KR20120118845A - Polynucleotide for predicting prognosis of atrial fibrillation - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A polynucleotide for predicting atrial fibrillation is provided to polynucleotide or the corresponding polynuclueotide including single-nucleotide polymorphism related to structure remodeling of left atrium. CONSTITUTION: A polynucleotide for predicting atrial fibrillation is composed of 10-50 continuous DNA sequences which include 27th base (polymorphic site) among the polynucleotides of the sequence number 4(SEQ ID NO:4). The sequence number 4 is the allelotype of 27th base (polymorphic site) A / T. The DNA microarray chip for predicting atrial fibrillation is polynucleotide for predicting atrial fibrillation or the corresponding polynucleotide. A kit for predicting atrial fibrillation includes polynucleotide for predicting atrial fibrillation or the corresponding polynucleotide. A prediction method of atrial fibrillation comprises the following steps: analyzing 10-50 continuous DNA sequences which include 27th base (polymorphic site) among the polynucleotides of the sequence number 4(SEQ ID NO:4) or the corresponding sequence from a recording media which can be read by computer; and classifying patients into a group which has potential to be electric anatomical remodeling of atrium if the 27th base of the gene sequence is A.

Description

심방세동의 예후 예측용 폴리뉴클레오티드{Polynucleotide for predicting prognosis of atrial fibrillation}Polynucleotide for predicting prognosis of atrial fibrillation}

본 발명은 심방세동의 예후 예측용 폴리뉴클레오티드에 관한 것이다.
The present invention relates to a polynucleotide for predicting the prognosis of atrial fibrillation.

임상에서 가장 흔한 부정맥 중 하나인 심방세동(atrial fibrillation, AF)은 증가해가고 있는 높은 사망률 및 장애율과 관련되어 있다(van den Berg MP, et al., Eur J Heart Fail. 2002;4(5):571-575.; Khairy P, et al., CMAJ.2002;167(9):1012-1020.) 심방세동의 병리생리학은 비균질적이며(Nattel S, et al., Lancet. 2006;367(9506):262-272.), 오래된 심방세동은 좌심방(left atrial, LA)의 형태를 변화시킨다. 심방세동은 심방의 근세포의 전기물리학적 특성을 변화시키고 심방 심근 구조의 변경을 야기한다(Goette A, et al., Circulation. 1996;94(11):2968-2974.; Nattel S., et al., Nature. 2002;415(6868):219-226.). 전기적 리모델링과 구조적 리모델링은 모두 심방세동 부하의 증가로 인해 심방세동에 보다 취약한 기질을 야기한다(Wijffels MC, et al., Circulation. 1995;92(7):1954-1968). 구조적 리모델링은 간질섬유증, 간극 결합의 하향 조절, 및 심방의 방 크기(임계질량)의 확대와 연관되어 있다(van der Velden HM, et al., Cardiovasc Res. 2000;46(3):476-486.; Zou R, et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005;289(3):H1002-1012.). 좌심방 크기(Shin SH, et al., J Am Soc Echocardiogr. 2008;21(6):697-702.)와 좌심방의 흉터 형성(Verma A, et al., Circulation. 2005;112(5):627-635.)에 의해 측정된 구조적 리모델링의 정도는 심방세동을 갖는 환자에서의 리듬 조절의 임상적 결과에 영향을 미친다.
Atrial fibrillation (AF), one of the most common arrhythmias in the clinic, is associated with an increasing high mortality and disability rate (van den Berg MP, et al., Eur J Heart Fail. 2002;4(5)). :571-575.; Khairy P, et al., CMAJ. 2002;167(9):1012-1020.) The pathophysiology of atrial fibrillation is heterogeneous (Nattel S, et al., Lancet. 2006;367( 9506):262-272.), old atrial fibrillation changes the shape of the left atrial (LA). Atrial fibrillation changes the electrophysical properties of atrial myocytes and causes alteration of atrial myocardial structure (Goette A, et al., Circulation. 1996;94(11):2968-2974.; Nattel S., et al. ., Nature. 2002;415(6868):219-226.). Both electrical and structural remodeling lead to a more susceptible temperament to atrial fibrillation due to an increase in atrial fibrillation load (Wijffels MC, et al., Circulation. 1995;92(7):1954-1968). Structural remodeling has been associated with interstitial fibrosis, downregulation of interstitial binding, and enlargement of atrial chamber size (critical mass) (van der Velden HM, et al., Cardiovasc Res. 2000;46(3):476-486). .; Zou R, et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005;289(3):H1002-1012.). Left atrial size (Shin SH, et al., J Am Soc Echocardiogr. 2008;21(6):697-702.) and left atrial scar formation (Verma A, et al., Circulation. 2005;112(5):627) The degree of structural remodeling measured by -635.) affects the clinical outcome of rhythm control in patients with atrial fibrillation.

