 연쇄 반응(PCR), 리가제 연쇄 반응(LCR), 가닥 치환 증폭법(SDA), 클로닝, 및 상기의 별법(예를 들어, RT-PCR 및 대립유전자 특이적 증폭법)으로 이루어진 군에서 선택된다. 증폭에 필요한 올리고뉴클레오티드는, 예를 들어, 관심 마커(PCR 증폭에 필요하다면)가 측접되거나 또는 마커가 직접 중첩(대립유전자 특이적 올리고뉴클레오티드(ASO) 혼성화에서처럼)되는, 물질대사 유전자 좌 내에서 선택될 수 있다. 특히 바람직한 구체예에서, 샘플은 혈관 질환 관련 대립유전자에 센서 또는 안티센스 서열의 5' 및 3'을 혼성화시키는 프라이머 세트와 혼성화되고, 이에 대해 PCR 증폭을 수행한다.
대립유전자는 또한 간접적으로, 예를 들어 DNA에 의해 코딩되는 단백질 생성물을 분석하여 검출할 수 있다. 예를 들어, 대상 마커가 돌연변이체 단백질을 번역하는 경우, 이 단백질은 임의의 다양한 단백질 검출법으로 검출할 수 있다. 이러한 방법은 예컨대 단백질이 절단, 연장, 폴딩 변화 또는 번역후 변형에 변화를 통해서 명백한 분자량에 변화가 일어난 경우, 크기 분획 등과 같은 생화학적 검사법 및 면역검출법을 포함한다.
고유한 인간 염색체 게놈 서열을 증폭하기 위한 프라이머를 디자인하기 위한 일반적인 가이드라인은 프라이머가 약 50℃ 이상의 융점을 갖는 것이며, 여기서 적절한 융점은 다음의 식을 이용해 추정할 수 있다: Tmelt =[2x(A 또는 T의 갯수)+4x(G 또는 C의 갯수)].
인간 다형성 유전자좌에서 특이적 대립유전자를 검출하기 위해 이용할 수 있는 많은 방법이 존재한다. 특이적 다형성 대립유전자를 검출하기 위해 바람직한 방법은, 부분적으로 다형성의 분자적 성질에 의존적이다. 예를 들어, 다형성 유전자좌의 다양한 대립유전자 형태는 DNA의 단일 염기쌍이 다를 수 있다. 이러한 단일 뉴클레오티드 다형성(또는 SNP)은 유전자 변이의 주요 기여인자로서, 공지된 모든 다형성 중 대략 80%가 포함되고, 인간 게놈 중 이의 밀도는 1,000 염기쌍 당 평균 1로 추정된다. SNP는 단지 2종의 다른 형태로 발생되는 가장 흔한 이중대립유전자이다(비록 DNA에 존재하는 4종의 다른 뉴클레오티드 염기에 상응하는, 최대 4개의 다른 SNP 형태가 이론적으로 가능하긴 하지만). 그럼에도, SNP는 다른 다형성보다 돌연변이적으로 보다 안정하여, 마커와 미지 변이체간 연관 불균형을 사용하여 질환 원인 돌연변이를 지도화하는 연관 연구에 적절하다. 또한, SNP는 전형적으로 단지 2 대립유전자만을 갖기 때문에, 이들은 길이 측정보다는 단순한 플러스/마이너스 분석법을 통해 유전자검사할 수 있어, 보다 손쉽게 자동조작할 수 있다.
피험체에서 특정 단일 뉴클레오티드 다형성 대립유전자의 존재를 검출하기 위해 다양한 방법을 이용할 수 있다. 이 분야의 진보로 정확하고, 손쉬우며, 저렴한 대량 SNP 유전자검사법이 제공되었다. 보다 최근에, 예를 들어 몇몇 새로운 기법이 보고되었는데, 동적 대립유전자-특이적 혼성화(DASH), 마이크로플레이트 어레이 사선 겔 전기영동법(MADGE), 파이로시퀀싱, 올리고뉴클레오티드-특이적 결찰법, TaqMan 시스템을 비롯하여 다양한 DNA "칩" 기법 예컨대 Affymetrix SNP 칩 등을 포함한다. 이들 방법은 대체로 PCR을 통한 표적 유전자 영역의 증폭을 필요로 한다. 새롭게 개발된 다른 방법들은, 침습성 절단 후 질량 분광분석 또는 고정화 패드록 프로브 및 롤링-서클 증폭을 통한 소형 신호 분자의 생성을 기초로하므로, 결국에는 PCR을 필요로 하지 않는다. 특이적 단일 뉴클레오티드 다형성을 검출하기 위한 당분야에 공지된 몇몇 방법을 이하에 요약하였다. 본 발명의 방법은 모든 이용가능한 방법을 포함하는 것으로 이해한다.
단일 뉴클레오티드 다형성 분석을 용이하게 하기 위한 몇몇 방법들이 개발되었다. 일 구체예에서, 단일 염기 다형성은 예를 들어 문헌 [Mundy, C. R. (U.S.특허 제4,656,127호)]에 개시된 특수화된 엑소뉴클레아제-내성 뉴클레오티드를 이용해 검출할 수 있다. 상기 방법에 따라서, 다형성 부위의 바로 3'의 대립유전자 서열에 상보적인 프라이머가 특정 동물 또는 인간에서 얻은 표적 분자에 혼성화되도록 한다. 존재하는 특정 엑소뉴클레아제-내성 뉴클레오티드 유도체에 상보적인 뉴클레오티드를 표적 분자 상의 다형성 부위가 포함하면, 그 유도체를 혼성화된 프라이머의 말단 상에 도입시키게 된다. 이러한 도입으로 프라이머는 엑소뉴클레아제에 대해 내성을 갖게 되어 검출이 가능해 진다. 샘플의 엑소뉴클레아제-내성 유도체의 정체는 알려져 있기 때문에, 프라이머가 엑소뉴클레아제에 내성이 된다는 발견은 표적 분자의 다형성 부위에 존재하는 뉴클레오티드가 반응에 사용된 뉴클레오티드 유도체에 상보적이라는 것을 밝혀주었다. 이 방법은 다량의 외부 서열 데이타를 결정할 필요가 없다는 장점을 갖는다.
본 발명의 다른 구체예에서, 용액-기반 방법이 다형성 부위의 뉴클레오티드 정체를 결정하는데 사용된다. [Cohen, D. et al. (프랑스 특허 제2,650,840호; PCT 공개특허 출원 WO91/02087)]. 미국 특허 제4,656,127호의 Mundy 방법에서처럼, 다형성 부위의 바로 3'에 인접한 대립유전자 서열에 상보적인 프라이머를 사용한다. 상기 방법은 표지된 디데옥시뉴클레오티드 유도체를 이용해 상기 부위의 뉴클레오티드 정체를 결정하는 것인데, 이 유도체가 다형성 부위의 뉴클레오티드에 상보적이면 프라이머의 말단 상에 도입된다.
Genetic Bit 분석법 또는 GBA™로 알려진, 다른 방법이 문헌 [Goelet, P. et al. (PCT 공개특허출원 WO92/15712)]에 기술되어 있다. Goelet, P. 등의 방법은 다형성 부위의 3' 서열에 상보적인 프라이머 및 표지된 종결인자의 혼합물을 이용한다. 도입되는 표지된 종결인자는 평가하는 표적 분자의 다형성 부위에 존재하는 뉴클레오티드에 의해서 결정되고, 이에 상보적이다. 문헌 [Cohen et al. (프랑스 특허 제2,650,840호; PCT 공개특허 출원 WO91/02087)]의 방법과 달리, Goelet, P. 등의 방법은 바람직하게는 불균질 상 분석법인데, 여기서는 프라이머 또는 표적 분자를 고체 상에 고정시킨다.
최근에, DNA의 다형성 부위를 분석하기 위한 몇몇 프라이머-가이디드 뉴클레오티드 도입 방법이 보고되었다: (Komher, J. S. et al., Nucl. Acids. Res. 17:7779-7784 (1989); Sokolov, B. P., Nucl. Acids Res. 18:3671 (1990); Syvanen, A.-C, et al., Genomics 8:684-692 (1990); Kuppuswamy, M. N. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (U.S.A) 88: 1143-1147 (1991); Prezant, T. R. et al., Hum. Mutat. 1: 159-164 (1992); Ugozzoli, L. et al., GATA 9:107-112 (1992); Nyren, P. et al., Anal. Biochem. 208: 171-175 (1993)). 상기 방법들은 이들이 모두 다형성 부위의 염기들을 식별하기 위해 표지된 데옥시뉴클레오티드를 도입하는 것을 기반으로 한다는 점에서 GBA™과 다르다. 이러한 방식에서, 신호는 도입되는 데옥시뉴클레오티드의 수에 비례하기 때문에, 동일한 뉴클레오티드 가닥(run)에서 발생하는 다형성은 그 가닥의 길이에 비례하는 신호를 발생시킬 수 있다(Syvanen, A.-C, et al., Amer. J. Hum. Genet. 52:46-59 (1993)).
단백질 번역의 미성숙 종결을 일으키는 돌연변이의 경우, 단백질 절단 검사(PTT)는 효율적인 진단 접근성을 제공한다(Roest, et. al., (1993) Hum. MoI. Genet. 2:1719-2 1; van der Luijt, et. al., (1994) Genomics 20:1-4). PTT의 경우, 초기에 RNA가 입수가능한 조직에서 단리되고 역전사되어, 목적하는 단편을 PCR로 증폭시킨다. 역전사 PCR 생성물을 이후 진핵생물 번역을 개시하기 위한 서열 및 RNA 중합효소 프로모터를 함유하는 프라이머를 이용해 네스티드 PCR 증폭하기 위한 주형으로 사용한다. 목적하는 영역이 증폭된 후, 프라이머에 도입된 고유한 모티프 덕분에 PCR 생성물의 순차적인 시험관내 전사 및 번역이 가능하다. 번역 생성물의 나트륨 도데실 설페이트-폴리아크릴아미드 겔 전기영동시, 절단된 폴리펩티드의 출현은 번역의 미성숙 종결을 야기한 돌연변이가 존재한다는 신호이다. 이러한 기법의 별법에서, DNA(RNA에 대립하여)는 목적하는 표적 영역이 단일 엑손에서 유래된 경우 PCR 주형으로서 사용된다.
임의의 세포 유형 또는 조직을 사용하여 본원에 기술된 진단법에 사용하기 위한 핵산 샘플을 얻을 수 있다. 바람직한 구체예에서, DNA 샘플은 체액, 예를 들어 공지된 방법(예를 들어, 정맥 천자)으로 얻은 혈액 또는 타액에서 채취한다. 다르게, 핵산 검사를 건조 샘플(예를 들어, 모발 또는 피부)에 대해 수행할 수 있다. RNA 또는 단백질을 사용하는 경우, 이용할 수 있는 세포 또는 조직은 목적하는 물질대사 유전자를 발현해야만 한다.
진단법은 또한 생검 또는 절제물로부터 얻는 환자 조직의 조직 절제부(고정 및/또는 동결)에 대해 직접 인 시츄로 수행할 수 있고, 그 결과 핵산 정제가 필요하지 않다. 핵산 시약을 이러한 인 시츄 방법의 프라이머 및/또는 프로브로서 사용할 수 있다(예를 들어, 문헌 [Nuovo, G. J., 1992, PCR in situ hybridization: protocols and applications, Raven Press, NY]을 참조한다).
