Korean Journal of Biological Psychiatry

교신저자：함병주, 150-719 서울 영등포구 영등포동 94-200번지
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서     론

   행동 유전학의 발달로 성격을 포함한 인간의 행동 특성에서의 유전적인 요인에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 성격(Personality)은 일반적으로 일상생활 가운데 드러나는 한 개인의 정서적 그리고 행동적 특징들의 총화라고 말할 수 있다. 성격의 개인차는 유전적 요인과 환경 요인의 영향을 받으며, 대략 30~60%가 유전적으로 결정되는 것으로 알려져 있다.¹⁾
   다양한 성격 이론 중 최근 정신과 영역에서 주목받고 있는 것이 Cloninger의 성격 이론이다. Cloninger²⁾는 개인의 성격에는 유전적으로 독립적인 세 가지 기질(temperament)이 존재한다는 이론을 제시하였다. 이러한 기질은 새로운 것을 추구하는 경향(novelty seeking, NS), 위험 회피성 경향(harm avoidance, HA), 보상 의존성 경향(reward dependence, RD) 등 세 가지로 분류되며, 이러한 특성들은 개체가 외부로부터의 새로운 자극, 위험, 보상에 대하여 반응하는 양상을 말하는 것이다. 이후 지속성 경향(persistence, PS)이 RD에서부터 분류되어 총 4가지 기질로 나누어지게 되었다. 또한 Cloninger 등³⁾은 성격에 대한 정신생물학적 이론을 발표하면서 기질 차원(dimension)에 더해서 자기중심성(Self-directedness, SD), 협조성(Cooperativeness, CO) 및 자기 초월성(Self-transcendence, ST) 등의 인격(Character) 차원을 추가하였다. 인격 차원은 개인의 자신에 대한 중심성 정도, 타인과의 협조성 여부, 그리고 자기를 초월할 수 있는 능력을 의미하며, 기질 차원보다 유전성이 약하고, 개념 학습에 의해 발달된다는 것이다. 이러한 인격 차원이 제시된 이유는 기질 차원 만으로는 정상인과 성격장애를 구분할 수 없었기 때문이었다.⁴⁾
   Cloninger가 제시한 정신생물학적인 성격 이론은 성격의 정신적 부분과 생물학적인 부분을 통합하여 다차원적인 연구를 가능하게 하였으며, 외국의 경우 많은 연구자들이 이 이론을 적용한 분자생물학적 연구를 지속해 왔다. 광범위하게 연구된 특정 후보유전자로는 세로토닌 수송체(serotonine transporter, 5-HTT),⁵⁾ 도파민 D2, D4 수용체,⁶⁾ 그리고 catechol-O-methyltransferase(COMT)⁷⁾ 등이다.
   성격에 대한 5-HTT의 역할은 1996년 Lesch 등⁵⁾에 의해 HA와 불안 관련 성격 특성 간의 관련성을 보고한 이래 현재 많은 연구 결과가 발표되었다. 몇몇 대조군 연구에서 HA와의 관련성이 보고되었으나⁸⁾⁹⁾ 상이한 결과들도 있었다.¹⁰⁾¹¹⁾ 이와 마찬가지로 NS와 도파민 D4 수용체 exon III의 길이 다형성과의 연구에서도 대부분의 연구에서⁶⁾¹²⁾ 유의한 결과를 나타내었으나 일부 유의하지 않은 결과도 있었다.¹³⁾¹⁴⁾ 한편 Benjamin 등⁷⁾은 D4 수용체의 유전자좌와 5-HTTLPR 및 COMT 유전자좌 사이의 상호작용을 보고하였다. COMT 유전자는 그동안 강박장애,¹⁵⁾ 정신분열병과 관련된 충동행동과 관련성이 있는 것으로 보고¹⁶⁾되었으며, 최근 여성에서의 불안과의 관련성이 보고¹⁷⁾된 바 있다.
   최근 불안 장애에서 catechol-O-methyltransferase(COMT) 유전자의 역할의 중요성이 밝혀지고 있고 인간의 행동적 측면에서 COMT 유전자가 불안 경향에 5-HTTLPR과 함께 관련성이 있음을 추측할 수 있다. 그러나, 현재까지의 연구에서 불안 경향 성격과 유전자 다형성과의 관계에 대한 일관된 연구 결과가 없는 실정이다. 이에 저자는 한국인을 대상으로, 5-HTTLPR과 COMT val158met 유전자 다형성과 불안경향 성격 특성 사이의 상관 관계를 연구하고자 하였다.

