난소는 신체에서 가장 빠르게 노화되는 장기 중 하나로 연령이 높아질수록 난자의 성숙되기 전 단계인 난모세포의 수(number)가 지속적으로 감소하며, 질(quality)도 저하된다. 출산 연령이 고령화되는 현대사회에서 난임 문제가 주된 원인으로 꼽히는 이유다. 또한 폐경 후 여성의 건강 수명과도 직접적으로 연관돼 개인별 난소 노화에 대한 정밀한 진단과 그에 따른 관리의 중요성이 커지고 있다.
이번 연구에서 베르티스 연구팀은 연령이 높아짐에 따라 난소에서 발현이 감소하며, 난모세포에서 특이적으로 발현하는 유전자로부터 생성된 12개 단백질 후보 바이오마커를 제시했다. 또한 이 중 20대 여성 군과 30대 여성 군에서 발현량의 차이가 큰 것으로 나타난 2개의 단백질을 난모세포의 수뿐만 아니라 질까지 평가하는데 유용한 단백질 후보 바이오마커로 제시했다.
베르티스가 참가한 ‘생식 노화 학술대회’는 인간의 노화에 생식기관 조직의 노화가 큰 영향을 미치는 것에 주목하여 관련 연구 동향과 성과를 공유하는 국제 학회다. 이번 학회에서 베르티스는 ‘멀티오믹스 데이터를 활용한 난소예비력에 관여하는 후보 바이오마커의 체계적 발굴 (Systematic mining of potential biomarkers for ovarian reserve using multi-omics datasets)’ 주제의 연구성과를 포스터 발표로 소개했다.
연구를 주도한 베르티스 바이오마커연구소 생물정보의학팀 허성현 박사는 “여성에게서 난소 노화의 정도를 정밀하게 진단할 수 있다면 난임을 비롯해 여성 건강에 대해서도 향후 개인별 맞춤형 관리나 치료법을 채택하여 더욱 효율적인 관리가 가능해질 것”이라며, “베르티스가 보유한 첨단의 프로테오믹스 기술을 노화 연구에 적용하는데 매진해 임상 현장에서 활용될 수 있는 기술을 선보일 수 있도록 필요한 연구를 이어갈 것”이라고 덧붙였다.
베르티스 연구팀은 이번 연구에서 멀티오믹스 데이터 통합 분석을 통해 난모세포의 수와 질을 보다 직접적으로 확인할 수 있는 후보 단백질 바이오마커를 발굴을 시도했다. 현재 임상에서 활용되는 검사는 혈액검사를 통해 난소예비력을 평가하는 AMH(Anti-Mullerian Hormone)와 초음파를 이용해 난포 수를 검사하는 AFC(Antral Follicle Count) 등이 있다. 다만, 두 검사 모두 난모세포의 수를 직접적으로 대변하는 것은 아니며, 연령과 밀접한 연관을 보이는 난모세포의 질에 대한 확인도 어렵다.
먼저 난모세포의 수를 확인하기 위한 바이오마커 발굴을 위해 연구팀은 유전자 공공 데이터셋(GTEx)의 17,769개의 유전자에서 연령이 높아짐에 따라 난소에서 발현이 감소하는 4,227개의 유전자를 선별했다. 이 중 다른 장기 대비 난소에서만 특이적으로 발현하는 33개 유전자를 추려냈고, 마지막으로 난모세포에서 특이적으로 발현하는 12개의 유전자에서 생성된 12개 단백질 후보 바이오마커를 최종적으로 확인했다.
더 나아가 연구팀은 후보 바이오마커들로 난모세포의 질까지 확인이 가능한지를 보고자 단일세포(Single Cell) 분석을 통해 평균 20대와 30대 여성의 난모세포에서 후보 바이오마커의 발현량을 비교 분석했다. 그 결과 후보 바이오마커 중 2개 단백질이 20대 여성 군과 30대 여성 군에서 발현량의 차이가 큰 것으로 나타나 난모세포의 수뿐만 아니라 질까지 평가하는데 유용한 후보 바이오마커로 제시했다.
또한 이번 연구를 통해 연구팀이 확인한 12개 후보 단백질 바이오마커 중 난모세포의 질까지 보여주는 두 개의 바이오마커를 포함한 6개 후보 단백질이 혈액단백질 공공 데이터 및 베르티스가 구축한 혈액단백질 데이터셋에서 확인된 만큼 향후 연구팀은 후속 연구를 통해 혈액 단백질 분석 시 해당 후보 바이오마커의 발현량을 확인해 난소 노화 지표로 활용할 수 있을지 여부를 확인할 예정이다.
임혜정 기자
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