KR20140007540A - 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 이를 실행시키는 장치 - Google Patents

유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 이를 실행시키는 장치 Download PDF

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Abstract

컴퓨터 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 이를 실행하는 장치가 제공된다. 본 기록매체에 수록된 컴퓨터 프로그램은, 우발적 마비 및 근긴장증의 증상정보를 이용하여 유전성 골격근 이온통로병의 원인 유전자를 결정하는 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 수행할 수 있게 되어, 유전성 골격근 이온통로병의 원인 유전자를 신속하고 정확하게 예측할 수 있게 된다. 따라서, 사용자는 다양한 원인 유전자 중 일부 유전자만 검사하여 유전성 골격근 이온통로병의 원인을 파악할 수 있게 되어, 낮은 비용으로 빠른 시간 안에 유전성 골격근 이온통로병의 원인을 파악할 수 있게 된다.

Description

유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 이를 실행시키는 장치{Computer readable medium recorded computer program to perform method for estimating reason for Hereditary Skeletal Muscle Channelopathy}
컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 이를 실행시키는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 이를 실행시키는 장치에 관한 것이다.
가족성 저칼륨성 주기성마비의 환자들에서 칼륨 이온채널 유전자들의 기능적 이상이 발생하고 있음이 밝혀졌다. 가족성 저칼륨성 주기성마비(familial hypokalemic periodic paralysis)는 간헐적으로 발생하는 저칼륨혈증을 동반한 가역적 이완성 근육마비를 특징으로 하는 상염색체 우성 유전질환이다.
이는 대표적인 이온 통로병(또는 이온 채널병)의 증상의 일종이지만 대부분의 채널병들과 마찬가지로 아직까지 정확한 발병기전의 확인이 어려우며 복잡하다.
하지만, 최근 가족성 저칼륨성 주기성마비의 기존 원인으로 알려진 나트륨 이온채널과 칼슘 이온채널 유전자의 돌연변이가 관련성이 있을 것으로 추정되는 다른 유전자들에 미치는 영향을 확인했다.
이로써 실제로 환자들에서 병증과 밀접한 연관성이 있는 칼륨 이온채널 유전자들의 기능적 이상이 발생하고 있음을 밝혀내 본 질환의 새로운 발병기전을 제시했다.
이는 기존에 알려지지 않은 새로운 발병기전에 관한 연구 결과로 가족성 저칼륨성 주기성 마비를 포함한 다양한 이온 통로병의 발병기전을 이해하는데 매우 중요한 자료로 평가되고 있다.
이와 같이, 유전성 골격근 이온통로병(Hereditary Skeletal Muscle Channelopathy)은 골격근 이온통로 단백질의 유전자 결함으로 인하여 발생한다.
하지만, 유전성 골격근 이온통로병의 원인이 되는 이온통로 단백질의 원인 유전자 변이는 표현형(임상 증상)이 상호간에 중복이 심하고 표현형 및 유전형이 매우 다양하기 때문에, 원인이 되는 유전자를 탐색하기 위해 막대한 시간과 경비가 소요되는 문제점 있다.
이에 따라, 유전성 골격근 이온통로병의 원인이 되는 유전자를 쉽게 예측하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 우발적 마비(Episodic paralysis) 및 근긴장증(Myotonia)의 증상정보를 이용하여 유전성 골격근 이온통로병(Hereditary Skeletal Muscle Channelopathy : HSMC)의 원인 유전자을 결정하는 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 이를 실행하는 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 우발적 마비(Episodic paralysis) 및 근긴장증(Myotonia) 중 적어도 하나를 선택받는 단계; 상기 우발적 마비가 선택된 경우, 우발적 마비에 대응되는 제1 증상정보를 입력받는 단계; 상기 근긴장증이 선택된 경우, 근긴장증에 대응되는 제2 증상정보를 입력받는 단계; 및 상기 제1 증상정보 및 상기 제2 증상정보를 이용하여, 유전성 골격근 이온통로병(Hereditary Skeletal Muscle Channelopathy : HSMC)의 원인 유전자을 결정하는 단계;를 포함하는 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 수록된다.
