본 연구는 miR-146a rs2910164 다형성과 알레르기성 비염(AR) 감수성 사이의 관계를 규명하는 것을 목표로 한다. 혈장 miR-146a 수준의 감소와 rs2910164 GG 유전자형은 AR 환자의 AR 위험 증가, 염증 반응 강화 및 더 심각한 임상 증상과 연관이 있다.
이 논문에서
요약
초록
알레르기성 비염(AR)은 환자의 생명에 직접적인 위협이 되지는 않으나, 삶의 질을 심각하게 저하시킵니다. MicroRNA-146a(miR-146a)는 면역 조절 및 염증 반응에 중요한 역할을 하지만, miR-146a rs2910164 다형성과 AR 감수성 사이의 관계는 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다. 본 환자-대조군 연구는 miR-146a rs2910164 다형성이 AR 감수성에 미치는 영향을 조사하기 위해 설계되었습니다. 본 연구에는 총 180명의 비-AR 자원자와 21명의 AR 환자가 포함되었습니다. 혈장 miR-146a의 발현량은 RT-qPCR로 측정하였으며, rs2910164 유전자형은 TaqMan-qPCR법을 사용하여 검출하였습니다. 혈청 IgE, IL-4, IL-6 및 IL-10 수치는 ELISA를 사용하여 측정하였습니다. Pearson 상관 분석을 통해 miR-146a 발현량과 TNSS 점수, RQLQ 점수 및 혈청 인자 농도 사이의 선형 상관관계를 평가하였습니다. AR의 위험 요인은 로지스틱 회귀 분석을 통해 식별하였습니다. AR 환자군에서는 건강한 대조군보다 miR-146a rs2910164의 GG 유전자형과 G 대립유전자의 빈도가 유의하게 더 높았습니다. AR 환자의 혈장 miR-146a 수치는 감소되어 있었습니다. 특히 GG 유전자형을 가진 AR 환자에서 혈장 miR-146a 수치가 더 낮았으며, 더 활발한 알레르기 및 염증 반응을 보였습니다. miR-146a 발현은 알레르기 증상 및 임상 증상의 중증도와 밀접한 관련이 있었습니다. 로지스틱 회귀 분석 결과, 혈청 IgE 및 IL-4 수치는 AR의 독립적인 위험 요인이었고, IL-10 및 miR-146a 발현은 독립적인 보호 요인 것으로 나타났습니다. AR 환자에게서 낮은 혈장 miR-146a 수치가 관찰되며, miR-146a rs2910164의 GG 유전자형은 AR에 대한 감수성을 증가시킵니다.
서론
알레르기성 비염(AR)은 알레르겐에 의해 매개되는 비감염성 비점막 염증성 질환입니다. AR의 전형적인 임상 증상으로는 코 가려움증, 코막힘, 맑은 콧물, 그리고 빈번한 재채기가 있습니다1. 증상이 더 심한 경우, 환자는 후각 저하를 경험할 수 있으며 수면의 질에까지 영향을 받을 수 있습니다. 역학 데이터에 따르면 AR의 전 세계 유병률은 매년 증가하여 10%에서 25%에 이르는 것으로 나타납니다2. AR이 환자의 생명을 위협하지는 않지만, 수면, 학습 및 업무를 심각하게 방해하여 삶의 질을 현저히 떨어뜨리고 개인과 사회에 무거운 경제적 부담을 줍니다3. 연구 결과 AR은 천식의 위험 요인으로 작용하며, 질환이 진행됨에 따라 환자가 부비동염이나 비폴립을 앓을 가능성이 높아져 질병 부담이 더욱 가중되는 것으로 확인되었습니다4,5. 따라서 AR의 예방과 조절은 호흡기 질환 분야의 핵심 과제가 되었습니다. 그러나 AR의 발병 기전은 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다. AR의 병태생리학적 메커니즘에 대한 심층적인 탐구와 표적 치료 전략의 개발은 매우 중요한 의미를 갖습니다. 이는 또한 현재 시급히 해결해야 할 과학적 과제이기도 합니다.
알레르기성 비염(AR)의 발병은 환경적 요인 및 유전적 요인과 관련이 있습니다6. 현재의 연구들은 일반적으로 개인의 유전적 감수성과 알레르겐 노출 환경의 시너지 효과가 AR 발병의 핵심 동인이라고 보고 있습니다. Brozek 연구팀은 신체의 유전적 감수성과 환경 노출 사이의 상호작용이 AR의 근본적인 원인임을 추가로 확인했습니다2. AR 유전 기전 연구 분야에서 유전자 다형성은 점차 학자들의 관심 초점이 되었습니다. 유전자 다형성의 일반적인 형태인 단일 염기 다형성(SNPs)은 생물체 내 유전 정보 변이의 주요 원인입니다7. 축적된 증거에 따르면 IL-3 rs704343의 TT 유전자형이 AR의 예방 및 치료를 위한 잠재적 표적이 될 수 있음을 시사합니다8. 또한, CD14 프로모터 C-159T 부위의 TT 유전자형은 AR 위험에 대한 예측 마커로 작용합니다9. 이는 핵심 유전자 SNPs가 AR 위험 평가, 조기 경고 및 정밀한 예방과 치료를 위한 중요한 분자 표적으로 활용될 수 있음을 나타냅니다. 이는 AR의 유전적 감수성 기전을 더 깊이 이해하는 데 중요한 단서를 제공합니다.
