Korean Journal of Biological Psychiatry

교신저자：오강섭, 110-746 서울 종로구 평동 108
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서     론

   사회공포증은 평생 유병률이 3~10%에 이르고, 비교적 이른 나이(평균 10대)에 발병하여 만성적인 경과를 밟으며 다양한 기능 장애와 공존 질환을 동반하는 중대한 질병 중 하나이다.
   DSM-III(1980)에서 불안장애의 일종으로 분류되기 시작한 사회공포증은 병인론에서 심리사회적 모델 연구, 가족 연구, 신경생물학적 연구 등이 시행되어 왔다.
   Kendler 등¹⁾은 쌍생아 연구를 통해 사회공포증 발생에 있어 30~40%가 유전 성향을 나타낸다고 하였고, Stein 등²⁾은 가족 연구를 통해 일반형(generalized type)의 사회공포증이 유전적 연관성이 있다고 보고하였다. 이와 같이 사회공포증이 유전적 성향을 보인다고 알려졌으나 아직 병태생리와 연관된 유전자는 밝혀지지 않아 최근 이에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.
   사회공포증의 생물학적 원인으로 도파민의 연관성이 제기되었다. 특히 단가아민 산화효소 억제제(monoamine oxidase inhibitors, MAOIs)가 사회공포증에 효과적이며,³⁾ 사회공포증 환자의 단일 양자 방출 전산화 단층촬영술(single photon emission computed tomography：SPECT) 검사 상 선조체 내 도파민 재흡수지에서의 농도가 떨어지고,⁴⁾ 도파민 D2 수용체(DRD2) 결합 잠재력(binding potential)이 낮다⁵⁾는 보고는 도파민이 사회공포증의 발병과 관련된다는 것을 제시하는 연구들이다.
   도파민 수송체(DAT)는 시냅스 전 도파민 신경세포에 위치하여 시냅스 내 도파민을 재흡수함으로써 도파민의 농도를 조절하며, 도파민 수송체 유전자(DAT1)의 다형성이 도파민 수송체의 기능을 나타내는 지표로 여겨진다.^6)7)8)9)10)이 유전자는 염색체 5p 15.3에 위치해 있다. 15개의 exon으로 이루어져 있으며 15번째 exon의 말단 부위(3'-untranlated region：3'-UTR, SLC6A3)에는 40염기쌍의 반복에 따라 여러 종류의 대립유전자를 갖는 variable number of tandem repeats(VNTR) 유전자 다형성이 있다.^11)12)13) 그 동안 이 부위를 유전자 표식자로 사용하여 사회공포증과 도파민 수송체 유전자의 연관성을 규명하기 위한 연구들이 있었으나 이들 결과들은 서로 상반되는 소견을 보여 연관성에 대하여는 아직 논란의 여지가 있다.^14)15)16)17)
   또한 도파민 수송체 유전자 다형성에서 보이는 대립유전자의 분포는 인종 간에 차이가 있다. Vandenbergh 등¹⁸⁾은 대립유전자의 빈도가 백인과 흑인에서 차이가 있다고 보고하였고, Mitchelle 등¹⁹⁾은 10-반복 대립유전자의 경우, 그리스인은 52%인데 비해 남아메리카인은 100%라고 하였으며, Nakatome 등²⁰⁾²¹⁾은 일본인과 몽고인에서 10-반복 대립유전자가 90% 이상임을 보고하였다.
   아직까지 한국인 사회공포증 환자를 대상으로 한 도파민 수송체 유전자 다형성 및 대립유전자 빈도 분석에 관한 연구는 없는 실정이다.
   이에 본 연구는 이들 분포를 조사하고 정상 대조군과 비교하여 사회공포증과 도파민 수송체 유전자와의 연관성을 살펴보고자 하였다.