또한, 상기 원인 유전자 결정단계는, 이온통로 유전자인 SCN4A, CACNA1S, CLCNS, 및 KCNJ2 중 적어도 하나를 원인 유전자로 결정할 수도 있다.
그리고, 상기 제1 증상정보 입력단계는, 고칼륨혈증(Hyperkalemia), 이형증(Dysmorphism), 심전도 이상(EKG abnormality), 경직(Stiffness), 근육통(myalgia), 근육긴장증(Myotonia) 중 적어도 하나를 제1 증상정보로 입력받을 수도 있다.
또한, 상기 원인 유전자 결정단계는, 상기 입력된 제1 증상정보가 고칼륨혈증, 경직, 근육통, 및 근육긴장증 중 적어도 하나인 경우, 원인 유전자을 SCN4A로 결정하고, 상기 입력된 제1 증상정보가 이형증 또는 심전도 이상인 경우, 원인 유전자를 KCNJ2로 결정하며, 입력된 제1 증상정보가 모두 해당되지 않는 경우, 원인 유전자를 CACNA1S로 결정할 수도 있다.
그리고, 상기 제2 증상정보 입력단계는, 열성 유전(Recessive inheritance), 이상근육긴장증(Paramyotonia), 웜업(warm-up), 주기마비(Periodic paralysis), 및 안면근육긴장증(Facial myoyonia) 중 적어도 하나를 제2 증상정보로 입력받을 수도 있다.
또한, 상기 원인 유전자 결정단계는, 상기 입력된 제2 증상정보가 이상근육긴장증, 주기마비, 및 안면근육긴장증 중 적어도 하나인 경우, 원인 유전자를 SCN4A로 결정하고, 상기 입력된 제2 증상정보가 열성유전 및 웜업 중 적어도 하나에 해당되거나 모두 해당되지 않는 경우, 원인 유전자를 CLCN1로 결정할 수도 있다.
그리고, 상기 원인 유전자 결정단계는, 상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우, 상기 우발적 마비와 상기 근긴장증이 모두 선택되었다면, SCN4A의 도메인 4(D4)의 엑손 24(Exon 24)를 원인 유전자로 결정할 수도 있다.
또한, 상기 원인 유전자 결정단계는, 상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우, 상기 제2 증상정보가 주기마비로 입력되었다면, SCN4A의 도메인 2,3(D2, D3)의 엑손 13,19(Exon 13,19)를 1순위 원인 유전자로 결정하고, 도메인 4(D4)의 엑손 24(Exon 24)를 2순위 원인 유전자로 결정할 수도 있다.
그리고, 상기 원인 유전자 결정단계는, 상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우, 상기 제1 증상정보가 근육긴장증에 해당되거나 상기 제2 증상정보가 이상근육긴장증에 해당되거나 칼륨이온(K+) 농도가 정상(3.5mEq/L 이상 5mEq/L 이하)이면, SCN4A의 도메인 3-4 링커(D3-D4 linker)의 엑손 22(Exon 22)를 1순위 원인 유전자로 결정하고 도메인 1,4(D1, D4)의 엑손 5,9,24(Exon 5,9,24)를 2순위 원인 유전자로 결정할 수도 있다.
또한, 상기 원인 유전자 결정단계는, 상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우, 칼륨이온(K+) 농도가 5mEq/L 초과인 경우, SCN4A의 도메인 3,4(D3, D4)의 엑손 19,24(Exon 19,24)를 1순위 원인 유전자로 결정하고 도메인 2(D2)의 엑손 13(Exon 13)을 2순위 원인 유전자로 결정할 수도 있다.
그리고, 상기 원인 유전자 결정단계는, 상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우, 칼륨이온(K+) 농도가 3.5mEq/L 미만인 경우, SCN4A의 도메인 1,2,3(D1, D2, D3)의 엑손 5,9,13,19(Exon 5,9,13,19)를 1순위 원인 유전자로 결정할 수도 있다
또한, 상기 원인 유전자 결정단계는, 상기 원인 유전자를 CACNA1S로 결정한 경우, CACNA1S의 엑손 11,30(Exon 11,30)을 원인 유전자로 결정하고, 상기 원인유전자에 돌연변이가 없는 경우 CACNA1S의 전체 유전자 탐색을 결정할 수도 있다.