레닌안지오텐신 시스템(reninangiotensin system, RAS)은 많은 심혈관질환과 연관되어 있고, 심근의 섬유증 및 비대증과 관련되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 안시오텐신 전환 효소(angiotensin converting enzyme, ACE)는 섬유아세포 증식, 콜라겐 합성, 및 심방세동을 가진 환자들에서의 심방의 구조적 리모델링을 자극한다(Goette A, et al., J Am Coll Cardiol . 2000;35(6):1669-1677.; Rosenkranz S., Cardiovasc Res . 2004;63(3):423-432). Ravn et al(Ravn LS, et al., Pharmacogenet Genomics . 2008;18(6):525-533)에서는 ACE I/D 유전자형과 결합된 안지오텐시노겐(angiotensinogen, AGT ) A-20C 유전자형이 심방세동의 위험성 증가를 예측하게 하다고 보고하였으나, 심방세동을 갖는 환자의 좌심방의 구조적 리모델링의 유전적 소인에 대해 조사한 연구는 거의 없다.
The reninangiotensin system (RAS) is associated with many cardiovascular diseases, and has been shown to be associated with fibrosis and hypertrophy of the myocardium. In addition, angiotensin converting enzyme (ACE) stimulates fibroblast proliferation, collagen synthesis, and structural remodeling of the atrium in patients with atrial fibrillation (Goette A, et al., J Am Coll Cardiol . 2000;35(6):1669-1677.; Rosenkranz S., Cardiovasc Res . 2004;63(3):423-432). ACE in Ravn et al ( Ravn LS, et al., Pharmacogenet Genomics . 2008;18(6):525-533) The angiotensinogen (angiotensinogen, AGT) in combination with I / D genotype A-20C genotype but reported that predict increased risk for atrial fibrillation, investigated for the genetic predisposition of the left atrium of the structural renovation of patients with atrial fibrillation There is little research.

따라서 본 발명에서는 안지오텐신 전환 효소의 유전적 다형성과 심방세동 환자의 심방의 구조적 리모델링과의 연관성에 대해 조사하고, 이 결과를 심방세동의 예후를 예측하는데 이용하고자 한다.
Therefore, in the present invention, the relationship between the genetic polymorphism of angiotensin converting enzyme and the structural remodeling of atrial atrial fibrillation patients is investigated, and the results are used to predict the prognosis of atrial fibrillation.

본 발명자들은 안지오텐신 전환 효소의 유전적 다형성이 심방세동을 갖는 환자의 심방의 구조적 리모델링의 정도와 연관되어 있다고 가정하고, 안지오텐신 전환 효소의 유전적 다형성과 CT(3D-spiral computed tomography)에 의해 측정된 좌심방 부피 또는 3D-전기해부학적 맵핑에 의해 계산된 좌심방 전압과의 상관관계를 전극도자절제술(radiofrequency catheter ablation, RFCA)을 받은 한국 비판막성 심방세동 환자에서 조사하였다. 그 결과, ACE rs4362, rs4309, rs1800764 및 rs4291 대립형질이 심방의 구조적 리모델링과 관련성이 깊은 것으로 나타났다. The present inventors assume that the genetic polymorphism of angiotensin converting enzyme is related to the degree of structural remodeling of the atrium of patients with atrial fibrillation, and the genetic polymorphism of angiotensin converting enzyme and measured by 3D-spiral computed tomography (CT) The correlation between left atrial volume or left atrial voltage calculated by 3D-electroanatomical mapping was investigated in Korean non-membrane atrial fibrillation who underwent radiofrequency catheter ablation (RFCA). As a result, ACE The rs4362, rs4309, rs1800764, and rs4291 alleles were found to be highly related to the structural remodeling of the atrium.

따라서, 본 발명은 서열번호 1 내지 서열번호 4로 구성되는 군으로부터 1종 이상 선택되는 폴리뉴클레오티드 중, 27번째 염기(다형성부위)를 포함하는 10 내지 50개의 연속 DNA 서열로 구성되는 심방세동의 예후 진단용 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드를 제공한다. Therefore, the present invention is a prognosis of atrial fibrillation consisting of 10 to 50 consecutive DNA sequences including the 27th base (polymorphic site) among polynucleotides selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4 A diagnostic polynucleotide or a complementary polynucleotide thereof is provided.

본 발명의 한 구체예에서, 상기 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드의 길이는 8 내지 52 뉴클레오티드, 10 내지 50 뉴클레오티드 또는 20 내지 40 뉴클레오티드이나 이에 제한되는 것은 아니다. In one embodiment of the present invention, the length of the polynucleotide or its complementary polynucleotide is 8 to 52 nucleotides, 10 to 50 nucleotides, or 20 to 40 nucleotides, but is not limited thereto.

본 발명의 다형성(polymorphism)은 단일 유전자 좌위에 두 가지 이상의 대립 유전자가 존재하는 경우를 의미하며, '다형성부위(polymorphic site)'란 상기 대립 유전자가 존재하는 유전자 좌위를 의미한다. 다형성 부위 중에서, 사람에 따라 단일 염기만이 상이한 것을 ‘단일 뉴클레오타이드 다형성’, 즉 SNP(single nucleotide polymorphism)라고 한다.Polymorphism of the present invention refers to a case where two or more alleles exist at a single locus, and a'polymorphic site' refers to a locus in which the allele exists. Among the polymorphic sites, the thing that only a single base differs from person to person is called "single nucleotide polymorphism," that is, single nucleotide polymorphism (SNP).

본 발명의 다른 구체예에서, 상기 서열번호 1의 27번째 염기(다형성부위)의 대립유전자형은 C/T; 서열번호 2의 27번째 염기(다형성부위)의 대립유전자형은 C/T; 서열번호 3의 27번째 염기(다형성부위)의 대립유전자형은 C/T; 및 서열번호 4의 27번째 염기(다형성부위)의 대립유전자형은 A/T일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the allele of the 27th base (polymorphic site) of SEQ ID NO: 1 is C/T; The allele of the 27th base (polymorphic site) of SEQ ID NO: 2 is C/T; The allele of the 27th base (polymorphic site) of SEQ ID NO: 3 is C/T; And the allele of the 27th base (polymorphic site) of SEQ ID NO: 4 may be A/T.

상기 서열번호 1 내지 4의 SNP의 구체적인 염기서열은 아래 표와 같다.The specific base sequences of the SNPs of SEQ ID NOs: 1 to 4 are shown in the table below.

