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2 의학석사학위논문 전신경화증에동반된간질성 폐질환에서 HLA 유전자의연관성 연구 Association of HLA genes in systemic sclerosis with interstitial lung disease 2015 년 8 월 서울대학교대학원 의학과면역학전공 권현미

3 A thesis of the Master s degree Association of HLA genes in systemic sclerosis with interstitial lung disease 전신경화증에동반된간질성 폐질환에서 HLA 유전자의연관성 연구 August 2015 The Department of Immunology, Seoul National University College of Medicine Hyun Mi Kwon

4 전신경화증에동반된간질성 폐질환에서 HLA 유전자의연관성 연구 지도교수이은봉 이논문을의학석사학위논문으로제출함 2015 년 4 월 서울대학교대학원의학과면역학전공권현미권현미의의학석사학위논문을인준함 2015 년 7 월 위원장 부위원장 정경천 이은봉 위원송은영 1

5 Association of HLA genes in systemic sclerosis with interstitial lung disease by Hyun Mi Kwon M.D (Directed by Eun Bong Lee M.D, Ph.D) A thesis submitted to the Faculty of the Graduate School of the Seoul National University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master Science in Medicine (Immunology) July 2015 Approved by Thesis Committee: Professor Kyeong Cheon Jung Chairman Professor Eun Bong Lee Vice chairman Professor Eun Young Song 2

6 초 록 서론 : 전신경화증은섬유화, 혈관병증, 자가항체를생성하는것을 특징으로하는희귀난치성자가면역질환이다. 전신경화증은 여러장기를침범하며, 그중에서도간질성폐질환은전신 경화증에서가장흔하게발생하는합병증으로, 일부에서는중증으로 진행하지만, 연관된유전인자는아직밝혀지지않았다. 본 연구에서는전신경화증환자에서 HLA 유전자분석을통해전신 경화증에동반되는간질성폐질환과연관된 HLA 유전자를찾고자 하였다. 방법 : 한국인전신경화증환자 170 명과대조군 201 명에서 Genomic DNA 를추출하였고, 중합효소연쇄반응을통해염기서열 분석을하였다. 전신경화증환자는흉부단층컴퓨터촬영을통해 간질성폐질환의소견이확인되는경우는전신경화증에동반된 간질성폐질환환자로분류하였다. 105 명의환자가간질성 폐질환을동반하였으며 65 명의환자는간질성폐질환을동반하지 않았다. 전신경화증환자에서간질성폐질환이동반된그룹과 동반되지않은그룹과간질성폐질환이동반된그룹과건강 대조군과의 HLA 유전자분석을통해간질성폐질환과연관성을 3

7 보이는 HLA 유전자형을분석하였다. 결과 : HLA-B*52:01, C*12:02 와 DRB1*15:02, DQB1*06:01 대립유전자는전신경화증에동반된간질성폐질환환자에서 간질성폐질환이동반되지않은환자에비해높은경향을보였으며, HLA-B*52:01, C*12:02, DRB1*15:02 대립유전자는전신 경화증에동반된간질성폐질환환자에서건강대조군에비해 통계적으로유의하게높은빈도를보였다. 또한 HLA-B*52:01, C*12:02, DRB1*15:02 대립유전자가항 topoisomerase I 항체 양성인환자에서통계적으로유의하게높은빈도를보였다. 결론 : 전신경화증에동반된간질성폐질환환자는간질성 폐질환이동반되지않은환자와는몇가지다른 HLA 유전자형을 보였으며, 전신경화증에동반된간질성폐질환환자와건강대조군 비교시뚜렷한차이가확인되었다 주요어 : 전신경화증, 간질성폐질환, HLA 대립유전자 학번 :

8 목 차 초록... i 목차... ii 표목록... iii 약어목록... ⅳ 서론... 1 연구대상및방법... 5 결과 고찰 참고문헌 영문초록

9 표목록 표 1 Clinical features in systemic sclerosis with interstitial lung disease and without interstitial lung disease 표 2 HLA-A frequencies in patients with systemic sclerosis and controls 표 3 HLA-B frequencies in patients with systemic sclerosis and controls 표 4 HLA-C frequencies in patients with systemic sclerosis and controls 표 5 HLA-DRB1 frequencies in patients with systemic sclerosis and controls 표 6 HLA-DQB1 frequencies in patients with systemic sclerosis and controls 표 7 Summary of HLA alleles frequencies in patients with systemic sclerosis and controls

10 표 8 Association of HLA alleles with SSc according to anti-topoisomerase I antibody status

11 약어목록 ATA: Anti-topoisomerase I antibody CT: computed tomography D L CO: diffusing capacity for carbon monoxide FVC: forced vital capacity GWAS: genome-wide association study HLA: human leukocyte antigen ILD: interstitial lung disease IRF5: interferon regulatory factor 5 MCP-1: monocyte chemotactic protein-1 OR: odds ratio Pc: corrected P value by Bonferroni correction PCR: polymerase chain reaction SSc: systemic sclerosis STAT4: signal transducer and activator of transcription 4 8

12 서 론 전신경화증 (systemic sclerosis, SSc) 은조직의섬유화, 진행하는혈관병증, 질환특이자가항체를생성하는자가면역성을 특징으로하는자가면역질환이다 (1). 전신경화증의주요 병리학적특징은미세혈관병증과여러장기의간질성섬유화로, 질환의초기단계에서는염증세포가장기와특히혈관주변에 침윤한소견을보이지만, 질환의후기단계에서는혈관병증과 장기의섬유화가뚜렷해진다 (2-4). 전신경화증에특이적인자가 항체는항 topoisomerase I, 항 centromere, 항 RNA polymerase I/III 항체가있으며, 각각은간질성폐질환 (interstitial lung disease, ILD), 폐동맥고혈압 (pulmonary arterial hypertension), 신장침범등구별되는임상양상과의연관성이알려져있다 (5-6). 전신경화증의원인은명확하지않지만, 환경적인요인과여러 유전적인요인이질환의감수성과임상적특성에기여하는것으로 알려져있으며, 최근수많은유전연구를통해유전적요인이전신 경화증의병인에중요한연관성이있는것으로밝혀지고있다 (7). 전신경화증은쌍둥이연구를통해환경적인요인또는 비종자계 (non-germline) 요인등여러유전자에영향을받는 복합적인유전질환으로생각된다 (8). 초기유전자연구를통해 1

13 사람백혈구항원 (human leukocyte antigen, HLA) 이전신경화증과 연관있는유전자로밝혀지게되었고 (9-11), 이후여러연구를 통해 HLA 유전자뿐만아니라후보유전자 (candidate gene) 연구를통하여전신경화증및전신경화증의분류와의 연관성도알려지게되었다 (12). 최근에는전신경화증의병인에 GWAS(genome-wide association study) 분석을통해현재까지 HLA 를포함하여 IRF5, STAT4 유전자등 47 개의특정유전자가 전신경화증의병인에관여하는것으로밝혀졌다 (12). HLA 는면역반응에관여하는유전적다형성 (polymorphism) 을 특징으로하며, Class I 와 Class II 로나누어진다. Class I 분자는 내인항원과연관되어 CD8+T 세포의세포독성 (cytotoxic) 효과를 나타나게한다 (13-15). 반면, Class II 분자는 CD4+T 세포의 조력 (helper) 또는조절 (regulatory) 기능과관련되어, 전신 경화증에서는주로섬유모세포 (fibroblast) 에서 IL-6, monocyte chemotactic protein(mcp-1) 의분비를자극하고, 특히, 전신 경화증에서는항 topoismomerase I 항체와임상적인양상과의 연관성이알려져있다 (16-17). HLA-class II 대립유전자는 인종마다연관있는유전자가다르게보고되고있는데, 유럽, 미국 백인에서는 DRB1*03:01, DRB1*11, DRB1*07 와의연관성이 보고되었고, 한국과일본에서는 DRB1*15:02 와의연관성이 2

