연세의대 김형표 교수팀, 유전자 제어 통한 피부 면역반응 조절 가능성 제시
아토피·알레르기 피부염 치료제 개발의 전기 마련, 관련 연구기술 특허출원
김형표 연세의대 교수(환경의생물학교실)와 김태균 연구원(환경의생물학교실)은 피부 면역세포에 있는 'CTCF' 유전자가 세포 항상성(Homeostasis) 및 면역기능에 핵심적인 역할을 하는 것을 세계 처음으로 밝혀냈다.
피부면역체계를 규명한 김형표 교수팀의 연구 성과는 세계적인 면역학분야 학술지인 <미국알레르기천식면역학회>지 최근호에 'CCCTC-binding factor controls the homeostatic maintenance and migration of Langerhans cells' 이란 제목으로 게재됐다.
연구팀에 따르면 피부는 우리 몸의 최외각을 둘러싸고 지속적이고 다양한 외부자극에 맞서 정교한 면역 방어 체계를 가동해 몸을 보호하는 매우 중요한 조직이다.
그러나 피부 면역체계에 이상이 생기면 외부자극에 적절히 대응하지 못할 뿐 아니라 아토피질환이나 알레르기 피부염 등 염증성 피부 면역질환을 야기하게 된다.
면역질환인 만큼 원인치료가 어려워 지금까지 많은 질환자들이 지속적인 치료에도 증상의 악화와 완화를 반복하면서 합병증은 물론 삶의 질에 큰 저하를 겪어왔다.
연구팀은 피부 상피에 존재하며 면역기능을 담당하는 다양한 세포 중 수지상세포인 '랑게르한스(Langerhans) 세포'에 주목했다. 랑게르한스 세포는 피부에 침입하는 다양한 외부자극(항원)을 인지하고, 면역세포에게 공격을 지시하는 세포다.
랑게르한스 세포 기능에 대해 다양한 분석을 한 결과 이 세포 내에서 다른 유전자의 발현을 조절하는 'CTCF'라는 유전자가 핵심적인 역할을 수행하는 것으로 보았다.
연구팀은 'CTCF'유전자의 역할을 보다 명확히 규명하기 위해 유전자 조작을 통해 실험용 쥐의 피부상피에 있는 랑게르한스 세포에서 'CTCF'유전자를 제거했다. 그리고 일반 쥐와 함께 두고 다양한 피부자극을 줬다.
그 결과 귀에 자극을 주어 접촉성 피부염증을 유발시킨 실험에서 일반 쥐는 5일째 대부분의 염증이 사라지고 피부두께도 정상치를 찾았으나, 'CTCF'유전자가 제거된 실험용 쥐는 염증이 계속 악화되고 귀를 덮은 피부도 더욱 두터워졌다. 또 알레르기 반응에서도 CTCF'유전자 제거 실험용 쥐가 일반 쥐에 비해 염증반응도와 회복에 있어 많은 차이를 보였다.
김형표 교수는 "랑게르한스세포 내 CTCF 유전자 활성도를 조절할 수 있다면 알레르기 및 아토피 피부염 환자의 비정상적인 면역반응을 억제할 수 있는 신약 개발이 가능하다"며 "이번 연구를 통해 얻은 아토피 및 알레르기 질환에서의 CTCF 유전자의 용도에 대해 국내 특허를 출원 중"이라고 말했다.
이번 연구에 참여한 이민걸 연세의대 교수(세브란스병원 피부과)도 "건선을 치료하기 위해 환자의 피부 수지상세포가 분비하는 염증성 물질을 억제하는 표적치료제가 이미 나와 있다"며 "아토피와 알레르기질환자에 대한 표적치료제 개발도 충분히 가능할 것"으로 기대했다.한
편, 이번 김형표 교수팀의 피부면역반응 조절기전 연구는 미래창조과학부와 교육부의 재원으로 한국연구재단의 '바이오의료기술개발사업'과 '선도연구센터 지원사업' 및 '일반 연구자 지원사업' 등의 지원으로 수행됐다.
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* 수지상세포 |