수많은 연구를 통해 마이크로RNA(miRNA)의 비정상적인 발현이 광범위한 질환의 발생과 발전의 핵심 동력 중 하나라는 것이 밝혀졌습니다10. miRNA는 체액 내에서 안정적으로 존재한다는 특성이 있어, 질병 진단을 위한 매우 민감한 분자 마커가 됩니다. miR-146a는 광범위한 생물학적 기능을 가진 비코딩 RNA 분자의 일종입니다1. rs2910164 다형성은 전구체 miR-146a 서열의 stem-loop 영역 내에 위치합니다. 이 부위의 변이는 pre-miR-146a의 가공 및 성숙 효율에 영향을 미칠 수 있으며, 이에 따라 성숙한 miR-146a의 발현 수준이 변화하여 하위 면역 및 염증 반응에 영향을 줍니다. 이전 연구들에 따르면 miR-146a의 과발현은 천식 마우스 모델에서 기도 과민반응을 유의하게 감소시키고 감작된 림프구의 활성화를 억제할 수 있음이 확인되었습니다12. miR-146a는 상피세포 성장인자 수용체(EGFR)의 활성을 표적하여 억제함으로써 부비동염의 염증성 손상을 효과적으로 완화할 수 있습니다13. 또한, miR-146a의 과발현은 Toll-like receptor 4(TLR4) 신호 전달 경로를 차단함으로써 AR 마우스 모델의 병리적 증상을 완화할 수 있습니다14. 이러한 관찰 결과들은 호흡기계 질환 조절에 있어 miR-146a의 중추적인 역할을 강조합니다.
유전자 다형성 연구의 기존 증거에 따르면 miR-146a rs2910164 유전자좌의 G 대립유전자 빈도는 기도 과민성과 밀접한 관련이 있음이 나타났습니다15. 이 SNP는 또한 한국인 집단에서 천식 위험의 잠재적 바이오마커로 간주됩니다15. 또한, Jimenez-Morales 연구팀은 miR-146a rs2910164 유전자좌의 CC 유전자형이 천식에 대한 보호 효과를 부여한다는 것을 추가로 밝혔습니다16. 하지만 miR-146a rs2910164 다형성과 알레르기성 비염(AR) 감수성 사이의 연관성을 보고한 관련 연구는 없었습니다. 따라서 본 연구는 miR-146a rs2910164 다형성이 AR에 미치는 영향을 검증하여, AR의 병인, 임상 진단 및 치료를 위한 새로운 이론적 근거를 제공하는 것을 목표로 합니다.
프로토콜
윤리 성명:
모든 참여자는 실험 목적에 대해 충분히 안내받았으며 고지된 동의서에 서명하였습니다. 본 연구는 푸젠 의과대학교 룽옌 제1부속병원의 윤리위원회로부터 승인을 받았습니다(승인 번호. LYREC2023-k07-01). 모든 절차는 관련 가이드라인, 규정 및 헬싱키 선언을 준수하여 수행되었습니다.
참가자 모집, 선정 기준 및 시료 수집
2023년 1월부터 2025년 5월까지 Fujian Medical University 산하 Longyan First Affiliated Hospital의 이비인후과 외래 진료부에서 AR 진단을 받은 총 21명과 건강한 대조군(non-AR) 180명을 모집하였다. AR의 진단 기준은 중국 알레르기 학회의 알레르기성 비염 진단 및 치료 가이드라인17을 채택하였다. 환자는 코 가려움, 재채기, 코막힘 또는 콧물 중 최소 두 가지 이상의 AR 임상 증상을 보여야 했다. 또한, 비점막 검사에서 창백함과 부종이 나타나야 했으며, 피부 단자 시험(SPT) 결과 또는 혈청 IgE 검사 결과가 양성여야 했다. 결과의 정확성과 일관성을 보장하기 위해 SPT는 외래 알레르기 검사실의 전담 직원이 수행하였다. 모든 AR 환자는 의료진의 도움을 받아 비결막염 삶의 질 설문지(RQLQ) 및 총 비강 증상 점수(TNSS) 평가를 받았으며, 해당 점수는 추후 분석을 위해 기록되었다.
