자가면역질환 비밀 풀려‥류마티스 관절염 치료 길 열리나?

온라인 중앙일보

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생체 내에서 사멸세포가 제거되는 또 다른 원리를 국내 연구진이 처음으로 규명해 사멸세포 제거 기작의 교란으로 인해 생기는 다양한 자가면역질환 치료의 새로운 전기를 열었다.

건국대 의생명과학과 강영선 교수팀은 몸 안에서 끊임없이 만들어지는 사멸 세포의 분업 및 협동적 제거 기작을 처음으로 밝혔다. 자기 세포의 잘못된 인식을 통해 발병되는 자가면역질환의 발병원인 중 하나를 규명한 것이다.

이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단의 중견연구자지원사업 핵심연구와 보건복지부의 보건의료기술진흥사업 단독중개연구의 지원을 받아 이뤄졌다. 세계적 과학저널 '네이처(Nature)'가 발간하는 기초의학분야의 권위 있는 학술지인 ‘세포 사멸과 분화(Cell Death and Differentiation)’지 온라인판에 최근(12월20일) 게재돼 3월 중 인쇄본으로 발간될 예정이다.

▲ 사멸세포 제거 기작 그림
사람의 몸은 발육과 조직교체 과정에서 끊임없이 세포사멸이 일어나며 죽은 세포는 매우 효과적으로 생체 내에서 제거된다. 그러나 환경오염과 식생활 변화 등 여러 가지 이유로 사멸세포의 제거 기작이 교란되면 자가항체가 생성돼 자기 몸의 세포를 공격하는 등의 다양한 자가면역질환이 생긴다. 전신성 홍반성 낭창(SLE), 자가면역성 림프 증식성 증후군(ALS), 중증 합병성 면역 결핍장애, 류마티스 관절염 등이 대표적이다.

건국대 강영선 교수 연구팀은 이번 연구에서 생쥐 비장의 면역수용체인 사인알원(SIGN-R1)이 매우 적은 수의 사멸세포를 빠르게 인식해 보체를 활성화시키고, 이 보체가 사멸세포에 고정됨으로써 혈액의 흐름을 따라 간으로 이동된 사멸세포가 간 탐식세포에 의해 효과적으로 제거된다는 사실을 생체 실험을 통해 처음으로 밝혀냈다. 이를 통해 사멸세포의 제거에 면역수용체 SIGN-R1과 혈액 속의 보체(Complemnts)가, 비장과 간 등에서 ‘분업과 협동’을 통해 효과적으로 사멸세포를 제거한다는 ‘협동적 사멸세포 제거 기작’을 세계 최초로 밝혀냈다.

강 교수는 "비장에 국한돼 있는 면역수용체인 SIGN-R1과 혈액 속의 면역보체들, 그리고 비장과 간 사이의 유기적인 협동작용을 통해 몸에서 하루에도 수 억개씩 발생되는 사멸세포들을 실시간으로 제거하고 있음을 처음으로 규명했다는 데 의의가 있다"고 평했다. 이어 그는 "자기세포의 잘못된 인식을 통해 발병되는 자가면역질환의 새로운 발병원인을 규명한 만큼, 이에 대한 집중적인 후속연구를 통해 자가면역질환 치료제의 개발에 크게 기여할 것으로 기대한다"고 덧붙였다.

▲ 강영선 교수

<강영선 교수 약력>

새로운 선천성 면역 기작을 발견하는 등 자가면역질환 치료제 개발과 항 염증 효과 유발 물질 연구의 권위자다.건국대에서 석사(수의병리학)와 박사(수의 약리독성학) 학위를 받았고, 미국 록펠러대학에서 선천성 면역학 연구로 박사후과정을 거쳐 2007년부터 건국대 교수로 재직 중이다.

- 2007~현재, 건국대 의생명과학과 부교수 (수의약리독성학)
- 건국대 의생명과학연구원 면역연구센터(현)
- 2011, 한국파스퇴르연구소(IP-K) 신약개발 공동연구 선정
- 2001~2006 미국 록펠러대학(Rockefeller University, USA) 박사후 연구원
(2011년 노벨생리의학상 수상 랠프 스타인먼 교수 연구팀)
- 건국대 수의과대학, 건국대 수의과대학원 석사 박사
kangyo67@konkuk.ac.kr, kangyo1967@yahoo.co.kr

*연구분야
- Funtiction role of other lectins and lectin-like receptors in complementary and innate immune system.
- Application of C-type lectins and complement system in immunotherapeutics

*주요연구실적- Funtiction role of other lectins and lectin-like receptors in complementary and innate immune system.

- Application of C-type lectins and complement system in immunotherapeutics- Funtiction role of other lectins and lectin-like receptors in complementary and innate immune system.

- Application of C-type lectins and complement system in immunotherapeutics

<연구 결과 개요>

SIGN-R1, a C-type lectin, enhances apoptotic cell clearance through the complement deposition pathway by interacting with C1q in the spleen
MG Prabagar et al.,
(Cell death and differentiation _ 2012 12월 호 개제)

모든 생물의 면역체계에는 자기 몸의 세포들에 대해서는 부정적 면역반응을 일으키지 않도록 하는 규율, 즉 자기관용(Self Tolerance)이라는 것이 있다. 그러나 이 규율이 깨질 경우 경우 다양한 자가면역질환들이 생기게 된다. 자가면역질환에 대한 연구는 40년 밖에 되지 않았고, 최근 심각해지는 환경오염과 먹거리의 변화 등으로 자가면역질환(Autoimmune Disease)이 크게 증가하고 있다. 하지만 자가면역질환의 발병 기작에 대한 이해는 국내·외 적으로 매우 초보적인 수준에 머물러 있는 실정이다.

아폽토시스(Apoptosis), 세포사멸은 몸의 발육 및 조직 교체 과정에서 일어나는 정상적인 과정으로 인간이 살아 숨 쉬는 동안에 끊임없이 일어나고 있으며 매우 효과적으로 생체 내에서 제거되고 있다. 하지만, 여러 가지 이유로 사멸세포 제거기작이 교란되면 자가항체가 생성되어 자기 몸의 세포를 공격하는 등의 자가면역질환이 생길 수 있음 보고되었다. 대표적으로 전신 홍반성 낭창(SLE), 자가면역성 림프 증식성 증후군(ALS), 중증 합병성 면역 결핍 장애, 류마티스 관절염 등의 질병이 있다.

본 연구에서는 비장에서 사인알 원이 소수의 사멸세포를 빠르게 인식하여 보체를 고정시키면, 보체가 고정된 사멸세포가 혈액를 따라 간으로 이동하고 간탐식세포에 의해 제거된다는 분업 및 협동적 사멸세포 제거기작을 밝혀냈다. 이러한 통합적이고 실시간적인 사멸세포 제거기작에 대한 연구결과는 아직도 원인이 불명확한 전신성 홍반성 낭창과 같은 특정 자가면역질환의 발병기작에 대한 이해를 높일 것이며 이를 바탕으로 자가면역질환의 근본적인 치료방법 개발에 응용될 수 있을 것이다.