14 보고되었다 (18). 최근에는 GWAS 연구를통해 HLA-DPB1, - DPB2 에서 rs , rs , rs 의 단일뉴클레오티드다형태 (single nucleotide polymorphism) 가 한국인전신경화증환자에서질병감수성과관련이있으며, 특히 광범위전신경화증 (diffuse systemic sclerosis) 과항 topoisomerase I 항체양성과관련있는것으로알려지기도 하였다 (19). 전신경화증에서유전자연구를통해자가항체와질병 감수성과의연관성이여러연구를통해밝혀지고있지만, 아직까지 내부장기의섬유화, 특히간질성폐질환과의연관성을표적으로 진행한연구는드물다. 전신경화증은여러장기를침범할수 있으며, 그중에서도간질성폐질환은전신경화증에서가장흔하게 발생하는합병증으로증상의중증도가다양하여, 일부에서는 중증으로진행하여사망에까지이르게한다 (20). 그러나간질성 폐질환의치료약제중생존율의효과를입증한약제는아직 밝혀진바가없는실정이다. 따라서간질성폐질환병인에관여하는 새로운생물표지자 (biomarker) 또는유전적소인 (genetic predisposition) 에대한연구를통해질환의진행에관여하는 원인을밝힘으로써심각한내부장기섬유화의치료와예후개선에 새로운기틀을마련할수있을것으로생각된다. 이에본 3

15 연구에서는전신경화증에동반된간질성폐질환환자의 HLA 유전자분석을통해관련있는 HLA 유전자를밝히고자하였다. 4

16 연구대상및방법 1. 연구대상 1988 년부터 2014 년까지서울대학교병원류마티스내과에서 전신경화증을진단받은 170 명의환자가연구에포함되었고, 이들은모두 1980 년미국류마티스학회의분류기준또는 2001 년 LeRoy 와 Medsger 의분류기준을만족하였다. 의무기록 조회를통해성별, 진단나이, 전신경화증질병기간, 사망을 포함한인구학적정보와피부침범, 위장관침범, 심장침범, 간질성 폐질환, 폐동맥고혈압등의내장기관침범, 임상적특성및전신 경화증특이항체 ( 항 topoisomerase I 항체, 항 centromere 항체, 항 ribonucleoprotein 항체 ) 에대한정보를수집하였다. 대조군으로 한국인 201 명을포함하였다. 이연구는서울대학교병원의 연구윤리심의위원회승인을받았으며, 모든환자들에게사전동의를 받았다. 2. 간질성폐질환과이외내장기관침범의평가 5

17 간질성폐질환은흉부컴퓨터단층촬영 (computed tomography, CT) 을통하여젖빛유리혼탁 (ground-glass opacity), 벌집모양 (honeycomb appearance) 의증거가있는경우간질성 폐질환이동반된환자로분류 (SSc with ILD) 하였고, 이러한증거가 없는환자는간질성폐질환이동반되지않은환자 (SSc without ILD) 로분류하였다. 폐동맥고혈압은심초음파검사를통해수축기 폐동맥압이 40mmHg 를초과하는경우로정의하였다. 심장침범은 심초음파에서심막삼출증 (pericardial effusion), 심부전소견이 확인된경우로정의하였고, 위장관침범은식도내압검사, 위식도 내시경, 복부 CT 를통해식도운동장애, 위식도역류, 장마비가 확인된경우로정의하였으며, 흉부 CT 에서식도확장이확인된 경우에도위장관침범으로간주하였다. 신장침범은다른원인을 배제하고원인을알수없이신기능저하소견을보이거나, 조직 검사에서신장침범이확인된경우신장침범으로정의하였다. 3. 염기서열분석법을이용한 HLA-A, -B, -C, - DRB1, -DQB1 대립유전자동정 가. Genome DNA 추출 Genomic DNA 추출은 Gentra Puregene Blood Kit(Qiagen, 6

18 Germany) 을이용하였다. 3 ml 의혈액에 9 ml 의 RBC Lysis Solution 을첨가하여실온 (15-25 ) 에서 5 분간반응하였다. 3 ml 의 Cell Lysis Solution 을추가하고, 15 ul 의 RNase A soultion 을추가하여 37 에서 15 분간반응하였다. 이후 1 ml 의 Protein Precipitation Solution 을첨가하였고, 15 ml tube 에 3 ml 의 isopropanol 을첨가하였다. 70% ethanlol 3 ml 를추가하여 DNA pallet 을세척하였고, 원심분리후 300 ul 의 DNA Hydration solution 을넣어 65 에서 1 시간동안반응하여 DNA 를 용해하였다. genomic DNA 양을정량한후실험전까지 -20 이하에서보관하였다. 나. 중합효소연쇄반응 (Polymerase chain reaction, PCR) 및 염기서열분석 (sequence-based typing) HLA-A, -B, -C 를분석하기위해대립유전자의 exon 2-4 전체를포함하여증폭할수있도록염기서열특이 시동체 (sequence-specific primer) 를사용하여긴범위의 중합효소연쇄반응을시행하였다 (Biosewoom. Inc., Korea). PCR 증폭은 ABI 2720(Life Technologies, Foster City, CA, USA) 을 사용하였고, 95 에서 5 분반응후, 95 에서 30 초간, 65 에서 7

19 1 분간, 72 에서 1 분간 35 회증폭시켰으며, 72 에서 5 분간 연장반응을시켰다. 각각반응은 8 ul 의 PCR mixture, 1 ul 의 PCR primer, 1 ul 의 DNA(30 ng/ul) 가포함된 10 ul 의반응 용액으로수행되었다. 이후 PCR 산물의정제를위해 exonuclease 와 shrimp alkaline phosphatase 를이용하여 37 에서 50 분간처리하였다. 증폭된 PCR 산물은내부염기서열 시동체와함께세가지의염기서열반응으로나누어졌다. 직접 염기서열분석은 BigDye Terminator V3.1 Cycle Sequencing Kit (Life Technologies) 와 ABI 3500xl(Life Technologies) 를 사용하였고, 96 에서 1 분반응후, 96 에서 10 초간, 50 에서 5 초간, 60 에서 4 분간 25 회증폭시켰다. HLA 유전자형 (genotyping) 분석을위하여 Biosewoom 에서개발한 HLA 분석 software 를이용하여분석하였다. HLA-DRB1 를분석하기위해 exon 2 전체를증폭하는 primer pair 를이용하여 PCR 을시행하였다. 4 종의특이 primer pair(group-specific primer pairs) 을이용하여 4 개의분리된 PCR 반응을하였다. PCR 증폭은 ABI 2720(Life Technologies, Foster City, CA, USA) 을사용하였고, 95 에서 5 분반응후, 95 에서 20 초간, 65 에서 30 초간, 72 에서 45 초간 35 회 증폭시켰으며, 72 에서 5 분간연장반응을시켰다. 각각반응은 8

