Korean Journal of Biological Psychiatry

교신저자：한상우, 140-743 서울 용산구 한남동 657
              전화) (02) 709-9234, 전송) (02) 795-9959, E-mail) ha5hn@hosp.sch.ac.kr 

서     론

   만발성 운동장애는 장기간의 항정신병 약물을 투여함으로써 발생할 수 있는 심각한 운동성 부작용 중의 하나이다. 이는 무도성, 무정위 운동성, 혹은 율동적인 비정상 불수의적 운동 등으로 구성된 복합적인 질환으로 알려져 있다.¹⁾ 이전의 연구들을 살펴보면 항정신병 약물의 장기적인 투여와 만발성 운동장애 사이에 인과적인 관계가 제시되어 있으며, Yassa와 Jeste의 연구²⁾에 의하면 전형적 항정신병 약물을 장기간 투여 받고 있는 환자들 중 약 20~30%에서 발생하는 것으로 알려져 있다. 
   만발성 운동장애의 병태생리학적 기전에는 도파민 수용체의 상향조절(up-regulation),³⁾ GABA의 기능부전,⁴⁾ 글루타메이트와 관련된 세포독성,⁵⁾ 칼슘 이온⁶⁾ 그리고 항산화제⁷⁾ 등과의 관련성이 보고되고 있다. 이 중 도파민과의 관련성이 널리 알려져 있는데, 흑질-선조체 도파민 경로에서의 도파민 수용체 차단이 후연접 부위에서 도파민 수용체 수의 증가를 유발하고, 이로 인한 만성적 도파민 초과민성이 만발성 운동장애를 일으킨다³⁾⁸⁾고 하나, 이러한 연구에도 불구하고 여전히 만발성 운동장애에 대한 병태생리학적 기전은 명확히 밝혀지지는 않았으며, 이를 밝히기 위한 다각도의 연구가 진행되고 있는 실정이다.
   최근 여러 가지의 새로운 비정형 항정신병 약물들이 발견되었고, 임상에서 널리 사용이 되면서, 오래 전에 알려진 clozapine을 포함한 비정형 항정신병 약물들은 정형 항정신병 약물보다 추체외로계 증상과 운동장애를 덜 발생시킨다는 연구가 보고되고 있어,⁹⁾¹⁰⁾ 정형 항정신병 약물과 비정형 항정신병 약물과의 생화학적인 차이점이 만발성 운동장애의 발생기전과 관련하여 제시되었다. 또한 도파민 가설은 정신분열병의 병인과 항정신병 약물 효과의 기전에 있어 여러 가지 한계와 문제점에도 불구하고 핵심적인 가설로 알려져 오고 있으나, clozapine이 전형적 항정신병 약물 치료에 효과가 없는 정신분열병 환자들에게서 치료효과가 있음이 밝혀진 이후 만발성 운동장애와 세로토닌의 연관성이 제시되고 있다.¹¹⁾¹²⁾
   Kusumi 등¹³⁾은 쥐에서 비정형 항정신병 약물 처치 후, 선조체 영역에서 낮은 D₂ 수용체 점유율과 높은 5-HT_2A 점유율이 도파민 D₂ 수용체 상향조절이 나타나지 않는 것과 관계가 있음을 보고하였고, 또 다른 연구에서는 5-HT₆ 수용체의 mRNA가 선조체 뿐만 아니라 변연계와 같은 추체외로계 영역에서 상향조절됨을 밝혀낸 바 있다.¹⁴⁾ 또한, Glazer 등¹⁵⁾은 도파민 D₂ 수용체 차단작용에 비해 5-HT_2A 수용체 차단작용이 더 높을 때 만발성 운동장애를 억제하는 효과가 있다고 보고하였고, Kapur 등¹⁶⁾¹⁷⁾은 clozapine과 risperidone에 대한 양전자 단층촬영 연구에서도 높은 5-HT_2A 수용체 점유율이 추체외로 증상을 감소시키는 역할을 한다고 보고하였다. 이러한 연구결과는 만발성 정신장애와 세로토닌의 관련 가능성을 제시해 주고 있는데, 이 중 다른 세로토닌 수용체와는 달리 5-HT₆ 수용체는 선조체에 높게 분포되어 있어, 추체외로계 기능과의 연관성을 제시해 줄 수 있으므로,¹⁸⁾ 5-HT₆ 수용체에 대한 연구는 그 의미가 있다고 할 수 있을 것이다.
   만발성 정신장애가 장기간의 약물 복용에 의한 부작용이기는 하지만, 일부 환자들에서 단기간 혹은 소량의 항정신병 약물에 노출된 경우에도 발생하므로,¹⁹⁾ 개인간의 유전적인 원인이 중요할 것으로 추정할 수 있고, 이에 대한 병태생리학적 기전을 밝히기 위해 다양한 방법들이 시도되고 있는데, 이 중 유전학적인 연구는 개인간의 성향과 체질적인 요인을 분석하는데 적합한 연구방법이라고 할 수 있을 것이다. 
   본 연구에서는 5-HT₆ 수용체 유전자의 다형성(267C/ T)과 정신분열병 환자들에서 발생한 만발성 운동장애와의 관계에 대해 알아보려고 하였는데, 한국인을 대상으로 한 세로토닌 수용체 유전자 다형성과 만발성 운동장애에 대한 연합 연구는 보고된 바가 매우 적고, 이러한 관련성을 알아보는 것은 매우 의미 있는 연구 주제로 판단되어 저자들은 본 연구를 시행하였다.

