관절염 회복유전자 3개 발견, 바이오마커 역할 예상

관절염 회복에 중요한 유전자가 발견됐다.

가톨릭의대 창의시스템의학연구센터장 김완욱 교수(교신저자), 공진선 연구원(제 1저자), 조철수 교수팀은 관절염 회복을 돕는 인테그린(Itgb1), 알피에스-3(RPS3), 이와츠(Ywhaz) 등 3개를 발견했다고 기초의학 국제학술지‘저널 오브 클리니컬 인베스티게이션(Journal of Clinical Investigation)에 발표했다. 이 연구는 네이처 리뷰 류마톨로지(Nature Reviews Rheumatology)에도 게재됐다.

관절염 치료는 증상 개선 보다는 유지나 장애 예방 중심이었다. 그래서 염증 유발이나 악화 원인을 찾는데 주력해 왔다. 하지만 연구팀은 관절염이 자연 호전되는 경우도 있는 만큼 이를 주도하는 핵심적인 생체물질의 발견에 초점을 맞췄다.

연구팀은 이번 분석에 콜라겐 유도성 관절염생쥐모델을 이용했다. 콜라겐 유도성 관절염을 심하게 앓고 나서 저절로 좋아진 생쥐의 관절조직을 얻은 후 3만개 이상의 유전자(전사체)을 RNA 서열분석법으로 한꺼번에 분석했다. 

선별된 85개 후보유전자 가운데 세포배양실험을 통해 3개 유전자를 선정했다. 이들 유전자는 질병이 호전된 관절조직에서 많이 발현됐으며 염증 억제에 핵심적인 역할을 하는 조절 T세포와 M2 대식세포에서 주로 생성됐다.

또한 이들 3개 유전자의 재조합 단백질을 배양된 비장세포, 대식세포, 활막세포 등에 투여하자 염증을 증가시키는 사이토카인 (IL-6, TNF-알파)은 줄어든 반면 항염작용을 가진 사이토카인 (IL-10)은 늘어났다.

3개 유전자 가운데 이와츠의 항염효과가 가장 강력했는데 동물실험 결과 관절염의 진행과 악화를 현저히 억제했으며 관절조직, 림프절, 비장조직 등에서 염증유도성 사이토카인(IL-6, TNF-알파, IL-17)의 발현을 크게 낮추는 것으로 확인됐다.

류마티스관절염환자 65명을 대상으로 약물치료 전과 후의 이와츠 혈청 농도를 측정한 결과, 치료반응이 우수한 환자에서 높게 나타났다. 반면 부분반응을 보이거나 효과가 전혀 없는 환자에서는 변화가 없거나 농도가 줄어들었다.

연구팀은 이같은 결과에 대해 "이와츠가 인체 내에서 관절염의 완화상태를 반영할 수 있는 바이오 마커로서 활용될 수 있음을 보여준 것"이라고 설명했다.