20 PCR mixture 6 ul, PCR primer 2 ul, 2 ul 의 DNA(30 ng/ul) 가 포함된 10 ul 의반응용액으로수행되었다. 이후의과정은 HLA- A, -B, -C 를처리하는과정과동일하게진행하였다. HLA-DQB1 을분석하기위해 AlleleSEQR HLA-DQB1 kit (Abbott Molecular, USA) 를이용하여 exon 2, 3 을증폭시키는 시동체로중합효소연쇄반응을시행하였다. PCR 증폭은 ABI 2720 (Life Technologies, Foster City, CA, USA) 를이용하였고, 95 에서 10 분반응후, 96 에서 20 초간, 60 에서 30 초간, 72 에서 3 분간 36 회증폭시켰다. 각각반응은 8 ul 의 PCR mixture, 0.1 ul 의 AmpliTaq Gold, 2 ul 의 DNA(20 ng/ul) 가 포함된 10 ul 의반응용액으로수행되었다. 이후 PCR 산물의 정제를위해 exonuclease 와 shrimp alkaline phosphatase 를 이용하여 37 에서 분간처리하였다. 이효소는 80 에서 15 분간처리후비활성화되었다. BigDye Terminator V3.1 Cycle Sequencing Kit(Life Technologies) 와 ABI 3500xl(Life Technologies) 을이용하여순방향및역방향의가닥을 (forward, reverse strand) 의직접염기서열분석을하였다. 96 에서 20 초 반응후, 50 에서 30 초간, 60 에서 2 분간 25 회증폭시켰다. HLA 유전자형분석을위하여 SBTengine v (gendx, Utrecht., The Netherlands) 를이용하여분석하였다. 9

21 4. 통계분석 전신경화증환자에서간질성폐질환동반여부에따라두 그룹으로나누어 chi-square test 와 Fisher 의정확검정, 독립표본 T 검정을이용하여비교분석하였다. 전신경화증에간질성 폐질환이동반된군과간질성폐질환이동반되지않은군을 chisqaure test 와 Fisher 의정확검정을이용하여분석하였고, 간질성 폐질환이동반된군을건강대조군과동일하게분석하였다. HLA- A, -B, -C, -DRB1, -DQB1 대립유전자의다중성 (multiplicity) 를 고려하여 Bonferroni correction 을이용하여보정하였다. 회기분석 (regression analysis) 의이분형로지스틱을이용하여 대립유전자의오즈비 (odds ratio) 와 95% 신뢰구간을계산하였고, 통계분석은 SPSS 통계 package (ver. 22) 를이용하였다. 10

22 결 과 1. 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와 간질성폐질환이동반되지않은환자의특성비교 전신경화증환자에서간질성폐질환동반여부에따라특성을 비교하여표 1 에정리하였다. 전체 170 명의환자를분석하였으며, 152 명의여성과 18 명의남성으로확인되었고, 환자의평균 나이는 48.2±12.7 세 ( 범위 4-80 세 ), 평균질병기간은 8.8±6.0 년으로확인되었다. 이중 24 명 (14.1%) 은중첩증후군으로 확인되었다. 105 명 (61.7%) 의환자가간질성폐질환이동반된 전신경화증으로확인되었으며, 65 명 (38.3%) 의환자가간질성 폐질환이동반되지않은환자로확인되었다. 간질성폐질환이동반된전신경화증환자에서간질성폐질환이 동반되지않은환자와비교시광범위전신경화증의빈도와항 topoisomerase I 항체양성의빈도가통계적으로유의하게 높았으며, 상부위장관계침범이통계적으로유의하게더많은것을 확인할수있었다. 또한기저폐기능검사에서강제폐활량 (forced vital capacity, FVC%), 일산화탄소폐확산능 (diffusing capacity 11

23 for carbon monoxide, D L CO%) 이통계적으로유의하게저하되어 있음이확인되었다. 반면, 간질성폐질환이동반되지않은전신 경화증환자에서는항 centromere 항체의빈도가통계적으로 유의하게더높은것을확인할수있었다. 이외, 성별, 진단연령, 중첩증후군 (overlap syndrome) 의빈도, 레이노현상 (Raynaud s phenomenon), 수지허혈 (digital ischemia), 석회증 (calcinosis) 모세혈관확장 (telangiectasia), 신장침범, 심장침범, 폐동맥 고혈압, 악성종양의동반여부는양군간의차이는확인되지 않았다 ( 표 1). 12

24 Table 1. Clinical features in systemic sclerosis with interstitial lung disease and without interstitial lung disease SSc with ILD (n=105) SSc without ILD (n=65) Total (N=170) P-value Sex, female, n (%) 97 (92.4) 55 (84.6) 152 (89.4) Age, at diagnosis (mean± SD) 46.8 (11.7) 50.5 (14.0) 48.2 (12.7) Subset, diffuse, n (%) 54 (51.4) 22 (33.8) 76 (44.7) SSc, duration (mean± SD) 9.7 (6.3) 7.5 (5.3) 8.8 (6.0) Overlap syndrome, n (%) 11 (10.5) 13 (20.0) 24 (14.1) Raynaud's phenomenon, n (%) (n=169) 101 (97.1) 62 (95.4) 163 (95.9) Raynaud's phenomenon, duration (mean± SD) (n=151) 5.2 (10.6) 8.8 (21.2) 6.5 (15.4) Autoantibodies Anti-topoisomerase I antibodies, n (%) (n=161) 71 (68.9) 14 (24.1) 85 (50.0) <

25 Anti-centromere antibodies, n (%) (n=168) 5 (4.9) 19 (29.2) 24 (14.1) <0.001 Anti-ribonucleoprotein antibodies, n (%) (n=156) 22 (22.9) 9 (15.0) 31 (18.1) Digital ischemia 60 (57.1) 35 (53.8) 95 (55.9) Digital ulcer, active, n (%) 53 (50.5) 31 (47.7) 84 (49.4) Digital ulcer, pitting scar, n (%) 47 (44.8) 18 (27.7) 65 (38.2) Digital ulcer, treatment, n (%) 43 (41.0) 24 (36.9) 67 (39.4) Digital ulcer, infection, n (%) 21 (20.0) 8 (12.3) 29 (17.1) Digital gangrene, autoamputation, n (%) 14 (13.3) 10 (15.4) 24 (14.1) Calcinosis, n (%) 9 (8.6) 5 (7.7) 14 (8.2) Contracture, n (%) 15 (14.3) 3 (4.6) 18 (10.6) Telangiectasia, n (%) 42 (40.0) 18 (27.7) 60 (35.3) Internal Organ Involvement Gastrointestinal tract, upper, n (%) 65 (61.9) 15 (23.1) 80 (47.1) <

26 Gastrointestinal tract, lower, n (%) 7 (6.7) 1 (1.6) 8 (4.7) Kidney, n (%) 5 (4.8) 1 (1.5) 6 (3.5) Heart, n (%) (n=143) 7 (7.2) 3 (6.5) 10 (5.9) Pulmonary arterial hypertension, n (%) (n=142) 30 (30.9) 10 (22.2) 40 (23.5) Pulmonary Function test, Baseline FVC, % (mean± SD) (n=161) 76.8 (17.9) 94.1 (15.8) 82.8 (19.1) <0.001 D LCO, % (mean± SD) (n=149) 62.3 (17.4) 80.9 (15.8) 68.8 (19.0) <0.001 Malignancy, n (%) 13 (12.4) 9 (13.8) 22 (12.9) Deaths, n (%) 10 (9.5) 7 (10.8) 17 (10) Abbreviation: SSc, systemic sclerosis; FVC, forced vital capacity; D LCO, diffusing capacity for carbon monoxide 15

