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Posts 개인유전체 검사 결과를 설명하는 방법 #
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Genomics and Precision Medicine 강의에서 기억에 남는 설명 또 하나. 퀴즈 문제로도 나왔던건데, 환자에게 개인유전체 검사 결과를 어떻게 설명하는게 좋겠는가. 나라면 어떻게 어떻게 하겠다를 표현하려다가 관련 내용들 정리.

현재, 개인유전체 검사결과를 해석하는 가장 합리적인 방법은 통계이다. 어떤 유전자형(genotype)을 갖고 있으면 어떤 질병에 걸린다는 것을 예측하기 위한 분자유전학적 모델은 아직 없다. 특별한 경우를 제외하고는 대부분, 질병에 걸릴 수 도 있고, 안걸릴 수도 있다. (이 역시, 잃어버린 유전 가능성 때문) 때문에 실제 질병에 걸린 사람들을 대상으로 수행했던 통계 연구(GWAS)를 확인하여 해당 검사결과를 해석할 수 밖에 없다.

기존의 통계 연구를 확인해야 하는데, 어떤 연구들이 있는가.

코호트 연구 (Cohort study) #

유전자형(원인)에 따라 질병(결과)에 걸릴 수 있다는 원인 -> 결과 방향의 전향적 연구(prospective study)로써 추적조사가 필요하다. 특정 SNP이 TT, TC, CC 인 사람들 각각을 오랫동안 관찰하여 유방암(Breast cancer)에 각각 얼마의 확률로 걸렸다라는 방식의 연구를 하게 되고, 이 데이터를 통해 상대위험도(relative risk)를 알 수 있다.

유전자형 유방암 발병 정상 합계 위험도(risk) 해석
TT 15 84 99 15/99=0.15 유방암 위험도 15%
TC 46 383 429 46/429=0.11 유방암 위험도 11%
CC 44 433 477 44/477=0.09 유방암 위험도 9%
All 105 900 1005 105/1005=0.10 유방암 위험도 10%

전체(All)는 유방암 10% 위험인데 만일 TT 유전자형이라면 15% 위험이란 의미이고, 이를 통해 상대위험도(relative risk)를 계산할 수 있다.

유전자형 절대위험도(Absolute risk) 상대위험도(Relative risk) 해석
TT 0.15 0.15/0.09=1.7 1.7배 위험 (70% 위험 증가)
TC 0.11 0.11/0.09=1.2 1.2배 위험 (20% 위험 증가)
CC 0.09 1.0 (reference) -

상대위험도는 CC를 기준으로 대립유전자 T를 갖게 되면 질병위험도가 얼마나 높아지는가를 설명하게 된다. 이는 바람직한 해석방법이지만, 코호트 연구 특상상 추적조사를 필요하다 등의 문제로 쉽지 않다.

사례-대조 연구 (Case-control study) #

이미 질병에 걸린 사람(결과)들로 부터 유전자형(원인)을 역추적하는 후향적 연구(retrospective study)이다. 코호트 연구에 비해 쉽다는 장점이 있으나 편향(bias)이 개입할 여지가 있고, 자료 수집 및 해석에 주의를 요한다. 상대위험도는 측정할 수 없고, 대신 오즈비(Odds ratio)를 계산할 수 있다. 즉, 유전자형(원인)과 질병(결과)의 직접적인 상관정도(상대위험도)는 오즈비를 통해 추정할 수 밖에 없다.

유전자형 사례군(유방암 환자) 대조군(정상) 합계 유방암 오즈(odds)
TT 160 108 268 160/108=1.5
TC 160 121 281 160/121=1.3
CC 180 271 451 180/271=0.7
All 500 500 1000 500/500=1

오즈값이 1보다 크면 질병에 걸릴 가능성이 더 높아짐을 의미한다. 이역시 상대위험도처럼 대립유전자 T에 의한 오즈비를 계산할 수 있다.

유전자형 오즈 오즈비 (Odds ratio, OR) 해석
TT 1.5 1.5/0.7=2.1 2.1배 오즈 증가
TC 1.3 1.3/0.7=1.9 1.9배 오즈 증가
CC 0.7 1.0 (reference) -

오즈비는 상대위험도의 추정치로 사용될 수 있어서 추정상대위험(estimated relative risk)로 불리기도 한다. 강의내용에 의하면, 희귀질병(rare disease)에 대해선 오즈비도 적절하나, 공통질병(common disease)인 경우, 과하게 측정되는 면이 있다고 한다.

어쨌건, 대개의 GWAS 연구는 각 유전좌위별로 특정 형질(질병)에 대한 오즈비를 계산한다. 유전체 검사 결과를 해석하려면 어찌되었건, 저 상대위험도 혹은 오즈비로 설명해야 한다.

상대위험도/오즈비를 표현하는 다양한 방법들 #

아래 진술들은 모두 유병률(prevalence) 8% 인 질병에 대해 유전자 검사 결과 상대위험도가 1.25인 피험자에게 할 수 있는 표현들이다.

  1. 당신은 일반 사람들에 비해 25% 정도 더 이 질병에 걸릴 수 있습니다. (You are 25% more likely to get this disease than the general population or someone without the disease.)
  2. 당신이 이 질병에 걸리지 않을 확률은 90% 입니다. (There is a 90% chance you will not get this disease.)
  3. 일반 사람들이 약 8% 확률로 이 질병에 걸리는 데 비해, 당신은 약 10% 확률로 이 질병에 걸릴 수 있습니다. (Your risk of getting this disease is 10%, compared to 8% for the general population or someone without the disease.)
  4. 당신은 일반 사람들에 비해 1.25배 정도 더 이 질병에 걸릴 수 있습니다. (Your risk of getting this disease 1.25-times higher than someone in the general population or someone without the disease.)

다 모호하긴 마찬가지긴 하지만, 내 생각엔 그래도 3번 진술이 좀 더 알기 쉬운 설명 인 것 같다. 그리고 보면, 23andMe에서는 3번과 같은 방법으로 설명하고 있다. 유전체 기반 맞춤의학(Personalized medicine) 기술이 충분히 발달한다 하더라도, 당분간은 이렇게 설명할 수 밖에 없을 것 같다. 한가지 더, 특정 환경요인과 조합될 경우 확률이 어떻게 변한다 정도?

추가정보 #

  • 여러개의 유전좌위에 대한 종합적인 위험도는 Genetic risk index로 계산한다.

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