연구방법

1. 대상군 선정
   충청남도 천안 지역과 경인 지역에 위치한 대형정신병원에 입원 중인 환자들 중 정신과 전문의 2인에 의해 진단적 면접과 의무기록 등을 면밀히 관찰하여 DSM-Ⅳ(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, 4th edition)의 정신분열병 진단기준에 적합한 환자를 선택하였다. 또한 대상 환자의 성별, 연령, 유병기간, 현재 복용 중인 약물의 종류와 용량을 조사하였으며, 간질, 정신 지체, 치매, 뇌손상으로 인한 기질성 뇌 질환 그리고 알콜 및 약물 의존이나 남용의 과거력이 있는 환자들은 대상에서 제외하였다.
   환자군은 정신분열병 진단기준에 맞는 환자들 중 정신과 전문의 2인에 의한 단일 면접에 의해 DSM-Ⅳ의 만발성 운동장애 연구용 진단 기준에 맞는 60명의 환자들을 대상으로 선발하였고, 대조군은 만발성 운동장애가 없는 정신분열병 환자 중 성별과 나이, 그리고 유병기간을 고려한 60명을 대상으로 선택하였다. 모든 참가자들에게 연구의 의의와 절차를 설명하고 서면화된 동의를 얻었다.
   연구대상 모두 정형 또는 비정형 항정신병 약물을 복용하고 있었고, 일부 대상들은 벤조디아제핀과 항콜린성 약물을 복용하고 있었다. 또한, 각각의 대상은 혈연관계에 있지 아니하였고, 모두 한국인으로 구성되어 있었다.

2. 대상군 평가 
   만발성 운동장애의 이상 운동에 대한 상세한 평가는 이상운동평가척도(Abnormal Involuntary Movement Scale：이하 AIMS²⁰⁾)를 사용하였으며, 이는 1인의 정신과 전문의에 의해 시행되었다. AIMS의 7가지 평가 항목은 각각 구강안면군, 몸통군, 사지군으로 나뉘어 평가되었고, 총 AIMS 점수를 측정하였다.