27 2. HLA 유전자형과전신경화증에동반된간질성 폐질환의연관성 가. HLA-A 유전자형과전신경화증에동반된간질성 폐질환의연관성 HLA-A 유전자형의빈도를분석하기위해간질성폐질환이 동반된전신경화증환자 (n=105) 와간질성폐질환이동반되지않은 전신경화증환자 (n=65) 로나누어비교하였고, 또한간질성 폐질환이동반된전신경화증환자 (n=105) 와건강대조군 (n=201) 을비교하여분석하였다 ( 표 2). 전신경화증환자와건강대조군에서총 22 종의 HLA-A 대립 유전자를확인하였다. 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와 간질성폐질환이동반되지않은전신경화증환자를비교하였을때 빈도의차이가있는대립유전자는확인되지않았다. 반면, 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와건강대조군을 비교하였을때, A*26:03 대립유전자가간질성폐질환이동반된 전신경화증환자에서높은경향을보였으나, Bonferroni correction 을시행한결과통계적으로유의한차이는확인되지 않았다 (OR 4.062, 95% CI , P=0.026, Pc=1.000). 16

28 Table 2. HLA-A frequencies in patients with systemic sclerosis and controls HLA-A alleles SSc_Total (N=170) ILD(+) SSc (n=105) ILD(-) SSc (n=65) Control (N=201) ILD(+)SSc vs. ILD(-)SSc ILD(+)SSc vs. Control OR 95% CI P Pc OR 95% CI P Pc 01:01 8 (4.7) 5 (4.8) 3 (4.6) 6 (3.0) :01 50 (29.4) 28 (26.7) 22 (33.8) 59 (29.4) :03 10 (5.9) 7 (6.7) 3 (4.6) 4 (2.0) :06 20 (11.8) 13 (12.4) 7 (10.8) 34 (16.9) :07 9 (5.3) 5 (4.8) 4 (6.2) 14 (7.0) :10 1 (0.6) 0 (0) 1 (1.5) 2 (1.0) :01 2 (1.2) 2 (1.9) 0 (0) 5 (2.5) :02 2 (1.2) 1 (1.0) 1 (1.5) 0 (0)

29 11:01 37 (21.8) 21 (20.0) 16 (24.6) 36 (17.9) :02 1 (0.6) 1 (1.0) 0 (0) 1 (0.5) :02 68 (40.0) 46 (43.8) 22 (33.8) 82 (40.8) :20 2 (1.2) 0 (0) 2 (3.1) 1 (0.5) :01 9 (5.3) 4 (3.8) 5 (7.7) 10 (5.0) :02 2 (1.2) 1 (1.0) 1 (1.5) 11 (5.5) :03 9 (5.3) 8 (7.6) 1 (1.5) 4 (2.0) :01 3 (1.8) 3 (2.9) 0 (0) 1 (0.5) :01 9 (5.3) 6 (5.7) 3 (4.6) 13 (6.5) :04 6 (3.5) 4 (3.8) 2 (3.1) 6 (3.0)

30 31:01 20 (11.8) 13 (12.4) 7 (10.8) 17 (8.5) :01 3 (1.8) 2 (1.9) 1 (1.5) 1 (0.5) :03 46 (27.1) 27 (25.7) 19 (29.2) 62 (30.8) :25 1 (0.6) 1 (1.0) 0 0 (0) Abbreviation: ILD(+)SSc, ILD positive SSc; ILD(-)SSc, ILD negative SSc; OR, odds ratio; CI, confidence interval, Pc: corrected P value by Bonferroni correction; NS: not significant 19

31 나. HLA-B 유전자형과전신경화증에동반된간질성 폐질환의관련성 HLA-B 유전자형의빈도를분석하기위해간질성폐질환이 동반된전신경화증환자와간질성폐질환이동반되지않은전신 경화증환자로나누어비교하였고, 또한간질성폐질환이동반된 전신경화증환자와건강대조군을비교하여분석하였다 ( 표 3). 전신경화증환자와건강대조군에서총 38 종의 HLA-B 대립 유전자를확인하였다. 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와 동반되지않는환자를비교하였을때 B*52:01 대립유전자가 간질성폐질환이동반된전신경화증환자에서높은경향을보였고, Bonferroni correction 후에는통계적인차이는보이지않았다 (OR 4.863, 95% CI , P=0.008, Pc=0.304). 한편, 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와건강대조군을 비교하였을때, B*52:01 대립유전자가간질성폐질환이동반된 전신경화증환자에서높은경향을보였으며, Bonferroni correction 을시행후에도통계적으로유의한차이를보였다 (OR 5.020, 95% CI , P<0.001, Pc<0.001). 20

32 Table 3. HLA-B frequencies in patients with systemic sclerosis and controls HLA-B alleles SSc_Total (N=170) ILD(+) SSc (n=105) ILD(-) SSc (n=65) Control (N=201) ILD(+)SSc vs. ILD(-)SSc ILD(+)SSc vs. Control OR 95% CI P Pc OR 95% CI P Pc 07:02 13 (7.6) 7 (6.7) 6 (9.2) 13 (6.5) :05 4 (2.4) 3 (2.9) 1 (1.5) 1 (0.5) :01 2 (1.2) 1 (1.0) 1 (1.5) 1 (0.5) :01 7 (4.1) 5 (4.8) 2 (3.1) 5 (2.5) :02 9 (5.3) 6 (5.7) 3 (4.6) 11 (5.5) :01 6 (3.5) 4 (3.8) 2 (3.1) 6 (3.0) :01 28 (16.5) 16 (15.2) 12 (18.5) 40 (19.9)

33 15:02 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2 (1.0) NS NS :07 3 (1.8) 2 (1.9) 1 (1.5) 6 (3.0) :11 3 (1.8) 0 (0) 3 (4.6) 5 (2.5) :17 1 (0.6) 1 (1.0) 0 (0) 0 (0) :18 6 (3.5) 5 (4.8) 1 (1.5) 3 (1.5) :05 11 (6.5) 5 (4.8) 6 (9.2) 12 (6.0) :01 17 (10.0) 11 (10.5) 6 (9.2) 29 (14.4) :03 2 (1.2) 2 (1.9) 0 (0) 1 (0.5) :01 6 (3.5) 2 (1.9) 4 (6.2) 8 (4.0) :01 1 (0.6) 0 (0) 1 (1.5) 1 (0.5) :02 10 (5.9) 7 (6.7) 3 (4.6) 5 (2.5)

34 39:01 5 (2.9) 5 (4.8) 0 (0) 4 (2.0) :01 14 (8.2) 6 (5.7) 8 (12.3) 16 (8.0) :02 10 (5.9) 7 (6.7) 3 (4.6) 13 (6.5) :03 1 (0.6) 0 (0) 1 (1.5) 3 (1.5) :06 12 (7.1) 9 (8.6) 3 (4.6) 12 (6.0) :02 3 (1.8) 2 (1.9) 1 (1.5) 5 (2.5) :03 30 (17.6) 17 (16.2) 13 (20.0) 33 (16.4) :01 13 (7.6) 8 (7.6) 5 (7.7) 23 (11.4) :01 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (0.5) NS NS :01 13 (7.6) 6 (5.7) 7 (10.8) 13 (6.5) :01 26 (15.3) 18 (17.1) 8 (12.3) 42 (20.9)