주로 하나의 핵산 서열 검출에 초점을 맞추는 방법들 이외에도, 이러한 검출 계획에서 프로파일도 평가할 수 있다. 핑거프린트 프로파일을, 예를 들어 차등 디스플레이법, 노던 분석법 및/또는 RT-PCR을 이용해 생성시킬 수 있다.
바람직한 검출 방법은 돌연변이 또는 다형성 영역 주변에 약 5, 10, 20, 25 또는 30 뉴클레오티드를 가지며, 일배체형 또는 물질대사 유전자의 1 이상의 대립유전자의 영역과 중첩되는 프로브를 이용하는 대립유전자 특이적 혼성화법이다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 핵심 물질대사 유전자의 다른 대립유전자 변이체에 특이적으로 혼성화할 수 있는 몇몇 프로브를 고체상 지지체, 예를 들어 "칩"(최대 약 250,000 올리고뉴클레오티드를 보유할 수 있음)에 부착시킨다. 올리고뉴클레오티드는 리쏘그라피를 포함한, 다양한 방법으로 고체 지지체에 결합시킬 수 있다. "DNA 프로브 어레이"라고도 하는, 올리고뉴클레오티드를 포함하는 이들 칩을 이용한 돌연변이 검출 분석법이 예를 들어, 문헌 [Cronin et al. (1996) Human Mutation 7:244]에 기술되어 있다. 일 구체예에서, 칩은 유전자의 1 이상의 다형성 영역의 모든 대립유전자 변이체를 포함한다. 다음으로 상기 고체 상 지지체를 검사 핵산과 접촉시키고 특정 프로브와의 혼성화를 검출한다. 따라서, 1 이상의 유전자의 다양한 대립유전자 변이체의 정체를 간단한 혼성화 실험에서 확인할 수 있다.
이러한 기법들은 또한 분석 전에 핵산을 증폭하는 단계를 포함할 수 있다. 증폭법은 당분야의 숙련가에게 공지되어 있으며, 이에 제한되는 것은 아니나 클로닝, 중합효소 연쇄 반응법(PCR), 특정 대립유전자의 중합효소 연쇄 반응법(ASA), 리가제 연쇄 반응법(LCR), 네스티드 중합효소 연쇄 반응법, 자가 유지 서열 복제법(Guatelli, J. C. et al., 1990, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 1874-1878), 전사 증폭 시스템(Kwoh, D. Y. et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 1173-1177), 및 Q-베타 레플리카제법(Lizardi, P. M. et al., 1988, Bio/Technology 6: 1197)을 포함한다.
증폭 생성물은 크기 분석, 제한효소 분해 후 크기 분석, 반응 생성물 중 특이적 태깅된 올리고뉴클레오티드 검출, 대립유전자-특이적 올리고뉴클레오티드(ASO) 혼성화, 대립유전자 특이적 5' 엑소뉴클레아제 검출, 서열분석, 혼성화 등을 포함한, 다양한 방식으로 분석할 수 있다.
PCR 기반 검출 수단은 동시에 다수 마커의 복합 증폭을 포함할 수 있다. 예를 들어, 크기가 중복되지 않고 동시에 분석할 수 있는 PCR 생성물을 생성시키기 위한 PCR 프라이머를 선택하는 것은 당분야에 잘알려져 있다. 대안적으로, 다르게 표지화되어 각각 다르게 검출할 수 있는 프라이머를 사용하여 상이한 마커를 증폭시키는 것도 가능하다. 물론, 혼성화 기반 검출 수단은 샘플 내 복수 PCR 생성물을 달리 검출가능하게 한다. 복수 마커의 복합 분석을 가능하게 하는 다른 기법들이 당분야에 공지되어 있다.
단지 예시적인 구체예에서, 상기 방법은 (i) 환자로부터 세포 샘플을 수집하는 단계, (ii) 샘플 세포에서 핵산(예를 들어, 게놈, mRNA 또는 둘 모두)을 단리하는 단계, (iii) 혼성화 및 대립유전자의 증폭이 일어나는 조건 하에서 물질대사 유전자 또는 일배수체의 1 이상의 대립유전자와 특이적으로 5' 및 3' 혼성화하는 1 이상의 프라이머를 상기 핵산 샘플과 접촉시키는 단계, 및 (iv) 증폭 생성물을 검출하는 단계를 포함한다. 이들 검출 계획은 핵산 분자가 매우 소량 존재하는 경우 그러한 핵산 분자를 검출하는데 특히 유용하다.
피험체 분석의 바람직한 구체예에서, 물질대사 유전자 또는 일배수체의 대립유전자는 제한효소 절단 패턴 변화를 통해 확인한다. 예를 들어, 샘플 및 대조군 DNA를 단리, 증폭(선택적임)하고, 1 이상의 제한 엔도뉴클레아제로 분해하여, 단편 길이 크기를 겔 전기영동으로 측정한다.
또 다른 구체예에서, 당분야에 공지된 임의의 다양한 서열분석 반응을 사용하여 직접 대립유전자 서열을 분석할 수 있다. 예시적인 서열분석 반응은 문헌 [Maxim and Gilbert (1977) Proc. Natl Acad Sci USA 74:560 또는 Sanger et al (1977) Proc. Nat. Acad. Sci USA 74:5463)]에서 개발된 기법을 기반으로 하는 것들을 포함한다. 또한 질량 분광분석법에 의한 서열분석(예를 들어, 문헌 [PCT 공개특허출원 WO 94/16101; Cohen et al. (1996) Adv Chromatogr 36:127-162; 및 Griffin et al. (1993) Appl Biochem Biotechnol 38: 147-159]참조)을 포함하여, 피험체 분석(예를 들어, [Biotechniques (1995) 19:448)] 참조)을 수행할 때 임의의 다양한 자동화 서열분석법을 사용할 수 있다는 것을 고려한다. 일부 구체예에 있어서, 핵산 염기의 단지 1, 2 또는 3 염기 존재를 서열분석 반응에서 결정할 필요가 있는 것은 당분야의 숙련가에게는 자명하다. 예를 들어, 단지 하나의 핵산을 검출하는, A-트랙 등을 수행할 수 있다.
추가 구체예에서, 절단제(예컨대 뉴클레아제, 히드록실아민 또는 오스뮴 테트록시드 및 피페리딘 등)로부터의 보호법을 사용해 RNA/RNA 또는 RNA/DNA 또는 DNA/DNA 헤테로듀플렉스 내 미스매치 염기를 검출할 수 있다(Myers, et al. (1985) Science 230:1242). 일반적으로, "미스매치 절단"의 기법은 샘플과 야생형 대립유전자를 함유하는 (표지된) RNA 또는 DNA를 혼성화하여 형성된 헤테로듀플렉스를 제공하여 출발한다. 이중 가닥 듀플렉스를 예컨대 대조군과 샘플 가닥 간의 염기쌍 미스매치로 인해 존재하게 되는 듀플렉스의 단일 가닥 영역을 절단하는 제제로 처리한다. 예를 들어, RNA/DNA 듀플렉스는 RNase로 처리할 수 있고 DNA/DNA 하이브리드는 S1 뉴클레아제로 처리하여 미스매치된 영역을 효소 분해한다. 다른 구체예에서, DNA/DNA 또는 RNA/DNA 듀플렉스는 미스매치된 영역을 분해하기 위해 히드록실아민 또는 오스뮴 테트록시드로 처리될 수 있으며 피페리딘으로 처리될 수 있다. 미스매치된 영역을 분해한 후, 얻어진 물질을 이후 변성 폴리아크릴아미드 겔 상에서 크기에 따라 분리하여 돌연변이 부위를 결정한다. 예를 들어, 문헌 [Cotton et al (1988) Proc. Natl Acad Sci USA 85:4397; 및 Saleeba et al (1992) Methods Enzymol. 217:286-295.]을 참조한다. 바람직한 구체예에서, 대조군 DNA 또는 RNA는 검출을 위해 표지화될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 미스매치 절단 반응은 이중 가닥 DNA 내 미스매치된 염기쌍을 인식하는 1 이상의 단백질("DNA 미스매치 복구" 효소라고 함)을 적용한다. 예를 들어, 이.콜라이(E.coli)의 mutY 효소는 G/A 미스매치에서 A를 절단하며 HeLa 세포 유래의 티미딘 DNA 글리코실라제는 G/T 미스매치에서 T를 절단한다(Hsu et al. (1994) Carcinogenesis 15: 1657-1662). 예시적인 구체예에 따라서, 물질대사 유전자 좌 일배수체형의 대립유전자를 기준으로 한 프로브는 검사 세포(들)에서 얻은 cDNA 또는 다른 DNA 생성물에 혼성화된다. 이 듀플렉스는 DNA 미스매치 복수 효소로 처리하고, 절단 생성물을, 있다면 전기영동 프로토콜 등으로 검출할 수 있다.예를 들어, U.S. 특허 제5,459,039호를 참조한다.
다른 구체예에서, 전기영동 이동성 변경을 이용해 물질대사 유전자 좌 대립유전자를 확인하게 된다. 예를 들어, 단일 가닥 입체형태 다형성(SSCP)을 이용해 돌연변이체와 야생형 핵산 간 전기영동 이동성의 편차를 검출할 수 있다(Orita et al. (1989) Proc Natl. Acad. Sci USA 86:2766, Cotton (1993) Mutat Res 285:125-144; 및 Hayashi (1992) Genet Anal Tech Appl 9:73-79). 샘플 및 대조군 물질대사 유전자좌 대립유전자의 단일 가닥 DNA 단편을 변성시키고 재생되도록 한다. 단일 가닥 핵산의 2차 구조는 서열에 따라 다양하며, 전기영동 이동성에 일어난 변화는 단일 염기 변화일지라도 검출가능하다. DNA 단편을 표지화하거나 또는 표지된 프로브를 이용해 검출할 수 있다. 분석법의 감도는 (DNA 보다는) RNA를 이용해 향상시킬 수 있는데, 이 경우 2차 구조가 서열 변화에 더 민감하다. 바람직한 구체예에서, 상기 피험체 방법은 전기영동 이동성 변화를 기준으로 이중 가닥 헤테로듀플렉스 분자를 분리하기 위해 헤테로듀플렉스 분석법을 이용한다(Keen et al. (1991) Trends Genet 7:5).
또 다른 구체예에서, 변성제를 농도 구배로 함유하는 폴리아크릴아미드 겔에서 대립유전자의 이동성을 변성 농도구배 겔 전기영동법(DGGE)을 이용해 분석하였다(Myers et al. (1985) Nature 313:495). DGGE를 분석법으로 사용할 경우, 예를 들어 PCR을 통해 대략 40 bp의 고융점 GC-풍부 DNA의 GC 클램프를 부가하여, DNA가 완전하게 변성되지 않는 것을 보장하면서 변형시킨다. 추가 구체예에서, 온도 구배를 변성제 농도 구배 대신 사용하여 대조군 및 샘플 DNA의 이동성에 있어 차이를 확인한다(Rosenbaum and Reissner (1987) Biophys Chem 265:12753).