연구방법

1. 연구대상(표 1)
   2002년 3월 1일부터 2003년 12월 31일까지 서울 시내 종합병원 정신과 외래를 방문한 환자들 중 Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, 4th edition(DSM-IV)에 의한 사회공포증의 진단을 만족하는 경우 연구대상으로 하였다. 두 명의 정신과 의사가 각각 진단하여 오진의 가능성을 줄였으며, 두 번째 면담에서는 구조적 면담지인 Mini International Neuropsychiatric Interview(M.I.N.I.)를 사용하여 진단을 확인하고 공존질환의 분포를 파악하였다.
   연구에 포함된 50명의 환자들에게 연구의 목적과 방법에 대하여 설명하고 서면으로 연구에 대한 동의를 받았으며, 이들을 대상으로 도파민 수송체 유전자 검사를 위한 채혈을 시행하였다.
   정상 대조군은 정신과적인 질환의 병력이 없는 정상인의 혈액을 사용하였다. 대상 환자군의 성별과 연령에 짝지은 50명을 선정하였으며 성별 분포는 남성이 29명, 여성이 21명이었고, 평균연령은 32.04±8.27세였다.
   상기 사회공포증 환자를 임상적으로 일반형과 비일반형(nongeneralized type)으로 나누어 아형별 유전자 분포도 조사하였다. 일반형 33명에 성별과 연령을 짝지은 33명의 대조군은, 남성 19명, 여성 14명으로 이루어졌고 평균연령은 30.61±7.50세였다. 비일반형 17명에 성별과 연령을 짝지은 17명의 대조군은, 남성 12명, 여성 5명으로 구성되었고 평균연령은 33.71±7.20세였다.

2. DAT1 유전자형 확인

1) Genomic DNA의 정제
   말초 정맥혈 5ml를 3,000rpm에서 10분간 원심분리 하여 혈청을 제거하고, 남은 pellet에 ACE shocking solution(NH4CL 8g, Na2EDTAH2O 1g, KH2PO4 0.1g을 증류수 1l에 녹인 용액)을 5ml을 넣고 서서히 3분간 흔들어 적혈구를 제거하였다. 상기 과정을 2회 반복하였다.
   상층막을 깨끗이 제거한 후 남은 pellet에 3ml의 nucleic lysis buffer[Tris(pH 8.0) 10mM, NaCl 400 mM, EDTA 2mM]을 넣고 pellet을 잘 섞어주었다. 여기에 10% SDS 200μl와 proteinase K 10μl을 첨가하고 56℃에서 2시간동안 반응시키고 saturated NaCl 1ml을 넣고 상온에서 15분간 방치하였다. 13,000rpm에서 1분간 원심분리 한 후 상층액을 새 관에 옮긴 후 2배 부피의 에탄올에 넣고 침전된 DNA을 회수하여 새 관에 옮겼다. 이 DNA를 70% 에탄올로 세척한 후 건조시키고, 증류수 100μl에 녹였다.

2) 중합효소연쇄반응(Polymerase Chain Reaction：PCR) 을 이용한 유전자형의 판별
   DAT 유전자에서 40bp nucleotide repeat polymorphism을 보이는 부위에 대해 중합효소연쇄반응을 시행하였으며 사용한 시발체의 염기배열순서는 다음과 같다.
   5'-TGT GGT GTA GGG AAC GGC CTG AG-3'
   5'-CTT CCT GGA GGT CAC GGC TCA AGG-3'
   총 25μl의 시료 혼합물은 12.5μl의 GC buffer(Takara, Japan), 1.5U의 Taq polymerase(Takara, Japan), 각 10pmol/25μl의 시발체, 각 2.5mM의 dNTP(4μl), 200ng의 template DNA로 이루어졌다. 94℃에서 5분간 초기 변성(denaturation) 과정을 거친 후, 94℃에서 30초, 60℃에서 30초, 72℃에서 30초의 과정을 35회 반복하였고, 최종 extension에서는 72℃에서 5분간 두었다. 2% agarose gel에서 전기영동 한 후 ethidium bromide 용액으로 염색하여 자외선 투사기(ultraviolet transilluminator)에서 관찰하고 polaroid 카메라(polaroid, film 667)으로 촬영하였다(그림 1).

