자폐란 제한적이고 반복적인 행동에 흥미를 보이거나 타인과의 상호작용에 어려움을 보이는 복합적인 신경 발달장애다. 남녀 유병비율은 4대1 정도로 남성에서 더 잘 나타나지만 정확한 원인은 아직 밝혀지지 않았으며, 자폐의 성차에 관한 기존의 연구는 북미⦁유럽인 위주로 동아시아인을 대상으로 하는 연구는 거의 없는 상황이었다.
이에 유희정 교수팀(고려대 바이오시스템의과학부 안준용 교수, 기초과학연구원 시냅스뇌질환 연구단 김은준 단장, 위스콘신 대학교 Donnz Werling 교수)은 성별에 따른 자폐의 유전적 원인과 차이를 밝히고자 자폐성 장애인이 속한 673가구(2,255명)의 유전체 데이터를 분석하고 성별 특이적인 자폐 위험 유전자를 발굴했다.
그 결과, 남성 자폐 유전자는 신경세포 간의 소통을 담당하는 시냅스에 주로 영향을 미쳤으며, 여성 자폐 유전자는 유전자 발현 조절의 핵심 요소인 염색질과 히스톤에 영향을 미치며 서로 다른 기전이 작용하는 것으로 나타났다. 또한 자폐 여성은 자폐 남성보다 단백질 기능을 손상시키는 ‘단백질 절단 변이’를 더 많이 가졌으며, 자폐성 장애인의 가족 내에서 여성은 남성보다 자폐 양적 유전점수가 더 높다는 사실도 확인할 수 있었다.
그럼에도 불구하고 전체적인 자폐 발생률이나 중증도는 여성이 남성보다 낮았는데, 이는 여성이 자폐증의 유전적 부담에 대한 내성이 크다는 기존의 북미, 유럽 지역의 연구 결과와 동일했다.
이번 연구는 기존 북미 · 유럽 유전체 데이터에만 의존했던 자폐 연구에서 더 나아가, 한국인 자폐와 관련된 유전적 차이를 처음으로 분석하고 남녀가 서로 다른 자폐 발생 기전을 가지고 있을 가능성을 제시하는 등 유전체 연구에 기반한 성차 의학의 기틀을 마련했다는 점에서 의미가 깊다. 아울러 한국인 자폐 및 신경 발달장애에 대한 최초의 대규모 연구로, 향후 자폐성 장애인의 성별을 고려한 맞춤 치료 및 자폐증 조기 발견에 큰 기여를 할 것으로 전망된다.
유희정 분당서울대병원 정신건강의학과 교수는 “이번 연구로 자폐 유전자가 남녀에게 어떻게 영향을 미치는지 알 수 있었다”며, “자폐의 원인을 밝히고 개별 특성을 반영한 정밀 의료를 구현할 수 있도록 연구를 지속할 것”이라고 밝혔다.
안준용 고려대학교 바이오시스템의과학부 교수는 “이번 연구는 전장 유전체 데이터를 기반으로 한국인 성차의학의 기틀을 마련한 것”이라며, “북미⦁유럽에만 집중되던 자폐 유전자 연구에서 한국인 자폐 환자 및 가족을 대상만으로 연구해 유전적 원인을 밝혀냈다는 점은 큰 의의가 있다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오·의료기술개발사업 및 고려대학교 인성(仁星) 사업의 지원과 KISTI 국가슈퍼컴퓨팅본부와의 협력을 통해 수행됐으며, 최근 국제학술지 ‘Genome Medicine’에 실렸다.
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