대립유전자를 검출하는 다른 기법의 예는, 이에 제한되는 것은 아니고, 선택적 올리고뉴클레오티드 혼성화, 선택적 증폭법, 또는 선택적 프라이머 연장법을 포함한다. 예를 들어, 올리고뉴클레오티드 프라이머는 알려진 돌연변이 또는 뉴클레오티드 차이점(예를 들어, 대립유전자 변이체내)을 중심에 위치시킨 후 완전한 매치가 존재할 경우에만 혼성화되는 조건 하에서 표적 DNA와 혼성화시킨다(Saiki et al. (1986) Nature 324: 163); Saiki et al (1989) Proc. Natl Acad. Sci USA 86:6230). 이러한 대립유전자 특이적 올리고뉴클레오티드 혼성화법은 올리고뉴클레오티드가 PCR 증폭된 DNA에 혼성화되는 경우 반응 당 1 돌연변이 또는 다형성 영역을 검사하기 위해서 또는 올리고뉴클레오티드를 혼성화 멤브레인에 부착시키고 표지된 표적 DNA와 혼성화시키는 경우 다수의 상이한 돌연변이 또는 다형성 영역을 검사하기 위해 사용된다.
대안적으로, 선택적 PCR 증폭에 의존적인 대립유전자 특이적 증폭법을 본 발명과 함께 사용할 수 있다. 특이적 증폭을 위한 프라이머로서 사용되는 올리고뉴클레오티드는 목적하는 다형성 영역 또는 돌연변이를 분자의 중심(이때 증폭은 차등 혼성화에 의존적임)(Gibbs et al (1989) Nucleic Acids Res. 17:2437- 2448)에 보유하거나 또는 한 프라이머의 바로 3' 말단에 보유할 수 있는데 이 경우 적절한 조건 하에서, 미스매치가 중합효소 연장을 방해하거나, 또는 감소시킬 수 있다(Prossner (1993) Tibtech 11:238). 또한, 절단-기반 검출을 할 수 있도록 돌연변이 영역에 신규한 제한효소 부위를 도입시키는 것이 바람직하다(Gasparini et al (1992) MoI. Cell Probes 6:1). 일정 구체예에서 증폭은 또한 증폭용 Taq 리가제를 이용해 수행할 수 있을 것으로 기대된다(Barany (1991) Proc. Natl. Acad. Sci USA 88: 189). 이 경우, 결찰은 서열의 3' 및 5' 말단에 완벽한 매치가 존재하는 경우에만 일어나게 되어서, 증폭 존재 또는 부재를 검토하여 특정 부위에서 기지 돌연변이의 존재를 검출하는 것이 가능해 진다.
다른 구체예에서, 대립유전자 변이체의 확인은 미국 특허 제4,998,617호 및 문헌 [Landegren, U. et al. ((1988) Science 241 :1077-1080]에 기술된 바와 같이, 올리고뉴클레오티드 결찰 분석법을 이용해 수행한다. OLA 프로토콜은 단일 가닥 표적의 인접 서열과 혼성화될 수 있도록 디자인된 2종의 올리고뉴클레오티드를 이용한다. 이 올리고뉴클레오티드 중 하나는 분리 마커, 예를 들어, 비오틴화된 마커에 결합되고, 나버지는 검출가능하게 표지화된다. 정확하게 상보적인 서열이 표적 분자에 존재할 경우, 올리고뉴클레오티드들은 혼성화되어 그들 말단이 인접하게되고, 결찰 기질을 생성시킨다. 다음으로, 결찰은 아비딘, 또는 다른 비오틴 리간드를 이용해 표지된 올리고뉴클레오티드를 회수할 수 있게 한다. Nickerson, D. A. 등은 PCR 및 OLA의 특성을 조합한 핵산 검출 방법을 기술하였다(Nickerson, D. A. et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:8923-27). 이 방법에서는, PCR을 사용하여 표적 DNA를 기하급수적으로 증폭시키고, 이후 OLA를 이용해 검출한다.
이 OLA 방법을 기초로 하는 몇몇 기법이 개발되었고 물질대사 유전자 좌 일배수체의 대립유전자를 검출하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,593,826호는 포스포르아미데이트 연결부를 갖는 접합체를 형성하도록 5'-인산화 올리고뉴클레오티드 및 3'-아미노 기를 갖는 올리고뉴클레오티드를 이용하는 OLA를 개시하고 있다. 문헌 [Tobe et al. (1996) Nucleic Acids Res 24: 3728]에 기술된 OLA의 다른 별법에서, PCR과 조합된 OLA는 단일 마이크로타이터 웰에서 2종의 대립유전자를 검사가능하게 한다. 고유한 햅텐, 즉 디그옥시게닌 및 플루오레세인 등으로 대립유전자-특이적 프라이머 각각을 표지화하여, 각 OLA 반응을 상이한 효소 리포터, 알칼리 포스파타제 또는 홀스래디쉬 퍼옥시다제로 표지된 햅텐 특이적 항체를 이용해 검출할 수 있다. 이 시스템은 2종의 상이한 색상을 생성시키는 고처리량 포맷을 이용해 2종의 대립유전자를 검출할 수 있게 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 상기 기술한 분석법을 수행하기 위한 키트를 특징으로 한다. 일부 구체예에 따라서, 본 발명의 키트는 1 이상의 물질대사 유전자에 대해 피험체의 유전자형을 결정하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 상기 키트는 또한 핵산 샘플 수집 수단을 포함할 수 있다. 상기 키트는 또한 양성 또는 음성 또는 표준 대조군 샘플 및/또는 결과를 평가하기 위한 알고리즘 디바이스, 및 DNA 증폭 시약, DNA 중합효소, 핵산 증폭 시약, 제한효소, 완충제, 핵산 샘플링 디바이스, DNA 정제 디바이스, 데옥시뉴클레오티드, 올리고뉴클레오티드(예를 들어, 프로브 및 프라이머) 등을 포함하는 추가의 시약 및 성분을 함유할 수 있다.
이 키트에서 사용하기 위해, 올리고뉴클레오티드는 임의의 다양한 천연 및/또는 합성 조성물 예컨대 합성 올리고뉴클레오티드, 제한효소 단편, cDNA, 합성 펩티드 핵산(PNA) 등일 수 있다. 분석 키트 및 방법은 또한 분석 시 용이한 확인이 가능하도록 표지된 올리고뉴클레오티드를 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 표지의 예는 방사능표지, 효소, 형광발광 화합물, 스트렙타비딘, 아비딘, 비오틴, 자성 부분, 금속 결합 부분, 항원 또는 항체 부분 등을 포함한다.
상기 기술한 바와 같이, 대조군은 양성 또는 음성 대조군일 수 있다. 또한, 대조군 샘플은 적용되는 대립유전자 검출 기법의 양성(또는 음성) 생성물을 함유할 수 있다. 예를 들어, 대립유전자 검출 기법이 PCR 증폭 후, 크기 분획을 수행하는 것인 경우, 대조군 샘플은 적절한 크기의 DNA 단편을 포함할 수 있다. 유사하게, 대립유전자 검출 기법이 돌연변이된 단백질의 검출을 포함하는 경우에는, 대조군 샘플은 돌연변이된 단백질 샘플을 포함할 수 있다. 그러나, 대조군 샘플은 검사하려는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 대조군은 게놈 DNA 샘플 또는 물질대사 유전자의 클로닝 부분일 수 있다. 그러나, 바람직하게, 대조군 샘플은 검사하려는 샘플이 게놈 DNA인 경우에 고도로 정제된 게놈 DNA 샘플이다.
상기 키트에 존재하는 올리고뉴클레오티드는 목적하는 영역의 증폭, 또는 대상 마커에 대한 직접 대립유전자 특이적 올리고뉴클레오티드(ASO) 혼성화에 사용될 수 있다. 따라서, 올리고뉴클레오티드는 목적하는 마커에 측접하거나(PCR 증폭에 필요하기 때문) 또는 마커와 직접 중첩(ASO 혼성화에서 처럼)될 수 있다.
본원에 기술된 분석법 및 키트를 이용해 얻은 정보(단독으로 또는 골관절염의 원인이 되는 다른 유전 결합 또는 환경 요인에 대한 정보와 함께)는 무증상 피험체가 특정 질환 또는 병태가 있거나 또는 발병될 가능성이 있는지 결정하는데 유용하다. 또한, 상기 정보는 질환 또는 병태의 발병 또는 진행을 예방하기 위한 보다 개인화된 접근법을 가능하게 한다. 예를 들어, 상기 정보는 임상의가 질환 또는 병태의 분자적 원리를 다루는 요법을 보다 효율적으로 처방할 수 있게 한다.
상기 키트는 또한, 경우에 따라 DNA 샘플링 수단을 포함할 수 있다. DNA 샘플링은 당분야의 숙련가에게 공지되어 있으며, 이에 제한되는 것은 아니고, 예컨대 여과지, AmpliCard™(University of Sheffield, Sheffield, England SlO 2JF; Tarlow, J W, et al, J. of Invest. Dermatol. 103:387-389 (1994)) 등; DNA 정제 시약 예컨대 Nucleon™ 키트, 용해 완충액, 프로테아제 용액 등; PCR 시약, 예컨대 10x 반응 완충액, 열안정 중합효소, dNTP 등; 및 대립유전자 검출 수단 예컨대 HinfI 제한효소, 대립유전자 특이적 올리고뉴클레오티드, 건조 혈액으로부터 네스티드 PCR을 위한 축퇴성 올리고뉴클레오티드 등을 포함한다.
본 발명의 다른 구체예는 일정 식이 및/또는 활동도에 대한 반응도 경향을 검출하기 위한 키트에 관한 것이다. 이 키트는 물질대사 유전자 좌 또는 일배체형의 1 이상의 대립유전자의 5' 및 3'에 혼성화되는 5' 및 3' 올리고뉴클레오티드를 포함한, 1 이상의 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다. PCR 증폭 올리고뉴클레오티드는, 후속 분석에 용이한 크기의 PCR 생성물을 생성시키기 위해, 25 내지 2500 염기쌍이 떨어져서, 바람직하게는 약 100 내지 약 500 염기쌍이 떨어져서 혼성화되어야 한다. 하기 표 5는 포함된 본 발명의 진단법에 사용하기 특히 바람직한 프라이머를 열거한 것이다.
Figure pct00001
본 발명의 방법에 의해 물질대사 유전자 다형성 대립유전자를 증폭하고 검출하는데 사용하기 위한 추가의 올리고뉴클레오티드의 디자인은 인간 FABP2 유전자좌를 포함하는 인간 염색체 4q28-q31의 최신 서열 정보 및 이 유전자좌에 대해 입수가능한 최신 인간 다형성 정보를 입수할 수 있는 덕분에 용이해졌다. 물질대사 유전자 내 인간 다형성의 검출을 위해 적절한 프라이머는 이러한 서열 정보 및 프라이머 서열의 디자인 및 최적화를 위해 당분야에 공지된 표준 방법을 이용해 손쉽게 디자인할 수 있다. 이러한 프라이머 서열의 최적 디자인은, 예를 들어 시판되는 프라이머 선택 프로그램 예컨대 Primer 2.1, Primer 3 또는 GeneFisher 등을 통해 수행할 수 있다(이하 참조: Nicklin M. H. J., Weith A. Duff G. W., "A Physical Map of the Region Encompassing the Human Interleukin-1α, interleukin-1β, and Interleukin-1 Receptor Antagonist Genes" Genomics 19: 382 (1995); Nothwang H. G., et al. "Molecular Cloning of the Interleukin-1 gene Cluster: Construction of an Integrated YAC/PAC Contig and a partial transcriptional Map in the Region of Chromosome 2ql3" Genomics 41: 370 (1997); Clark, et al. (1986) Nucl. Acids. Res., 14:7897-7914 [published erratum appears in Nucleic Acids Res., 15:868 (1987) and the Genome Database (GDB) project).