3. 통계분석
   사회공포증 환자와 대조군 간 도파민 수송체 유전자형 및 대립유전자의 발현 빈도의 차이를 분석하기 위해 Fisher's exact test를 이용하였다.
   그에 앞서, 선별한 대조군이 대상군과 인구학적으로 차이가 없는지를 확인하기 위해 '성별'에서는 Fisher's exact test를, '연령'에서는 독립적 t-검증을 사용하였다.
   도파민 수송체 유전자형 분포는 Hardy-Weinberg Diagnostics program HWDIAG v. 1.0으로 산출한 예측 치와 비교하여 편향 여부를 보았다.
   모든 분석에는 SPSS 11.0 for Windows을 사용하였고, p<0.05인 경우 통계적으로 유의미한 것으로 간주하였다.

결     과

   유전자형의 빈도 분포에 있어서, 환자군의 86%, 대조군의 84%가 10/10형을 보였는데, 두 군 사이에 유의한 차이가 없었다(p=0.451)(표 2). 대립유전자의 빈도 분포에 있어서도 환자군의 93%, 대조군의 92%가 10-반복 대립유전자를 가졌는데, 두 군 간에 유의한 차이를 발견할 수 없었다(p=0.452)(표 3).
   이들의 유전자형은 Hardy-Weinberg equilibrium의 예상 치와 비교했을 때 환자군(p=0.91), 대조군(p=0.88) 모두 Hardy-Weinberg 분포를 따르고 있었다.
   일반형 사회공포증 환자의 유전자형(p=0.112)과 대립유전자형(p=0.119)도 대조군과 의미 있는 차이를 보이지 않았고(표 4, 5), 비일반형 사회공포증 환자의 유전자형(p=0.832)과 대립유전자형(p=0.840) 역시 대조군과 차이가 없었다(표 6, 7).