[표 1][Table 1]

Figure pat00001

Figure pat00001

상기 각각의 폴리뉴클레오티드에서 SNP의 위치는 27번째 염기로서, 주로 나타날 수 있는 대립유전자형을 괄호 안에 나타내었다. The position of the SNP in each of the polynucleotides is the 27th base, and alleles that may appear mainly are shown in parentheses.

상기 서열번호 1 내지 서열번호 4로 구성되는 군으로부터 1종 이상 선택되는 폴리뉴클레오티드 중, 27번째 염기(다형성부위)를 포함하는 10 내지 50개의 연속 DNA 서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드는 심방세동 예후 진단에 사용될 수 있다.Among the polynucleotides selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4, a polynucleotide consisting of 10 to 50 consecutive DNA sequences including the 27th base (polymorphic site) or a complementary polynucleotide thereof Can be used to diagnose atrial fibrillation prognosis.

또한 본 발명은 상기 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드가 집적된 심방세동의 예후 진단용 DNA 마이크로어레이 칩을 제공한다. In addition, the present invention provides a DNA microarray chip for prognostic diagnosis of atrial fibrillation in which the polynucleotide or its complementary polynucleotide is integrated.

본 발명의 심방세동의 예후 진단용 DNA 마이크로어레이 칩은 당업자에게 알려진 방법으로 제작할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드로 이루어진 심방세동의 예후 진단용 프로브를 탐침 DNA 분자로 이용하여 DNA 칩의 기판상에 고정화시키기 위해 파이조일렉트릭(piezoelectric) 방식을 이용한 마이크로피펫팅(micropipetting)법 또는 핀(pin) 형태의 스폿터(spotter)를 이용한 방법 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The DNA microarray chip for prognostic diagnosis of atrial fibrillation of the present invention can be manufactured by a method known to those skilled in the art. More specifically, micropipette using a piezoelectric method to immobilize on a substrate of a DNA chip using the polynucleotide or a prognostic diagnostic probe for atrial fibrillation made of the polynucleotide thereof as a probe DNA molecule A (micropipetting) method or a method using a pin-type spotter may be used, but is not limited thereto.

또한 상기 DNA 마이크로어레이 칩의 기판은 아미노-실란(amino-silane), 폴리-L-라이신(poly-L-lysine) 및 알데히드(aldehyde)로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 활성기가 코팅된 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 기판은 슬라이드 글라스, 플라스틱, 금속, 실리콘, 나일론 막, 및 니트로셀룰로스 막으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the substrate of the DNA microarray chip is preferably coated with one active group selected from the group consisting of amino-silane, poly-L-lysine, and aldehyde. It is not limited thereto. In addition, the substrate may be selected from the group consisting of slide glass, plastic, metal, silicon, nylon film, and nitrocellulose film, but is not limited thereto.

본 발명은 또한 상기 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드를 포함하는 심방세동의 예후 진단용 키트를 제공한다. The present invention also provides a kit for prognosing atrial fibrillation comprising the polynucleotide or a complementary polynucleotide thereof.

본 발명은 또한 컴퓨터에 의해 자동적으로 실행가능한 심방세동의 예후의 예측 방법에 있어서, 환자로부터 얻은 핵산 시료에서 심방세동의 재발 위험을 나타내는, 서열번호 1 내지 서열번호 4로 구성되는 군으로부터 1종 이상 선택되는 서열에서, 27번째 염기(다형성부위)를 포함하는 10 내지 50개의 연속 DNA 서열 또는 그의 상보적 서열을 분석하고, 분석 결과, 상기 환자의 유전자 서열의 27번째 염기가, 서열번호 1의 경우 C; 서열번호 2의 경우 T; 서열번호 3의 경우 T; 및 서열번호 4의 경우 A인 경우 상기 환자를 심방의 전기해부학적 리모델링의 가능성이 높은 환자로 분류하는 것을 포함하는 심방세동의 예후의 예측 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for predicting the prognosis of atrial fibrillation that can be executed automatically by a computer, indicating the risk of recurrence of atrial fibrillation in a nucleic acid sample obtained from a patient, at least one type from the group consisting of SEQ ID NOs: 1 to 4 In the selected sequence, 10 to 50 consecutive DNA sequences including the 27th base (polymorphic site) or a complementary sequence thereof were analyzed, and as a result of the analysis, the 27th base of the patient's gene sequence is in the case of SEQ ID NO: 1. C; T for SEQ ID NO: 2; T for SEQ ID NO: 3; And in the case of A in the case of SEQ ID NO: 4, it provides a method for predicting the prognosis of atrial fibrillation comprising classifying the patient as a patient with a high possibility of atrial electroanatomical remodeling.

또한, 본 발명은 심방세동의 예후의 예측을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체에 있어서, 환자로부터 얻은 핵산 시료에서 심방세동의 재발 위험을 나타내는, 서열번호 1 내지 서열번호 4로 구성되는 군으로부터 1종 이상 선택되는 서열에서, 27번째 염기(다형성부위)를 포함하는 10 내지 50개의 연속 DNA 서열 또는 그의 상보적 서열을 분석하는 단계, 및 분석 결과, 상기 환자의 유전자 서열의 27번째 염기가, 서열번호 1의 경우 C; 서열번호 2의 경우 T; 서열번호 3의 경우 T; 및 서열번호 4의 경우 A인 경우 상기 환자를 심방의 전기해부학적 리모델링의 가능성이 높은 환자로 분류하는 단계를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체를 제공한다.
In addition, the present invention is a computer-readable recording medium in which a program for predicting the prognosis of atrial fibrillation is recorded, which indicates the risk of recurrence of atrial fibrillation in a nucleic acid sample obtained from a patient, consisting of SEQ ID NOs: 1 to 4 Analyzing 10 to 50 contiguous DNA sequences including a 27th base (polymorphic site) or a complementary sequence thereof, and as a result of the analysis, the 27th base of the patient's gene sequence A, C for SEQ ID NO: 1; T for SEQ ID NO: 2; T for SEQ ID NO: 3; And in the case of A in the case of SEQ ID NO: 4, a computer-readable recording medium is provided in which a program for executing the step of classifying the patient as a patient with a high possibility of electroanatomical remodeling of the atrium is recorded on a computer.