다른 측면에서, 본 발명은 상기 기술한 분석법을 수행하기 위한 키트를 특징으로 한다. 일부 구체예에 따라, 본 발명의 키트는 1 이상의 물질대사 유전자에 대해 피험체의 유전자형을 결정하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 상기 키트는 또한 핵산 샘플 수집 수단을 포함할 수 있다. 상기 키트는 또한 양성 또는 음성 또는 표준 대조군 샘플 및/또는 결과를 평가하기 위한 알고리즘 디바이스, 및 DNA 증폭 시약, DNA 중합효소, 핵산 증폭 시약, 제한효소, 완충제, 핵산 샘플링 디바이스, DNA 정제 디바이스, 데옥시뉴클레오티드, 올리고뉴클레오티드(예를 들어, 프로브 및 프라이머) 등을 포함하는 추가의 시약 및 성분을 함유할 수 있다.
이 키트에서 사용하기 위해, 올리고뉴클레오티드는 임의의 다양한 천연 및/또는 합성 조성물 예컨대 합성 올리고뉴클레오티드, 제한효소 단편, cDNA, 합성 펩티드 핵산(PNA) 등일 수 있다. 분석 키트 및 방법은 또한 분석 시 용이한 확인이 가능하도록 표지된 올리고뉴클레오티드를 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 표지의 예는 방사능표지, 효소, 형광발광 화합물, 스트렙타비딘, 아비딘, 비오틴, 자성 부분, 금속 결합 부분, 항원 또는 항체 부분 등을 포함한다. 상기 기술한 바와 같이, 대조군은 양성 또는 음성 대조군일 수 있다.
또한, 대조군 샘플은 적용되는 대립유전자 검출 기법의 양성(또는 음성) 생성물을 함유할 수 있다. 예를 들어, 대립유전자 검출 기법이 PCR 증폭 후, 크기 분획을 수행하는 경우, 대조군 샘플은 적절한 크기의 DNA 단편을 포함할 수 있다. 유사하게, 대립유전자 검출 기법이 돌연변이된 단백질의 검출을 포함하는 경우에는, 대조군 샘플은 돌연변이된 단백질 샘플을 포함할 수 있다. 그러나, 대조군 샘플은 검사하려는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 대조군은 게놈 DNA 샘플 또는 물질대사 유전자의 클로닝 부분일 수 있다. 그러나, 바람직하게, 대조군 샘플은 검사하려는 샘플이 게놈 DNA인 경우에 고도로 정제된 게놈 DNA 샘플이다.
상기 키트에 존재하는 올리고뉴클레오티드는 목적하는 영역의 증폭, 또는 대상 마커에 대한 직접 대립유전자 특이적 올리고뉴클레오티드(ASO) 혼성화에 사용될 수 있다. 따라서, 올리고뉴클레오티드는 목적하는 마커에 측접하거나(PCR 증폭에 필요하기 때문) 또는 마커와 직접 중첩(ASO 혼성화에서 처럼)될 수 있다.
본원에 기술된 분석법 및 키트를 이용해 얻은 정보(단독으로 또는 골관절염의 원인이 되는 다른 유전 결합 또는 환경 요인에 대한 정보와 함께)는 무증상 피험체가 특정 질환 또는 병태가 있거나 또는 발병될 가능성이 있는지 결정하는데 유용하다. 또한, 상기 정보는 질환 또는 병태의 발병 또는 진행을 예방하기 위한 보다 개인화된 접근법을 가능하게 한다. 예를 들어, 상기 정보는 임상의가 질환 또는 병태의 분자적 원리를 다루는 요법을 보다 효율적으로 처방할 수 있게 한다.
상기 키트는 또한, 경우에 따라 DNA 샘플링 수단을 포함할 수 있다. DNA 샘플링은 당분야의 숙련가에게 공지되어 있으며, 이에 제한되는 것은 아니고, 예컨대 여과지, AmpliCard™(University of Sheffield, Sheffield, England SlO 2JF; Tarlow, J W, et al, J. of Invest. Dermatol. 103:387-389 (1994)) 등; DNA 정제 시약 예컨대 Nucleon™ 키트, 용해 완충액, 프로테아제 용액 등; PCR 시약, 예컨대 10x 반응 완충액, 열안정 중합효소, dNTP 등; 및 대립유전자 검출 수단 예컨대 HinfI 제한효소, 대립유전자 특이적 올리고뉴클레오티드, 건조 혈액으로부터 네스티드 PCR을 위한 축퇴성 올리고뉴클레오티드 등을 포함한다.
정의
달리 정의하지 않으면, 본원에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 분야의 숙련가가 통상 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기술된 것과 동일하거나 균등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 검사에 사용될 수 있지만, 적절한 방법 및 재료는 이하에 기술된 것이다. 본원에서 언급하는 모든 공개물, 특허출원, 특허 및 다른 참조문헌은 전체로 참조하여 포함시킨다. 분쟁이 있는 경우, 정의를 포함하여, 본 명세서를 관리하게 된다. 또한, 물질, 방법 및 실시예는 단지 설명을 위한 것이고 제한하려는 의도는 없다. 본 발명의 다른 특징 및 장점을 하기 상세한 설명 및 청구항에 기술한다.
본원에 기술된 구체예의 이해를 돕기 위한 목적으로, 바람직한 구체예를 참조하며 특수 언어를 사용해 이를 설명한다. 본원에 사용된 용어는 특정 구체예를 설명하려는 목적일 뿐이며, 본 발명의 범주를 한정하려는 의도가 아니다. 본원 전반에 걸쳐 사용되는, 단수형은 달리 분명하게 지시하지 않으면 복수형을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "조성물"은 하나의 조성물뿐만 아니라, 복수의 이 조성물을 포함하는 의미이고, "치료제"는 하나 이상의 치료 및/또는 약학 제제 및 당분야의 숙련가에게 공지된 이의 균등물 등을 의미하는 것이다.
용어 "대립유전자"는 다른 다형성 영역에서 발견되는 다른 서열 변이체를 의미한다. 서열 변이체는 제한없이, 삽입, 결실 또는 치환을 포함한, 단일 또는 복수 염기 변화일 수 있거나, 또는 다양한 수의 서열 반복일 수 있다.
용어 "대립유전자 패턴"은 1 이상의 다형성 영역에서 대립유전자 또는 대립유전자들의 정체를 의미한다. 예를 들어, 대립유전자 패턴은 PPARG (rs1801282) 대립유전자 1에 대한 바와 같이, 다형성 부위에서 단일 대립유전자로 구성될 수 있다. 대안적으로, 대립유전자 패턴은 단일 다형성 부위에서 동형접합 또는 이형접합 상태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, PPARG (rs1801282) 대립유전자 2.2는 제2 대립유전자의 2 카피가 존재하고 동형접합 PPARG (rs1801282) 대립유전자 2 상태에 해당되는 대립유전자 패턴이다. 다르게, 대립유전자 패턴은 하나보다 많은 다형성 부위에서 대립유전자의 정체로 구성될 수 있다.
용어 "대조군" 또는 "대조군 샘플"은 적용되는 검출법에 적절한 임의의 샘플을 의미한다. 대조군 샘플은 검사하려는 물질 또는 적용되는 대립유전자 검출법의 생성물을 포함할 수 있다. 또한, 대조군은 양성 또는 음성 대조군일 수 있다. 예를 들어, 대립유전자 검출 기법이 PCR 증폭 후, 크기 분획을 후속하는 경우, 대조군 샘플은 적절한 크기의 DNA 단편을 포함할 수 있다. 유사하게, 대립유전자 검출 기법이 돌연변이된 단백질의 검출을 포함하는 경우에는, 대조군 샘플은 돌연변이 단백질 샘플을 포함할 수 있다. 그러나, 대조군 샘플은 검사하려는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 대조군은 1 이상의 물질대사 유전자를 함유하는 클로닝 부분 또는 게놈 DNA 샘플일 수 있다. 그러나, 검사하려는 샘플이 게놈 DNA인 경우, 그 대조군 샘플은 바람직하게 고도로 정제된 게놈 DNA 샘플이다.
어구 "유전자의 파괴" 및 "표적화 파괴" 또는 임의의 유사 어구는 야생형 유전자 카피와 비교하여 세포 내 그 유전자의 발현을 방지하기 위한 천연 DNA 서열의 부위 특이적 중단을 의미한다. 이러한 중단은 유전자에 결실, 삽입 또는 변형, 또는 이의 임의 조합을 통해 일으킬 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "일배수체(hyplotype)"는 통계적으로 유의한 수준(Pcorr <0.05)으로 그룹(연관 불균형으로 존재함)으로서 함께 유전되는 대립유전자 세트를 의미하려는 것이다. 본원에 사용되는 어구, "물질대사 일배수체"는 물질대사 유전자 좌의 일배수체를 의미한다.
"고위험성"은 특정 다형성 대립유전자를 보유하지 않는 개체군 구성원에서 질환 또는 병태가 발생하는 빈도와 비교시, 특정 다형성 대립유전자를 보유하는 피험체에서 질환 또는 병태가 발생하는 빈도가 통계적으로 보다 높음을 의미한다.
핵산, 예컨대 DNA 또는 RNA에 대해 본원에 사용되는 용어 "단리된"은 이 거대분자의 천연 공급원에 존재하는, 각각 다른 DNA 또는 RNA로부터 분리된 분자를 의미한다. 본원에 사용되는 용어 "단리된"은 또한 재조합 DNA 기법으로 생성시 세포 물질, 바이러스 물질 또는 세포 배양물, 또는 화학 합성시 화학 전구체 또는 다른 화합물 등이 실질적으로 없는 핵산 또는 펩티드를 의미한다. 또한, "단리된 핵산"은 단편으로서 천연적으로 발생하지 않고 천연 상태에서는 발견되지 않는 핵산 단편을 포함하는 것을 의미한다. 용어 "단리된"은 또한 다른 세포 단백질로부터 단리된 폴리펩티드를 의미하고 정제 및 재조합 폴리펩티드 둘 모두를 포함시키는 의미이다.
"연관 불균형"은 주어진 대조 개체군에서 각 대립유전자의 개별 발생 빈도에서 예상되는 것보다 높은 빈도의 2 대립유전자의 공동유전성을 의미한다. 독립적으로 유전되는 2 대립유전자에 대해 예상되는 발생 빈도는 제1 대립 유전자의 빈도와 제2 유전자의 빈도를 곱한 것이다. 예상되는 빈도로 함께 발생되는 대립유전자를 "연관 불균형"이라고 한다. 연관 불균형의 원인은 불분명하다. 이는 일정 대립유전자 조합에 대한 선택에 기인하거나 또는 유전적으로 이종성 개체군의 최근 혼합에 의한 것일 수 있다. 또한, 질환 유전자와 매우 밀접하게 연결된 마커의 경우, 질환 유전자와 대립유전자(또는 연결된 대립유전자 군)의 연관성은, 최근 과거에 질환 돌연변이가 발생되어서, 특정 염색체 영역에서 재조합 사건을 통해 평형을 이룰만큼 충분한 시간이 경과되지 않은 경우에 예상된다. 1 이상의 대립유전자를 포함하는 대립유전자 패턴을 언급하는 경우에, 제1 대립유전자 패턴은, 제1 대립유전자 패턴을 포함하는 모든 대립유전자가 제2 대립 유전자 패턴의 1 이상의 대립유전자와 연관 불균형인 경우에 제2 대립유전자 패턴과 연관 불균형이다.