그리고, 상기 원인 유전자 결정단계는, 상기 원인 유전자를 CLCN1로 결정한 경우, 상기 CLCN1의 유전자에 돌연변이가 없는 경우 SCN4A를 2순위 원인 유전자로 결정할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측 장치는 상술된 기록매체에 수록된 컴퓨터 프로그램을 실행한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 우발적 마비 및 근긴장증의 증상정보를 이용하여 유전성 골격근 이온통로병의 원인 유전자를 결정하는 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 이를 실행하는 장치를 제공할 수 있게 되어, 유전성 골격근 이온통로병의 원인 유전자를 신속하고 정확하게 예측할 수 있게 된다. 따라서, 사용자는 다양한 원인 유전자 중 일부 유전자만 검사하여 유전성 골격근 이온통로병의 원인을 파악할 수 있게 되어, 낮은 비용으로 빠른 시간 안에 유전성 골격근 이온통로병의 원인을 파악할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 사용자가 우발적 마비를 선택한 경우, HSMC 원인 예측 프로그램이 원인 유전자를 결정하는 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 사용자가 근긴장증을 선택한 경우, HSMC 원인 예측 프로그램이 원인 유전자를 결정하는 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 원인 유전자가 SCN4A로 결정된 경우 원인 유전자를 결정하는 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, HSMC 원인 예측 프로그램이 실행되는 첫 화면을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, HSMC 원인 예측 프로그램의 검사 방법 추천 화면을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 실시예에서는, 간단한 임상 증상 입력을 통해 유전성 골격근 이온통로병(Hereditary Skeletal Muscle Channelopathy : HSMC)의 원인이 되는 이온 통로 단백질의 유전자 결함을 예측하는 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법에 대해서 설명한다. 이하에서 설명될 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법은 컴퓨터 프로그램인 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측 프로그램(이하, HSMC 원인 예측 프로그램)으로 구현될 수 있다. 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 개인 컴퓨터 또는 서버로 구성된 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측 장치(이하, HSMC 원인 예측 장치)에서 실행되게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
HSMC 원인 예측 프로그램는 사용자로부터 기본 증상으로 우발적 마비(Episodic paralysis) 및 근긴장증(Myotonia) 중 적어도 하나를 선택받게 된다(S110). 우발적 마비 및 근긴장증은 둘 중 하나만 선택될 수도 있고 둘 다 선택될 수도 있다. HSMC 원인 예측 프로그램은 화면상에 기본 증상으로 우발적 마비 및 근긴장증을 선택하기 위한 선택화면을 표시하고, 사용자는 선택화면을 통해 기본 증상을 입력하게 된다. 여기에서, 기본 증상은 HSMC에서 나타나는 대표적인 증상을 나타내는 것으로, 우발적 마비와 근긴장증 중 적어도 하나를 나타낸다.
만약, 우발적 마비가 선택된 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 우발적 마비에 대응되는 제1 증상정보를 사용자로부터 입력받는다(S120). 여기에서, 제1 증상정보는 고칼륨혈증(Hyperkalemia), 이형증(Dysmorphism), 심전도 이상(EKG abnormality), 경직(Stiffness), 근육통(myalgia), 근육긴장증(Myotonia) 중 적어도 하나가 된다. HSMC 원인 예측 프로그램은 화면상에 제1 증상정보들을 선택하기 위한 선택화면을 질문지 형태나 설문 형태 등으로 표시하고, 사용자는 선택화면을 통해 제1 증상정보를 입력하게 된다.
그리고, 근긴장증이 선택된 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 근긴장증에 대응되는 제2 증상정보를 사용자로부터 입력받게 된다(S130). 여기에서, 제2 증상정보는 열성 유전(Recessive inheritance), 이상근육긴장증(Paramyotonia), 웜업(warm-up), 주기마비(Periodic paralysis), 및 안면근육긴장증(Facial myoyonia) 중 적어도 하나가 된다. HSMC 원인 예측 프로그램은 화면상에 제2 증상정보들을 선택하기 위한 선택화면을 질문지 형태나 설문 형태 등으로 표시하고, 사용자는 선택화면을 통해 제2 증상정보를 입력하게 된다.