본 발명에 의하면, 좌심방의 구조적 리모델링이 일어나기 쉬운 환자를 조기에 탐지함으로써 이들 환자가 만성 영속성 심방세동으로 진전하는 것을 예방함으로써 임상적 결과를 개선할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to improve clinical outcomes by early detection of patients susceptible to structural remodeling of the left atrium, thereby preventing these patients from progressing to chronic persistent atrial fibrillation.

도 1은 심방세동 환자에서 유의하게 리모델링된 좌심방(도 1A 및 1C)과 덜 리모델링된 좌심방(도 1B 및 1E)의 대표적인 예, 및 그들의 ACE 유전자형(도 1D) 을 보여준다.
도 2는 좌심방의 구조적 리모델링의 정도와 관련된 ACE 변이 분석 결과를 도식화한 것이다.
Figure 1 is a representative example of significantly remodeled left atrium (Figures 1A and 1C) and less remodeled left atrium (Figures 1B and 1E) in atrial fibrillation patients, and their ACE Genotype (Figure 1D) Show.
2 is a schematic diagram of the results of analysis of ACE mutations related to the degree of structural remodeling of the left atrium.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, examples will be described in detail to aid understanding of the present invention. However, the following examples are merely illustrative of the contents of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. The embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art.

[[ 실시예Example ]]

환자 선택Patient selection

본 연구의 프로토콜은 Institutional Review Board에 의해 승인을 받았다. 모든 환자들에게 서면 동의를 받았다. 본 연구에는 RFCA를 받은 351명의 심방세동 환자(남성: 여성 = 282:69, 평균 연령 = 54.2±11.1세)가 참여하였다. 그들 중, 235명의 환자는 발작성 심방세동(paroxysmal atrial fibrillation, PAF)을, 116명의 환자는 지속성 심방세동(persistent atrial fibrillation, PeAF)을 보이는 환자였다. 배제기준은 다음과 같았다:The protocol for this study was approved by the Institutional Review Board. Written consent was obtained from all patients. The study involved 351 patients with atrial fibrillation (male: female = 282:69, mean age = 54.2±11.1 years) who received RFCA. Among them, 235 patients had paroxysmal atrial fibrillation (PAF) and 116 patients had persistent atrial fibrillation (PAF). The exclusion criteria were as follows:

1) 전기적 심장율동전환에 불응하는 영구적 심방세동(permanent AF); 1) permanent atrial fibrillation refractory to electrical cardioversion (permanent AF);

2) 심장초음파로 측정된 LA 크기 >55 mm; 2) LA size >55 mm measured by echocardiography;

3) 류마티스성 판막 질환을 갖는 AF; 3) AF with rheumatic valve disease;

4) 연관된 구조적 심장 질환(associated structural heart disease);4) associated structural heart disease;

5) 이전의 AF 차단; 및 5) previous AF blocking; And

6) sinus rhythm not maintained for LA voltage mapping before6) sinus rhythm not maintained for LA voltage mapping before

RFCA 전에 LA 전압 맵핑에 대해 동율동(sinus rhythm)이 유지되지 않은 경우.Sinus rhythm was not maintained for LA voltage mapping prior to RFCA.

좌심방에 혈정을 갖는 환자들은 경식도 심장초음파에 의해 배제되었다. 우리는 모든 환자들을 3D-spiral CT (64 Channel, Light Speed Volume CT, Philips, Brilliance 63, Netherlands)로 이미징하여 좌심방의 해부학적 상태 및 폐정맥을 시각적으로 분명히 밝혔다. 경흉강 심장초음파를 모든 환자들에서 수행하고, 좌심방의 전후(anterior posterior, AP) 직경, 좌심실 박출 계수(left ventricular ejection fraction, LVEF), E/E'에 의해 측정된 좌심실 확장기 기능(Left ventricular diastolic function, LVDF), 좌심실 수축기말 직경(LV end-systolic dimension, LVESD), 및 좌심실 확장기말 직경(LV diastolic dimension, LVEDD)을 측정하였다.
Patients with blood vessels in the left atrium were excluded by transesophageal echocardiography. We imaged all patients with 3D-spiral CT (64 Channel, Light Speed Volume CT, Philips, Brilliance 63, Netherlands) to visually clarify the left atrium anatomy and pulmonary veins. Transthoracic echocardiography was performed in all patients, and left ventricular diastolic function measured by the anterior posterior (AP) diameter, left ventricular ejection fraction (LVEF), and E/E'. function, LVDF), LV end-systolic dimension (LVESD), and LV diastolic dimension (LVEDD) were measured.