용어 "마커"는 피험체 간에 다양하게 알려진 게놈 내 서열을 의미한다.
"돌연변이된 유전자" 또는 "돌연변이" 또는 "기능성 돌연변이"는 돌연변이된 유전자를 갖지 않는 피험체에 대해서 돌연변이된 유전자를 갖는 피험체의 표현형을 변경시킬 수 있는, 유전자의 대립유전자 형태를 의미한다. 돌연변이에 의해 변경된 표현형은 일정 제제를 통해 정정되거나 또는 상쇄될 수 있다. 피험체가 변경된 표현형을 갖게하는 이 돌연변이에 대해 동형접합이어야 하는 경우, 이 돌연변이를 열성이라고 한다. 돌연변이된 유전자의 1 카피가 피험체의 표현형을 변경시키는데 충분하면, 이 돌연변이는 우성이라고 한다. 피험체가 돌연변이된 유전자의 1 카피를 가지며 동형접합 및 이형접합 피험체(그 유전자에 대해) 사이의 중간 표현형을 갖는 경우, 그 돌연변이를 공우성이라고 한다.
본원에서 사용되는 용어 "핵산"은 폴리뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드 예컨대 데옥시리보핵산(DNA), 적절한 경우에는, 리보핵산(RNA)를 의미한다. 이 용어는 또한 균등물로서, 뉴클레오티드 유사체(예를 들어, 펩티드 핵산)으로 만들어진 RNA 또는 DNA의 유사체 및 기술된 구체예에 적용가능한 바와 같이, 단일(센스 또는 안티센스) 및 이중 가닥 폴리뉴클레오티드를 포함하는 것으로 이해해야 한다.
용어 "다형성"은 1 이상의 유전자 형태 또는 이의 부분(예를 들어, 대립유전자 변이체)의 공동존재를 의미한다. 2 이상의 다른 형태, 즉 2 이상의 다른 핵산 서열이 존재하는 유전자의 부분을 "유전자의 다형성 영역"이라고 한다. 유전자의 다형성 영역에서 특정 유전자 서열이 대립유전자이다. 다형성 영역은 상이한 대립유전자에서 그 정체(identity)가 다른, 단일 뉴클레오티드일 수 있다. 다형성은 또한 수 뉴클레오티드 길이일 수 있다.
용어 "질환에 대한 경향", 또는 질환에 대한 "소인" 또는 "감수성" 또는 임의의 유사 어구는, 일정 대립유전자가 특정 질환(예를 들어, 혈관 질환)이 발생하는 피험체의 발병과 연관되거나 또는 발병의 전조가 되는 것으로 밝혀진 것을 의미한다. 따라서 대립유전자는 건강한 피험체와 비교하여 질환이 있는 피험체에서 빈도가 지나치게 많다. 그에 따라, 이들 대립유전자를 사용하여 전증상 또는 전질환 피험체에서도 질환을 예측할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "특이적으로 혼성화하다" 또는 "특이적으로 검출하다"는 샘플 핵산의 대략 6 이상의 뉴클레오티드에 혼성화되는 핵산 분자의 능력을 의미한다.
"전사 조절 서열"은 DNA 서열, 예컨대 단백질 코딩 서열의 전사를 유도하거나 제어하고, 이 코딩 서열에 작동적으로 연결된, 개시 신호, 인핸서 및 프로모터 등을 언급하기 위해 명세서 전반에서 사용되는 총칭 용어이다.
용어 "벡터"는 이에 연결된 다른 핵산을 수송할 수 있는 핵산 분자를 의미한다. 바람직한 벡터의 한 유형은 에피솜인데, 이는 염색체외 복제될 수 있는 핵산이다. 바람직한 벡터는 이와 연결된 핵산의 자발적인 복제 및/또는 발현이 가능한 것이다. 벡터가 작동적으로 연결된 유전자의 발현을 지정할 수 있는 벡터를 "발현 벡터"라고 한다. 대체로, 재조합 DNA법에서 사용되는 발현 벡터를 흔히 "플라스미드"라고 하는데 플라스미드는 원형 이중가닥 DNA 루프를 의미하고, 이들 벡터 형태는 염색체에 결합하지 않는다. 본 명세서에서, "플라스미드" 및 "벡터"는 플라스미드가 가장 통상적으로 사용되는 벡터 형태이므로 상호교환적으로 사용된다. 그러나, 본 발명은 균등한 기능을 제공하고 이하 당분야에서 알려지는 발현 벡터의 다른 형태도 포함시키고자 한다.
용어 "야생형 대립유전자"는 피험체에 2 카피가 존재시 야생형 표현형을 일으키는 유전자의 대립유전자를 의미한다. 유전자 내 일정 뉴클레오티드 변화가 이러한 뉴클레오티드 변화를 갖는 유전자의 2 카피를 갖는 피험체의 표현형에 영향을 주지않을 수 있으므로, 특정 유전자에 대해 몇몇 상이한 야생형 대립유전자가 존재할 수 있다.
이하 실시예는 본 발명의 방법 및 조성물을 설명하려는 것이고, 이에 제한되는 것이 아니다. 당분야에 자명하고 치료법에서 정상적으로 마주하는 다양한 조건 및 변수를 달리 적절하게 변형하고 조정하는 것도 구체예의 범주 및 정신에 포함된다.
실시예 1
체중 관리 검사는 체중 관리-관련 물질대사에 있어 변이성 및 유전자 간 상관성 확인; 식이 및 생활방식의 변화를 통해 가능하게 변형시킬 수 있는 방식으로 물질대사 경로에 영향을 주는 유전자 변이가 무엇인지 확인하기 위한 허용 기준 확립; 어떠한 유전자형이 위험성 증가를 보이는지 결정하는 것으로서, 이때 위험성은 식이 및/또는 생활방식 중재를 통해 변형시킬 수 있는 위험성을 시사; 선택된 검사 구성, 검사 결과 해석, 식이/생활방식 중재, 및 혜택/위험성 분석을 뒷받침하는 증거 수집을 통해 임상 실험들을 종합적으로 리뷰하여 개발되었다.
유전자/다형성 선택 기준은, 다형성이, 동일한 유전자형 연관성을 보인 3 이상의 독립적인, 유사 연구의 증거에서 확인시 체중 관리 표현형(예를 들어, 체중, 체지방, 체질량 지수 등)과 유의한 연관성을 갖고; 유전자가 체중 관리에서 생물학적으로 타당한 역할을 하며; 다형성이 분자 유전자 수준에서 또는 체중 및/또는 건강 결과에 영향을 주는 것으로 알려진 생체마커의 측정을 통해 확인시 기능적 영향과 연관되어 있고; 중재 반응(예를 들어, 식이 또는 운동)이 특정 추천 카테고리를 이끌어내는 다형성 유전자에 대한 2 이상의 독립적인, 유사 연구의 증거로 확인시, 유전자형에 따라 다르게 나타난다는 증거를 필요로 한다.
검사 패널에 대한 과학적 근거
이 검사에 대한 과학적 근거는 2007년 4월 동안 입수가능한 과학 문헌의 광범위한 리뷰를 기초로 한다. 공개된 증거는 허용 기준의 예상되는 통합 세트에 대해 평가하였다. 이 증거는 패널에 대한 검사 결과 해석을 정의하고 정당성을 증명하기 위해 유전자 > 다형성 > 복합 유전자형의 분류 체계로 정리하였다.
평가 절차는 다음의 과정들을 포함한다:
1. 체중 항상성과 관련된 물질대사 경로에서 유의한 관여성을 확인하여 후보 유전자 확립.
2. 식이 및 운동 패턴의 변화를 통해 가능하게 변형시킬 수 있는 방식으로 물질대사 경루에 어떠한 유전자 변이가 영향을 주는지 결정하기 위한 허용 기준 확립. 이들은 다음의 증거를 포함한다:
a) 다형성은 동일한 유전자형-표현형 연관성을 보이는 3 이상의 독립 연구를 통해 검증시 관련 표현형(체중, 체지방 또는 체질량 지수)과 유의한 연관성을 갖는다.
b) 유전자가 체중 관리에서 생물학적으로 타당한 역할을 한다.
c) 다형성은 DNA 수준에서 또는 체중 항상성에 영향을 주는 생리학적 경로와 연관있는 것으로 알려진 생체마커의 측정을 통해 확인시 기능적 영향과 연관성을 갖는다.
d) 중재 예컨대 식이 또는 운동에 대한 피험체의 반응은 유전자형에 의해 계층화시킬 수 있다. 이러한 증거가 2 이상의 독립 연구에서 제시되어야 한다.
3. a) 물질대사 기전; b) 비만/체중 관리 및 건강 결과 연관성; 및 c) 체중 또는 비만 변화 또는 생체마커 변화로 측정시 중재에 대한 반응;에 대한 유전자 변이의 영향을 평가하기 위한 과학 문헌의 종합적인 검색 수행.
4. 피험체가 쉽게 체중 증량 경향을 보이는 유전자형이 무엇인지 결정하며, 여기서 체중 증량은 특정 식이 또는 운동 전략으로 변경시킬수 있다.
5. 선택된 검사 구성, 검사 결과 해석, 식이/생활방식 중재, 및 혜택/위험성 분석을 뒷받침하기 위한 증거의 수집.
하기 유전자들은 상기 약술한 기준을 충족시켰다. 이들 유전자는 체중에 영향을 주고, 비만 고위험성과 연관되어 있는 다양한 경로에 대한 그들의 영향성에 따라 선택되었다. 이 유전자들은, 또한 유전자형에 따른 체중 관리 중재에 대한 반응을 구분하는데 사용될 수 있기 때문에 선택되었다. 이들은 지방산 결합 단백질 2(FABP2); 퍼옥시좀 증식인자-활성화 수용체-감마(PPARG); 베타-2 아드레날린성 수용체(ADRB2); 및 베타-3 아드레날린성 수용체(ADRB3)이다.
복합 유전자형에 대한 근거
검사 패널에 포함을 위해 예비 개발된 기준을 충족하거나 또는 능가하는 유전자/다형성을 동정한 후, 모든 5 다형성에서 접한 복합 유전자형을 특정 해석을 뒷받침하는 개별 카테고리로 분류할 수 있는가 결정하기 위해 조합을 분석하였다. 결과는 식이 대량영양소에 대한 반응 증거를 기준으로 3 카테고리로 분류하였다(지방 제한에 반응성, 탄수화물 제한에 반응성, 및 지방 및 탄수화물 균형). 또한 운동 반응 증거를 기준으로 2 개별 카테고리로 나누었다(운동에 반응성 및 운동에 낮은 반응성). 표 7에 최종 3 x 2(6 셀) 매트릭스의 카테고리 또는 유전자형 패턴을 열거하였다.
