KAIST 최철희·신의철 회원 간손상 메카니즘 규명
간분야 국제학술지 'Hepatolog' 9월호 표지 논문 장식
연세의대(1991년 졸업) 세브란스병원 신경과 출신의 최철희 KAIST 교수(바이오 및 뇌공학과)와 연세의대(1996년 졸업) 미생물학교실 출신의 신의철 KAIST 교수(의과학대학원 면역 및 감염질환연구실)팀은 C형 간염 바이러스에 감염된 환자의 간 손상 메카니즘을 세계 최초로 규명했다.
이번 연구는 간 분야 국제학술지 <Hepatolog>(Impact Factor 11.665) 9월호 표지 논문으로 선정됐다.
C형 간염은 C형 간염 바이러스에 감염되었을 때 이에 대응하기 위한 신체의 면역반응으로 인해 간에 염증이 생기는 질환. 전세계적으로 약 1억 7000만 명이, 우리나라에서도 전체인구의 1%정도가 감염돼 있는 것으로 추정된다. C형 간염 바이러스에 감염되면 대부분 만성으로 변하며, 간경변증과 간암을 유발해 사망에 이른다.
2005년 시험관내 세포에서 C형 간염 바이러스의 감염이 성공하기 전까지는 세포실험 조차 할 수 없었으며, 침팬지 이외에는 감염시킬 수 있는 동물이 없어 동물실험도 어려웠다.
최철희·신의철 교수팀은 C형 간염 바이러스가 면역을 담당하는 세포에 의해 분비되는 종양괴사인자(TNF-α) 단백질에 의해 세포의 사멸이 크게 증가한다는 사실을 밝혀냈다. 이와 함께 이러한 작용을 일으키는 바이러스 구성 단백질도 규명했다.
종양괴사인자(TNF-α)는 면역을 담당하는 세포에 의해 분비되는 단백질. HCV에 감염되면 바이러스의 증식을 억제하기 위해 체내의 면역작용이 활발해지고 TNF-α의 분비도 늘어난다. TNF-α는 세포의 생존을 담당하는 NF-κB 신호전달과 세포의 죽음을 담당하는 JNK 신호 전달을 동시에 활성화시킨다.
HCV에 감염되면, 세포의 생존을 담당하는 NF-κB 쪽 신호전달경로만 선택적으로 활성을 억제하게 되고, TNF-α의 역할은 세포의 죽음 쪽으로 균형이 기울게 된다. 바이러스의 증식을 억제하기 위해 분비된 TNF-α가 오히려 간세포를 죽임으로써 간 손상을 유발하게 된다는 것.
최철희·신의철 교수팀은 HCV를 구성하는 10가지의 단백질 중 ▲core ▲NF4B ▲NS5B라는 단백질이 이러한 작용을 하고 있음을 규명했다.
기존 연구에서는 C형 간염 바이러스가 간 손상을 일으키는 기전을 밝혀내지 못해 주로 바이러스의 증식을 억제하는 데 초점을 맞춰 신약을 개발했으나 부작용 문제를 개선하지 못했다.
최철희 교수는 "이번 연구를 통해 C형 간염 바이러스가 숙주의 간세포와 어떤 상호 작용을 하는지 밝혀내 감염 환자의 치료법을 획기적으로 개선할 수 있을 것"이라고 말했다.
신의철 교수는 "이번 연구는 기초의학과 응용의학의 융합연구가 성공한 대표적 사례"라며 "앞으로도 다학제간 융합연구를 실시하면 그동안 풀지 못했던 난제들을 효율적으로 해결할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
의학계와 제약업계는 부작용이 없으면서도 간세포 손상이 적은 C형 간염 바이러스 치료제 개발의 가능성을 높였다는 점에서 후속연구와 신약개발에 주목하고 있다.
이번 연구는 교육과학기술부 미래기반기술개발사업(신약타겟검증연구사업)의 지원을 받아 수행됐다.
