【베를린】괴팅겐심장센터 심혈관분자유전학 랄프 크놀(Ralph Knoll)교수팀은 “심근세포를 둘러싸는 세포외 매트릭스인 단백질라미닌α4(LAMA4)를 코드하는 유전자의 돌연변이가 혈관벽세포의 장애와 확장형 심근증의 원인 중 하나인 것같다”고 독일연방교육연구성(BMBF)의Newsletter(2007; 34: 8-9)에 보고했다.

주변 매트릭스가 심근에 영향

확장형 심근증례의 3분의 1 이상은 유전 때문이며 심근세포의 기능에 관여하는 여러 유전자가 이미 분류돼 있다.

크놀 교수는 “이번 연구에서 심질환의 원인은 심근세포 뿐만 아니라 심근세포를 고정시키는 주변의 매트릭스에도 있음이 확인됐다. 이 매트릭스를 통해 근조직에 혈액을 공급하는 미세혈관의 가장 안쪽을 덮고 있는 내피세포의 장애가 확장형 심근증의 중요한 발병인자의 하나”라고 주장했다.

LAMA4 유전자 및 세포외 매트릭스에서 세포내부로 신호를 전달하는 인테그린 결합키나아제(ILK)의 유전자에 돌연변이가 일어나면 혈관벽세포와 심근세포가 장애를 받아 심장의 펌프기능이 떨어진다.

이러한 단백질은 세포간의 접촉과 정보전달에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 세포내에서 일어나는 생명 유지에도 중요한 분자차원에서의 작용(신호전달 경로)을 조절한다.

교수팀은 LAMA4 유전자가 변이되어 내피세포가 세포 접착에서 떨어져 나간다는 사실을 실험으로 증명하고 “이같은 현상은 심근세포에서도 발생하고 있다. 심근의 힘은 심근세포가 주변에 확실히 고정돼야만 잘 조정된 펌프기능으로 바뀐다”고 설명했다.

교수가 매트릭스의 단백질 유전자를 조사하게된 계기는 네덜란드 연구팀이 실시한 제브라 피쉬의 유전자 연구였다.

ILK 유전자 변이에 의한 이 물고기의 피부와 혈관내피의 장애를 보여주는 사진을 통해 확장형 심근증으로 사망한 환자의 혈관을 연상하고, 이러한 현상이 사람에서도 나타날지를 환자 약 500례의 DNA 분석을 통해 검토했다.

그 결과, 사람의 LAMA4 유전자와 ILK 유전자에사 3개의 변이가 새롭게 발견됐다.

아직까지 확장형 심근증에 대한 효과적인 치료법은 없지만, 이번에 얻은 지견은 심근질환에 대한 새로운 유전자 치료의 가능성을 보여준다.

교수는 “현재 내피세포의 전구세포를 심장에 주입하는 줄기세포 이식치료의 시험이 실시되고 있지만 이번 발견이 이 요법의 효과를 증명해 줄수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 BMBF의 지원을 받아 독일·게놈연구네트워크(NGFN)에서 실시됐다.