그 후에, HSMC 원인 예측 프로그램은 입력된 제1 증상정보 및 제2 증상정보를 이용하여, 유전성 골격근 이온통로병의 원인 유전자를 결정한다(S140). 여기에서, 원인 유전자는 이온통로 유전자인 SCN4A, CACNA1S, CLCN1, 및 KCNJ2 중 적어도 하나를 포함한다. 여기에서, SCN4A는 인간 골격근 나트륨 채널(human skeletal muscle sodium channel) Nav1.4 유전자를 나타낸다. 그리고, CACNA1S는 칼슘 채널(calcium channel) CaV1.1 유전자를 나타낸다. 또한, CLCN1은 인간 골격근 염화물 채널(human skeletal muscle chloride channel) CIC-1 유전자를 나타낸다. 그리고, KCNJ2는 Inward-rectifier potassium ion channel Kir2.1 유전자를 나타낸다.
이와 같이, HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 결정하여, 화면에 표시하게 된다(S150). 이를 통해, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC의 원인을 검사하기 위한 원인 유전자를 의사 또는 환자에게 결정하여 HSMC 원인 검사 방법으로 추천해주게 된다.
이 때, HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자의 종류에 따라, 원인 유전자 내의 유전자 전체 탐색을 추천할 수도 있고, 원인 유전자 내의 특정 도메인(domain) 및 엑손(exon)을 결정하여 추천할 수도 있다. 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자 내의 복수의 특정 도메인(domain) 및 엑손(exon)을 우선순위를 결정하여 추천할 수도 있다.
이와 같이, HSMC 원인 예측 프로그램이 원인 유전자를 결정하는 세부 과정에 대해 도 2 내지 도 4를 참고하여 이하에서 상세히 설명한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 사용자가 우발적 마비를 선택한 경우, HSMC 원인 예측 프로그램이 원인 유전자를 결정하는 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
일단, HSMC 원인 예측 프로그램은 사용자로부터 기본 증상으로 우발적 마비를 선택받는다(S112).
그 후에, HSMC 원인 예측 프로그램은 우발적 마비에 대응되는 제1 증상정보를 사용자로부터 입력받는다(S122). 여기에서, 제1 증상정보는 고칼륨혈증(Hyperkalemia), 이형증(Dysmorphism), 심전도 이상(EKG abnormality), 경직(Stiffness), 근육통(myalgia), 근육긴장증(Myotonia) 중 적어도 하나가 된다.
입력된 제1 증상정보가 고칼륨혈증인 경우(S210-Y), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 SCN4A로 결정한다(S250). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 도 4에 도시된 과정에 따라 원인 유전자 SCN4A 내의 원인 유전자를 결정하게 된다(S252). 도 4에 대해서는, 추후 상세히 설명한다.
또한, 입력된 제1 증상정보가 이형증 또는 심전도 이상인 경우(S220-Y), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 KCNJ2로 결정한다(S270). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자 KCNJ2 내의 전체 유전자를 탐색할 것으로 결정하게 된다(S272). 즉, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 KCNJ2 내의 유전자 전체 탐색을 추천하게 된다.
그리고, 입력된 제1 증상정보가 경직 또는 근육통인 경우(S230-Y), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 SCN4A로 결정한다(S250). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 도 4에 도시된 과정에 따라 원인 유전자 SCN4A 내의 원인 유전자를 결정하게 된다(S252). 도 4에 대해서는, 추후 상세히 설명한다.
또한, 입력된 제1 증상정보가 근육긴장증인 경우(S240-Y), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 SCN4A로 결정한다(S250). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 도 4에 도시된 과정에 따라 SCN4A 내의 원인 유전자를 결정하게 된다(S252). 도 4에 대해서는, 추후 상세히 설명한다.
반면, 제1 증상정보가 고칼륨혈증(Hyperkalemia), 이형증(Dysmorphism), 심전도 이상(EKG abnormality), 경직(Stiffness), 근육통(myalgia), 근육긴장증(Myotonia) 중 어느 것에도 해당되지 않는 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 CACNA1S로 결정한다(S260). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 CACNA1S 내의 엑손(exon) 11, 30으로 결정하게 된다(S262). 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 CACNA1S 내의 엑손(exon) 11, 30에 돌연변이가 없는 경우, CACNA1S내의 전체 유전자를 탐색하도록 결정하게 된다(S272). 즉, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 CACNA1S 내의 엑손(exon) 11, 30 검사를 1순위로 추천하고 CACNA1S 유전자 전체 탐색을 2순위로 추천하게 된다.