전기생리학적 Electrophysiological 맵핑Mapping

심장내 전기도(intracardiac electrograms)를 Prucka CardioLabTM Electrophysiology system (General Electric Health Care System Inc., Milwaukee, WI, USA)를 이용하여 기록하였다. AF RFCA에 대해, 우리는 5개의 맵핑 카테터 및 방향 전환이 가능한 3.5-mm 팁 7 Fr open irrigation tip ablation 카테터(Celsius, Johnson & Johnson Inc, Diamond Bar, CA, USA) 를 이용하고, 카테터 절개법(catheter ablation) 절차를 모든 환자에서 3-D 전기해부학적 맵핑(NavX system, St. Jude Medical Inc., Minneapolis, MN, USA)을 이용하여 수행하였다. 카테터 절개법 전에, 우리는 LA 심장내막의 250~350개의 포인트로부터 접촉 양극성 전기도를 얻어 LA 3D 전기해부학적 맵을 생성하였다. 전압 맵은 컬러로 코딩하였다. 양극성 전기도는 32-300 Hz로 필터링하였다. 컬러 코딩된 전압 맵은 양극성 전기도를 기록하고, 피크-피크 전압(peak-to-peak voltage)을 측정함으로써 생성하였다.
Intracardiac electrograms were recorded using the Prucka CardioLabTM Electrophysiology system (General Electric Health Care System Inc., Milwaukee, WI, USA). For AF RFCA, we used 5 mapping catheters and a reorientable 3.5-mm tip 7 Fr open irrigation tip ablation catheter (Celsius, Johnson & Johnson Inc, Diamond Bar, CA, USA). ablation) procedure was performed in all patients using 3-D electroanatomical mapping (NavX system, St. Jude Medical Inc., Minneapolis, MN, USA). Prior to catheterization, we generated a LA 3D electroanatomical map by obtaining contact bipolar electrical diagrams from 250-350 points of the LA endocardial membrane. The voltage map was color coded. The bipolar electrical diagram was filtered with 32-300 Hz. The color coded voltage map was generated by recording the bipolar electrical diagram and measuring the peak-to-peak voltage.

좌심방 리모델링에 대한 분석: 3D-Analysis of left atrial remodeling: 3D- SpiralSpiral CTCT 및 전기해부학적 전압 맵 And electroanatomical voltage map

좌심방의 3D-spiral CT 이미지를 imaging processing workstation(Aquarius, Terarecon, Inc, USA) 상에서 분석하였다. 좌심방의 곡선 길이는 선형 절제 부위(bilateral antral ablation lines, roof line, posterior inferior line, left lateral isthmus line, 및 anterior line)에서 측정하였다. 각각의 좌심방 이미지는 다음과 같은 발생학적 기관에 의해 부위로 나누었다: 정맥측 LA(방 및 후벽을 포함한 후방 LA), LA 부속(LAA), 및 전방 LA (LAA 및 정맥측 LA 제외)( Douglas YL, et al., Am J Cardiol . 2006;97(5):662-670.). 우리는 또한 CPVA(circumferential pulmonary vein ablation), roof line, posterior inferior line, anterior linear line, and left lateral isthmus line의 곡선 길이를 이전 연구에서 기술된 바 대로(Park JH, et al., J Cardiovasc Electrophysiol . 2009), 측정하였다. 3D-spiral CT images of the left atrium were analyzed on an imaging processing workstation (Aquarius, Terarecon, Inc, USA). The curve length of the left atrium was measured at the linear ablation lines (bilateral antral ablation lines, roof line, posterior inferior line, left lateral isthmus line, and anterior line). Each left atrial image was divided into sites by the following embryological organs: venous LA (rear LA including the ventral and posterior walls), LA appendages (LAA), and anterior LA (except LAA and venous LA) (Douglas YL , et al., Am J Cardiol . 2006;97(5):662-670.). We also measured the curve lengths of CPVA (circumferential pulmonary vein ablation), roof line, posterior inferior line, anterior linear line, and left lateral isthmus line as described in previous studies (Park JH, et al., J Cardiovasc). Electrophysiol . 2009), was measured.

우리는 전방-후방(AP) 및 후방-전방(PA)의 측면에서 컬러-코딩된 전기해부학적 전압 맵을 분석하였다. 0.2 mV 이하의 낮은 전압 영역은 회색으로 코딩되었고, 5.0 mV 초과의 높은 전압 영역은 자색으로 컬러링되었다. 기준 거리(reference distance)는 관상정맥동 카테터(duodecapolar catheter, St. Jude Medical Inc. Minnetonka, MN, USA.)의 내부-전극 거리에 의해 측정하였다. 폐정맥 내의 전압 영역은 배제되었다. 좌심방의 평균 전압을 정량하기 위해, 각 컬러에 대한 퍼센트 영역을 컬러 스케일 바에 참조하여 상업화된 프로그램(Image Pro)에 의해 분석하였다.
We analyzed color-coded electroanatomical voltage maps in terms of anterior-posterior (AP) and posterior-anterior (PA). Low voltage regions of 0.2 mV or less were coded in gray, and high voltage regions of more than 5.0 mV were colored purple. The reference distance was measured by the inner-electrode distance of a duodecapolar catheter (St. Jude Medical Inc. Minnetonka, MN, USA.). The voltage region in the pulmonary vein was excluded. To quantify the average voltage of the left atrium, the percent area for each color was analyzed by a commercialized program (Image Pro) with reference to the color scale bar.