병원에서 정기 건강검진을 받는 건강한 자원봉사자들을 비알레르기성 비염(non-AR) 군으로 모집하였다. 선정 기준은 AR의 본인 또는 가족력이 없고, 천식이나 기타 알레르기 질환의 병력이 없으며, 만성 부비동염 또는 기타 비강 염증성 질환이 없고, 최근 1개월 이내에 호흡기 감염이 없었던 대상자로 하였다. 또한, 심각한 심장, 간, 폐 또는 신장 질환의 병력이 있거나 악성 종양이 있는 개인은 연구에서 제외되었다.
두 그룹의 자원봉사자로부터 말초 정맥혈 샘플을 채취하였다. 항응고 처리된 정맥혈의 일부는 DNA 추출 및 혈장 RNA 추출에 사용되었다. 정맥혈의 다른 일부는 혈청을 얻기 위해 분리되었으며, 이는 혈청 관련 인자(immunoglobulin E (IgE), interleukin-4 (IL-4), IL-6 및 IL-10)의 검출에 사용되었다.
DNA 추출:
전혈 게놈 DNA 추출 키트(재료 표 참조)를 사용하여 말초 정맥혈 샘플 20 µL에서 DNA를 추출하였다. 혈액 샘플은 리튬 헤파린 항응고 튜브에 수집한 후, 분주하여 -20 °C에서 냉동 보관하였다. 구체적인 조작 절차는 키트의 설명서를 엄격히 따라야 한다. 마지막으로 10 µL의 용출 버퍼를 사용하여 DNA를 용출시켰다. 추출된 DNA 샘플의 순도는 핵산/단백질 분석기(분광도계)로 측정하였다(OD₂₆₀/OD₂₈₀ 비율은 1.8에서 2.0 사이였다). 측정이 완료된 DNA 샘플은 이후의 유전자형 분석 실험에 사용하기 위해 -20 °C에서 보관하였다.
유전자형 검출
miR-146a rs2910164 유전자형의 분포를 검출하기 위해 TaqMan SNP genotyping kit를 사용하였다. 키트 정보는 소모품 목록에 기재하였다. PCR 총 반응 부피는 10 µL였으며, 여기에는 Master Mix 5 µL, typing probe primer mixture 0.5 µL, template DNA 10 ng, 그리고 RNase-free water가 포함되었다. DNA 증폭은 Roche LightCycler 480 II 실시간 형광 정량 PCR 장비로 수행하였다. 반응 조건은 다음과 같다: 95 °C에서 10분간 사전 변성; 40 사이클 (95 °C에서 15초, 60 °C에서 1분), 그리고 60 °C에서 FAM/VIC 형광을 측정하였다. 증폭이 완료된 후, 수집된 FAM/VIC 이중 형광 신호를 LightCycler 480 Software를 사용하여 분석하고 유전자형 데이터를 통계 처리하였다. FAM 신호만 나타나면 하나의 동형접합 유전자형을, VIC 신호만 나타나면 다른 동형접합 유전자형을 의미하며, 두 신호가 모두 나타나면 이형접합 유전자형을 나타낸다. 신호가 비정상적이거나 반복 실험 시 결과가 일치하지 않는 샘플은 재시험을 실시한다. 품질 관리를 위해 모든 실험은 template-free control과 양성 대조군을 모두 사용하여 수행하였다. 모든 샘플은 세 번의 기술적 반복 실험을 거쳤다.
역전사 정량 PCR (RT-qPCR)
전체 혈장 miRNA 추출은 다음으로부터 수행되었습니다. 100 µL 전용 miRNA 추출 키트를 사용하여 혈장으로부터 추출하였습니다. 키트 정보는 소모품 목록에 기재되었습니다. RNA 농도는 분광광도계를 사용하여 측정하였습니다. OD₂₆₀/OD₂₈₀ 추출된 적격 miRNA 샘플의 비율은 1.8에서 2.0 사이였다. cDNA 합성을 위한 역전사 반응에는 200 ng의 RNA가 사용되었으며, 반응 과정은 키트의 표준 지침을 따랐다. 역전사는 총 부피 ___에서 수행되었다. 20 µL, ~에서의 배양을 포함하여 42 °C 60분 동안 처리하고 다음 온도에서 불활성화한다. 85 °C 5분 동안 수행하였다. qPCR 반응은 기 established된 프로토콜에 따라 총 부피가 다음과 같이 준비되었다. 20 µL반응 혼합물은 다음과 같이 구성하였다: 10 µL qPCR 프리믹스의, 0.4 µL 정방향 프라이머의, 0.4 µL 역방향 프라이머의, 1 µL cDNA 템플릿의, 그리고 8.2 µL RNase-free water를 사용하였다. miR-146a 및 내부 대조 유전자인 U6에 특이적인 프라이머를 사용하였다. 증폭은 Roche LightCycler 480 II 실시간 형광 정량 PCR 기기를 사용하여 수행하였다. qPCR 열 순환 조건은 다음과 같다: 95 °C 30초 동안 사전 변성(pre-denaturation)을 수행한 후, 다음 온도에서 40회 변성 사이클을 진행합니다. 95 °C 5초 동안 수행하고, 다음 온도에서 어닐링 및 신장 반응을 수행합니다. 60 °C 30초 동안 수행하였다. 모든 시료는 세 번의 기술적 반복 실험을 거쳤다. 실험 데이터는 LightCycler 480 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 시료 간 편차를 보정하기 위해 U6를 내부 표준으로 사용하여, 먼저 다음을 계산한다. Δ$\text{Ct}$ ($\text{miR-146a}$의 $\text{Ct}$ 값 - $\text{U6}$의 $\text{Ct}$ 값), 그 후 계산하십시오. ΔΔCt (임계 Δ실험군의 Ct 값 - 해당 Δ대조군의 Ct 값), 마지막으로 2^-ΔΔCt 방법을 통해 miR-146a의 상대적 발현 수준을 산출하였다.⁻ΔΔ임계 주기(Ct).