이와 같은 과정을 통해, HSMC 원인 예측 프로그램은 사용자가 우발적 마비를 선택한 경우, 원인 유전자를 결정하게 된다.
이하에서는, 도 3을 참고하여 사용자가 근긴장증을 선택한 경우를 설명한다. 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 사용자가 근긴장증을 선택한 경우, HSMC 원인 예측 프로그램이 원인 유전자를 결정하는 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
일단, HSMC 원인 예측 프로그램은 사용자로부터 기본 증상으로 근긴장증으를 선택받는다(S114).
그 후에, HSMC 원인 예측 프로그램은 근긴장증에 대응되는 제2 증상정보를 사용자로부터 입력받게 된다(S132). 여기에서, 제2 증상정보는 열성 유전(Recessive inheritance), 이상근육긴장증(Paramyotonia), 웜업(warm-up), 주기마비(Periodic paralysis), 및 안면근육긴장증(Facial myoyonia) 중 적어도 하나가 된다.
입력된 제2 증상정보가 열성유전인 경우(S310-Y), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 CLCN1로 결정한다(S370). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 CLCN1내의 전체 유전자를 탐색하도록 결정하게 된다(S372). 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 CLCN1 내에 돌연변이가 없는 경우, 2순위로 원인 유전자를 SCN4A로 결정하게 된다(S360). 즉, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 CLCN1내의 전체 유전자를 탐색을 1순위로 추천하고, SCN4A 유전자의 도 4에 따른 유전자 검사를 2순위로 추천하게 된다.
또한, 입력된 제2 증상정보가 이형증 또는 심전도 이상인 경우(S320-Y), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 SCN4A로 결정한다(S360). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 도 4에 도시된 과정에 따라 SCN4A 내의 원인 유전자를 결정하게 된다(S362). 도 4에 대해서는, 추후 상세히 설명한다.
그리고, 입력된 제2 증상정보가 웜업인 경우(S330-Y), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 CLCN1로 결정한다(S370). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 CLCN1내의 전체 유전자를 탐색하도록 결정하게 된다(S372). 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 CLCN1 내에 돌연변이가 없는 경우, 2순위로 원인 유전자를 SCN4A로 결정하게 된다(S360). 즉, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 CLCN1내의 전체 유전자를 탐색을 1순위로 추천하고, SCN4A 유전자의 도 4에 따른 유전자 검사를 2순위로 추천하게 된다.
또한, 입력된 제2 증상정보가 주기마비인 경우(S340-Y), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 SCN4A로 결정한다(S360). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 도 4에 도시된 과정에 따라 SCN4A 내의 원인 유전자를 결정하게 된다(S362). 도 4에 대해서는, 추후 상세히 설명한다.
그리고, 입력된 제2 증상정보가 안면근육긴장증인 경우(S350-Y), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 SCN4A로 결정한다(S360). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 도 4에 도시된 과정에 따라 SCN4A 내의 원인 유전자를 결정하게 된다(S362). 도 4에 대해서는, 추후 상세히 설명한다.
반면, 제2 증상정보가 열성 유전(Recessive inheritance), 이상근육긴장증(Paramyotonia), 웜업(warm-up), 주기마비(Periodic paralysis), 및 안면근육긴장증(Facial myoyonia) 중 어느 것에도 해당되지 않는 경우(S350-N), HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자를 CLCN1로 결정한다(S370). 그리고, HSMC 원인 예측 프로그램은 CLCN1내의 전체 유전자를 탐색하도록 결정하게 된다(S372). 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 CLCN1 내에 돌연변이가 없는 경우, 2순위로 원인 유전자를 SCN4A로 결정하게 된다(S360). 즉, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 CLCN1내의 전체 유전자를 탐색을 1순위로 추천하고, SCN4A 유전자의 도 4에 따른 유전자 검사를 2순위로 추천하게 된다.