35 52:01 23 (13.5) 20 (19.0) 3 (4.6) 9 (4.5) <0.001 < :01 21 (12.4) 12 (11.4) 9 (13.8) 23 (11.4) :02 7 (4.1) 5 (4.8) 2 (3.1) 4 (2.0) :04 1 (0.6) 1 (1.0) 0 (0) 0 (0) :01 2 (1.2) 1 (1.0) 1 (1.5) 0 (0) :05 1 (0.6) 0 (0) 1 (1.5) 0 (0) NS NS 58:01 15 (8.8) 8 (7.6) 7 (10.8) 28 (13.9) :01 4 (2.4) 0 (0) 4 (6.2) 6 (3.0) :01 2 (1.2) 1 (1.0) 1 (1.5) 4 (2.0) Abbreviation: ILD(+)SSc, ILD positive SSc; ILD(-)SSc, ILD negative SSc; OR, odds ratio; CI, confidence interval, Pc: corrected P value by Bonferroni correction; NS: not significant 24

36 다. HLA-C 유전자형과전신경화증에동반된간질성 폐질환의관련성 HLA-C 유전자형의빈도를분석하기위해간질성폐질환이 동반된전신경화증환자와간질성폐질환이동반되지않은전신 경화증환자로나누어비교하였고, 또한간질성폐질환이동반된 전신경화증환자와건강대조군을비교하여분석하였다 ( 표 4). 전신경화증환자와건강대조군에서총 23 종의 HLA-C 대립 유전자를확인하였다. 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와 동반되지않는환자를비교하였을때 C*12:02 대립유전자가 간질성폐질환이동반된전신경화증환자높은경향을보였고, Bonferroni correction 후에는유의한차이는확인되지않았다 (OR 4.863, 95% CI , P=0.008, Pc=0.184). 한편, 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와건강대조군을 비교하였을때, C*01:03, C*07:06, C*12:02 대립유전자가간질성 폐질환이동반된전신경화증환자에서높은경향을보였으며, Bonferroni correction 을시행한결과 C*12:02 대립유전자가 간질성폐질환이동반된전신경화증환자에서건강대조군에비해 높은빈도를보였고, 통계적으로유의한차이가있음을확인하였다 (OR 5.020, 95% CI , P<0.001, Pc<0.001). 25

37 Table 4. HLA-C frequencies in patients with systemic sclerosis and controls HLA-C alleles SSc_Total (N=170) ILD(+) SSc (n=105) ILD(-) SSc (n=65) Control (N=201) ILD(+)SSc vs. ILD(-)SSc ILD(+)SSc vs. Control OR 95% CI P Pc OR 95% CI P Pc 01:02 49 (28.8) 26 (24.8) 23 (35.4) 72 (35.8) :03 3 (1.8) 3 (2.9) 0 (0) 0 (0) :04 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (0.5) NS NS :02 2 (1.2) 2 (1.9) 0 (0) 3 (1.5) :02 15 (8.8) 8 (7.6) 7 (10.8) 31 (15.4) :03 27 (15.9) 15 (14.3) 12 (18.5) 45 (22.4) :04 32 (18.8) 20 (19.0) 12 (18.5) 32 (15.9)

38 04:01 19 (11.2) 12 (11.4) 7 (10.8) 25 (12.4) :01 3 (1.8) 2 (1.9) 1 (1.5) 5 (2.5) :02 15 (8.8) 8 (7.6) 7 (10.8) 19 (9.5) :01 0 (0) 0 (0) 0 (0) 8 (4.0) NS NS :02 33 (19.4) 20 (19.0) 13 (20.0) 29 (14.4) :04 3 (1.8) 2 (1.9) 1 (1.5) 1 (0.5) :06 14 (8.2) 10 (9.5) 4 (6.2) 5 (2.5) :01 22 (12.9) 13 (12.4) 9 (13.8) 27 (13.4) :02 6 (3.5) 4 (3.8) 2 (3.1) 6 (3.0) :03 1 (0.6) 0 (0) 1 (1.5) 4 (2.0)

39 12:02 23 (13.5) 20 (19.0) 3 (4.6) 9 (4.5) <0.001 < :03 4 (2.4) 2 (1.9) 2 (3.1) 2 (1.0) :02 23 (13.5) 18 (17.1) 5 (7.7) 34 (16.9) :03 18 (10.6) 9 (8.6) 9 (13.8) 21 (10.4) :02 8 (4.7) 4 (3.8) 4 (6.2) 9 (4.5) :05 4(2.4) 3 (2.9) 1 (1.5) 1 (0.5) Abbreviation: ILD(+)SSc, ILD positive SSc; ILD(-)SSc, ILD negative SSc; OR, odds ratio; CI, confidence interval, Pc: corrected P value by Bonferroni correction; NS: not significant 28

40 라. HLA-DRB1 유전자형과전신경화증에동반된간질성 폐질환의관련성 HLA-DRB1 유전자형의빈도를분석하기위해간질성폐질환이 동반된전신경화증환자와간질성폐질환이동반되지않은전신 경화증환자로나누어비교하였고, 또한간질성폐질환이동반된 전신경화증환자와건강대조군을비교하여분석하였다 ( 표 5). 전신경화증환자와건강대조군에서총 37 종의 HLA-DRB1 대립유전자를확인하였다. 간질성폐질환이동반된전신경화증 환자와동반되지않는환자를비교하였을때, DRB1*15:02 대립유전자의빈도가간질성폐질환이동반된전신경화증 환자에서간질성폐질환이동반되지않은환자에비해높은경향을 보였고, Bonferroni correction 후에는유의한차이는없었다 (OR 3.556, 95% CI , P=0.011, Pc=0.407). 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와건강대조군을 비교하였을때, DRB1*08:02, DRB1*15:02 대립유전자가간질성 폐질환이동반된전신경화증환자에서높은경향을보였고, Bonferroni correction 을시행한후 DRB1*15:02 대립유전자에서 통계적으로유의한차이가있음을확인하였다 (OR 3.958, 95% CI , P<0.001, Pc<0.001). 29

41 Table 5. HLA-DRB1 frequencies in patients with systemic sclerosis and controls HLA- DRB1 alleles SSc_Total (N=170) ILD(+) SSc (n=105) ILD(-) SSc (n=65) Control (N=201) ILD(+)SSc vs. ILD(-)SSc ILD(+)SSc vs. Control OR 95% CI P Pc OR 95% CI P Pc 01:01 21 (12.4) 9 (8.6) 12 (18.5) 24 (11.9) :02 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (0.5) NS NS :02 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3 (1.5) NS NS :01 6 (3.5) 2 (1.9) 4 (6.2) 15 (7.5) :02 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (0.5) NS NS :03 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2 (1.0) NS NS :01 2 (1.2) 2 (1.9) 0 (0) 3 (1.5)