ELISA
혈청 내 IgE, IL-4, IL-6 및 IL-10 수치를 ELISA 키트로 측정하였다. 실험 절차는 제품 설명서를 참조하였으며, 세부 단계는 다음과 같다. 먼저, 농축 세척액을 희석하고 표준물을 단계적으로 희석하여 표준 곡선 작성을 위한 작업 용액을 준비하였다. 그 다음, 웰에 희석액, 표준 용액 및 테스트할 샘플을 각각 50 µL씩 첨가하고 37 °C에서 60분간 배양하였다. 배양 후, 세척 버퍼를 사용하여 웰을 3회 세척하였다. 이어서 효소 결합 항체 작업 용액 50 µL를 첨가하고 플레이트를 37 °C에서 30분간 배양하였다. 배양이 완료되면 액체를 제거하고 웰을 다시 세척한 후, 발색 용액을 첨가하여 37 °C의 암소에서 15분간 배양하였다. 정지액을 첨가한 후, 마이크로플레이트 리더를 사용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 샘플 농도는 표준 곡선에 따라 계산하였다. 각 샘플은 3회 반복 측정하였으며, 변동 계수가 10% 미만인 데이터를 유효한 것으로 간주하였다. 품질 관리를 위해 실험 중 공시료 웰과 대조군 웰을 설정하였다. 키트의 검출 범위와 민감도는 제조사 설명서에 명시된 규정을 준수하였다.
데이터 통계
실험 데이터는 SPSS 및 GraphPad Prism 9 소프트웨어를 사용하여 분석되었습니다. 데이터는 평균 ± 표준편차(mean ± SD)로 나타내었습니다. 연속 변수의 정규성을 평가하기 위해 Shapiro-Wilk 검정을 사용하였으며, 분산의 균질성을 평가하기 위해 Levene 검정을 적용하였습니다. 두 그룹 간의 연속 변수 비교는 독립 표본 t-검정을 사용하여 분석하였습니다. 다중 그룹 비교를 위해 일원 분산 분석(One-way ANOVA) 후 Tukey 사후 검정을 수행하였으며, 두 독립 요인의 주효과와 상호작용 효과를 평가하기 위해 이원 분산 분석(Two-way ANOVA)을 적용하였습니다. 이상치는 3표준편차 규칙에 근거하여 식별하고 제외하였습니다. 본 연구에서 누락된 데이터는 검출되지 않았습니다. AR에 대한 miR-146a의 진단 효율을 분석하기 위해 수신자 조작 특성(ROC) 곡선을 사용하였습니다. 관련 ROC 파라미터와 95% 신뢰 구간은 내장된 통계 알고리즘을 사용하여 계산되었습니다. miR-146a 발현과 혈청 관련 인자 수준 사이의 선형 상관관계를 측정하기 위해 Pearson 상관 분석을 사용하였습니다. AR의 위험 요인을 선별하기 위해 단변량 및 다변량 로지스틱 회귀 분석을 수행하였습니다. 단변량 분석에서 p < 0.05인 변수들을 다변량 로지스틱 회귀 모델에 포함하였습니다. p < 0.05를 통계적으로 유의한 것으로 간주하였습니다.
결과
참가자 특성 및 유전자형 분포
두 대상자 그룹의 임상 기저 데이터를 통계적으로 분석하였다. 분석 결과, IgE, IL-4, IL-6 및 IL-10의 혈청 수치에서 유의미한 차이가 나타났다. 비-AR 자원자 그룹과 비교하여 AR 환자 그룹의 혈청 IgE, IL-4 및 IL-6 농도는 증가한 반면, IL-10 수치는 감소하였다 (표 1). miR-146a rs2910164의 유전자형 분포는 TaqMan-qPCR 방법으로 검출하였다. 분석 결과, 비-AR 그룹에 비해 AR 환자 그룹에서 rs2910164의 GG 유전자형 (χ2=7.018, OR (95% CI) = 0.471 (0.269-0.825), p=0.08)과 G 대립유전자 (χ2=7.474, OR (95% CI) = 0.637 (0.506-0.894), p=0.06)가 더 많이 나타났다. rs2910164 로커스의 유전자형 분포는 Hardy-Weinberg 평형을 따랐다 (pHWE = 0.191) (표 2).
혈장 miR-146a 발현 분석
두 연구 코호트 전체에서 혈장 miR-146a의 발현 수준을 측정하였다. AR 환자군에서 miR-146a 수준의 뚜렷한 감소가 관찰되었다 (그림 1A). ROC 곡선 분석 결과, miR-146a가 AR에 대해 우수한 진단 효능을 가진 것으로 나타났다 (그림 1B). AUC는 0.891이었다. 최적 컷오프 값인 0.785에서 민감도는 83.89%, 특이도는 79.4%, Youden 지수는 0.63이었다. miR-146a rs2910164 유전자형에 따라 두 피험자 그룹을 각각 GG, GC, CC의 세 하위 그룹으로 나누었다. 각 하위 그룹 간의 miR-146a 발현 차이를 비교하였다. 통계 결과, 비-AR 그룹에서는 유전자형 하위 그룹 간에 miR-146a 발현의 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다 (그림 1C); AR 그룹에서는 GG 유전자형 하위 그룹의 혈장 miR-146a 발현 수준이 GC 및 CC 유전자형 하위 그룹보다 유의하게 낮았다 (그림 1D). 이상의 데이터는 rs2910164의 GG 유전자형을 가진 AR 환자에서 혈장 miR-146a의 발현이 감소함을 나타낸다.
혈청 사이토카인 분석 및 miR-146a 발현과의 상관관계
다음으로, 피험자의 서로 다른 유전형 하위 그룹에 따른 IgE, IL-4, IL-6 및 IL-10의 혈청 수치를 통계적으로 분석하였습니다. 통계 결과, 서로 다른 유전형 하위 그룹 간에 IgE, IL-4, IL-6 및 IL-10의 혈청 수치에서 유의미한 차이가 나타나지 않았습니다(Figure 2A-D). AR 그룹의 경우, GG 유전형을 가진 환자의 혈청 IgE, IL-4 및 IL-6 수치가 GC 및 CC 유전형 환자보다 유의하게 높았으며, 혈청 IL-10 수치는 더 낮았습니다(Figure 2A-D). 혈장 miR-146a의 발현과 TNSS 점수, RQLQ 점수, 그리고 IgE, IL-4, IL-6 및 IL-10의 혈청 수치 사이의 선형 상관관계를 조사하기 위해 Pearson 상관 분석을 수행하였습니다. 분석 결과, miR-146a의 발현은 TNSS 점수, RQLQ 점수 및 IgE, IL-4, IL-6의 혈청 수치와 유의미한 음의 상관관계를 보였으며, IL-10의 혈청 수치와는 양의 상관관계를 보였습니다(Table 3). 이러한 결과는 miR-146a의 발현 수준이 AR의 중증도뿐만 아니라 알레르기 반응 및 염증 수치와 밀접하게 연관되어 있음을 시사합니다.
알레르기성 비염의 위험 요인 분석
단변량 로지스틱 회귀 분석을 사용하여 AR의 위험 요인을 분석한 결과, IgE (OR = 1.719, 95% CI = 1.151-2.568, p = 0.08), IL-4 (OR = 1.602, 95% CI = 1.073-2.392, p = 0.021), IL-6 (OR = 1.56, 95% CI = 1.048-2.341, p = 0.029), IL-10 (OR = 0.649, 95% CI = 0.435-0.968, p = 0.034) 및 miR-146a 발현 (OR = 0.149, 95% CI = 0.096-0.23, p < 0.01)이 AR의 발생에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다변량 로지스틱 회귀 분석을 통해 교란 요인을 통제한 후, 통계적으로 IgE (OR=1.724, 95% CI = 1.092-2.72, p = 0.019), IL-4 (OR = 1.943, 95% CI = 1.206-3.131, p = 0.06), IL-10 (OR = 0.479, 95% CI = 0.296-0.73, p = 0.03) 및 miR-146a 발현 (OR = 0.148, 95% CI = 0.093-0.235, p < 0.01)이 AR의 독립적인 위험 요인임이 확인되었다 (표 4).
그림 1: 워크플로우의 모식도. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2. AR에서의 혈장 miR-146a 발현 및 진단 성능.