연구대상 및 방법

1. 연구대상
   연구대상자는 건강한 젊은 성인으로서, 고려대학교 의과대학의 본과 1학년 학생 중 자원자 116명이었다. 피험자의 제외 기준은 ① 내외과적 장애 또는 신경과적 질환을 가지고 있는 경우, ② 치료에 영향을 줄 수 있는 인격장애, 알코올 중독 및 약물 남용의 정신과적 과거력이 있는 경우, ③ DSM-IV 기준에 의해 다른 I축 장애가 동반된 경우 등이다

2. 연구방법

1) 유전자형 분석

(1) 혈액 채취
   대상들의 정맥혈 10cc를 채취하여, DNA 정제를 위해 병원 내 실험실에서 처리하였다.

(2) DNA의 정제
   말초 혈액 1.5ml를 13,000rpm에서 1분간 원심분리하여 혈청을 제거하고, 남은 침전물에 ACE shocking 용액(NH4Cl 8g, Na2EDTAH2O 1g, KH2PO4 0.1g을 증류수 1에 녹인 용액)을 500μl을 넣고 서서히 3분간 흔들어 적혈구를 제거하였다. 상기 과정을 2회 반복한다. 상층막을 깨끗이 제거한 후 남은 침전물에 400μl의 핵산 완충액[Tris(pH 8.0) 10mM, NaCl 400mM, EDTA 2mM]를 넣고 침전물을 잘 섞었다. 여기에 10% SDS 27μl와 단백분해효소 K 10μl를 첨가하고 56℃에서 2시간 동안 반응시키고 포화 NaCl 135μl를 넣고 상온에서 15분간 방치하였다. 13000rpm에서 1분간 원심분리한 후 상층액을 새 관에 옮긴 후 2배 부피의 에탄올에 넣고 침전된 DNA를 회수하여 새 관에 옮겼다. 이 림프구(lymphocyte)에서 추출한 DNA를 70% 에탄올로 세척한 후 건조시키고, 증류수 100μl에 녹였다.

(3) 중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction：PCR)과 제한효소 절단길이 다형성(Restriction fragment length polymorphism：RFLP) 이용한 유전자형의 판별

① 5-HTTLPR 유전자 다형성
   다음과 같은 염기배열 순서를 갖는 길잡이를 이용하여 PCR을 수행하였다.
   sense 길잡이：5'-ggc gtt gcc gct ctg aat gcc-3
   antisense 길잡이：5'-cag ggg aga tcc tgg gag agg t-3
   PCR 수행을 위한 반응 용량은 50μl로, Takara 2×GC 완충액, 200μM dNTP, 0.3U Taq 중합효소, 각각의 길잡이 20pmol/50μl, 그리고 주형 DNA 200ng을 포함한다. PCR은 DNA 열 cycler를 이용하여 다음과 같은 조건으로 수행하였다.
   94℃에서 5분간 1주기 수행, 94℃ 30초, 54℃ 30초, 72℃ 30초로 32주기 수행, 마지막으로 5분간 72℃에서 1주기 수행 후 4℃에서 PCR 수행을 종결시켰다. 증폭된 PCR 산물은 44bp가 삽입된 대립유전자의 경우, 265bp, 44bp가 결손된 대립유전자는 221bp 크기를 갖는다.

② COMT val158met 유전자 다형성
   다음과 같은 염기배열 순서를 갖는 길잡이를 이용하여 PCR을 수행하였다.
   sense 길잡이：5'-ctc atc acc atc gag atc aa -3’
   antisense 길잡이：5'-gat gac cct ggt gat agt gg-3’
   PCR 수행을 위한 반응용량은 30μl로, 10×Taq 완충액(500 Mm KCl, 100 Mm, Tris-HCl, pH 8.3 and 15 mM MgCl2), 2.4μl of 2.5 mM dNTP, 각각의 길잡이 1μl의 각각의 길잡이(10pmol/μl)와 0.5μl의 Taq 중합효소(5U/μl) 10pmol/μl, 그리고 주형 DNA 200ng을 포함한다. PCR은 DNA 열 cycler를 이용하여 다음과 같은 조건으로 수행하였다.
   일단 94℃에서 5분간의 predenaturation 수행 후 94℃에서 30초간의 변성, 52℃에서 30초, 그리고, 72℃에서 30초씩의 주기를 33회 시행한 다음 마지막으로 5분간 72℃에서 1주기 수행 후 4℃로 PCR 수행을 종결시켰다.
   PCR로 증폭된 DNA의 크기는 210bp이다. 다형성을 분석하기 위해서 10μl PCR 산물을 10unit의 NlaIII로 37℃에서 2시간 동안 절단하였다. 대립유전자 A는 71bp, 67bp, 54bp, 18bp로 절단되며, 대립유전자 G는 85bp, 71bp, 54bp로 잘린다.