42 04:02 1 (0.6) 1 (1.0) 0 (0) 0 (0) :03 10 (5.9) 6 (5.7) 4 (6.2) 16 (8.0) :04 4 (2.4) 4 (3.8) 0 (0) 8 (4.0) :05 23 (13.5) 13 (12.4) 10 (15.4) 33 (16.4) :06 10 (5.9) 4 (3.8) 6 (9.2) 22 (10.9) :07 2 (1.2) 1 (1.0) 1 (1.5) 1 (0.5) :10 3 (1.8) 1 (1.0) 2 (3.1) 7 (3.5) :02 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3 (1.5) NS NS :03 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (0.5) NS NS :01 20 (11.8) 15 (14.3) 5 (7.7) 20 (10.0) :02 17 (10.0) 14 (13.3) 3 (4.6) 10 (5.0)

43 08:03 22 (12.9) 17 (16.2) 5 (7.7) 31 (15.4) :01 32 (18.8) 21 (20.0) 11 (16.9) 28 (13.9) :01 5 (2.9) 0 (0) 5 (7.7) 8 (4.0) :01 16 (9.4) 11 (10.5) 5 (7.7) 12 (6.0) :03 1 (0.6) 1 (1.0) 0 (0) 0 (0) :06 1 (0.6) 0 (0) 1 (1.5) 0 (0) NS NS 12:01 10 (5.9) 6 (5.7) 4 (6.2) 21 (10.4) :02 8 (4.7) 3 (2.9) 5 (7.7) 8 (4.0) :01 1 (0.6) 0 (0) 1 (1.5) 5 (2.5) :02 26 (15.3) 16 (15.2) 10 (15.4) 39 (19.4) :01 1 (0.6) 0 (0) 1 (1.5) 0 (0) NS NS 32

44 14:03 4 (2.4) 3 (2.9) 1 (1.5) 4 (2.0) :05 9 (5.3) 4 (3.8) 5 (7.7) 14 (7.0) :06 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3 (1.5) NS NS :07 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (0.5) NS NS :54 4 (2.4) 3 (2.9) 1 (1.5) 8 (4.0) :01 35 (20.6) 19 (18.1) 16 (24.6) 24 (11.9) :02 29 (17.1) 24 (22.9) 5 (7.7) 14 (7.0) <0.001 < :02 2 (1.2) 0 (0) 2 (3.1) 3 (1.5) Abbreviation: ILD(+)SSc, ILD positive SSc; ILD(-)SSc, ILD negative SSc; OR, odds ratio; CI, confidence interval, Pc: corrected P value by Bonferroni correction; NS: not significant 33

45 마. HLA-DQB1 유전자형과전신경화증에동반된간질성 폐질환의관련성 HLA-DQB1 유전자형의빈도를분석하기위해간질성폐질환이 동반된전신경화증환자와간질성폐질환이동반되지않은전신 경화증환자로나누어비교하였고, 또한간질성폐질환이동반된 전신경화증환자와건강대조군을비교하여분석하였다 ( 표 6). 전신경화증환자와건강대조군에서총 23 종의 HLA-DQB1 대립유전자를확인하였다. 간질성폐질환이동반된전신경화증 환자와동반되지않는환자를비교하였을때, DQB1*06:01 대립유전자가간질성폐질환이동반된전신경화증환자에서높은 경향을보였고, Bonferroni correction 후에는통계적인유의성을 보이지않았다 (OR 3.123, 95% CI , P=0.001, Pc=0.161). 한편, 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와건강대조군을 비교하였을때, DQB1*06:01 대립유전자가간질성폐질환이동반된 전신경화증환자에서높은경향을를보였고, Bonferroni correction 후통계적으로유의한차이를보이지않았다 (OR 1.880, 95% CI , P=0.022, Pc=0.506). 34

46 HLA-A,-B,-C,-DRB1,-DQB1 대립유전자의빈도분석에서 간질성폐질환이동반된전신경화증환자와간질성폐질환이 동반되지않은환자에서차이를보이는 HLA 유전자형과간질성 폐질환이동반된전신경화증환자와건강대조군에서차이를 보이는 HLA 유전자형을표 7 에정리하였다. 35

47 Table 6. HLA-DQB1 frequencies in patients with systemic sclerosis and controls HLA- DQB1 alleles SSc_Total (N=170) ILD(+) SSc n=105) ILD(-) SSc (n=65) Control (N=201) ILD(+)SSc vs. ILD(-)SSc ILD(+)SSc vs. Control OR 95% CI P Pc OR 95% CI P Pc 02:01 6 (3.5) 2 (1.9) 4 (6.2) 11 (5.5) :02 18 (10.6) 13 (12.4) 5 (7.7) 19 (9.5) :01 40 (23.5) 26 (24.8) 14 (21.5) 45 (22.4) :02 32 (18.8) 19 (18.1) 13 (20.0) 46 (22.9) :03 38 (22.4) 24 (22.9) 14 (21.5) 37 (18.4) :01 23 (13.5) 13 (12.4) 10 (15.4) 32 (15.9) :02 17 (10.0) 14 (13.3) 3 (4.6) 17 (8.5)

48 04:06 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (0.5) NS NS :01 35 (20.6) 16 (15.2) 19 (29.2) 35 (17.4) :02 4 (2.4) 1 (1.0) 3 (4.6) 5 (2.5) :03 11 (6.5) 7 (6.7) 4 (6.2) 19 (9.5) :04 1 (0.6) 1 (1.0) 0 (0) 0 (0) :01 40 (23.5) 32 (30.5) 8 (12.3) 38 (18.9) :02 32 (18.8) 17 (16.2) 15 (23.1) 24 (11.9) :03 2 (1.2) 0 (0) 2 (3.1) 5 (2.5) :04 18 (10.6) 10 (9.5) 8 (12.3) 19 (9.5) :09 10 (5.9) 6 (5.7) 4 (6.2) 20 (10.0) :01 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3 (1.5) NS NS

49 09:01 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2 (1.0) NS NS :01 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2 (1.0) NS NS :02 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (0.5) NS NS :01 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (0.5) NS NS :01 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3 (1.5) NS NS Abbreviation: ILD(+)SSc, ILD positive SSc; ILD(-)SSc, ILD negative SSc; OR, odds ratio; CI, confidence interval, Pc: corrected P value by Bonferroni correction; NS: not significant 38

50 Table 7. Summary of HLA allele frequencies in patients with systemic sclerosis and controls HLA alleles Total SSc (N=170) ILD(+) SSc (n=105) ILD(-) SSc (n=65) Control (N=201) ILD(+)SSc vs. ILD(-)SSc ILD(+)SSc vs. Control OR 95% CI P Pc OR 95% CI P Pc A*26:03 9 (5.3) 8 (7.6) 1 (1.5) 4 (2.0) B*52:01 23 (13.5) 20 (19.0) 3 (4.6) 9 (4.5) <0.001 <0.001 C*01:03 3 (1.8) 3 (2.9) 0 (0) 0 (0) C*07:06 14 (8.2) 10 (9.5) 4 (6.2) 5 (2.5) C*12:02 23 (13.5) 20 (19.0) 3 (4.6) 9 (4.5) <0.001 <0.001 DRB1 *08:02 17 (10.0) 14 (13.3) 3 (4.6) 10 (5.0)

