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반려견 림프종 조기 진단 위한 유전자 분자표지 찾아

- 혈액 기반 유전자 검사로 질병 초기 진단 가능…치료 효율 높일 것 -

농촌진흥청(청장 조재호)은 반려견에서 발생하는 주요 암인 림프종*의 조기 진단에 활용할 수 있는 유전자 분자표지를 발굴했다고 밝혔다.

*림프절과 림프계에서 발생하는 암. 유래한 세포에 따라 저분화형, 고분화형, B세포성, T세포성 등 종류가 다양함.

림프종은 혈액암의 일종으로 반려견에서 많이 발병한다*. 발병 원인이 명확하지 않으며, 일반 혈액 검사나 엑스레이 검사로는 발견이 어려워 조기 진단과 치료가 어렵다. 또한 급성일 경우 암의 진행 속도가 매우 빠르고, 치사율이 높아 발병 초기에 정확히 진단해야 한다.

* 반려견에서 발생하는 암 가운데 약 25%가 림프종(미국 수의암학회)

연구진은 림프종에 걸린 반려견(환견) 집단과 건강한 반려견(비환견) 집단에서 혈액 내 유전자의 발현 양상을 분석했다. 발현도가 다른 625종의 유전자 중에서 상대적으로 차이가 큰 유전자의 전사체* 발현도를 검증해 최종적으로 8개 핵심 유전자를 발굴했다.

*세포나 조직에서 한 순간 발현되는 전체 리보 핵산(RNA)의 모음을 의미.

핵심 유전자의 기능을 분석한 결과, 림프종에 대한 면역 반응 조절과 관련된 것으로 나타났다. 발굴한 유전자 분자표지를 활용하면 혈액 내 유전자 검사를 통해 림프종 발병 여부와 진행 정도를 파악할 수 있다.

반려견 림프종 조기 진단을 위한 유전자 분자표지 발굴 연구 결과는 국제학술지 ‘유전자(Gene, IF 3.9)’에 게재됐으며, 산업적 활용을 위한 특허출원*을 완료했다.

* 혈액 기반 유전자 발현 패턴을 이용한 반려견 림프종 진단 방법(10-2021-0169476)

이번 연구 결과는 반려견 림프종 진단 꾸러미(키트) 개발에 이용할 수 있으며, 림프종 치료를 위한 신약, 표적 치료제 개발 연구 등 반려동물 의료산업에 활용될 것으로 기대된다.

서울대학교 수의과대학 동물병원 서경원 원장은 “유전자 분자표지를 활용한 질병 조기 진단 기술은 진단 방법이 간편하면서 초기 의료 개입을 가능하게 해 반려견 건강관리에 크게 도움이 될 것이다.”라고 전했다.

농촌진흥청 국립축산과학원 동물유전체과 조용민 과장은 “림프종 유전자 분자표지가 치료 효율을 높이는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상한다.”라며, “유전정보를 활용한 유전자 분자표지 개발 등 반려동물의 건강 증진과 산업을 활성화하는 데 도움 되는 연구를 지속하겠다.”라고 말했다.

붙임. 림프종 환견/비환견 혈액 리보 핵산(RNA) 시퀀스 분석 결과

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연구이야기

□ 림프종 환견/비환견 혈액 RNA-seq PCA(리보 핵산 시퀀스 주성분) 분석

○ 림프종 환견/비환견 그룹의 RNA-seq 분석(각 6Gb 서열정보 생산)

- 림프종 환견과 비환견 그룹의 혈액 내 차등발현유전자(DEG) 분석 결과, 림프종에서 발현이 감소하는 유전자 278개, 발현이 증가하는 유전자 347개가 발견됨

□ 반려견 림프종 발병 관련 핵심 유전자 검증 및 선발

○ 림프종 관련 후보 유전자 선정 및 검증

- 림프종 환견/비환견 그룹 간 비교 시 발현이 증가 또는 감소하는 유전자(20종) 중 혈액 내 실제 발현도 검증을 통해 림프종 발병 관련 핵심유전자 선발(8종)

- 핵심 유전자: SLC38A11, SCN3A, ZIC5, ASIC5, LRP1B, SLCO2A1, LTBP4, SGIP1

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