지방 제한 식이에 반응성
이 카테고리는 복합 유전자형: FABP2 Ala54Thr 및 PPARG Pro12Ala를 갖는 개체를 포함한다. FABP2 Thr54 대립유전자의 보유자이고 또한 PPARG 12Pro/Pro 유전자형을 갖는 개체도 역시 이 카테고리에 속한다. 이들 개체는 특정 지방 섭취량을 제한하지 않고서는 체중 관리가 어렵다는 것이 검증되었다. FABP2 Thr54 변이체는 장쇄 지방산에 대해 2배 이상 높은 결합 친화성을 가지며(1), 장에 의한 높은 지방 흡수성 및/또는 식이 지방의 처리성(2)을 갖는다. Thr54 변이체는 장에 의한 식이 지방산의 흡수성 및/또는 처리성을 증가시킨다. PPARG는 지방 세포의 형성(지방 저장) 및 지질 대사(지방 동원)에서 핵심 역할을 한다. PPARG는 지방 세포의 핵에 위치하는 수용체이다. 식이 지방에 의해 활성화되면, PPARG 수용체는 특정 DNA 서열에 결합하고, 그에 의해 지방 세포에서 식이 지방의 저장을 촉진하는 일정 유전자가 "작동된다". 인간에서, 강화된 PPARG 활성은 높은 지방축적과 연관있다. Ala12 변이체는 낮은 PPARG 활성과 연관있다(43, 44). 12Pro/Pro인 개체는 12Ala 보유자에 비해 식이 지방량에 더욱 반응하는 경향이 있다. Ala12 변이체 보유자는 중재법에 반응하여 지방을 저장 및 동원하는데 있어 보다 높은 물질대사 유연성을 갖는다. 따라서, 12Pro/Pro인 피험체는 식이를 통한 지방 축정에 더 효과적이다. Ala12 보유자와 비교하여, 12Pro/ Pro 유전자형을 갖는 개체는 DNA에 대한 PPARG의 결합이 증가되어, 그 결과 수용체가 보다 효과적으로 활성화되고 지방 저장이 촉진된다.
탄수화물 제한에 반응성
이 카테고리는 2종의 다른 유전자 조합: PPARG Pro12Ala 및 ADRB2 Gln27Glu 중 하나를 갖는 개체를 포함한다. PPARG 12Ala/* 유전자형(Ala 대립유전자 보유자)을 가지고/가지거나 ADRB2 Glu27를 보유하는 개체는 탄수화물 식이 섭취량을 제한하지 않으면 체중 관리에 어려움을 겪는다. 각각은 2종의 유전자/SNP 중 하나에만 집중한, 2건의 개별 연구에서, 연구자들은 이 변이체 대립유전자를 보유하는 피험체가 그 탄수화물 섭취량을 전체 칼로리의 50% 보다 낮게 제한한 경우에, 섭취량이 50%를 넘는 동일 유전자형을 갖는 피험체와 비교하여 체중 증량/비만 경향이 감소한 것을 발견하였다(30, 38). 이러한 결과는 상기 각각의 변이가 탄수화물 제한 하에서 비만에 대한 위험성에 차이를 보인다는 것을 시사한다. 또한, 이들 연구 중 하나는 탄수화물 섭취량이 전체 칼로리의 50% 보다 낮은 경우에 상기 변이체 대립유전자를 보유하는 피험체에서 인슐린 내성 위험성이 낮다는 것을 보여주었다(30). Ala12 보유자에 대한 중재 연구 결과는 비보유자 보다 저칼로리 식이(19) 및 운동 트레이닝(45-47)에 반응하여 체중 감량이 보다 크고(18), 인슐린 내성이 더 높게 개선되었음을 보여주었다. 이들 결과는, Ala12 변이체와 연관된 낮은 PPARG 활성으로 인해, 결과적으로 PPARG 표적 유전자에 대한 자극이 덜 효과적이되어, 지방축적이 덜 일어나고(지방 저장능 감소), 그 다음으로는 인슐린 감응성이 높아진다는 것을 설명해 준다. Ala12 또는 Glu27 대립유전자의 보유체에게는 탄수화물 제한 식이를 권장하는 것이 적절한데, 이 보유체는 고탄수화물 식이에 대해 비만 위험성이 높고, 이들 유전자형은 식이/운동 중재와 관련된 인슐린 감수성 개선과 연관성이 있기 때문이다.
체중 및 인슐린 감수성 변화를 이용한 중재 연구 결과는 PPARG 12Ala/* 및 ADRB2 27Glu/*에 대해 강력하였다(18,30,38,45-47). 그러나, 어떠한 연구들도 한 개체군 내 이들 두 다형성의 영향을 평가하지 않았다. 따라서, 2가지 SNP 유전자형의 조합을 요구하는 것보다 이 패턴에 PPARG 12AIa/* " 및/또는" ADRB2 27Glu/* 유전자형 피험체를 포함시키는 것이 보다 적절하다.
5 SNP 유전자형 패턴 중에 유일한 모순성은 ADRB2 Glu27 대립유전자를 보유하는 피험체가 또한 PPARG 12Pro/Pro 및 FABP2 54Thr/*의 조합을 갖는 경우인데, 이 경우에 피험체는 "지방 제한에 반응성" 패턴에 적격일 수 있다. 상기 검사는 이러한 피험체를 "지방 제한에 반응성" 패턴으로 지정하는데, 체중 및/또는 체지방 관련 표현형에 대한 PPARG 및 FABP2 다형성의 유전자-식이 상호작용에 관한 대부분의 과학적 증거(1,2,9,10,16,18)가, 탄수화물 조정에 대한 신체 반응에서의 ADRB2의 유전자-식이 상호작용에 관한 발견(21,30,31)보다 더 많기 때문이다.
다수의 연구들이 FABP2 Thr54 대립유전자를 보유한 피험체는 대사 증후군 위험이 있다는 것을 보여주었다(48-50). 다른 연구들은 포화 지방 섭취량을 감소시켜 포도당 대사-관련 위험 인자(인슐린, 혈당, 트리글리세리드)의 개선을 보여주었다(10,11,12). 식이 지방 유형에 초점을 맞추는 중재 연구는 또한, 대부분의 경우에서, 중간량의 식이 탄수화물을 포함한다. FABP2 유전자형과 직접적인 연관이 없는 다른 연구는 탄수화물 섭취량을 조정하여 인슐린 농도 및 혈당 제어에서의 개선을 보여주었다(51-53). 조합된 PPARG 12/Ala/* 및 FABP2 54Thr/*를 갖는 피험체는, 식이 지방을 감소시키는 것에 집중하기보다는, 탄수화물 섭취량 감소를 통해 보다 혜택을 얻을 수 있을 것이다.
운동에 낮은 반응성
ADRB3 유전자 또는 ADRB2 유전자의 유전자형을 갖는 개체는 체중 제어 전략으로서의 운동에 덜 반응하게 만드는 경향의 유전적 소인을 갖는다. 이들 2 다형성은 카테콜아민에 대한 반응을 매개하여 지방 조직으로부터 지방의 동원(지방분해)에서 핵심 역할을 한다. ADRB2 Gly16 변이체(시험관 내 실험 동안 Glu27 변이체와의 조합시에도)는, 낮은 아드레날린성 수용체 반응성과 관련있다(21). 이들 2 다형성은 밀접한 연관 불균형으로 존재한다. 따라서, Gly16 변이체에 대한 검사에서도 역시 Glu27 변이체를 보유하는 대부분의 피험체가 확인하였고, 이 변이체도 동일 소인과 연관있었다. ADRB3 Arg64 변이체는 감소된 수용체 기능 및 감소된 지방분해와 관련있다. 운동 동안, 상기 변이체의 보유자는 낮은 지방분해를 보일 수 있으며 그에 따라 지방 연소능이 줄어, 운동에 의한 체중 감량이 덜할 수 있다. 복수의 중재 실험은 Arg64 변이체를 갖는 개체가 비보유자보다 식이/운동으로 체중 감량하는데 더 어려움이 있다는 것을 일관적으로 보여주었다. ADRB2의 Gly16 변이체 보유자는 비보유자에 비하여 운동(23) 또는 식이와 운동의 조합(28)을 통해 체중 감량이 덜한 경향이 있다. 이들 두 아드레날린성 수용체가 운동 동안 카테콜아민에 대한 반응에 영향을 주고, ADRB2 Gly16 및 ADRB3 Arg642 둘 모두가 감소된 수용체 기능을 갖는다는 것을 고려하면, 이들 다형성 중 어느 것을 갖는 피험체는 낮은 운동 반응성 복합 패턴에 포함시켜야 한다.
결과를 식이 대량영양소에 대한 반응 증거를 기초로 3 개별 카테고리로 분류하고, 운동에 대한 반응 증거를 기초로 2 개별 카테고리로 분류하였다. 최종 3 x 2(6 셀) 매트릭스의 카테고리 또는 유전자형 패턴을 하기에 열거하였다(표 6).
복합 유전자형 위험성 패턴
운동 반응성 식이 조성 제한에 대한 반응성
유전자형
복합 ‡		 균형,
건강 식이
(유전자 디폴트 식이)		 저지방 저탄수화물
(저 CHO)
운동
반응성		 모든 유전자형
하기의 "운동에 낮은 반응성" 카테고리에 속하지 않음
(디폴트)



12%		 모든 유전자형
저지방 또는 저CHO를 충족하지 않음






2%
[패턴 #1]		 FABP2
54Thr/*
및
PPARG
12Pro/Pro



5%
[패턴 #2]		 PPARG 12Ala/*
및
FABP 54Thr/*
또는
ADRB2 27Glu/* 및/또는
PPARG 12Ala/*

5%
[패턴 #3]
낮은
운동
반응성		 ADRB2
16Gly/*
또는
ADRB3
64Arg/*

88%		 ↓



14%

[패턴 #4]		 ↓



34%

[패턴 #5]		 ↓



40%

[패턴 #6]
합계 100% 16% 39% 45%
주: 각 복합 유전자형 카테고리에서 백분율은 퀘벡 가족 연구(QFS)의 코카서스 개체군으로부터 예상되는 빈도를 나타낸다.
‡ 본 발명자들은 DNA에서 뉴클레오티드 변화로 인한 단백질에서의 아미노산 변화에 따라 본 패널에서 이들 다형성 모두를 표시하였다(예를 들어, "54Thr"은 DNA의 뉴클레오티드 변이가 FABP2 단백질의 아미노산 서열내 54번 위치에서 트레오닌 아미노산의 치환을 일으킨 것을 의미한다).
별표는 양쪽 대립유전자가 존재할 수 있음을 의미한다(예를 들어, "54Thr/*"는 제2 대립유전자가 Ala 또는 Thr일 수 있음을 의미한다).
복합 유전자형 패턴 #1 - 지방 및 탄수화물 균형에 반응성, 운동에 반응성: FABP2 rs1799883, 1.1 또는 G/G(54Ala/Ala), PPARG rs1801282, 1.1 또는 C/C(12Pro/Pro), 및 ADRB2 rs1042714, 1.1 또는 C/C(27Gln/Gln), 및 ADRB2 rs1042713 2.2 또는 A/A(16Arg/Arg), 및 ADRB3 rs4994 1.1 또는 T/T(64Trp/Trp)의 조합 유전자형을 갖는 피험체. 이 카테고리는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이로부터의 체중 차이에 반응성인 것으로 알려진 피험체 유전자형을 포함한다. 이 패널에서 검사한 변이체에 따르면, 이들 피험체는 그들 식이 지방 또는 탄수화물에 고립되는, 약화된 반응에 대해 일관된 유전자 경향을 보이지 않았다. 상기 피험체는 체중 관리 목표를 달성하기 위한 규칙적인 운동에 보통의 에너지 물질대사 반응을 보였다. 이 복합 유전자형은 코카서스 개체군의 2%에 존재한다.