(4) 증폭된 생성물의 분석
   각 유전자 다형성을 분석하기 위해 제한효소로 PCR 산물을 절단한 후, 2%의 agarose에서 전기영동하였고, 이것을 ethidium bromide용액으로 염색하여 자외선투과조명기(ultraviolet transilluminator)에서 관찰하고 폴라로이드 카메라(polaroid, film 667)로 촬영하였다.

2) 성격 특성 평가
   성격 검사 도구는 Cloninger 등³⁾이 개발한 성격 기질 검사(Temperament and Character Inventory, TCI)로, 국내에서도 표준화 작업이 시행되었다.¹⁸⁾ TCI는 모두 240문항으로 되어있으며, "예-아니오"의 선택형 질문에 답변하도록 되어 있다. TCI는 앞서 언급한 4가지 기질 차원 척도와 3가지 인격 차원 척도로 구성되어있다.

3) 통계분석
   유전자 다형성과 TCI 척도 점수와의 관계는 t-검정을 통하여 비교하였다. 통계 프로그램은 SPSS/PC+version 10.0을 사용하였고, 유의 수준은 0.05 이하로 하였다.

결     과

   연구 대상은 총 116명(남 70명, 여 46명)이었으며 평균 연령은 22.37±1.55세 였다. 유전자 빈도 분포에서는 5-HTTLPR, COMT 유전자형 모두 Hardy-Weinberg 평형에 따랐다(표 1). 5-HTTLPR 다형성은 서양인을 대상으로 한 연구 결과⁵⁾와 상이한 분포를 나타내었다. 하지만 COMT 유전자 다형성은 국외 연구의 결과¹⁹⁾와 유사한 분포를 보였다.
   5-HTTLPR 유전자형과 COMT 유전자형에 따른 TCI 각 척도 점수는 유의한 차이가 없었다(표 2, 3). 5-HTTLPR 유전자형의 경우 l/l 유전자형의 대상 수가 적었고(n=4), COMT 유전자의 Met/Met 다형성도 대상 수가 적었기(n=7) 때문에 5-HTTLPR은 l/l과 l/s 유전자형을 묶어 L군으로 하여 s/s 유전자형(S군)과 비교하였고, COMT는 Met/Met와 Met/Val을 묶어 M군으로 하였고 이를 Val/Val 유전자형(V군)과 비교 분석하였다. 5-HTTLPR 유전자형의 경우 ST척도(P=0.050) 점수에서, COMT 유전자형의 경우 CO 척도(P=0.053)에서 유의성에 근사한 상관 관계를 나타내었다. 즉 5-HTTLPR의 L군, S군을 가진 대상군의 평균 ST 척도 점수는 각각 12.36±5.16, 14.79±6.61점이었고, COMT의 M군, S군의 경우 평균 CO 척도 점수는 각각 30.73 ±5.55, 28.29±7.13점이었다.