유전자 다형성 분석Gene polymorphism analysis

우리는 HapMap Japanese (JPT) 데이터 은행(http://www.hapmap.org) 및 NCBI SNP 데이터베이스(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/)를 이용하여 ACE 유전자의 일배체형-태깅(haplotype-tagging) 단일 뉴클레오타이드 다형성(SNPs)을 선택하였다. 적당한 태깅 SNPs를 동정하기 위해, 우리는 48명의 한국인 환자들 중에서 16개의 선택된 SNPs에 대해 pilot genotyping을 수행하고, 7개의 SNPs (ACE rs1800764, rs4291, rs4309, rs4362, rs4461142, rs61758684 및 ACE I/D)를 선택하였다. 지노믹 DNA는 전혈 샘플로부터 상업적으로 입수가능한 키트(Qiagen, Valencia, CA, USA)를 이용하여 추출하였다. SNaPShot™ assay kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)를 이용한 단일-염기 확장 방법에 의해 6개의 SNPs를 처리하였다.We use the HapMap Japanese (JPT) data bank (http://www.hapmap.org) and the NCBI SNP database ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/ ) to ACE ACE. Haplotype-tagging single nucleotide polymorphisms (SNPs) of the gene were selected. To identify suitable tagged SNPs, we performed pilot genotyping on 16 selected SNPs from 48 Korean patients, and 7 SNPs ( ACE rs1800764, rs4291, rs4309, rs4362, rs4461142, rs61758684 and ACE I/D) was selected. Genomic DNA was extracted from whole blood samples using a commercially available kit (Qiagen, Valencia, CA, USA). Six SNPs were treated by a single-base expansion method using the SNaPShot™ assay kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA).

I/D 다형성에 대한 지노타이핑은 중합효소연쇄반응(PCR)으로 수행되었다(Chiang FT, et al., Clin Chem . 1998;44(6 Pt1):1353-1356.)
Genotyping for I/D polymorphism was performed by polymerase chain reaction (PCR) (Chiang FT, et al., Clin Chem . 1998;44(6 Pt1):1353-1356.)

데이터 분석Data analysis

우리는 구조적 리모델링(전체 좌심방 부피, 국부적 좌심방 부피, 국부적 곡선 좌심방 길이, 평균 및 국부적 좌심방 전압, 및 LA/LVEDD 비율)의 정도와 관련된 안지오텐신 전환 효소 변이체를 선택하였다. 통계적 분석은 SPSS statistical package release 17.0.1 (SPSS, Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 수행하였다. 데이터는 평균±표준편차(SD)로서 나타내었다. 기준 특성(baseline characteristics)의 비교를 위해, 그룹 간의 데이터는 연속적 데이터에 대해서는 Student's unpaired t-test로, 카테고리성 데이터에 대해서는 2 test로 분석하였다. 통계학적 분석을 위해, 중앙값으로서 소수점 0.1자리까지 자르기로 하고, ROC(receiver operating characteristic) 커브 분석에 의해 검증하였다. 단좌 분석에서, 우리는 우선 케이스와 대조군간의 대립형질과 유전자형 빈도를 2 test 또는 Fisher's exact test로 비교하였다. 통계학적 유의도는 P < 0.05로 정의하였다.
We selected angiotensin converting enzyme variants related to the extent of structural remodeling (total left atrial volume, local left atrial volume, local curved left atrial length, mean and local left atrial voltage, and LA/LVEDD ratio). Statistical analysis was performed using SPSS statistical package release 17.0.1 (SPSS, Inc., Chicago, IL, USA). Data are presented as mean±standard deviation (SD). For comparison of baseline characteristics, data between groups was analyzed as Student's unpaired t- test for continuous data and 2 tests for categorical data. For statistical analysis, it was decided to cut to 0.1 decimal place as the median, and verified by ROC (receiver operating characteristic) curve analysis. In single locus analysis, we first compared allele and genotype frequencies between case and control with 2 tests or Fisher's exact test. Statistical significance was defined as P <0.05.

심방세동 Atrial fibrillation 환자에서의In the patient 심방의 구조적 리모델링과 연관된 Associated with the structural remodeling of the atrium ACEACE 변이 transition

도 1은 심방세동 환자에서 유의하게 리모델링된 좌심방(도 1A 및 1C)과 덜 리모델링된 좌심방(도 1B 및 1E)의 대표적인 예, 및 그들의 ACE 유전자형(도 1D) 을 보여준다. 좌심실의 유의한 전기해부학적 리모델링을 나타낸 환자들은 확장된 좌심방 부피, 낮은 심장내막 전압(도 1A) 및 높은 LA/LVEDD 비율(도 1C)을 나타냈다. 대조적으로, 덜 리모델링된 좌심방을 나타낸 환자들은 상대적으로 적은 좌심방 부피, 높은 심장내막 전압(Figure 1B) 및 낮은 LA/LVEDD 비율(도 1E)을 나타냈다.Figure 1 is a representative example of significantly remodeled left atrium (Figures 1A and 1C) and less remodeled left atrium (Figures 1B and 1E) in atrial fibrillation patients, and their ACE Genotype (Figure 1D) Show. Patients who showed significant electroanatomical remodeling of the left ventricle showed expanded left atrial volume, low endocardial voltage (Figure 1A), and high LA/LVEDD ratio (Figure 1C). In contrast, patients with less remodeled left atrium showed relatively small left atrial volume, high endocardial voltage (Figure 1B), and low LA/LVEDD ratio (Figure 1E).