3. 유전자 분석 방법 
   전체 대상 환자 모두에게서 일정량의 정맥혈을 채취하였고, 다음과 같은 방식으로 Genomic DNA를 추출하였다. 항응고제 EDTA K3가 첨가된 1회용 진공튜브(BD Vacutainer^TM)로 말초혈액 5mL를 채취하여, 상품화되어 있는 키트(Wizard^® Genomic DNA Purification Kit, Promega, WI, USA)를 이용해 제조사의 지시에 따라 시행하였다. 즉, 환자의 EDTA 전혈 1mL에 cell lysis solution 3mL를 첨가하여 10분간 반응시킨 후 2000g에서 10분간 원심분리하여 상층액을 버리고, 남은 cell pellet에 nuclei lysis solution 1mL와 protein precipitation solution 330μL을 첨가하여 역시 2000g로 10분간 원심분리 하였다. 상층액을 새 튜브로 옮기고 여기에 isoprapanol 1mL를 첨가한 후 2000g로 10분간 원심분리하여 상층액을 버리고, 다시 70% 에탄올 1mL를 첨가하여 같은 방법으로 원심분리한 후 에탄올을 제거하였다. 남은 pellet은 공기 중에서 자연 건조시켰으며, 이후 DNA rehydration solution을 첨가하여 65℃에서 1시간 또는 4C에서 8~12시간 동안 반응시켰다.
   DNA 증폭을 위하여 반응완충액과 dNTP, Taq Polymerase가 혼합되어 있는 AccuPower^TM PCR PreMix (Bioneer co., Korea)를 사용하였으며, 최종혼합액 50μL에 300~700ng의 genomic DNA와 한 쌍의 시발체 50 pmole을 각각 첨가하였다. 분석을 위한 시발체는 Shinkai 등²¹⁾의 보고에 근거하여 제작하였고, 각각의 시발체 염기서열은 다음과 같았다. Forward primer로는 5'-TAg TCg CgC TCA TCT gCA CTC Ag-3'를, reverse primer로는 5'-CAg gAT CCT gCA gTA ggT gAA gC-3'을 사용하였다. 
   중합효소연쇄반응은 GeneAmp PCR system 9600 (Perkin Elmer Cetus, USA)을 사용하여 시행하였으며, 95℃에서 5분간 1주기를 시행한 후, 95℃에서 45초, 62~70℃에서 45초, 72℃에서 45초씩 30주기를 touchdown PCR법으로 시행하였고, 이후 72℃에서 4분간 연장 반응을 시행하였다.
   제한효소 처리전 반응 산물을 확인하기 위해서 최종 산물 5μL을 취하여 2% agarose gel(SeaKem^® LE agarose, FMCR, ME, USA)에 분주한 후 100 volts에서 30분간 전기영동하였고, 이를 ethidium bromide로 염색한 후 DNA molecular size marker와 비교하면서 497 bp 위치에서 5-HT₆ 수용체 유전자 다형성 분석을 위한 반응 산물을 확인하였다. 5-HT₆ 수용체 유전자 다형성 분석을 위해서 RsaI(Bioneer co., Korea)을 중합효소연쇄반응 반응 산물에 각각 1unit를 첨가하여 37℃에서 8~12시간 반응시킨 후, 3% agarose gel에 전기영동하여 결과를 판독하였다. 그 결과를 371bp band와 126bp band만 보이면 C/C형으로, 497bp band만 보이면 T/T형으로, 세 가지가 모두 보이면 C/T형으로 판정하였다.

4. 통계학적 분석
   통계학적 분석은 SPSS(Statistical Package for Social Science) version 11.0 for Windows를 이용하여 분석하였다. 유전자형들의 빈도는 전체집단에서 하디-바인버그 평형내에 있었다. 만발성 운동장애를 가진 환자군과 가지지 않은 대조군 사이의 연령, 유병기간 등 인구학적 차이점을 검증하기 위하여 Mann-Whitney U test가 사용되었고, 양 군간의 성별의 차이는 χ² test가 사용되었다. 세 가지 267C/T 다형성을 가진 집단간의 만발성 운동장애 증상위치에 따른 다형성의 발현율을 검증하기 위하여 χ² test가 사용되었으며, 양 군의 대립유전자 빈도와 유전자형 분포의 차이점을 검증하기 위하여 역시 χ² test를 사용하였다.

결     과 

   연구대상은 남자 72명과 여자 48명으로 평균 나이는 47.9±10.7세(25~75세 사이)였다. 이 중 환자군은 남자 35명과 여자 25명으로 평균 나이는 50.0±11.0세였고, 대조군은 남자 37명과 여자 23명으로 평균 나이는 45.7±10.1세였으며 두 군간의 유의한 차이는 보이지 않았다. 또한, 환자군의 평균 유병기간은 18.03±8.93년이었고, 대조군은 17.12±8.69년으로 두 군간의 유의한 차이점은 나타나지 않았다. 그리고, 267C/T의 유전자형 분포에 따른 총 AIMS 점수는 각각 4.05±5.33(C/C), 3.21±3.87(C/T), 3.90±3.00(T/T) 였는데, 세 군간의 유의한 차이점은 보이지 않았다(p=0.724).
   전체 연구 대상 160명 중 C/C형이 58명, C/T형이 52명 그리고 T/T형이 10명이었다. 환자군과 대조군의 267C/ T 유전자형에 따라 유의한 차이가 보이지 않았고(χ²= 1.746, d.f.=2, p=0.471), 또한 대립유전자형에 따른 차이에서도 유의하지 않았다(χ²=0.714, d.f.=1, p=0.398). 총 160명의 연구집단 중 267C/T의 유전자형의 분포는 표 2와 같았고, 267T 대립유전자의 빈도는 0.30이었다.
   만발성 운동장애를 가진 정신분열병 환자들을 대상으로 하였을 때, 증상위치에 따른 다형성의 발현율과 구강-안면형, 사지형, 몸통형으로 구분하여 비교하였을 때 통계적으로 유의한 연관성을 보이지 않았다.