복합 유전자형 패턴 #2 - 지방 제한에 반응성, 운동에 반응성: ADRB2 rs1042713, 2.2(A/A)(16Arg/Arg) 및 ADRB3 rs4994, 1.1(T/T)(64Trp/Trp)와 조합된, ADRB2 rs1042714, 1.2 또는 2.2(C/G 또는 G/G) (27Glu*) 또는 ADRB2 rs1042714, 1.1(C/C)(27Gln/Gln), 및 FABP2 rs1799883, 2.2 또는 1.2(A/A 또는 G/A)(54Thr/*) 및 PPARG rs1801282, 1.1 또는 C/C(12Pro/Pro)의 조합 유전자형을 갖는 피험체. 이 피험체는 식이 지방을 보다 더 흡수하고, 물질대사 동안 이를 동원하기 보다는 지방 세포에 저장시키는 경향이 있다. 상기 피험체는 체중 관리 목표를 달성하기 위한 규칙적인 운동에 보통의 에너지 물질대사 반응을 보였다. 이 복합 유전자형은 코카서스 개체군의 약 5%에 존재한다.
복합 유전자형 패턴 #3 - 탄수화물 제한에 반응성, 운동에 반응성: 유전자형이 PPARG rs1801282(12Ala/*) 1.2 또는 2.2(C/G 또는 G/G) 및/또는 ADRB2 rs1042714(27Glu/*) 1.2 또는 2.2(C/G 또는 G/G)를 포함하는 피험체를 비롯하여, PPARG rs1801282(12Ala/*) 1.2 또는 2.2(C/G 또는 G/G) 및 FABP2 rs1799883(54Thr/*) 2.2 또는 1.2(A/A 또는 G/A)의 조합 유전자형을 갖는 피험체. 상기 한정한 모든 유전자형은 ADRB2 rs1042713(16 Arg/Arg) 2.2(A/A) 및 ADRB3 rs4994(64 Trp/Trp) 1.1(T/T)과 조합되어 운동에 반응성 카테고리 요건을 충족한다. 이 피험체는 높은 식이 탄수화물 섭취량으로 체중을 증량하거나 또는 유지하는 경향이 있고, 약화된 포도당 및 인슐린 물질대사 징후를 보인다. 상기 피험체는 체중 관리 목표를 달성하기 위한 규칙적인 운동에 보통의 에너지 물질대사 반응을 보였다. 이 복합 유전자형은 코카서스 개체군의 약 5%에 존재한다.
복합 유전자형 패턴 #4 - 지방 및 탄수화물 균형에 반응성, 운동에 낮은 반응성: FABP2 rs1799883(54Ala/Ala) 1.1(G/G) 및 PPARG rs1801282(12Pro/Pro) 1.1(C/C) 및 ADRB2 rs1042713(16Gly*) 1.2 또는 1.1(G/G 또는 G/A) 또는 ADRB3 rs4994(64Arg*) 1.2 또는 2.2(C/T 또는 C/C)의 조합 유전자형을 갖는 피험체. 이 카테고리는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리 제한 식이로부터의 체중 차이에 반응성인 것으로 알려진 피험체 유전자형을 포함한다. 이 패널에서 검사한 변이체에 따르면, 이들 피험체는 그들 식이의 지방 또는 탄수화물에 고립되는, 약화된 반응에 대한 일관된 유전자 경향을 보이지 않았다. 이 피험체는 에너지 물질대사가 약화되는 경향이 있고 체중 관리 목표를 달성하기 위한 규칙적인 운동에 반응성이 낮은 경향이 있다. 이 복합 유전자형은 코카서스 개체군의 14%에 존재한다.
복합 유전자형 패턴 #5 - 지방 제한에 반응성, 운동에 낮은 반응성: ADRB2 rs1042713(16Gly*) 1.2 또는 1.1(G/A 또는 G/G) 또는 ADRB3 rs4994(64Arg*) 2.1 또는 2.2 (C/T 또는 C/C)와 조합된, ADRB2 rs1042714(27Glu*) 1.2 또는 2.2(C/G 또는 G/G) 또는 ADRB2 rs1042714(27Gln/Gln) 1.1(C/C), 및 FABP2 rs1799883(54Thr/*) 2.2 또는 2.1(A/A 또는 A/G) 및 PPARG rs1801282(12Pro/Pro) 1.1(C/C)의 조합 유전자형을 갖는 피험체. 이 피험체는 식이 지방을 보다 흡수하고, 물질대사 동안 이를 동원하기 보다는 지방 세포에 저장시키는 경향이 있다. 이 피험체는 에너지 물질대사가 약화된 경향이 있고 체중 관리 목표를 달성하기 위한 규칙적인 운동에 반응성이 낮은 경향이 있다. 이 복합 유전자형은 코카서스 개체군의 약 34%에 존재한다.
복합 유전자형 패턴 #6 - 탄수화물 제한에 반응성, 운동에 낮은 반응성: 유전자형이 PPARG rs1801282(12Ala/*) 1.2 또는 2.2(C/G 또는 G/G) 및/또는 ADRB2 rs1042714(27Glu/*) 1.2 또는 2.2(C/G 또는 G/G)를 포함하는 피험체를 비롯하여, PPARG rs1801282(12Ala/*) 1.2 또는 2.2(C/G 또는 G/G) 및 FABP2 rs1799883(54Thr/*) 2.2 또는 2.1(A/A 또는 G/A)의 조합 유전자형을 갖는 피험체. 상기 한정하는 모든 유전자형은 또한 ADRB2 rs1042713(16Gly*) 1.2 또는 1.1(G/A 또는 G/G) 또는 ADRB3 rs4994(64Arg*) 2.1 또는 2.2(C/T 또는 C/C)와 조합되어야, 운동에 낮은 반응성 요건을 충족한다. 이 피험체는 높은 식이 탄수화물 섭취량으로 체중을 증량하거나 또는 유지하는 경향이 있고, 약화된 포도당 및 인슐린 물질대사 징후를 보인다. 이 피험체는 약화된 에너지 물질대사를 갖는 경향이 있고 체중 관리 목표를 달성하기 위한 규칙적인 운동에 반응성이 낮은 경향이 있다. 이 복합 유전자형은 코카서스 개체군의 약 40%에 존재한다. 하기 표 7은 피험체 복합 유전자형 및 위험성 패턴을 나타낸 것이다.
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
† 체중 관리 목표를 위해 "지방 제한에 반응성"을 이끄는 PPARG 및 FABP2복합 유전자형을 의미한다.
‡ "운동에 낮은 반응성" 결정을 이끄는 유전자형을 의미한다.
†† 체중 관리 목표를 위해 "탄수화물 제한에 반응성" 카테고리를 이끄는 복합 PPARG, ADRB2, OR PPARG + FABP2 유전자형을 의미한다.
실시예 2. 임상적 유전자검사법
DNA는 구강 면봉(SOP#12, 버젼 1.3)으로 추출하거나 또는 Coriell Cell Repositories에서 구매하였다. 단리된 DNA를 사용해 5 SNP 주변의 서열 영역을 PCR 증폭하였다(SOP#29, 버젼 1.0). 각 샘플 유래의 최종 4 앰플리콘을 엑소뉴클레아제 I(Exo) 및 새우 알칼리 포스파타제(SAP)를 처리하여 과량의 프라이머 및 뉴클레오티드를 제거하였다(SOP#29, 버젼 1.0). 정제된 앰플리콘은 그 SNP 표적에 특이적인 프라이머와의 단일 염기 연장(SBE) 반응에 사용하였다(SOP#30, 버젼 1.0). SBE가 완료되면, SAP를 다시 부가하여 미도입된 뉴클레오티드를 제거하였다(SOP#30, 버젼 1.0). 다음으로 SBE 생성물은 기지의 이동 크기 표준물과 함께 Beckman Coulter CEQ8800 상에서 분석하였다(SOP#15, 버젼 1.4 및 SOP#16, 버젼 1.3). PPARG (rs1801282)를 제외하고, 모든 유전자형을 포워드 DNA 가닥에 대해 분석하였다. PPARG (rs1801282)는 리버스 DNA 가닥에 대해 분석하였고 CEQ8800 트레이스에 대한 상보적 염기로서 나타났다. 최종 유전자형을 기록한 후 Agencourt Bioscience Corporation에서 DNA 서열분석으로 생성된 유전자형 또는 NCBI에 보고된 기지의 유전자형과 비교하였다. 싱글플렉스 포맷: 피험체 PCR 생성물을 개별적으로 증폭하고 상응하는 SBE 프라이머를 통해 피험체마다 유전자검사하였다. 풀플렉스 포맷: 피험체 PCR 생성물을 개별적으로 증폭한 후 함께 풀링하였다. 풀링된 DNA를 SBE 프라이머의 혼합물을 이용해 단일 반응에서 모든 5 SNP에 대해 유전자검사하였다. 멀티플렉스 포맷: 모든 4 PCR 생성물을 단일 반응에서 생성시켰다. 멀티플렉싱된 DNA를 SBE 프라이머 혼합물을 이용해 단일 반응에서 모든 5 SNP에 대해 유전자검사했다.
표준화
시판되는 크기 표준물(Beckman Coulter part # 608395)을 유전자검사용 내부 기준물로서 샘플과 함께 러닝하였다.
정확성 및 특이성
올바른 유전자가 표적화되고 정확하게 유전자검사되었는지 보증하기 위해, PCR 생성물을 서열분석 및 유전자검사를 위한 독립 실험실(Agencourt Bioscience Corporation)에 제출하였다. Agencour에서, 상기 서열을 SNP이 측접된 게놈 서열과 비교한 후, 각 샘플의 유전자형을 Interleukin Genetics에 보고하였다. 이어서, Agencourt 및 Interleukin 결과를 일치성에 대해 비교하였다.
SNP 명칭 및 약어
다음의 SNP 명칭 및 약어를 이 분석 검증에 사용하였다: ADRB2(R16G), rs1042713 = A1; ADRB2(Q27E), rs1042714 = A2; ADRB3(R64W), rs4994 = A3; FABP2(A54T), rs1799883 = FA; PPARG(P12A), rs1801282 = PP.
결과
PCR 결과
단리된 DNA는 부록 B에 열거한 프라이머 세트를 이용해 PCR 증폭하였다. ADRB2 (rs1042713) 및 ADRB2 (rs1042714)는 33 뉴클레오티드가 떨어져 있고 단일 PCR 생성물 상에서 증폭되었다. PCR 생성물을 아가로스 겔 상에서 러닝하여 다음과 같이 예상되는 생성물 크기를 검정하였다: A1/A2 = 422 bp, A3 = 569 bp, FA = 311 bp, PP = 367 bp.