우리가 평가한 7개의 유전자 중에서, ACE 유전자 중 5개의 다형성이 비-가족성 비-판막성 심방세동을 갖는 351명의 환자에서 좌심실의 구조적 리모델링과 연관되어 있었다. 표 2는 좌심방의 구조적 리모델링의 정도와 관련된 ACE 변이 분석 결과를 요약한 것이다. ACE rs4362 C (p=0.024), rs4309 T (p=0.030), rs1800764 T (p=0.030), 및 rs4291 A (p=0.027) 대립형질이 환자들에 대해 좌심방 부피의 확장을 갖도록 하는 경향이 있었다. 심장초음파로 측정된 LV 크기에 상대적인 LA 확장(LA/LVEDD)은 ACE rs4362 C 대립유전자 (p=0.039) 및 rs4309 T 대립유전자 (p=0.026)를 갖는 환자에서 유의하게 증가하였다. ACE rs4362 T 대립유전자 (p=0.021) 및 ACE D carriers (DD+ID) 대립유전자 (p=0.021)는 낮은 평균 LA 전압을 갖는 환자들에서 우세한 유전형이었다. ACE rs1800764 및 rs4291는 연관 불균형성 블록(linkage disequilibrium block) (D'=0.977, r2=0.93; 도 2)에서 서로 밀접하게 관련되어 있었다.
Of the 7 genes we evaluated, ACE Five polymorphisms of the genes were associated with structural remodeling of the left ventricle in 351 patients with non-familial non-valvular atrial fibrillation. Table 2 summarizes the results of ACE mutation analysis related to the degree of structural remodeling of the left atrium. ACE The rs4362 C (p=0.024), rs4309 T (p=0.030), rs1800764 T (p=0.030), and rs4291 A (p=0.027) alleles tended to have an expansion of left atrial volume in patients. LA dilatation (LA/LVEDD) relative to LV size measured by echocardiography is ACE It was significantly increased in patients with the rs4362 C allele (p=0.039) and the rs4309 T allele (p=0.026). ACE rs4362 T allele (p=0.021) and ACE The D carriers (DD+ID) allele (p=0.021) was the predominant genotype in patients with low mean LA voltage. ACEs rs1800764 and rs4291 were closely related to each other in a linkage disequilibrium block (D'=0.977, r 2 =0.93; FIG. 2).

[표 2][Table 2]

Figure pat00002

Figure pat00002

좌심방의 구조적 Structural of the left atrium 리모델랑과Department of Remodeling 관련된 Related ACEACE 변이에 따른 좌심방 부피 및 전압 Left atrial volume and voltage according to mutation

표 3은 ACE rs4362 유전자형에 따른 BSA(body surface area)에 의해 조정된 LA의 구역 부피 및 구역 곡선 길이를 요약한 것이다. 우리는 또한 평균 및 국부적인 LA 전압 및 심장초음파 파라미터를 비교하였다. 일반적으로, ACE rs4362 C 대립유전자를 갖는 환자들은 rs4362 TT 유전자형을 갖는 이들에 비해 전체 및 국부적인 LA 부피가 더 컸고(p<0.01), LA의 국부적인 곡선 길이가 더 길었다(p<0.05). 대조적으로, rs4362 T 대립유전자를 갖는 환자들은 rs4362 CC 유전자형을 갖는 이들에 비해 LA 전압이 더 낮았다(p<0.05). Table 3 shows ACE It summarizes the area volume and area curve length of LA adjusted by the body surface area (BSA) according to the rs4362 genotype. We also compared mean and local LA voltage and echocardiographic parameters. Generally, ACE Patients with the rs4362 C allele had a greater overall and local LA volume (p<0.01) and a longer local curve length of LA (p<0.05) than those with the rs4362 TT genotype. In contrast, patients with the rs4362 T allele had a lower LA voltage (p<0.05) than those with the rs4362 CC genotype.

[표 3][Table 3]

Figure pat00003

Figure pat00003

ACE rs4309 대립유전자, rs1800764 대립유전자, 및 rs4291 대립유전자를 갖는 환자들의 LA 리모델링의 특성은 표 4에 정리하였다.
ACE The characteristics of LA remodeling of patients with the rs4309 allele, rs1800764 allele, and rs4291 allele are summarized in Table 4.

[표 4][Table 4]

Figure pat00004

Figure pat00004

ACEACE 변이에 따른 Mutant AFAF 의 카테터 절제술 후의 임상적 결과Results after catheterectomy in patients

3개월의 블랭킹 기간 후의 심방세동의 임상적 재발률은 28.29±5.83 개월의 팔로우업 기간 동안 20.45%였다. ACE 유전자형과 관련하여, 우리는 카테터 절제술 후 장기간의 임상적 재발과 연관된 ACE 연관 다형성을 찾지 못했다. 그러나, 낮은 심장내막 좌심방 전압과 연관된 ACE rs4362 T 대립유전자는 ACE rs4362 CC 유전자형에 비해 RFCA 후 3개월 내의 초기 재발율이 높은 것과 연관되어 있었다 (27.5%, p=0.0217).The clinical recurrence rate of atrial fibrillation after the 3 month blanking period was 20.45% during the 28.29±5.83 month follow-up period. ACE Regarding genotype, we did not find ACE-associated polymorphisms associated with long-term clinical recurrence after catheterectomy. However, ACE associated with low endocardial left atrial voltage The rs4362 T allele is ACE Compared to the rs4362 CC genotype, it was associated with a higher initial recurrence rate within 3 months after RFCA (27.5%, p=0.0217).

본 연구를 통해, 우리는 수 개의 ACE 다형성이 심방세동의 전기해부학적 리모델링과 관련되어 있음을 보고한다. 이들은 좌심방의 확장, 감소된 심장내막 전압, 그리고 카테터 절제술 후의 조기 재발과 관련되어 있다. 이들 ACE 다형성은 심방세동의 구조적 리모델링, 즉 전기해부학적 리모델링에 취약한 심방세동 환자의 조기 탐지에 유용할 것이다. 따라서, 이러한 환자들이 만성 영속적 심방세동으로 진전하는 것을 예방할 수 있다. 또한 이러한 환자에 대한 ACE 저해제 또는 안지오텐신 II 수용체 차단제를 이용한 업스트림의 치료는 맞춤 관리로서 심방 리모델링을 예방할 수 있다. 이들 변이는 또한 카테터 절제술의 조기 개입을 정당화하며, 예후적 가치를 갖는 임상적 결과를 개선할 수 있다.
Through this study, we report that several ACE polymorphisms are associated with electroanatomical remodeling of atrial fibrillation. They are associated with dilatation of the left atrium, decreased endocardial voltage, and early recurrence after catheterectomy. These ACE polymorphisms will be useful for structural remodeling of atrial fibrillation, that is, early detection of atrial fibrillation patients vulnerable to electroanatomical remodeling. Thus, it is possible to prevent these patients from progressing to chronic persistent atrial fibrillation. In addition, upstream treatment of such patients with ACE inhibitors or angiotensin II receptor blockers can prevent atrial remodeling as a personalized management. These variations also justify early intervention in catheterectomy and may improve clinical outcomes with prognostic value.

<110> Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University <120> Polynucleotide for predicting prognosis of atrial fibrillation <130> P100868 <140> 10-2010-0117541 <141> 2010-11-24 <160> 4 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rs4362 <220> <221> misc_feature <222> (27) <223> The y in position 27 is C or T. <400> 1 acggcctcgc tctgctccag gtacttygtc agcttcatca tccagttcca gt 52 <210> 2 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rs4309 <220> <221> misc_feature <222> (27) <223> The y in position 27 is C or T. <400> 2 tactacctgc agtacaagga tctgccygtc tccctgcgtc ggggggccaa cc 52 <210> 3 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rs1800764 <220> <221> misc_feature <222> (27) <223> The y in position 27 is C or T. <400> 3 atgtacccac tgaggataag ggggggytgc tgtacatact ttgcaaatat ct 52 <210> 4 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rs4291 <220> <221> misc_feature <222> (27) <223> The y in position 27 is A or T. <400> 4 cggcaaactg ccgggtcccc atcttcyaaa gagaggaggc cctttctcca gc 52 <110> Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University <120> Polynucleotide for predicting prognosis of atrial fibrillation <130> P100868 <140> 10-2010-0117541 <141> 2010-11-24 <160> 4 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rs4362 <220> <221> misc_feature <222> (27) <223> The y in position 27 is C or T. <400> 1 acggcctcgc tctgctccag gtacttygtc agcttcatca tccagttcca gt 52 <210> 2 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rs4309 <220> <221> misc_feature <222> (27) <223> The y in position 27 is C or T. <400> 2 tactacctgc agtacaagga tctgccygtc tccctgcgtc ggggggccaa cc 52 <210> 3 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rs1800764 <220> <221> misc_feature <222> (27) <223> The y in position 27 is C or T. <400> 3 atgtacccac tgaggataag ggggggytgc tgtacatact ttgcaaatat ct 52 <210> 4 <211> 52 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> rs4291 <220> <221> misc_feature <222> (27) <223> The y in position 27 is A or T. <400> 4 cggcaaactg ccgggtcccc atcttcyaaa gagaggaggc cctttctcca gc 52

Claims (5)

서열번호 4의 폴리뉴클레오티드 중 27번째 염기(다형성부위)를 포함하는 10 내지 50개의 연속 DNA서열로 구성되는 심방세동의 예후 예측용 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드.
A polynucleotide for prognostic prediction of atrial fibrillation consisting of 10 to 50 consecutive DNA sequences including the 27th base (polymorphic region) of the polynucleotide of SEQ ID NO: 4 or a complementary polynucleotide thereof.
제1항에 있어서,
상기 서열번호 4는 27번째 염기(다형성부위)의 대립유전자형은 A/T인 것인 심방세동의 예후 예측용 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드.
The method of claim 1,
SEQ ID NO: 4 is the allele of the 27th base (polymorphic region) is A / T prognostic predictive polynucleotide or a complementary polynucleotide thereof.
제1항 또는 제2항에 따른 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드가 집적된 심방세동의 예후 예측용 DNA 마이크로어레이 칩.
A DNA microarray chip for prognostic prediction of atrial fibrillation in which the polynucleotide according to claim 1 or the complementary polynucleotide thereof is integrated.
제1항 또는 제2항에 따른 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드를 포함하는 심방세동의 예후 예측용 키트.
A kit for predicting prognosis of atrial fibrillation comprising the polynucleotide according to claim 1 or the complementary polynucleotide thereof.
심방세동의 예후의 예측을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체에 있어서, 환자로부터 얻은 핵산 시료에서 심방세동의 재발 위험을 나타내는, 서열번호 4에서, 27번째 염기(다형성부위)를 포함하는 10 내지 50개의 연속 DNA 서열 또는 그의 상보적 서열을 분석하는 단계, 및
분석 결과, 상기 환자의 유전자 서열의 27번째 염기가 A인 경우, 상기 환자를 심방의 전기해부학적 리모델링의 가능성이 있는 환자로 분류하는 단계를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체.
A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing prognostic prediction of atrial fibrillation, comprising: a 27th base (polymorphic site) in SEQ ID NO: 4, indicating a risk of recurrence of atrial fibrillation in a nucleic acid sample obtained from a patient Analyzing 10 to 50 consecutive DNA sequences or their complementary sequences, and
A computer-readable recording medium having recorded thereon a program which causes the computer to perform the step of classifying the patient as a potential patient for electroanatomical remodeling of the atrium if the 27th base of the patient's gene sequence is A.
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