고     찰

   본 연구의 결과 정신분열병을 가진 환자들에게 있어 5-HT₆ 수용체 유전자 다형성(267C/T) 및 대립유전자의 빈도와 만발성 지연장애의 발생과는 유의한 관련이 없었다.
   최근, 만발성 지연장애와 관련된 병태생리를 밝혀내기 위하여 여러 후보유전자에 대한 유전연구들이 시행되었다. 도파민 D₃ 수용체,²²⁾ cytochrome P450 2D6²³⁾와 1A2²⁴⁾ 효소(CYP2D6；CYP1A2), manganese superoxide dismutase(MnSOD)⁷⁾ 등의 유전자 다형성이 만발성 운동장애의 발생에 기여하는 것으로써 유의한 차이점이 있음이 보고되었다. 또한, 세로토닌과 관련되어 Segmen 등²⁵⁾²⁶⁾은 세로토닌 2C 및 2A수용체 유전자의 다형성이 만발성 운동장애의 발생과 유의한 관계가 있음을 보고하였고, Tan 등²⁷⁾도 221명을 대상으로 한 연구에서 5-HT_2A 수용체 유전자 다형성이 항정신병 약물로 유발된 만발성 정신장애에 유의한 기여를 한다는 결과를 보고하였다. 그리고 최근 국내에서도 한상우²⁸⁾가 5-HT_2A 수용체 유전자 102T/C와 1438A/G 다형성이 항정신병 약물에 노출된 정신분열병 환자에서 만발성 운동장애의 발생과 유의한 차이가 있음을 보고하였다. 반면에 Basile 등²⁹⁾은 5-HT_2A 수용체 유전자 다형성과 만발성 운동장애의 관계를 연구한 결과에서 유의한 차이점이 없다고 보고하기도 하였으며, Chong 등³⁰⁾은 세로토닌 수용체 유전자의 기능적 다형성이 만발성 운동장애의 발생에 기여하지 못함을 보고하였다.
   저자들이 연구한 5-HT₆ 수용체 유전자 267C/T 다형성에 대한 이전의 연구결과를 살펴보면, Ohmori 등³¹⁾은 일본인 정신분열병 환자 173명을 대상으로 한 연구에서 267C/T 다형성과 대립유전자 빈도가 만발성 운동장애의 발생에 유의한 연관이 관찰되지 않았음을 보고하였다. 본 연구에서도 267C/T 다형성이 만발성 운동장애의 발생과 유의한 관련이 관찰되지 않아 Ohmori 등³¹⁾의 연구결과를 지지해 준다고 볼 수 있을 것이다.
   저자들은 유전자 다형성의 분포뿐만 아니라 만발성 운동장애를 정량적으로 평가한 총 AIMS 점수와 유전자 다형성과의 관계를 살펴보았는데, 267C/T의 세 가지 유전자형에서 총 AIMS 점수와 유의한 차이점은 관찰되지 않았다. Ohmori 등³¹⁾의 연구결과에서도 총 AIMS 점수와 각 부위별 점수에서 유전자 다형성과의 유의한 차이가 없음을 보고하였는데, 저자들의 연구결과에서도 유의한 차이를 보이지 않아 이를 뒷받침해 준다고 볼 수 있을 것이다.
   전체집단 총 160명의 대상 중에 267T 대립유전자의 빈도는 0.30이었는데, 이는 독일인을 대상으로 한 연구³²⁾에서의 0.14나 북아메리카인들을 대상³³⁾으로 한 연구에서의 0.15에 비해 높게 관찰되었다. 아시아인들을 대상으로 한 연구와 비교해보면, 일본인에서 0.32,³¹⁾ 중국인에서 0.28³⁴⁾로 나타나 본 연구에서 나타난 0.30과 마찬가지로 높게 관찰되어, 유전자 다형성 연구에 있어 종족간의 차이점이 변수로 작용할 수 있는 가능성을 시사해 준다. 하지만, 이에 대한 더욱더 축적된 자료만이 이를 뒷받침해 줄 수 있을 것으로 사료된다.
   본 연구에서는 또한, 만발성 운동장애의 아형을 구강-안면형, 사지-몸통형으로 그 양상을 기술하였던 이전의 연구와는 달리, 해부학적 부위에 따라 구강-안면형, 사지형, 몸통형, 세 가지로 나누어 유전자의 다형성과의 연관성을 조사하였는데, 유의한 결과를 얻지 못하였다. 저자들은 만발성 운동장애의 임상양상과 경과가 이질적임을 확인하기 위하여, 이를 유전적인 요인과 연관시켜보려 하였으나, 연관성을 발견하지 못하였다. 후속의 연구에서도 일반적인 정의보다는 아형에 따라 비교분석을 해 본다면 유전적인 요소의 특이성을 밝히는데 도움이 될 것으로 보인다.
   결론적으로, 저자들의 본 연구에서 5-HT₆ 수용체 유전자 다형성과 만발성 운동장애의 발생 및 총 AIMS 점수와 유의한 차이점이 없음을 알 수 있었다. 이 결과는 항정신병 약물을 투여받고 있는 정신분열병 환자에서 5-HT₆ 수용체 유전자 267C/T다형성이 만발성 운동장애의 발생에 예측인자로 볼 수 없음을 시사한다.
   본 연구의 제한점과 향후 연구과제에 대하여 살펴보면, 일부 대상들은 항콜린성 약물 및 벤조디아제핀을 복용하고 있어 만발성 운동장애와 관련하여 정확한 평가가 이루어지지 않았을 가능성을 내재하고 있다. 또한, 만발성 운동장애에 대하여 1인에 의하여 단 한번의 면접에 의해 총 AIMS 점수가 평가되었다는 점은 연구결과에 중요한 편향을 가져올 수 있었을 것이다. 마지막으로 본 연구는 160명을 대상으로 연구를 하였는데, 연구대상의 숫자가 충분하지 못하였으며, 267C/T 다형성 이외에도 아직까지 밝혀지지 못한 다형성이 본 연구에서 관찰한 만발성 운동장애에 영향을 줄 수도 있다는 가능성도 배제하지 못할 것이다. 향후에는 이러한 한계점을 극복한 여러 후보유전자에 관련된 연합연구가 필요할 것이다.

