정선용·정윤석 아주의대 교수팀, 새 바이오마커 유용성 입증
뼈 항상성 유지에 중요 역할…'Nature Communications' 발표
골다공증 진단 정확도를 높일 수 있는 바이오마커로서 UBAP2의 유용성을 밝힌 연구결과가 발표됐다.
아주의대 정선용 교수(의학유전학)와 정윤석 교수(아주대병원 내분비대사내과) 연구팀은 호서대, 한국생명공학연구원, 국립보건연구원과의 공동연구를 통해 'UBAP2(ubiquitin-associated protein 2)' 유전자가 뼈 항상성 유지에 중요한 역할을 한다고 밝혔다.
골다공증은 골강도의 감소로 인해 골절의 위험성이 증가하는 골격계 질환으로, 유전적·환경적 요인 등의 복잡한 원인으로 발생한다. 골다공증은 여성에서 높은 유병률(60대 이상 10명 중 4명이 환자)을 보이며, 대퇴골 골절의 경우 사망률이 20%에 이르는 등 삶의 질을 급격히 떨어뜨린다.
연구팀은 골다공증 환자의 혈액 샘플을 활용해 현재 임상에서 사용하고 있는 대표적인 뼈 형성 바이오마커 Osteocalcin(OCN)과 UBAP2의 진단 특이도와 민감도를 비교 분석한 결과, UBAP2가 골다공증 진단에 매우 유용한 바이오마커임을 증명했다. UBAP2와 OCN을 동시에 사용하면 매우 정확한 골다공증 진단이 가능하다는 판단이다.
연구팀은 UBAP2의 유용성을 밝히기 위해 in vivo(생체 내) in vitro(생체 외) 연구도 함께 진행했다.
한국국립보건원 주관으로 구축한 KARE(Korean Association Resource) 코호트에 등록된 여성 2666명의 유전정보·역학정보·임상정보 등을 이용 UBAP2 유전자의 rs2781 SNP(단일염기다형성)가 골다공증·골밀도와 긴밀하게 연관이 있음을 밝혔다.
또 마우스(쥐)와 제브라피시(물고기)를 이용한 동물실험에서도 골세포에 UBAP2 유전자의 발현을 억제했을 경우 뼈 이상 형성을 확인했으며, 폐경 후 여성 골다공증 환자군과 정상 대조군의 골수 샘플을 비교한 결과, 골다공증 환자에서 UBAP2의 발현이 현저히 감소돼 있다고 설명했다.
정선용 교수는 "대규모 한국인 유전체·역학 자료와 환자 샘플을 활용한 다기관 연구를 통해 UBAP2가 골대사 조절을 통해 뼈 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 유전자임을 규명했다"면서 "특히 유전체 연관성 분석과 in vitro, in vivo 기능연구를 통해 바이오마커로서 UBAP2의 우수성을 밝힘으로써 앞으로 임상에서 골다공증의 정확한 진단과 치료제의 효과를 평가하는 데 매우 유용하게 사용될 것으로 기대한다"고 말했다.
이번 연구는 지난 6월 국제 학술지 <Nature Communications>(IF 16.6)에 게재됐다. 논문 제목은 'UBAP2 plays a role in bone homeostasis through the regulation of osteoblastogenesis and osteoclastogenesis'(UBAP2는 조골세포 및 파골세포 생성 조절을 통해 뼈 항상성 유지에 중요한 역할을 담당한다).