(A) 비 AR 자원자와 AR 환자의 상대적 혈장 miR-146a 발현. (B) AR에 대한 혈장 miR-146a의 진단 성능을 평가한 ROC 곡선. (C) 비 AR 그룹의 GG, GC 및 CC 유전자형 하위 그룹 간의 혈장 miR-146a 발현. (D) AR 그룹의 GG, GC 및 CC 유전자형 하위 그룹 간의 혈장 miR-146a 발현. 데이터는 mean ± SD로 표시됨. ***p < 0.01. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3non-AR 및 AR 그룹 내 miR-146a rs2910164의 유전자형에 따른 대상자들의 혈청 사이토카인 농도.
혈청 내 %s 수치 (A) IgE, (B) IL-4, (C) IL-6 및 (D) 비-알레르기성 비염(non-AR) 및 알레르기성 비염(AR) 그룹의 GG, GC 및 CC 유전자형 하위 그룹 내 IL-10. 데이터는 평균값으로 표시됨 ± 표준편차(SD)p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.01; ns, 유의하지 않음. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.
| 정보 | 비-AR | 증강 현실 | pp-값 |
| 연령 (세) | 42.37±12.43 | 41.81±11.86 | 0.316 |
| BMI (kg/m²2) | 23.72±2.36 | 23.58±2.71 | 0.302 |
| 성별 (수컷, n) | 87 | 97 | 0.641 |
| 흡연자 | 81 | 94 | 0.929 |
| IgE (IU/ml) | 36.17±10.44 | 116.52±24.38 | <0.001 |
| IL-4 (ng/L) | 1.76±0.61 | 18.74±4.62 | <0.001 |
| IL-6 (ng/L) | 1.29±0.57 | 9.63±3.79 | <0.001 |
| IL-10 (ng/L) | 3.26±0.68 | 1.74±0.73 | <0.001 |
| TNSS | / | 5.92±1.82 | |
| RQLQ | / | 2.43±1.16 | |
| 약어: AR, 알레르기성 비염; BMI, 체질량 지수; IgE, 면역글로불린 E; IL, 인터루킨; TNSS, 총 비강 증상 점수; RQLQ, 비결막염 삶의 질 설문지; p<0.05는 통계적 유의성을 나타냅니다. | |||
표 1: 연구 참여자의 임상적 특성.
비-AR 그룹과 AR 그룹 간의 인구통계학적 특성, 혈청 사이토카인 수치 및 임상 평가 점수의 비교. 약어는 표 하단의 각주에 정의되어 있습니다.
| rs2910164 | non-AR (n=180) (%) | AR (n=21) (%) | Χ2 | p-값 | OR (95% CI) |
| 공우성 모델 | |||||
| GG | 31 (17.2%) | 57 (27.01%) | 1 | ||
| GC | 82 (45.56%) | 96 (45.50%) | 2.832 | 0.092 | 0.637 (0.376-1.079) |
| CC | 67 (37.2%) | 58 (27.49%) | 7.018 | 0.008 | 0.471 (0.269-0.825) |
| 우성 모델 | |||||
| GG+ GC | 13 (62.78%) | 153 (72.51%) | 1 | ||
| CC | 67 (38.2%) | 58 (27.49%) | 4.232 | 0.04 | 0.639 (0.417-0.980) |
| 열성 모델 | |||||
| GG | 31 (17.22%) | 57 (27.01%) | 1 | ||
| GC + CC | 149 (82.78%) | 154 (72.9%) | 5.34 | 0.021 | 0.562 (0.34-0.919) |
| 대립유전자 | |||||
| G | 14 (40.00%) | 210 (49.76%) | 1 | ||
| C | 216 (60.0%) | 212 (50.24%) | 7.474 | 0.06 | 0.637 (0.506-0.894) |
| pHWE | 0.494 | 0.191 | |||
| 약어: AR, 알레르기성 비염; OR, 오즈비; pHWE>0.05는 해당 그룹이 하디-바인베르크 평형과 일치함을 시사함. p < 0.05는 통계적 유의성을 나타냄. 참고: 모든 유전 모델에서 GG 유전자형을 참조군(OR = 1.0)으로 설정함. | |||||
표 2: miR-146a rs2910164 다형성과 알레르기성 비염의 연관성.
공우성, 우성, 열성 및 대립유전자 유전 모델을 사용하여 분석한 비알레르기성 비염(non-AR) 및 알레르기성 비염(AR) 집단의 rs2910164 유전자형 및 대립유전자 분포.
| 항목 | miR-146a | TNSS | RQLQ | 면역글로불린 E | IL-4 | IL-6 | 인터루킨-10 |
| 피어슨 상관계수 | 1 | -0.742 | -0.736 | -0.806 | -0.756 | -0.727 | 0.757 |
| pp-값 | / | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
| 약어: TNSS, 총 비강 증상 점수; RQLQ, 비결막염 삶의 질 설문지; IgE, 면역글로불린 E; IL, 인터루킨; p<0.05는 통계적 유의성을 나타냅니다. | |||||||
표 3: 혈장 miR-146a 발현과 임상 및 염증 파라미터 간의 상관관계.