결     론

연구목적：
   만발성 운동장애는 항정신병 약물의 장기투여와 관련된 심각한 부작용이다. 만발성 운동장애는 여러 후보유전자들의 유전자 다형성과 연관됨이 보고된 바 있고, 병태생리에 있어서 세로토닌 수용체들의 관련성이 제안되어 오고 있다.
   본 연구에서 저자들은 정신분열병 환자들을 대상으로 만발성 운동장애와 세로토닌 6형 수용체 유전자 다형성과의 관련성을 조사하려고 하였다.
방  법：
   세로토닌 6형 수용체 유전자 다형성과 만발성 운동장애의 관계를 조사하기 위하여, 만발성 운동장애를 가진 60명의 정신분열병 환자와 만발성 운동장애를 가지지 않은 60명의 정신분열병 환자를 비교하였다. 중합효소연쇄반응을 통해 세로토닌 6형 수용체 유전자의 267C/T 다형성을 비교분석 하였다. 만발성 운동장애는 이상운동평가척도(Abnormal Involuntary Movement Scale)를 이용하여 평정하였다.
결  과：
   267C/T 다형성의 세 가지 유전자형과 대상군의 나이, 성별 그리고 유병기간과 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한, 만발성 운동장애의 여부에 따른 정신분열병 환자간의 유전자형 빈도도 유의한 차이점을 보이지 않았으며, 대립유전자 빈도에 있어서도 차이점이 관찰되지 않았다. 이상운동평가척도 총 점수를 통한 분석결과, 세로토닌 6형 수용체 유전자 다형성이 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
결  론：
   이러한 결과는 세로토닌 6형 수용체 유전자 267C/T 다형성이 정신분열병 환자에 있어 만발성 운동장애에 대해 유의한 영향을 미치지 않는다는 것을 시사한다.