이와 같은 과정을 통해, HSMC 원인 예측 프로그램은 사용자가 기본 증상으로 우발적 마비를 선택한 경우, 원인 유전자를 결정하게 된다.
이하에서는, 도 4를 참고하여 원인 유전자가 SCN4A로 결정된 경우 원인 유전자를 결정하는 과정에 대해 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 원인 유전자가 SCN4A로 결정된 경우 원인 유전자를 결정하는 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 2의 S250 단계 또는 도 3의 S360 단계를 통해 원인 유전자가 SCN4A로 결정된 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 사용자에 의해 입력된 기본 증상, 제1 증상정보, 및 제2 증상정보를 이용하여 원인 유전자를 세부적으로 결정하게 된다.
구체적으로, HSMC 원인 예측 프로그램은 기본 증상으로 우발적 마비와 근긴장증이 모두 선택되었는지 확인한다(S410). 그리고, 기본 증상으로 우발적 마비와 근긴장증이 모두 선택된 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 도메인 4(D4)의 엑손 24(Exon 24)를 원인 유전자로 결정하게 된다(S412). 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 도메인 4(D4)의 엑손 24(Exon 24)에 문제가 없는 경우를 대비하여, 2순위로 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 결정하게 된다(S460).
즉, 상술한 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 SCN4A의 도메인 4(D4)의 엑손 24(Exon 24) 검사를 1순위로 추천하고, 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 2순위로 추천하게 된다.
또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 제2 증상정보가 주기마비로 입력되었는지 확인한다(S420). 제2 증상정보가 주기마비로 입력된 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 도메인 2,3(D2, D3)의 엑손 13,19(Exon 13,19)를 1순위 원인 유전자로 결정하고(S422), SCN4A의 도메인 4(D4)의 엑손 24(Exon 24)를 2순위 원인 유전자로 결정하게 된다(S424). 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 상술된 유전자에 문제가 없는 경우를 대비하여, 3순위로 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 결정하게 된다(S460).
즉, 상술한 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 SCN4A의 도메인 2,3(D2, D3)의 엑손 13,19(Exon 13,19) 검사를 1순위로 추천하고, SCN4A의 도메인 4(D4)의 엑손 24(Exon 24) 검사를 2순위로 추천하며, 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 3 순위로 추천하게 된다.
또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 제1 증상정보가 근육긴장증에 해당되거나 제2 증상정보가 이상근육긴장증에 해당되거나 칼륨이온(K+) 농도가 정상(3.5mEq/L 이상 5mEq/L 이하)으로 입력되었는지 확인한다(S430). 제1 증상정보가 근육긴장증에 해당되거나 제2 증상정보가 이상근육긴장증에 해당되거나 칼륨이온(K+) 농도가 정상(3.5mEq/L 이상 5mEq/L 이하)으로 입력된 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 도메인 3-4 링커(D3-D4 linker)의 엑손 22(Exon 22)를 1순위 원인 유전자로 결정하고(S432), SCN4A의 도메인 1,4(D1, D4)의 엑손 5,9,24(Exon 5,9,24)를 2순위 원인 유전자로 결정하게 된다(S434). 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 상술된 유전자에 문제가 없는 경우를 대비하여, 3순위로 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 결정하게 된다(S460).
즉, 상술한 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 SCN4A의 도메인 3-4 링커(D3-D4 linker)의 엑손 22(Exon 22) 검사를 1순위로 추천하고, SCN4A의 도메인 1,4(D1, D4)의 엑손 5,9,24(Exon 5,9,24) 검사를 2순위로 추천하며, 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 3순위로 추천하게 된다.
또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 입력된 칼륨이온(K+) 농도가 5mEq/L 초과인지 확인한다(S440). 입력된 칼륨이온(K+) 농도가 5mEq/L 초과인 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 도메인 3,4(D3, D4)의 엑손 19,24(Exon 19,24)를 1순위 원인 유전자로 결정하고(S442), SCN4A의 도메인 2(D2)의 엑손 13(Exon 13)를 2순위 원인 유전자로 결정하게 된다(S444). 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 상술된 유전자에 문제가 없는 경우를 대비하여, 3순위로 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 결정하게 된다(S460).