연구 참여자의 혈장 miR-146a 발현과 TNSS 점수, RQLQ 점수, 혈청 IgE 수치 및 사이토카인 수치 간의 피어슨 상관 분석.
| 항목 | 단변량 회귀 분석 | 다변량 회귀 분석 | ||||
| 또는 | 95% 신뢰구간 | pp-값 | 또는 | 95% 신뢰구간 | pp-값 | |
| 연령 | 0.984 | 0.661-1.465 | 0.937 | |||
| 체질량지수 | 1.301 | 0.799-2.119 | 0.29 | |||
| 성별 | 1.099 | 0.738-1.638 | 0.641 | |||
| 흡연자 | 1.018 | 0.683-1.519 | 0.929 | |||
| 면역글로불린 E (IgE) | 1.719 | 1.151-2.568 | 0.008 | 1.724 | 1.092-2.722 | 0.019 |
| IL-4 | 1.602 | 1.073-2.392 | 0.021 | 1.943 | 1.206-3.131 | 0.006 |
| 인터루킨-6 | 1.566 | 1.048-2.341 | 0.029 | 1.489 | 0.924-2.353 | 0.088 |
| 인터루킨-10 | 0.649 | 0.435-0.968 | 0.034 | 0.479 | 0.296-0.773 | 0.003 |
| miR-146a 발현 | 0.149 | 0.096-0.233 | <0.001 | 0.148 | 0.093-0.235 | <0.001 |
| 약어: AR, 알레르기성 비염; BMI, 체질량 지수; IgE, 면역글로불린 E; IL, 인터루킨. | ||||||
표 4: 알레르기성 비염과 연관된 요인에 대한 로지스틱 회귀 분석.
인구통계학적 변수, 혈청 사이토카인 및 혈장 miR-146a 발현을 AR과 연관된 요인으로 평가한 단변량 및 다변량 로지스틱 회귀 분석.
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토론
AR은 호흡기의 만성 알레르기성 염증 질환입니다. AR의 핵심 기전은 신체가 알레르겐에 노출된 후, 비강 점막의 염증성 병변이 IgE에 의해 매개된다는 것입니다17,18. 주요 임상 증상으로는 코 가려움증, 코막힘, 재채기 및 맑은 콧물이 있으며, 이는 환자의 삶의 질을 심각하게 저하시킵니다. 역학 및 유전학 연구를 통해 유전적 감수성이 AR의 발병과 진행에 필수적이고 중요한 영향을 미친다는 것이 확인되었습니다19. 본 연구는 miR-146a rs2910164 다형성이 AR 감수성과 밀접한 관련이 있으며, rs2910164의 GG 유전자형이 병원성 유전자형일 수 있음을 추가로 밝혔습니다. AR 환자에서 관찰된 IgE, IL-4 및 IL-6의 혈청 농도 상승과 IL-10 수치의 감소는 질환의 면역병리적 특성과 일치하는 알레르기 및 염증 반응의 강화를 나타냅니다.
이전 연구들에 따르면 miR-146a SNP는 류마티스 관절염과 같은 다양한 알레르기 질환의 발병 기전에 기여하는 것으로 나타났습니다.20, 전신성 홍반성 루푸스21, 및 염증성 장질환22Rasha 등은 rs2910164 로커스에서 GG 유전형 빈도와 G 대립유전자의 분포가 염증성 장질환의 감수성과 유의미한 상관관계가 있다고 추가로 보고하였다.22Hai-Bo 연구팀은 rs2910164 유전자좌의 CC 유전자형이 건선에 대한 보호 유전자형임을 발견했다. GG 유전자형을 보유한 개인은 건선 발생 위험이 유의미하게 낮은 것으로 나타났다.23여러 연구에서 rs2910164 다형성이 천식 감수성과 밀접한 관련이 있다고 보고하였으며, GG 유전자형이 천식 발생 위험을 유의하게 증가시키는 것으로 확인되었다.15,16,24본 연구는 알레르기 비염(AR) 환자군에서 miR-146a rs2910164 GG 유전자형의 분포 빈도가 건강한 대조군보다 높다는 것을 추가로 밝혔으며, 이는 GG 유전자형이 AR에 대한 감수성을 높일 수 있음을 시사한다. AR 그룹에서 관찰된 GG 유전자형 및 G 대립유전자의 농축은 miR-146a rs2910164 유전적 변이가 질병 감수성에 기여할 가능성을 더욱 뒷받침한다. rs2910164 GG 유전자형을 보유한 AR 환자의 경우, 혈청 IgE, IL-4, IL-6 및 IL-10의 농도가 증가했다. GG 유전자형 보유자에게서 관찰된 이러한 사이토카인 프로파일의 변화는 더 강력한 염증 및 알레르기 반응을 시사하며, 이는 질병 감수성 증가에 기여할 수 있다. 이 결과는 GG 유전자형이 알레르기 및 염증 반응을 강화함으로써 AR의 발병 기전에 관여할 수 있음을 시사한다.