51 DRB1 *15:02 DQB1 *06:01 29 (17.1) 24 (22.9) 5 (7.7) 14 (7.0) <0.001 < (23.5) 32 (30.5) 8 (12.3) 38 (18.9) Abbreviation: ILD(+)SSc, ILD positive SSc; ILD(-)SSc, ILD negative SSc; OR, odds ratio; CI, confidence interval, Pc: corrected P value by Bonferroni correction 40

52 바. HLA 유전자형과항 topoisomerase I 항체의빈도분석 HLA 전신경화증에동반된간질성폐질환환자에서항 topoisomerase I 항체와의연관성이알려져있고, 본연구에서도 전신경화증에동반된간질성폐질환환자에서간질성폐질환이 동반되지않은환자에비해항 topoisomerase I 항체의빈도가 통계적으로유의하게증가되어있어 (68.9% vs. 24.1%, P<0.001, 표 1), 항 topoisomerase I 항체와 HLA 유전자형을분석하여 통계적으로차이를보이는 HLA 유전자형을표 8 에정리하였다. 170 명의전신경화증환자중항 topoisomerase I 항체결과를 확인가능한환자는 161 명이었고, 항체양성인환자는 85 명, 항체 음성인환자는 76 명으로확인되었다. HLA 유전자형중 HLA- B*38:02, B*51:01, C*12:02, DRB1*08:02, DRB1*15:02, DQB1*03:01, DQB1*06:01 대립유전자가항 topoisomerase I 양성환자에서높은경향을보였으며, Bonferroni correction 후에는 B*52:01, C*12:02, DRB1*15:02 대립유전자가항 topoisomerase I 양성환자에서통계적으로유의하게높은빈도를 보였다 ( 표 8). 41

53 Table 8. Association of HLA alleles with SSc according to antitopoisomerase I antibody status HLA alleles ATA-positive (n=85) ATA-negative (n=76) P Pc A*26:01 1 (1.2) 8 (10.5) B*27:05 2 (2.4) 9 (11.8) B*38:02 9 (10.6) 1 (1.3) B*52:01 19 (22.4) 3 (3.9) C*12:02 19 (22.4) 3 (3.9) DRB1*08:02 13 (15.3) 4 (5.3) DRB1*15:02 24 (28.2) 4 (5.3) <0.001 <0.001 DQB1*03:01 27 (31.8) 13 (17.1) DQB1*06:01 25 (29.4) 13 (17.1) Abbreviation: ATA, anti-topoisomerase I antibody; Pc, corrected P value by Bonferroni correction 42

54 고 찰 전신경화증은복합적인병인에의해발생하는자가면역 질환으로유전적연관성에대한여러연구가진행되었으며, 이는 점차규모가커지고복잡해지고있다. 현재까지밝혀진전신 경화증에서의유전적연관성에대한연구는크게면역조절과 염증으로나누어볼수있으며, 전신경화증에서유전적요인의 이질성 (heterogeneity) 으로인종, 연구마다결과의일치를보이지 않는경우가많다 (12). 본연구는한국인전신경화증환자에서 면역조절기능과관련있는 HLA 대립유전자 (HLA-A, -B, -C, -DRB1, -DQB1) 를분석하여, 전신경화증에동반되는간질성 폐질환과 HLA 대립유전자의연관성을밝히고자하였다. 본연구를통해 HLA Class I 에속하는 B*52:01, C*12:02 대립유전자와 HLA class II 에속하는 DRB1*15:02, DQB1*06:01 대립유전자가간질성폐질환을보이는전신경화증환자에서 간질성폐질환이동반되지않은전신경화증에비해높은경향을 보였으며, B*52:01, C*12:02, DRB1*15:02 대립유전자가간질성 폐질환이동반된전신경화증환자에서건강대조군에비해 통계적으로유의하게높은빈도를보였다. 43

55 B*52:01, C*12:02 대립유전자를전신경화증에동반된간질성 폐질환환자군과건강인을비교하였을때, 오즈비가 로 통계적유의성이확인되었으며, 이결과는아직까지보고된바는 없다. HLA Class I 은내인항원과연관되어주로 CD8+ T 세포의 세포독성 (cytotoxic) 효과를나타내는것으로보고된바 있으며 (13-15), 전신경화증에동반된간질성폐질환에서는주로 CD8+ T cell 이침윤되어있어 (4), CD8+ T 세포가간질성 폐질환의병인으로작용할것으로생각되지만, 앞서확인된두가지 대립유전자와 CD8+ T 세포가간질성폐질환의병인과의 연관성에대해서는더많은연구가필요할것으로생각된다. HLA Class II 에속하는 DRB1 대립유전자분석에서는간질성 폐질환이동반된전신경화증환자와건강대조군의비교에서 DRB1*08:02, DRB1*15:02 대립유전자가전신경화증에동반된 간질성폐질환환자에서높은경향을보였고, Bonferroni correction 를시행하였을때 DRB1*15:02 대립유전자가간질성 폐질환이동반된전신경화증환자에서건강대조군에비해 통계적으로유의한차이를보이며, 오즈비 (95% CI ) 으로확인되었다. DRB1*08:02 대립유전자는 GENOSIS(Genetics versus Environment in Scleroderma 44

56 Outcome Study) 코호트연구를통해조기전신경화증환자에서 사망률과관련된독립적인예후인자로보고된바있으나, 본 연구에서는사망률과의관련은확인되지않았다 (21). DRB1*15:02 대립유전자는한국과일본에서전신경화증과관련있는 대립유전자로보고된적이있으며, 특히항 topoisomerase I 항체와연관성이있는대립유전자로알려져있다 (22-23). 그러나 전신경화증에동반된간질성폐질환과건강대조군을비교하였을 때상대적으로낮은빈도로확인되었고 (22.9% vs. 6.4%), 이는전신 경화증과항 topoisomerase I 항체의연관성을비교한한국인과 일본인의연구결과와비슷하게일본인에비해한국인에서 상대적으로 DRB1*15:02 대립유전자의빈도가낮은것으로 확인되었다 ( 한국인, 23% vs. 5%; 일본인, 63-75% vs %)(23, 24) DQB1 의대립유전자분석에서는 DQB1*06:01 대립유전자가 전신경화증에동반된간질성폐질환환자에서동반되지않은 환자에비해높은경향을보였으며, Bonferroni correction 후에 통계적인유의성을보이지않았다. DQB1*06:01 대립유전자는 DRB1*15:02 대립유전자와마찬가지로한국과일본에서항 topoisomerase I 항체와연관성이있음이알려져있고, 일본에서는 45

57 DRB1*15:02, DQB1*06:01, DPB1*09:01 대립유전자가항 topoisomerase I 항체가양성인환자에서유의하게증가하여 있음이보고되었다 (22-23, 25-26). 본연구에서는 DRB1*15:02 대립유전자와 DQB1*06:01 대립유전자가간질성폐질환이동반된 전신경화증환자에서전신경화증이동반되지않은환자에비해 높은경향을보여, 두가지대립유전자는항 topoisomerase I 항체 반응과간질성폐질환의발생과의연관성이있을수있음을 시사하는결과로생각된다 본연구에서항 topoisomerase I 항체와관련있는대립 유전자를분석하였을때 HLA-B*38:02, B*52:01, HLA-C*12:02, DRB1*08:02, DRB1*15:02, DQB1*03:01, DQB1*06:01 대립 유전자가항 topoisomerase I 양성인환자에서높은경향을보였고, 이중 Bonferroni correction 으로다중비교를보정한후에는 B*52:01, C*12:02, DRB1*15:02 대립유전자가항 topoisomerase I 양성인환자에서항체음성인환자에비해통계적으로유의하게 높은빈도를보였다 (Pc=0.038, Pc=0.023, Pc<0.001, respectively). 본연구에는한국인의전신경화증환자에서 HLA-A, -B, -C, -DRB1, -DQB1 대립유전자를분석하여간질성폐질환과의 46