고     찰

   Cloninger의 성격 모델은 행동 양상, 학습 유형, 그리고 성격 차원에 대한 신경생리, 신경해부학적인 개념을 검증성 있고, 종합적인 이론적 틀로 통합한 것이다. 유전적으로 발현된 신경생리학적 과정이 기본적인 성격 차원을 결정하며, 이는 행동을 활성화시키거나 억제시키고 또한 특정 사회 범주에서의 태도, 의견, 신념등을 습득하는데 직접적인 영향을 끼치게 된다는 것이다. 따라서, TCI는 이전의 모델들 보다 성격의 내재된 유전적 구조에 좀더 근접된 것이라 할 수 있다.
   TCI를 이용한 성격 특성에 대한 유전 연구에서는, Cloninger 등²⁰⁾이 HA와 염색체 8p21-23와의 유의한 관련성을 발견하였으며, 이후 현재까지 DRD4, 5-HTTLPR, 그리고 COMT 유전자 다형성이 TCI 성격 특성과의 유의한 상관관계를 나타내었다.⁷⁾¹⁹⁾ 예를들면, 5-HTTLPR s 대립유전자가 없는 사람과 높은 효소 활성을 가진 COMT val/val 유전자형을 가진 사람에서 NS 점수가 DRD4 7-반복 대립유전자를 가진 사람보다 높았다.
   성격에 대한 5-HTT의 역할은 Lesch 등⁵⁾에 의해 5-HTTLPR s/s 유전자형이 HA와 유사한 불안관련 성격 특성과의 관련성이 보고된 이후 많은 후속 연구에서 입증된바 있다.⁸⁾⁹⁾ 본 연구에서는 TCI의 ST 및 CO 척도가 5-HTT 유전자 다형성과의 관련성이 시사되었다. l/l, l/s, s/s 세 유전자형을 가진 군으로 나누어 분석을 시행할 경우, l/l 유전자형을 가진 군(4)이 대상수가 적어 통계적 유의성에 대한 검증이 어려웠다. 하지만 COMT 유전자 다형성은 TCI의 모든 척도에서 유의한 관련성을 보이지 않았다. 5-HTT 유전자 다형성과 ST, CO와의 관계가 한국인의 특징적인 양상을 나타내는 것인지에 대한 여부는 추후 연구가 필요할 것으로 판단된다.
본 연구에서 5-HTT 유전자 다형성과 관련이 시사된 ST 척도는 영적인 사고를 경험하는 측면을 일컫는 것이며, COMT 유전자 다형성과 관련성 가능성을 보인 CO는 타인과의 협조성 여부를 나타내는 것이다.³⁾ 이들은 Cloninger가 제시한 인격 차원에 속하는 것으로 인간에 있어서 여러 단계를 통해 발달되는 측면이다. ST에 대해서는 우울증 및 자살 경향과의 관련성이 보고되었다. 예를들면 Ellermann과 Reed²¹⁾는 ST와 우울증간의 유의한 부적 상관관계가 있다고 보고하였으며, Bulik 등²²⁾은 ST 척도의 높은 점수가 자살 시도의 과거력과 관련이 있다고 하였다. 최근 Borg 등²³⁾은 양전자 방출 단층 촬영술(positron emission tomography)을 이용한 연구에서 5-HT1A 수용체와 ST와의 관련성을 보고하였고 국내에서는 함병주 등²⁴⁾이 5-HT2A, 및 5-HT6 수용체 다형성과 ST와의 관련성을 보고한 바 있다. 5-HTT 수용체는 우울증과 밀접한 관련이 있는 것으로 시사되고 있으므로, 본 연구의 결과도 이러한 특성이 반영된 것으로 추측해 볼 수 있었다.
   본 연구에서는 또한 COMT 유전자 다형성과 CO 척도 간에 경계역 유의성을 나타내었다. 그 동안 CO에 대한 몇몇 연구에서 세로토닌 활성도와 관련이 있다는 보고가 있었다.²⁵⁾²⁶⁾ 본 연구에서 COMT와 CO와의 관련 가능성에 대해서는 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.
   성격 특성에서 유전적 요인은 대략 50%를 차지하지만, 5-HTT 유전자는 개인간의 성격 차이의 단지 7~9%에 해당하는 설명력만을 가지는 것으로 알려져있다.²⁷⁾ 따라서, 성격 특성의 다양성에는 다른 많은 유전자가 작용할 것으로 판단된다. 하지만, 성격에 영향을 주는 다른 유전 인자를 평가하는 것은 쉬운 일이 아니며, 비유전적인 요소를 어떻게 통제하느냐도 하나의 관건이다. 유전 연구를 더욱 복잡하게 하는 요인은 유전자의 다양한 상호작용에 대한 가능성이 있다는 것이다. 예를들면, 도파민 D4 수용체 다형성이 NS에 영향을 주는 것은 잘 알려져 있지만, 이는 또한 5-HT2C 수용체의 다형성과 상호작용을 하여 RD와 PS에 영향을 주는 것으로 보고되었다.²⁸⁾ 또한 이 연구에서 5-HT2C serine 다형성이 특정 도파민 D4 다형성을 가진 사람에서 낮은 RD 점수와 관련이 있는 것으로 밝혀졌다. 이와 유사하게, 동시에 5-HTTLPR의 's' 대립유전자와 COMT의 동질접합형(val/val 또는 met/met 유전자형)을 가지고 있는 사람에서 높은 PS 점수를 나타낸다는 보고도 있었다.¹⁹⁾ 최근 Comings 등²⁹⁾은 다수 후보 유전자군에 대한 다변량 회귀기법을 이용하여 다양한 행동 특성 변이를 예측하는 방식을 제시하였다. 향후 이러한 다변량 회기기법 등 다양한 연구 기법이 개발될 것이며, 이에 따라 복잡한 성격에 대한 이해를 넓혀나갈 수 있을 것이다.
   요약하면, 한국인을 대상으로 한 본 연구에서 5-HT 유전자 다형성이 일부 성격 요인과 관련이 있는 것으로 시사되었다. 이는 서양에서 보고된 결과와 상이한 것으로, 인종에 따른 차이를 나타내는 것으로 생각해볼 수 있다. 또한 본 연구 대상의 s 대립유전자 빈도는 서양인과 상당한 차이를 나타내었다. 이러한 서양인들과의 유전적 차이는 성격에 대한 생물학적 접근이 그만큼 복잡하다는 것을 시사한다. 하지만, 본 연구의 연구 대상의 수가 적어서, 향후 보다 많은 대상과, 더 많은 수의 유전 인자에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.