염증 반응의 핵심 조절자인 miR-146a는 강력한 항염증 효과를 나타냅니다. miR-146a의 과발현은 하위 유전자들을 조절하여 여러 염증 관련 손상을 유의하게 완화합니다25,26,27. 이전 연구들은 miR-146a의 과발현이 전사 인자인 forkhead box protein 3 (FOXP3)의 발현을 상향 조절함으로써 알레르기성 결막염의 염증 반응을 효과적으로 억제할 수 있음을 확인했습니다28. 추가적인 동물 실험에서는 돌연변이 생쥐의 miR-146a 넉다운이 야생형 생쥐에 비해 폐기종 발생 위험을 높인다는 것이 밝혀졌으며, 이는 호흡기 질환에서 miR-146a의 보호 역할을 더욱 뒷받침합니다29. 부비동염 모델에서 miR-146a는 Mucin5AC (MUC5AC)의 활성화를 억제하여 점막 염증과 과도한 점액 분비를 감소시킵니다13. 본 연구 결과, AR 환자의 miR-146a 수치가 감소해 있었으며, rs2910164 GG 유전자형을 가진 환자의 혈장 miR-146a 발현은 더욱 낮았습니다. 이러한 발견은 rs2910164 GG 유전자형이 miR-146a 발현 감소 및 면역 조절 변화와의 연관성을 통해 AR에 대한 감수성에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다. GG 유전자형은 miR-146a 발현을 감소시켜 항염증 조절 기능을 약화시키고 AR에 대한 감수성을 증가시킬 수 있습니다. 피어슨 상관관계 분석 결과, miR-146a 발현 수준과 AR의 중증도 및 염증 상태 사이의 연관성이 추가로 확인되었습니다. miR-146a 발현은 TNSS, RQLQ 및 혈청 IgE, IL-4, IL-6 수치와 선형적 음의 상관관계를 보였으며, IL-10 수치와는 선형적 양의 상관관계를 보였습니다. 이는 miR-146a 발현이 낮은 AR 환자일수록 임상 증상이 더 심하고, 삶의 질이 더 저하되며, 알레르기 반응과 염증 반응이 더 강하게 나타남을 나타냅니다.
본 연구는 환자-대조군 연구로 진행되었습니다. 분석 결과 miR-146a rs2910164 다형성과 AR 감수성 사이에 유의미한 연관성이 있음이 확인되었습니다. 하지만 본 연구에는 몇 가지 제한점이 있습니다. 우선, 상대적으로 적은 표본 크기로 인해 연구 결과의 일반화에 제약이 있을 수 있으며, 인구 집단 내 rs2910164 유전자형의 분포 특성을 정확하게 규명하기 어렵습니다. 또한, 본 연구는 miR-146a rs2910164 다형성과 AR 감수성 사이의 연관성만을 입증했을 뿐, miR-146a rs2910164 다형성과 AR 사이의 인과 관계를 명확히 입증하지는 못했습니다. 따라서 향후 더 많은 환자를 포함하는 전향적 코호트 연구를 수행하여 miR-146a rs2910164 다형성과 AR의 발병, 진행 및 예후 사이의 관계를 명확히 하고, AR의 예방과 치료를 위한 보다 충분한 이론적 근거를 제공하고자 합니다.
전반적으로, AR 환자의 혈장 miR-146a 발현은 감소되어 있었으며, rs2910164 GG 유전자형은 질병 감수성 증가와 관련이 있었습니다. 본 연구는 AR 위험이 높은 개인을 식별하기 위한 잠재적인 분자 마커를 제공하며, 질병 발생 및 진행의 기저에 있는 유전적 메커니즘에 관한 향후 연구의 토대를 마련합니다.
공개 사항
이 논문에는 공개할 사항이 없습니다.
데이터 가용성:
본 연구 과정에서 생성되거나 분석된 모든 데이터는 보충 파일 형태로 이 논문에 포함되어 있습니다. 추가 문의 사항은 교신 저자에게 연락하시기 바랍니다.
저자 기여도:
YMY는 개념 설정 및 설계, 데이터 수집 또는 데이터 분석 및 해석에 상당한 기여를 하였으며, 원고 작성에 참여하였습니다. YYH는 데이터 수집, 데이터 분석 및 통계 분석을 도왔습니다. GML과 JCW는 결과 해석에 기여하였으며 원고를 비판적으로 수정하였습니다. 모든 저자는 최종 원고를 읽고 승인하였습니다.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 15mL 원심분리 튜브 | Corning | 430791 | 혈장 분리, 시료 소분, 핵산 추출 작업용 |
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