고     찰

   본 연구는 한국인 사회공포증 환자를 대상으로 도파민 수송체 유전자 다형성 및 대립유전자의 분포를 조사하고 이를 정상 대조군과 비교한 최초의 연구이다.
   Rowe 등¹⁵⁾은 quantitative transmission disequilibrium test(QTDT)을 사용하여 내재화 장애(internalizing disorder)들과 도파민 수송체 유전자와의 연관성을 연구한 결과, 범불안장애, 뚜렛 증후군과 함께 사회공포증이 연관성을 가진다고 보고하였다. Patrick 등¹⁶⁾은 이전의 문헌 고찰을 통하여 10-반복 대립유전자에서 새로운 것을 추구하는 경향(novelty seeking)을 더 잘 보일 것이라는 가설을 세우고 실험을 하였으나 연관성 규명에 실패한 바 있다. Blum 등¹⁴⁾은 분열성/회피성 행동(schizoid/avoidant behavior：SAB)과 도파민 D2 수용체와의 연관성을 보고하면서 도파민 수송체 10-반복 대립유전자와의 연관성을 기술하였는데, 이러한 내용은 회피성 인격 장애를 사회공포증의 심한 형태로 보는 관점²⁾²²⁾에서 보았을 때 사회공포증과의 연관성을 유추할 수 있게 하였다.
   이와 같이 도파민 수송체 유전자와 사회공포증 사이의 연관성을 추정해볼 수 있는 보고들이 있었으나, 2001년 Kennedy 등¹⁷⁾은 17 가족을 대상으로 하는 연관 분석(linkage analysis)를 실시한 결과 도파민 수송체 유전자가 사회공포증과 연관이 없다고 주장하기도 하였다. 그러나 연관 분석은 질병의 발현에서 유전 영향이 큰 경우에 더 적합한 방법이기 때문에,²³⁾ 유전과 환경의 영향을 절반씩 받는 것으로 생각되는 사회공포증¹⁾의 경우 다른 방법을 모색할 필요가 있다.
   본 연구는 이러한 점을 고려하여 다음과 같은 방법을 사용하였다.
   첫째, 인구집단을 대상으로 하는 연합 연구(population-based association study)인 환자-대조군 연구(case-control study)를 사용하였다. 특히 인종에 따라 분포가 다른 도파민 수송체 유전자의 경우, 단일 민족으로 구성된 한국인을 대상으로 하는 연구는 의미가 있다고 본다.
   둘째, 성별 또는 나이가 도파민 수송체 유전자에 미치는 영향을 고려하였다. Rivest 등²⁴⁾은 성호르몬이 선조체(striatum)나 흑질체(substantia nigra)에서의 도파민 수송체 발현율에 미치는 영향을 조사한 기존의 연구들을 재검토한 결과, 도파민 수송체 발현율이 성별 간에 차이가 있다고 결론을 내렸다. Bannon 등²⁵⁾은 특히 복측(ventral tier) 흑질체에서 연령이 낮은 군(17~23)에 비해 높은 군(65~72세)의 도파민 수송체 mRNA 발현이 감소됨을 보고한 바 있다. 질환 발병에 따라 유전자형의 변화가 있을 가능성을 고려하여 본 연구에서는 성별이나 나이가 혼란변수로 작용하는 것을 막기 위해 짝짓기 방법을 사용하였다(population stratification).
   셋째, 유전자형과 대립유전자형을 동시에 조사하였다. Terwilliger 등²⁶⁾은 인종 간 차이에 따른 영향을 배제하기 위한 방법으로 haplotype-based haplotype relative risk method라는 방법을 제안한 바 있다. Cook 등²⁷⁾은 haplotype relative risk 방법을 사용하여 도파민 수송체 유전자의 10-반복 대립유전자가 주의력결핍과잉운동장애와 강한 연관성이 있음을 보고하였다. 연구 대상군의 반수체형(haplotype) 빈도에 따라 연구 결과가 달라질 수 있음을 고려하여 본 연구에서는 대립유전자형 분포도 조사 비교하였다.
   넷째, 환자군 전체와 더불어 아형별 분포도 살펴보았다. 사회공포증의 이질성의 측면을 고려할 때 사회공포증 전체를 놓고 유전 경향을 살핀다는 것이 문제가 있을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 임상적 아형별로 일반형과 비일반형으로 구분하여 분석하였으며 이러한 방법은 사회공포증의 증상 뿐 아니라 원인을 이해하는 데에도 필요할 것으로 보인다.
   본 연구의 부가적인 임상적 의미를 다음과 같이 생각해볼 수 있다.
   본 연구는 한국인을 대상으로 한 사회공포증과 도파민 수송체 유전자 다형성의 연관성에 관한 첫 연구 결과이다.
