왼쪽부터 김지현, 안요한, 정재호 교수

분당서울대병원 소아청소년과 김지현 교수 연구팀(서울대병원 소아청소년과 안요한 교수, 안과 정재호 교수)은 세계 최초로 극희귀질환 'PAX2 유전자 변이' 환자에서 변이 유형에 따라 신부전 및 눈의 이상이 진행되는 속도와 예후가 다르다는 연구결과를 발표했다.

일반적으로 신장과 눈은 완전히 별개의 기관으로 여겨지지만, 태아 시절 두 기관은 PAX2라는 특정 유전자에 의해 함께 영향을 받으며 발달한다. 그러나 극소수의 인구에서는 PAX2 유전자에 변이가 발생해 신장 및 안구가 제대로 형성 및 발달되지 못하는 희귀병을 앓는데, 이 경우 소아청소년기부터 만성 신부전과 눈떨림, 사시, 시야 결손 등 눈의 이상을 겪을 수 있다.

이러한 PAX2 유전자 변이 질환은 그 안에서도 환자에 따라 진행 속도나 양상이 다르게 나타난다. 이를테면 일부 환자는 10대 초반부터 말기 신부전으로 진행되고 시각 장애까지 동반될 정도로 심한 반면, 다른 일부에서는 성인이 될 때까지 신장 및 안구 기능이 비교적 잘 유지되는 등 편차가 상당하다.

문제는 어떤 요인에 의해 이러한 차이가 나는지 명확히 알 수 없었다는 점인데, 이에 따라 증상이 빨리 진행되는 상대적 고위험군을 선별하는 데도 어려움이 있었다.

이에 연구팀은 2006년부터 2022년까지 국내 4개 기관에서 PAX2 유전자 변이로 확진된 27명의 환자를 분석하고, 기존 연구 49편을 포함해 총 328명의 데이터를 종합적으로 분석하는 연구를 수행했다.

그 결과, 연구팀은 세계 최초로 PAX2 유전자 변이 중 단백질 구조가 완전히 끊기는 '절단형'이 일부 단백질 기능이 유지되는 '비절단형'보다 말기 신부전으로 진행되는 속도도 빠르고 눈의 이상이 동반될 가능성이 높다는 사실을 규명했다.

PAX2 유전자 변이 유형에 따른 눈 및 신장 예후

연구결과에 따르면 절단형 변이를 가진 환자들은 평균 11세에 신장 기능을 완전히 잃고 투석이나 신장이식이 필요했지만, 비절단형 변이를 가진 환자들은 평균 24세까지 신장 기능을 유지했다. 또한, 절단형 변이를 가진 환자일수록 눈의 이상이 흔하고 어린 나이에 심하게 나타나는 경향을 보였으며, 눈과 신장에 함께 이상이 생기는 신장시신경유두결손 증후군(Papillorenal Syndrome)도 더욱 자주 동반되는 것을 확인했다.

이밖에도 연구팀은 PAX2 유전자 변이 환자가 겪는 증상이 단백뇨(37%), 안과적 증상(26%) 순으로 흔하게 나타난다는 사실을 규명, 기존에 명확히 정리되지 않았던 임상적 증상의 빈도를 체계적으로 밝혀내기도 했다.

이번 연구는 PAX2 유전자 변이로 인해 신장 및 안과 질환을 겪는 환아들을 대상으로 변이 유형에 따라 환자들의 예후를 정밀하게 예측하고 치료 방향을 설정할 수 있는 중요한 근거를 제공했다는 점에서 의미가 깊다.

소아청소년과 김지현 교수는 "연구 결과에 따라 유전자의 단백질 구조가 절단된 고위험군을 선별한다면 조기 진단 및 치료를 통해 신장 및 안과적 예후를 개선할 수 있다"며, "이를 통해 질환이 중증으로 진행되는 것을 늦춘다면 아이들의 삶의 질 향상에 기여할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이어 "어린 나이에 소변검사에서 단백뇨가 확인되거나 눈떨림 등의 이상소견이 보이면 병원을 방문해 정밀검사를 받는 것이 중요하다"고 밝혔다.

한편 이번 연구 결과는 국제 저명 학술지 'European Journal of Human Genetics'에 게재됐다.