MGCP의 항염증 작용 기작 모식도.[포스텍 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 난치성 과민 면역질환인 염증성 장 질환과 자가면역질환인 다발성경화증 치료제 개발에 청신호가 켜졌다.

포항공과대학교(포스텍) 생명과학과 임신혁 교수와 이뮤노바이옴 공동 연구팀이 효모로부터 추출한 다당체 혼합물을 투여했을 때 자가면역질환과 같은 과민 면역질환의 발병과 진행을 억제하는 사실을 확인했다고 15일 밝혔다.

염증성 장 질환인 크론병과 궤양성 대장염 환자의 국내 발병 숫자는 2019년 기준으로 각각 약 1만8000명, 3만7000명으로 10년 동안 약 2.3배 증가하고 있다. 자가면역질환인 다발성경화증은 국내에 환자 수가 약 2500여명이 있는 희귀 난치성 질환으로 두 가지 질환 모두 인체 면역체계의 이상으로 발병하는 염증성 난치병이다. 염증성 장 질환과 다발성경화증의 정확한 발병 원인은 여전히 밝혀져 있지 않으며 유전적인 요인들과 함께 환경적인 요인이 영향을 미칠 것으로 추정하고 있다.

이 질환들의 발병과 진행에는 단핵구, 대식세포, 수지상세포, T세포 등 다양한 면역세포가 관여하지만, 특히 T세포가 중추적인 역할을 하고 있다. 현재 임상에서 사용되는 이 질환들의 치료제는 전체적인 염증 반응을 억제하는 제제가 사용되고 있으나 이는 감염에 취약해지는 등의 큰 부작용이 있으며 아직까지 효율적인 치료제는 없는 상황이다.

공동 연구팀은 면역체계 발달 및 조절 작용에 큰 영향을 미치는 마이크로바이옴, 그리고 이들로부터 유래하는 활성 물질에 주목했다. 공동 연구팀은 인체 공생 미생물 중 하나인 효모에서 특정 다당체를 분리한 후 이들의 항염증 효능을 1차적으로 관찰한 후, 다시 고성능 액체크로마토그래피와 핵자기공명 기법을 활용해 다당체의 구성 성분과 화학 구조를 밝혔고 이를 토대로 MGCP라고 명명했다.

흑색종을 이식한 생쥐에 효모 세포벽으로부터 유래된 물질 또는 효모 세포벽에서 β-1,3-glucan을 제거한 물질을 처리하여 흑색종의 크기를 확인한 결과 정상적인 효모 세포벽 유래 물질은 흑색종의 성장을 억제하지만 β-1,3-glucan을 제거하면 항암 효과가 사라지는 것을 확인했다. 이 결과는, 베타글루칸 중 항암 면역반응을 촉진하는 물질은 β-1,3-glucan 이며, 작용 기작은 IFN-γ를 생성하는 Th1세포의 증가와 관련이 있음을 제시하고 있다.[포스텍 제공]

염증성 장 질환과 다발성경화증에 대한 실험 생쥐 모델을 활용한 연구를 통해, MGCP를 투여한 생쥐에서는 염증성 세포인 1형 도움 T세포의 생성을 억제했다. 반면 항염증 기능을 갖는 조절 T세포의 생성을 유도해 염증성 질병의 진행을 선택적으로 억제했다. 또한 MGCP에 의한 면역 억제 반응의 작용 기전이 각각 수지상세포에서 발현하는 두 가지 다른 선천성 면역 수용체인 TLR2와 Dectin1에 매개되는 것을 확인했다.

이번 연구는 그동안 잘 알려지지 않았던 다당체의 화학적 구조에 따라 면역학적 효능이 결정된다는 것을 밝혔으며, 염증성 질환을 효과적으로 억제하는 새로운 다당체 MGCP를 발견했다는 데 의의가 있다.

임신혁 교수는 “MGCP 투여를 통해 염증성 T세포를 선택적으로 억제할 수 있음을 증명했다”며 “앞으로 부작용이 없고, 선택적으로 염증 반응을 억제할 수 있는 새로운 항염증 치료법 마련에 큰 전기가 마련될 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월 14일자 온라인판에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com