유전자검사 결과
피크 이동
각각의 SNP-특이적 단일 염기 연장 프라이머는, CEQ8800 모세관 전기영동 장치 상에서 러닝 시 기지 크기 표준물에 대한 특이적 위치에서 피크(들)가 생성되도록 고유 길이로 디자인하였다. 피크 위치는, 염료 이동성, 프라이머 서열 및 분석 소프트웨어의 영향으로 인해 프라이머 크기와 정확하게 일치하지 않지만, 일관성있게 이동한다. 단일 염기 연장 프라이머는 그 예상 피크 이동성과 함께 부록 C에 열거하였다.
염기 콜링(calling)
단일 염기 연장 반응은 형광 표지된 염기를 SNP-특이적 프라이머의 3' 말단에 부가한다. 생성물은 CEQ8800 내 2개의 레이저에 의해 판독된다. 결과는 CEQ8800 소프트웨어로 분석하며 칼라 피크로 표시되는데, 각 칼라는 다른 염기를 나타낸다. 특정 유전자좌에서 하나의 단일 색상 피크의 존재는 동형접합체를 의미하는 반면 다른 색상의 2 피크는 이형접합체를 의미한다. 검증으로 유전자검사된 39 샘플 내에 모든 5 SNP에 대한 모든 동형접합 및 모든 이형접합 유전자형이 나타난다. PPARG SNP에 대한 동형접합 C 유전자형은 예외였다. 일반 개체군에서 C 대립유전자의 빈도는 단지 0.1이기 때문에 이 결과는 예상치 못한 것이다(rs#1801282에 대한 dbSNP 데이타베이스에 표시된 바에 따름). 그러나, 동형접합 C 유전자형은 이 검증 범위외의 다른 샘플에서 발견되었다.
CEQ8800 소프트웨어는 사용자가 SNP 유전자좌 태그를 지정할 수 있는 능력을 특징으로 한다. 사용자는 SNP-특이적 프라이머의 예상 이동성을 기초로 이동 크기(뉴클레오티드)를 표시한다. 이는 컴퓨터가 샘플과 함께 러닝된 표준화 마커에 대한 그 이동성을 기초로 SNP를 확인할 수 있게 한다. 컴퓨터는 또한 검출되는 염색 지표를 기초로 SNP 내 염기(들)을 확인하게 된다. 이러한 검증을 위해, 컴퓨터에 의해 각 SNP의 초기 콜을 작성가능하였다. 다음으로, 데이타는 확증을 위해 2명의 기술자가 독립적으로 재분석하였다. 모든 경우에서 컴퓨터 콜 및 2 독립(수동) 콜이 일치하였다.
Coriell 샘플
15 Coriell DNA 샘플에 대해 싱글플렉스 포맷으로 유전자검사한 후, 결과를 공지의 유전자형과 비교하였고 100% 일치하였다(표 8 참조). 하기 표 8은 Coriell 샘플에 대한 유전자검사 결과를 나타낸 것이다.
Figure pct00005
Figure pct00006
표 8: Coriell Cell Repositories의 DNA를 사용한 싱글플렉스 포맷을 이용하여 Interleukin Genetics (ILI)에서 얻은 유전자형(Coriell)을 비교함. PPARG 단일 염기 연장 프라이머는 리버스 DNA 가닥 상에서 어닐링되었다. 따라서, ILI PPARG (rs1801282) 염기는 포워드 가닥 유전자형에 상보적으로 기재됨. na = Coriell Cell Repositories을 통해 입수불가한 유전자형.
본 발명을 특정 바람직한 구체예 및 실시예를 참조하여 기술하였지만, 당분야의 숙련가는 본 발명의 범주 및 정신을 벗어나지 않고 본 발명에 다양한 변형을 가할 수 있다는 것을 인식하고 있다.
출원 데이타 시트에 열거되고/되거나 본 명세서에서 인용한 모든 상기 미국 특허, 미국 공개 특허 출원, 미국 특허 출원, 외국 특허, 외국 특허 출원 및 비특허 공개문을 전체로 참조하여 본원에 포함시킨다.
[참조문헌]
Figure pct00007
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Figure pct00009
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Claims (45)

  1. 피험체에 적절한 치료/식이 요법 또는 생활방식 권고를 선택하는 방법으로서,
    a) FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌; PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌; ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌; ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌; 및 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌로 이루어진 군에서 선택된, 다형성 유전자좌 중 임의의 4 유전자좌에 대해 피험체의 유전자형을 결정하는 단계; 및
    b) 피험체가 가능한 혜택을 얻을 것으로 예상되는 영양 카테고리 및/또는 운동 카테고리로 피험체를 분류하는 단계로서, 여기서 영양 카테고리는 저지방 식이; 저탄수화물 식이; 고단백질 식이; 및 칼로리 제한 식이로 이루어진 군에서 선택되고, 운동 카테고리는 가벼운 운동; 보통의(normal) 운동; 및 격렬한 운동으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 단계를 포함하는, 선택 방법.
  2. 제1항에 있어서, FABP2 (rs1799883) 1.1, PPARG (rs1801282) 1.1, ADRB2 (rs1042714) 1.1, 및 ADRB2 (rs1042713) 2.2, 및 ADRB3 (rs4994) 1.1의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 보통의 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 35%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  4. 제2항에 있어서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 50%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  5. 제2항에 있어서, 칼로리 제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한하는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.1, 및 추가적으로 ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합되는 ADRB2 (rs1042714) 1.1, 1.2, 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방, 칼로리 제한 식이; 보통의 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는 것인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 35%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  8. 제6항에 있어서, 칼로리 제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한하는 것인 방법.
  9. 제1항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된, ADRB2 (rs1042714) 1.2 또는 2.2 중 하나 및/또는 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 보통의 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 50%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  11. 제9항에 있어서, 칼로리 제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한하는 것인 방법.
  12. 제1항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 보통의 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는 것인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 50%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  14. 제12항에 있어서, 칼로리 제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한하는 것인 방법.
  15. 제1항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 1.2 또는 1.1 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, PPARG (rs1801282) 1.1 및 FABP2 (rs1799883) 1.1의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 것인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 35%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  17. 제15항에 있어서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 50%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  18. 제15항에 있어서, 칼로리 제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한하는 것인 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 피험체는 또한 보통의 운동에 반응성이 낮을 것으로 예상되는 것인 방법.
  20. 제1항에 있어서, ADRB2 (rs1042714) 1.1, 1.2 또는 2.2 중 하나 및 ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, PPARG (rs1801282) 1.1 및 FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 것인 방법.
  21. 제20항에 있어서, 저지방 식이는 지방을 전체 칼로리의 약 35%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  22. 제20항에 있어서, 칼로리 제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한하는 것인 방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 피험체는 또한 보통의 운동에 반응성이 낮을 것으로 예상되는 것인 방법.
  24. 제1항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, ADRB2 (rs1042714) 1.2 또는 2.2 중 하나 및/또는 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 것인 방법.
  25. 제24항에 있어서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 50%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  26. 제24항에 있어서, 칼로리 제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한하는 것인 방법.
  27. 제24항에 있어서, 피험체는 또한 보통의 운동에 반응성이 낮을 것으로 예상되는 것인 방법.
  28. 제1항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 것인 방법.
  29. 제28항에 있어서, 저탄수화물 식이는 탄수화물을 전체 칼로리의 약 50%를 넘지 않게 제공하는 것인 방법.
  30. 제28항에 있어서, 칼로리 제한 식이는 전체 칼로리를 피험체의 체중 관리 수준의 95% 보다 낮게 제한하는 것인 방법.
  31. 제28항에 있어서, 상기 피험체는 또한 보통의 운동에 반응성이 낮을 것으로 예상되는 것인 방법.
  32. 제1항에 있어서, 치료/식이 요법은 기능식품(nutraceutical)을 투여하는 것을 포함하는 것인 방법.
  33. FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 3 이상의 유전자좌에 대하여 피험체의 유전자형을 확인하는 단계를 포함하는, 피험체의 물질대사 유전자형의 확인 방법.
  34. FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 4 이상의 유전자좌에 대하여 피험체의 유전자형을 확인하는 단계를 포함하는, 피험체의 물질대사 유전자형의 확인 방법.
  35. a) FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌; PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌; ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌; ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌; 및 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌로 이루어진 군에서 선택된, 다형성 유전자좌 중 임의의 4 유전자좌에 대해서 피험체의 유전자형을 결정하기 위한 시약; 및
    b) 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하기 위한 설명서, 및 피험체가 가능한 혜택을 얻을 것으로 예상되는 영양 카테고리 및/또는 운동 카테고리로 피험체를 분류하기 위한 수단으로서, 여기서 영양 카테고리는 저지방 식이; 저탄수화물 식이; 고단백질 식이; 및 칼로리 제한 식이로 이루어진 군에서 선택되고, 운동 카테고리는 가벼운 운동; 보통의 운동; 및 격렬한 운동으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 수단을 포함하는, 키트
  36. 제35항에 있어서, FABP2 (rs1799883) 1.1, PPARG(rs1801282) 1.1, ADRB2 (rs1042714) 1.1, 및 ADRB2 (rs1042713) 2.2, 및 ADRB3 (rs4994) 1.1의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 보통의 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는 것인 키트.
  37. 제35항에 있어서, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.1, 및 추가적으로 ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된 ADRB2 (rs1042714) 1.1, 1.2, 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방, 칼로리 제한 식이; 보통의 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는 것인 키트.
  38. 제35항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된, ADRB2 (rs1042714) 1.2 또는 2.2 중 하나 및/또는 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 보통의 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는 것인 키트.
  39. 제35항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 2.2 및 ADRB3 (rs4994) 1.1과 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이; 보통의 운동; 또는 이 둘 모두에 반응성일 것으로 예상되는 것인 키트.
  40. 제35항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 1.2 또는 1.1 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, PPARG (rs1801282) 1.1 및 FABP2 (rs1799883) 1.1의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방 또는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 것인 키트.
  41. 제35항에 있어서, ADRB2 (rs1042714) 1.1, 1.2, 또는 2.2 중 하나 및 ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, PPARG (rs1801282) 1.1 및 FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저지방, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 것인 키트.
  42. 제35항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, ADRB2 (rs1042714) 1.2 또는 2.2 중 하나 및/또는 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 것인 키트.
  43. 제35항에 있어서, ADRB2 (rs1042713) 1.1 또는 1.2 중 하나 또는 ADRB3 (rs4994) 1.2 또는 2.2 중 하나와 조합된, FABP2 (rs1799883) 1.1 또는 1.2 중 하나 및 PPARG (rs1801282) 1.2 또는 2.2 중 하나의 조합 유전자형을 갖는 피험체는 저탄수화물, 칼로리-제한 식이에 반응성일 것으로 예상되는 것인 키트.
  44. FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 3 이상의 유전자좌에 대하여 피험체의 유전자형을 확인하는 것을 포함하는, 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하기 위한 시약 및 설명서를 포함하는 키트.
  45. FABP2 (rs1799883; G/A) 유전자좌, PPARG (rs1801282; C/G) 유전자좌, ADRB3 (rs4994; C/T) 유전자좌, ADRB2 (rs1042713; A/G) 유전자좌, 및/또는 ADRB2 (rs1042714; C/G) 유전자좌 중 4 이상의 유전자좌에 대하여 피험체의 유전자형을 확인하는 것을 포함하는, 피험체의 물질대사 유전자형을 결정하기 위한 시약 및 설명서를 포함하는 키트.
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