자가면역 · 염증성 질환 치료할 실마리, 펩타이드로 확인
자가면역 · 염증성 질환 치료할 실마리, 펩타이드로 확인
  • 강승지 기자
  • 승인 2020.04.05 14:09
  • 댓글 0
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류마티스관절염 · 건선 등 질환 동물모델서 치유효과 입증
기존 치료제 대비 독성 없는 펩타이드 치료제 이용 가능

국내 연구진이 '펩타이드 치료제'로 자가면역·염증성 질환을 치료할 수 있다는 실마리를 확인했다.

한국보건산업진흥원(원장 권덕철)은 최상돈·김욱(분자과학기술학과) 아주대 교수, 서창희(류마티스내과), 김순연·정재연(소화기내과) 아주의대 교수, 이상호 경희대 교수(경희대강동병원 신장내과) 공동연구팀이 자가면역질환 · 염증성질환 펩타이드 치료제를 개발했다고 지난달 31일 밝혔다.

이 치료제가 전신홍반루푸스, 류마티스관절염, 건선, 비알코올성지방간염 및 패혈증 질환 동물모델에서 치유효과를 입증했다는 것. 

자가면역질환은 정상적인 신체 조직이나 세포에 대한 비정상적 면역반응이 나타나 발생한다. 전신홍반루푸스, 류마티스관절염, 강직성척추염, 건선, 제1당뇨병 등을 포함해 약 80여 가지의 질환이 있다. 

아울러 염증성질환은 염증을 주병변으로 하는 질병을 총칭해 비알코올성지방간염, 알츠하이머병, 다발성경화증, 제2당뇨병, 패혈증 등이 있다.

초기 발병 원인은 크게 두 가지로 미생물과 병원체에 유래된 물질에 의해 감염성 염증 반응을 일으키거나 인체 내부 면역숙주에 유래된 물질에 의해 비감염성 염증 반응을 일으킨다. 

모두 체내에서 선천성 면역반응을 유도하는 세포막 수용체 단백질인 '톨-유사 수용체'의 활성화가 부적절해 생기는 반응이다. 다만 이에 관한 질병 이해나 기전 규명은 부족하다는 게 진흥원 설명.

이와 관련, 연구팀은 인공지능 등을 활용해 광범위한 톨-유사 수용체 제어능력을 가진 펩타이드(MIP2)를 발굴했고, 염증성 사이토카인 제어가 가능한 것을 확인했다.

사이토카인은 면역세포를 비롯한 여러 세포에서 분비되는 단백질로 세포와 세포 사이의 신호전달에 관여한다.

전신홍반루푸스를 비롯한 자가면역질환, 염증성질환 치료 (사진제공=한국보건산업진흥원)
논문 관련 그림 설명 (사진제공=한국보건산업진흥원) 전신홍반루푸스를 비롯한 자가면역질환, 염증성질환 치료

광범위한 TLR 억제능력을 가진 펩타이드를 개발해 자가면역 및 염증 제어 기능을 확인했고, 전신홍반루푸스, 류마티스관절염, 건선, 비알코올성지방간염 및 패혈증 질환 동물모델에서 치유효과 확인했다는 설명이다.

연구 결과, 펩타이드(MIP2)가 질환동물모델에서 전신홍반루푸스, 류마티스관절염, 건선, 비알코올성지방간염 및 패혈증 등의 자가면역질환/염증성질환에 효과가 있음을 관찰했다.

최상돈 아주대학교 교수팀은 "이번 연구는 기존 치료제에 비해 비교적 독성이 없는 펩타이드 치료제를 이용해 자가면역질환/염증성질환을 치료할 수 있다는 중요한 실마리를 제공했다는데 의미가 있다"고 했다.

이어 "향후에는 이번 연구대상 질환 외에도 다른 자가면역질환/염증성 질환에 효과가 있는지에 대해 추가적인 연구를 계획하고 있다"고 덧붙였다.

한편, 이 연구는 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 지원하는 연구중심병원 육성 R&D사업으로 수행됐으며 'Biomaterials'에 지난달 17일 게재됐다. 이와함께 한국보건산업진흥원은 논문 주요 연구내용을 다음과 같이 밝혔다.

1. 연구의 필요성

톨-유사 수용체(Toll-like receptor; TLR)는 바이러스, 박테리아 및 곰팡이에 대항하기 위한 내재면역의 중요한 패턴인식수용체이다. 

반면에 내부 조직 손상에 의한 톨-유사 수용체의 부적절한 염증 활성화는 자가면역질환/염증성질환인 류마티스관절염, 제1당뇨, 전신홍반루푸스, 건선, 강직성척추염, 다발성경화증, 크론병, 염증성대장염, 통풍을 비롯해 비알콜성지방간염, 제2당뇨를 포함한 대사질환, 알츠하이머병을 포함한 퇴행성뇌질환 등 다양한 난치성 질환을 유발시키나 현재 그 활성화 인자 및 제어를 위한 분자 기전의 규명은 매우 미약하다.

2. 연구내용 

자가면역질환/염증성질환에서 TLR 세포질 도메인에 있는 어댑터 단백질들의 상호작용은 TLR 및 하위 신호전달 활성화에 필수적이다. 어댑터 단백질 중에서 Mal(MyD88-adapter-like)은 BB 루프 매개 자가-올리고머화의 가능성을 가지며 αC 및 αD 나선을 통해 다른 어댑터와 상호작용한다. 

연구팀은 pharmacophore 및 인공지능을 이용해 광범위한 TLR 억제능력을 가진 펩타이드를 개발해 자가면역 및 염증 제어 기능을 확인했고, 전신홍반루푸스, 류마티스관절염, 건선, 비알코올성지방간염 및 패혈증 질환 동물모델에서 그 치유효과를 입증했다. 

자가면역질환 및 염증성질환 치료제는 한 가지 질환에서 효과가 증명되면 동일범위내 다양한 다른 질환에도 적용이 가능한 특성이 있다.


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