58 연관성을조사한후향적코호트연구로, 특정 HLA 대립유전자가 간질성폐질환에동반된전신경화증환자에서높은빈도를보였고, 특히간질성폐질환이동반된전신경화증환자와건강대조군의 비교에서특정 HLA 유전자형의차이는통계적으로뚜렷한차이가 있었다. 이러한결과는특정 HLA 유전자형이전신경화증에 동반되는간질성폐질환의발생에도기여할것으로생각된다. 하지만, 간질성폐질환에동반된전신경화증환자와간질성 폐질환이동반되지않은전신경화증환자의분석에서통계적 유의성을평가하기위해서는좀더많은환자를대상으로한추가 연구가필요하며, 전신경화증에서간질성폐질환이발생하기 위해서는다른유전자또는환경적요인과의상호작용도중요할 것으로생각된다. 본연구의제한점으로는전신경화증환자와건강대조군의대상 수가적고, 한국인만을대상으로분석하여일반화하는데한계점이 있다. 또한전신경화증과질병감수성과관련이있다고알려진 HLA-DPB1 대립유전자와의연관성은조사하지않아추가적인 분석이필요하다. 전신경화증은복합적인유전적인요인과환경적 요인에의하여질병이발병할수있는질환으로, 향후앞으로의 연구에서는 HLA 유전자와비 HLA 유전자간의상호작용 (gene- 47

59 gene interaction) 을고려하여질병의병인으로가능한원인 유전자에대한탐색이중요할것으로생각된다. 48

60 참고문헌 1. Charles C. et al. Systemic sclerosis: hypothesis-driven treatment strategies. Lancet 2006;367: Marc C. Hochberg. Rheumatology. In: 6 th ed. Etiology and pathogenesis of systemic sclerosis, Vol2B: Elsevier, 2015: Darras-Joly C, Wechsler B, Bletry O, Piette JC. De novo systemic sclerosis after radiotherapy: a report of 3 cases. J Rheumatol 1999;26: Marc C. Hochberg. Rheumatology. In: 6 th ed. Etiology and pathogenesis of systemic sclerosis, Vol2B: Elsevier, 2015: Reveille JD, Fischbach M, McNearney T, et al. Systemic sclerosis in 3 US ethnic groups: a comparison of clinical, sociodemographic, serologic, and immunogenetic determinants. Semin Arthritis Rheum. 2001;30: Arnett FC. Is scleroderma an autoantibody mediated disease? Curr Opin Rheumatol 2006; 18: Morel PA, Chang HJ, Wilson JW, et al. Severe systemic 49

61 sclerosis with anti-topoisomerase I antibodies is associated with an HLA-DRw11 allele. Hum Immunol 1994;40: Feghali-Bostwick C, Medsger TA, Jr., Wright TM. Analysis of systemic sclerosis in twins reveals low concordance for disease and high concordance for the presence of antinuclear antibodies. Arthritis Rheum 2003;48: Hughes P, Gelsthorpe K, Doughty RW, Rowell NR, Rosenthal FD, Sneddon IB. The association of HLA-B8 with visceral disease in systemic sclerosis. Clin Exp Immunol 1978;31: Kallenberg CG, Van der Voort-Beelen JM, D'Amaro J, The TH. Increased frequency of B8/DR3 in scleroderma and association of the haplotype with impaired cellular immune response. Clin Exp Immunol 1981;43: Gladman DD, Keystone EC, Baron M, Lee P, Cane D, Mervert H. Increased frequency of HLA-DR5 in scleroderma. Arthritis Rheum 1981;24: Jin J, Chou C, Lima M, Zhou D, Zhou X. Systemic Sclerosis 50

62 is a Complex Disease Associated Mainly with Immune Regulatory and Inflammatory Genes. Open Rheumatol J 2014;8: Janeway, C.A. Jr. The T cell receptor as a multicomponent signalling machine: CD4/CD8 coreceptors and CD45 in T cell activation. Annu. Rev. Immunol. 1992;10: Miceli, M.C., Parnes, J.R. Role of CD4 and CD8 in T cell activation and differentiation. Adv. Immunol. 1993;53: Zamoyska, R. The CD8 coreceptor revisited: One chain good, two chains better. Immunity 1994;1: Briggs D, Welsh KI. Major histocompatibility complex class II genes and systemic sclerosis. Ann Rheum Dis 1991;50 Suppl4: Beretta L, Rueda B, Marchini M, Santaniello A, Simeon CP, Fonollosa V, et al. Analysis of Class II human leucocyte antigens in Italian and Spanish systemic sclerosis. Rheumatology 2012;51: Arnett FC, Gourh P, Shete S, et al. Major histocompatibility 51

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64 23. Kuwana M, Kaburaki J, Okano Y, Inoko H, Tsuji K. The HLA-DR and DQ genes control the autoimmune response to DNA topoisomerase I in systemic sclerosis (scleroderma). J Clin Invest 1993;92: Takeuchi F, Nakano K, Yamada H, Hong GH, Nabeta H, Yoshida A, et al. Association of HLA-DR with progressive systemic sclerosis in Japanese. J Rheumatol 1994;21: Kuwana M, Okano Y, Kaburaki J, et al. HLA class II genes associated with anticentromere antibody in Japanese patients with systemic sclerosis (scleroderma). Ann Rheum Dis 1995;54: Durban E, MacLeod-St Clair MJ, et al. Association of amino acid sequences in the HLA-DQB1 first domain with antitopoisomerase I autoantibody response in scleroderma (progressive systemic sclerosis). J Clin Invest 1992;90:

65 Abstract Introduction: Systemic sclerosis (SSc) is an autoimmune disease characterized by microvascular damage and fibrosis of skin and internal organ with disease specific-circulating autoantibodies. Interstitial lung disease (ILD) is a serious complication of SSc, of which treatments are still limited. The aim of this study was to investigate the association of HLA class I and II with ILD in SSc. Methods: A total of 170 SSc patient were enrolled at Seoul National University Hospital and 201 healthy participants were recruited as controls. 105 SSc patient with ILD and 65 without ILD were enrolled. ILD was diagnosed based on the computed tomography (CT) findings of the chest. Genomic DNA samples were collected and analyzed using sequence-specific primers. Result: HLA-B*52:01, C*12:02, DRB1*15:02, and DQB1*06:01 alleles were more frequently found in SSc patients with ILD compared to SSc patients without ILD. The frequencies of HLA-B*52:01, C*12:02, and DRB1*15:02 alleles were 54

66 significantly more common in SSc patients with ILD than those of healthy controls. HLA-B*52:01, C*12:02, DRB1*15:02 allele were significantly more frequently found in SSc patients with anti-topoisomerase positive than those with antitopoisomerase I negative. Conclusion: SSc patients with ILD have several specific HLA genes compared to SSc patients without ILD. The difference of HLA allele frequencies is more prominent between SSc patient with ILD and healthy controls Keywords: systemic sclerosis, interstitial lung disease, HLA genotyping Student number: