유전자돌연변이 번역(한국어 원본)17명 CHI 환자 중 82%(14/17)에서 ABCC8과 KCNJ11돌연변이가 발견되었다. 11명(65%)에서 ABCC8 돌연변이 12개, 3명(17%)에서 KCNJ11 돌연변이 3개가 발견되었다. 이는 ABCC8 또는 KCNJ11 유전자 돌연변이가 CHI의 30-60%를 차지한다는 보고에48 비해 높다. 대상환자수가 적은 제한점이 있으나, 일본인 CHI 환자를 대상으로 ABCC8 또는 KCNJ11 유전자 돌연변이를 각각 SSCP와 direct sequence 방법으로 분석하여 24%(4/17),49 79%(11/14)50로 보고한 것을 보면, 본 연구에서 높은 돌연변이 발견율은 검사방법의 차이 때문이라고 추정된다. Single-strand conformation polymorphism analysis (SSCP)분석법을 사용한 연구들은 30-60%를 보고했으나, SSCP의 민감도는 70-90%로50, 51모든 exon을 가장 민감도가 높은 직접 염기 서열분석을52 사용하였고, gene dosage analysis를 병행 분석한 본 연구에서 좀 더 높은 발견율을 얻을 수 있는 것으로 추정되며, 이 외 인종간 유전적 차이와 제한적 환자 선별도 간과할 수 없을 것이다.
ABCC8돌연변이 중 60%가 NBF2에 위치한다는 보고와49, 53, 54 달리 17%(2/12)만이 NBF2에 위치하였으며, 비인척관계인 환자 2명에서 발견된 ABCC8 의 H1135W, R837X, KCNJ11의 A187V를 제외하고 나머지 돌연변이들의 빈도는 동일하여, mutation의 분포가 매우 heterogenousg함을 보여주었다.
KCNJ11 돌연변이가 18%(3/17)의 환자에서 발견되었고, 이는 KATP channel 변이의 21%(3/14)를 차지한다. 이는 현재까지 ABCC8돌연변이가 150개 보고된 것에 비하여 KCNJ11 돌연변이는 24개만이 보고 되었고,12 대상환자와 분석방법의 차이가 있으나 ABCC8과 KCNJ11을 모두 분석한 보고들에서 KATP channel mutation중 KCNJ11의 변이를 0-8%로 보고한 것에4, 49, 55, 56비해 높다.
돌연변이가 발견된 환자의 29%(4/14)가 compound heterozygote로 상염색체열성 유전양식의 CHI이며, 71%(10/14)가 heterozygote였다. Heterozygote 중 환자 6은 조직검사소견상 미만성으로 모계 유전된 heterozygote로 상염색체열성 유전양식의 CHI이고, 환자 12는 상염색체 우성 유전된 CHI이었다. 상염색체우성 CHI를 일으키는 mutation을 지닌 성인 보인자의 48%에서 저혈당, 86.2%에서 당뇨병이 없었고,30 상염색체우성유전된 환자들이 diazoxide에 반응하는 경미한 경우에서10, 30, 57, 58 수술을 요하는 심한 경우까지59 다양한 증상으로 나타남을 고려할 때, 저혈당이나 당뇨병의 병력이 없는 부모로부터 유전된 새로운 missense 돌연변이 heterozygote 환자들(환자 5,6,7)과 보고된 돌연변이를 지닌 환자 4는 상염색체우성유전 가능성과 동시에, 다른 동반 돌연변이를 발견하지 못한 상염색체열성유전 가능성이 있다.
3명(환자 16,8,3)의 환자에서 ABCC8과 KCNJ11 돌연변이를 발견할 수 없었고 GCK 유전자 분석에서도 변이를 발견할 수 없었다. 이는 ABCC8 또는 KCNJ11 regulatory region의 변이, gene expression에 영향을 주는 mechanism, insulin 분비 또는 glucose sensing pathway에 관여하는 다른 유전자의 이상 등에 대한 추가 연구가 필요하다.
신생아 시기와 영아기에 발현한 CHI의 약물에 대한 반응을 각각 16-29%, 62-69%로 보고된 것과4, 17, 60-62 달리, 본 연구에서는 각각 60%(6/10), 80%(4/5)에서 반응을 보였다. 이는 본 연구대상 환자들에게서 Type2 diabetes와 관련된 ABCC8 S1370A missense variant38, 39 또는 ATP sensitivity를 낮추거나63intracellular acidification에 반응하여 KATP channel open probability를 높여64 type 2 diabetes의 risk를 높이는 것으로 알려진 KCNJ11의 E23K와 I337V missense variants가45 일본인에서 47%(16/34), 19%(6/32) & 44%(14/32),49 신생아 발현 환자의 27%(9/33)가 약물 치료에 반응을 보인 스페인 cohort에서 각각 39%(17/44), 38%(18/48) & 38%(18/48)로 보고된 것보다56 높은 빈도인 65%, 50% & 82%로 발견된 것(표3)과 관련이 있을 것으로 추정되나 더 많은 환자를 대상으로 추후 연구가 필요하다. |
유전자돌연변이 번역(영어 번역본)82% (14/17) of 17 CHI patients were identified with ABCC8 and KCNJ11 mutations. 11 (65%) were found with 12 ABCC8 mutants, 3 (17%) were found with 3 KCNJ11 mutants. The incidence is higher than the report48 that ABCC8 or KCNJ11 genetic mutants account for 30-60% of CHI. There is a limitation with small sample patients, however, the high incidence of mutants in this study is due to the differences in test methods, considering SSCP and direct sequence analysis of Japanese patients with CHI for ABCC8 and KCNJ11 genetic mutations reported 24%(4/17)49 and 79%(11/14)50. Researches using single-strand conformation polymorphism analysis (SSCP) reported 30-60%, but sensitivity of SSCP is 70-90%50, 51. The study is presumed to have higher detection rate because all exon was analyzed using the most sensitive method of direct sequencing52 and gene dosage analysis was performed as a parallel analysis. In addition, racial genetic differences and the differences arising from limited patient sample selection cannot be overlooked.
Unlike the report that 60% of ABCC8 mutants are located in NBF249, 53, 54, only 17% (2/12) were located in NBF2; except H1135W and R837X of ABCC8, and A187V of KCNJ11 identified in 2 nonrelated patients, the incidence of other mutants are the same, so the distribution of mutation was very heterogeneous.
Mutants of KCNJ11 were identified in 18% (3/17), and this account for 21% (3/14) of KATP channel mutations. Only 24 of KCNJ11 mutants were reported compared to 150 ABCC8 mutants reported,12 and though there are differences in sample patients and test methods, the incidence is higher than the 0-8% of KCNJ11 in KATP channel mutation reported in the analysis of ABCC8 and KCNJ114, 49, 55, 56.
29% (4/14) of patients with mutants were compound heterozygotes and autosomal recessive inheritance CHI, and 71% (10/14) were heterozygotes. Among the heterozygotes, patient 6 was diffuse type maternally inherited heterozygote according to biopsy findings and autosomal recessive inheritance type CHI; patient 12 was autosomal dominant inheritance CHI. 48% of adult patients with mutations that cause autosomal dominant CHI had hypoglycemia and 86.2% did not have diabetes,30 and considering various symptoms of autosomal dominant patients from mild cases where patients respond to diazoxide 10, 30, 57, 58 to severe cases where surgery is required, heterozygote patients (patients 5, 6, 7) who inherited new missense mutants from parents with no history of hypoglycemia or diabetes and patient 4 who has previously reported mutant have the possibility of autosomal dominant inheritance and the possibility of autosomal recessive inheritance of other unfound mutants.
ABCC8 and KCNJ11 mutants were not identified in 3 patients (patients 3, 8, 16), and no mutants were found through GCK DNA analysis. Further studies on changes in regulatory region of ABCC8 or KCNJ11, mechanism that affects gene expression, abnormalities in other genes involved in insulin secretion or glucose sensing pathway are necessary.
Unlike the previous analysis that reported response to medication of CHI manifested in neonatal and infantile period as 16-29% and 62-69% respectively,4, 17, 60-62 60% (6/10) and 80% (4/5) made responses in this study. It is presumed that there is a relation to the fact that the incidences of ABCC8 S1370A missense variant related to type 2 diabetes or E23K and I337V missense variants of KCNJ11 that decreases ATP sensitivity or reacts to intracellular acidification and increases KATP channel probability and increases the risk of type 2 diabetes were high as 65%, 50% & 82% (Table 3) when compared to Japanese patients with 47%(16/34), 19%(6/32) & 44%(14/32),49 or in Spain cohort where 27% (9/33) of patients whose symptoms manifested in neonatal period responded to medication treatment reported 39%(17/44), 38%(18/48) & 38%(18/48); however, further research is needed. |
