Characterization of Mutations in Bruton's Tyrosine Kinase(Btk) Gene from Unrelated 3 X-linked Agammaglobulinemia(XLA) Families in Korea

국내 X-관련성 범저감마글로불린혈증 세가족에 대한 Bruton's Tyrosine Kinase 단백질 발현 및 유전자 변이 분석

Purpose : X-linked agammaglobulinemia(XLA) is an immunodeficiency caused by abnormalities in Bruton's tyrosine kinase(Btk), and is characterized by a deficiency of peripheral blood B cells. We studied cytoplasmic expression of Btk protein and analyzed the Btk gene in peripheral blood mononuclear cells(PBMC) from three XLA families in Korea. Methods : Heparinized venous blood samples were collected from four XLA patients and additional family members in three unrelated XLA families. Mononuclear cells were separated from their blood and the intracellular Btk protein was characterized by a flow cytometry. The mutation analysis was performed using direct sequencing. Results : Cytoplasmic expression of Btk protein in monocytes was not detected in the patients with XLA. We observed a novel deletion and two point mutations within introns(intron 1 and intron 18) resulting in alternative splicings. In XLA family 2, a 980 bp deletion(from intron 9+191 T to intron 10-215 C) including exon 10 was found in patient P2. He was the only sporadic case in this study, because his mother and brother showed a normal Btk expression by flow cytometry. Conclusion : These identified genetic alterations support the molecular heterogeneity of Btk gene in XLA disease. Additionally, by means of flow cytometric analysis, we diagnosed three hypogammaglobulinemia patients as XLA. Advancements in diagnostic methods has facilitated a prompt and definite diagnosis of this disease.

목 적: 본 연구에서는 임상적으로 XLA로 진단받고 현재 치료 중인 국내 환아 세가족의 네명의 환아와 모친 등을 대상으로 말초혈액 단핵구의 Btk 단백질 발현과 Btk 유전자 변이를 분석하고자 하였다. 방 법: 말초혈액 단핵구의 Btk 발현도를 항 Btk 항체를 이용한 유세포측정을 통해 분석하고 직접 염기서열 분석에 의해 Btk 유전자 변이를 분석하였다. 결 과 : 환아들의 B 림프구의 발현은 2.1% 미만으로 정상인에 비해 매우 저하되어 있었으며 유세포 측정에 의한 환아 단핵구 유래 Btk 단백질 발현도 1.0% 이하로 정상인에 비해 매우 감소되었다. 유전자 변이 분석 결과 XLA 가족 1과 3에서는 각각 intron 18과 intron 1의 짜집기 공여 위치 부위에서 1개의 점 돌연변이가 발견되었으며 cDNA상 짜집기 오류 현상을 야기하였다. 그리고 XLA 가족 2의 경우 exon 10을 포함하는 980 bp의 유전자 결손(intron 9＋191T부터 intron 10-215C까지)이 발견되었으며 세계적으로 처음 보고되는 새로운 유전자 변이였다. 또한 가족 2의 경우 가족 중 환아에서 만 Btk 단백질 결핍 및 유전자 변이를 진단하여 국내 XLA의 환아 중 최초의 산발적인 발병 양상을 확인하였다. 결 론: 본 연구 결과를 종합해 볼 때 임상적으로 XLA로 진단된 환아와 가족에 대한 항 Btk 항체를 이용한 유세포측정 방법은 XLA 환아 및 보인자의 진단에 매우 유용한 방법으로 생각된다. 또한 분자유전학 기법을 이용하여 Btk의 noncoding region을 포함한 광범위한 유전자 영역의 염기서열 분석을 시행한 결과 새로운 1개의 유전자 결손 및 2개의 점돌연변이에 의한 짜집기 오류를 확인하여 XLA를 최종 확진할 수 있었다.