즉, 상술한 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 SCN4A의 도메인 3,4(D3, D4)의 엑손 19,24(Exon 19,24) 검사를 1순위로 추천하고, SCN4A의 도메인 2(D2)의 엑손 13(Exon 13) 검사를 2순위로 추천하며, 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 3순위로 추천하게 된다.
또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 입력된 칼륨이온(K+) 농도가 3.5mEq/L 미만인지 확인한다(S450). 입력된 칼륨이온(K+) 농도가 3.5mEq/L 미만인 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 도메인 1,2,3(D1, D2, D3)의 엑손 5,9,13,19(Exon 5,9,13,19)를 1순위 원인 유전자로 결정한다(S452). 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 SCN4A의 상술된 유전자에 문제가 없는 경우를 대비하여, 2순위로 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 결정하게 된다(S460).
즉, 상술한 경우, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 SCN4A의 도메인 1,2,3(D1, D2, D3)의 엑손 5,9,13,19(Exon 5,9,13,19) 검사를 1순위로 추천하고, 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 2순위로 추천하게 된다.
이와같은 과정을 통해, HSMC 원인 예측 프로그램은 원인 유전자가 SCN4A로 결정된 경우 원인 유전자를 세부적으로 결정하여 검사 방식을 추천해주게 된다. 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 우선순위를 통하여 다양한 유전자 검사를 추천해줄 수도 있게 된다.
이하에서는, HSMC 원인 예측 프로그램이 HSMC 원인 예측 장치(컴퓨터, 서버, 모바일 기기 등)에서 실행되는 화면을 도 5 및 도 6을 참고하여 설명한다. HSMC 원인 예측 프로그램은 서버에 의해서 실행되고, 사용자는 개인 PC를 통해 서버에 접속하여 HSMC 원인 예측 프로그램을 실행할 수도 있다. 또한, HSMC 원인 예측 프로그램은 개인 PC에 직접 설치되어 실행될 수도 있다. 이외에도, HSMC 원인 예측 프로그램은 다양한 종류(예를 들어, 모바일 기기 등)의 HSMC 원인 예측 장치에서 실행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, HSMC 원인 예측 프로그램이 실행되는 첫 화면을 도시한 도면이다. 도 5에서 'START' 버튼을 선택하면, HSMC 원인 예측 프로그램이 실행되며, 사용자는 화면에 표시되는 질문 등을 통해 기본 증상, 제1 증상정보 및 제2 증상정보를 입력할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, HSMC 원인 예측 프로그램의 검사 방법 추천 화면을 도시한 도면이다. 도 6의 화면은 사용자에 의해 기본 증상, 제1 증상정보 및 제2 증상정보가 모두 입력된 후에 표시되는 화면이다.
도 6의 경우, 환자는 칼륨이온(K+) 농도가 5mEq/L 초과에 해당되는 경우이다. 이에 따라, 도 6의 하단에 "Conclusion"을 확인하면, HSMC 원인 예측 프로그램은 HSMC 원인 검사 방식으로 SCN4A의 도메인 3,4(D3, D4)의 엑손 19,24(Exon 19,24) 검사를 1순위로 추천하고, SCN4A의 도메인 2(D2)의 엑손 13(Exon 13) 검사를 2순위로 추천하며, 원인 유전자인 SCN4A의 전체 유전자 탐색을 3순위로 추천한 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 의사나 환자들은 HSMC 원인 예측 프로그램이 실행되는 HSMC 원인 예측 장치를 이용하여, 환자의 몇가지 증상에 대한 정보를 입력함으로써, HSMC의 원인이 되는 원인 유전자를 쉽게 예측할 수 있게 된다. 이에 따라, HSMC의 진단 및 원인 분석이 더욱 간단하고 저렴하게 수행될 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 전력 관제 장치(30)의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (14)

  1. 우발적 마비(Episodic paralysis) 및 근긴장증(Myotonia) 중 적어도 하나를 선택받는 단계;
    상기 우발적 마비가 선택된 경우, 우발적 마비에 대응되는 제1 증상정보를 입력받는 단계;
    상기 근긴장증이 선택된 경우, 근긴장증에 대응되는 제2 증상정보를 입력받는 단계; 및