   도파민 수송체 유전자에는 3-, 5-, 7-, 8-, 9-, 10-, 11-, 12-, 13-반복 대립유전자들이 밝혀져 왔으며 대부분의 인종에서 9- 또는 10-반복 대립유전자가 가장 흔한 형질인 것으로 보고되고 있다.¹³⁾²⁸⁾ 본 연구에서는 일반 한국인의 95.5%에서 480 염기쌍인 10-반복 대립유전자를 지닌다는 이전의 보고²⁹⁾와 유사한, 92%의 분포를 정상군에서 보였고, 12형은 정상군의 단 한 사람에서만 보였다.
   환자군에서 보인 유전자형 중 10/11형은 정상 대조군에서는 보이지 않는 유형이었고, 여기에 해당하는 두 명의 환자 모두 가해형이며 비전형적 또는 정신병적 증상을 보여 소량의 항정신병제를 추가한 후 증상이 호전되는 특징을 보였다. 정신분열증이 도파민 수송체 유전자 다형성과 관련이 없다는 주장이 공론화되어가는 현 시점에서, 이와 같은 발견은 아형을 구분하고 질병을 이해하는 데 새로운 전기가 될 가능성도 없지 않으나, 그 수가 너무 적어 결과에 표시하지 않았다. 이에 대해서는 향후 더 많은 연구가 필요할 것으로 보인다.
   본 연구의 제한점과 더불어 향후 연구에 제안하는 바는 다음과 같다.
   첫째, 연구 대상의 수가 적었다는 점이 가장 큰 제한점이다. 전체 표본 수도 적었을뿐더러 각 유전자형별 수도 워낙 적었고, 통계적 의미를 부여하기에 역부족이었다. 향후 더 많은 표본을 수집하여 의미 있는 결과를 내야 할 것이다.
   둘째, 진단적으로 동반 1축 질환이 있으므로 표본의 이질성이 문제가 될 수 있다.
   셋째, 유전자형과 대립유전자의 분포를 알아보는 데 그쳤다. 사회공포증의 연구가 부족한 현 시점에서는 임상 치료 및 치료에의 반응 정도도 포함한 광범위한 연구가 필요할 것으로 보인다.
   넷째, 본 연구에서는 니코틴(nicotine)의 영향은 고려하지 않았다. 흡연가의 선조체에서 도파민 대사가 감소되어있음을 보고한 기존 보고들³⁰⁾³¹⁾이 있음을 감안했을 때, 도파민 기능에 주요 역할을 하는 도파민 수송체 유전자의 영향을 제대로 파악하기 위해서는 이러한 변수도 보정을 해야 할 것으로 보인다.
   다섯째, 사회공포증의 이질성을 고려했을 때, 향후 연구에서는 증상별 아형 뿐 아니라 증상의 심각도(severity)에 따른 유전형의 비교도 의미가 있을 것으로 보인다.³²⁾ 여기에는 심각도를 나누는 신뢰도 있는 기준을 설정하는 문제가 관건이 될 것이다.
   여섯째, 대립유전자의 기능적인 측면이 함께 규명되어야 할 것이다. 아직은 대립유전자에 따른 결합 이용률(binding availability)에 대한 주장들이 서로 상반된다. 선조체에서의 도파민 수송체 이용률을 측정한 Heinz 등의 연구³³⁾에서는 9/10의 이형접합(heterozygous) 대립유전자를 가진 군에서 10/10의 동형접합(homozygous) 대립유전자를 가진 군보다 이용률이 떨어진다고 하였던 반면, Jacobsen 등³⁴⁾은 10-반복 대립유전자를 가진 경우 이용률이 더 떨어진다고 보고하였는데, Jacobsen 등은 이러한 차이가 사후 시간 간격의 영향, 정신과적 & 약물학적 과거력의 영향 등에 기인한다고 하였다. 참고로, 주의력결핍 과잉운동장애에 관해서도 많은 연구^35)36)37)에서 10-반복 대립유전자와의 연관성을 보고하였으나 한국인을 대상으로 한 신동원 등²⁹⁾의 연구에서는 주의력결핍 과잉운동장애 환자에서 9-반복 대립유전자가 유의하게 많이 나타날 가능성을 제기한 바 있다. Jacobsen 등이 제기한 '정신과적, 약물학적 과거력의 영향'은, 본 연구에서 충분히 고려하지 못한 문제점이기도 하다.

결     론

   사회공포증과 도파민과의 연관성을 규명하는 노력의 일환으로, 본 연구는 도파민 수송체 유전자 다형성 및 대립유전자 빈도 분석에 관한 연구를 한국인을 대상으로 시행하였다.
   50명의 사회공포증 환자와 이들을 임상 아형별로 나눈 33명의 일반형, 17명의 비일반형 환자 모두, 성별, 연령에 짝지은 정상 대조군과의 유전자형, 대립유전자형 분포 비교에서 유의미한 차이를 보이지 않았다.
   향후 더 많은 대상자를 포함하고, 도파민 수송체 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있는 요인 및 다양한 임상적 변인을 고려한 연구가 진행되면 더욱 의미 있는 결과를 낼 수 있을 것이다.