    상기 제1 증상정보 및 상기 제2 증상정보를 이용하여, 유전성 골격근 이온통로병(Hereditary Skeletal Muscle Channelopathy : HSMC)의 원인 유전자를 결정하는 단계;를 포함하는 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    이온통로 유전자인 SCN4A, CACNA1S, CLCNS, 및 KCNJ2 중 적어도 하나를 원인 유전자로 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 증상정보 입력단계는,
    고칼륨혈증(Hyperkalemia), 이형증(Dysmorphism), 심전도 이상(EKG abnormality), 경직(Stiffness), 근육통(myalgia), 근육긴장증(Myotonia) 중 적어도 하나를 제1 증상정보로 입력받는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    상기 입력된 제1 증상정보가 고칼륨혈증, 경직, 근육통, 및 근육긴장증 중 적어도 하나인 경우, 원인 유전자를 SCN4A로 결정하고,
    상기 입력된 제1 증상정보가 이형증 또는 심전도 이상인 경우, 원인 유전자를 KCNJ2로 결정하며,
    상기 입력된 제1 증상정보가 모두 해당되지 않는 경우, 원인 유전자를 CACNA1S로 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 증상정보 입력단계는,
    열성 유전(Recessive inheritance), 이상근육긴장증(Paramyotonia), 웜업(warm-up), 주기마비(Periodic paralysis), 및 안면근육긴장증(Facial myoyonia) 중 적어도 하나를 제2 증상정보로 입력받는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    상기 입력된 제2 증상정보가 이상근육긴장증, 주기마비, 및 안면근육긴장증 중 적어도 하나인 경우, 원인 유전자를 SCN4A로 결정하고,
    상기 입력된 제2 증상정보가 열성유전 및 웜업 중 적어도 하나에 해당되거나 모두 해당되지 않는 경우, 원인 유전자를 CLCN1로 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우,
    상기 우발적 마비와 상기 근긴장증이 모두 선택되었다면, SCN4A의 도메인 4(D4)의 엑손 24(Exon 24)를 원인 유전자로 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우,
    상기 제2 증상정보가 주기마비로 입력되었다면, SCN4A의 도메인 2,3(D2, D3)의 엑손 13,19(Exon 13,19)를 1순위 원인 유전자로 결정하고, 도메인 4(D4)의 엑손 24(Exon 24)를 2순위 원인 유전자로 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우,
    상기 제1 증상정보가 근육긴장증에 해당되거나 상기 제2 증상정보가 이상근육긴장증에 해당되거나 칼륨이온(K+) 농도가 정상(3.5mEq/L 이상 5mEq/L 이하)이면, SCN4A의 도메인 3-4 링커(D3-D4 linker)의 엑손 22(Exon 22)를 1순위 원인 유전자로 결정하고 도메인 1,4(D1, D4)의 엑손 5,9,24(Exon 5,9,24)를 2순위 원인 유전자로 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우,
    칼륨이온(K+) 농도가 5mEq/L 초과인 경우, SCN4A의 도메인 3,4(D3, D4)의 엑손 19,24(Exon 19,24)를 1순위 원인 유전자로 결정하고 도메인 2(D2)의 엑손 13(Exon 13)을 2순위 원인 유전자로 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    상기 원인 유전자를 SCN4A로 결정한 경우,
    칼륨이온(K+) 농도가 3.5mEq/L 미만인 경우, SCN4A의 도메인 1,2,3(D1, D2, D3)의 엑손 5,9,13,19(Exon 5,9,13,19)를 1순위 원인 유전자로 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    상기 원인 유전자를 CACNA1S로 결정한 경우,
    CACNA1S의 엑손 11,30(Exon 11,30)을 원인 유전자로 결정하고, 상기 원인유전자에 돌연변이가 없는 경우 CACNA1S의 전체 유전자 탐색을 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 원인 유전자 결정단계는,
    상기 원인 유전자를 CLCN1로 결정한 경우,
    상기 CLCN1의 유전자에 돌연변이가 없는 경우 SCN4A를 2순위 원인 유전자로 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 기록매체에 수록된 컴퓨터 프로그램을 실행하는 유전성 골격근 이온통로병 원인 예측장치.
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