[뉴스웍스=고종관 기자] 관절염 회복에 영향을 주는 유전자가 밝혀져 향후 정확한 진단과 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다.

가톨릭대의대는 창의시스템의학연구센터장 김완욱 교수팀(조철수 교수, 공진선 연구원)의 '관절염 회복유전자 발굴'과 관련한 연구내용이 국제학술지 ‘Nature Reviews Rheumatology’ 최근호에 하이라이트 이슈로 선정됐다고 28일 밝혔다.

교수팀은 먼저 '관절염이 왜 악화와 회복을 반복하는지'에 대한 궁금증을 가지고 연구를 시작했다. 관절염 회복을 주도하는 핵심물질을 알아내면 치료경과를 미리 알고, 부작용 없는 치료제를 개발할 수 있다는 생각에서다.

교수팀은 콜라겐유도성 관절염을 심하게 앓고 난 뒤 저절로 좋아진 생쥐의 관절조직을 채취한 뒤 3만개 이상의 유전자(전사체:transcriptome)를 RNA서열로 분석했다. 그리고 이중에서 시간경과에 따라 관절염의 자연치유를 주도하는 85개의 후보유전자를 선별했다.

교수팀은 이들 후보유전자를 다시 다양한 분석과 세포배양실험을 통해 지금까지 기능이 알려지지 않은 ‘인테그린(Itgb1)’, ‘알피에스-3(RPS3)’, ‘이와츠(Ywhaz)’라는 핵심 유전자 3개를 최종 선정했다.

교수팀은 이들 유전자가 조절T세포(regulatory Tcells)와 M2대식세포에서 주로 생성된다는 사실도 밝혀냈다. 조절T세포와 M2대식세포는 관절조직에서 현저하게 증가해 염증을 억제하는 핵심세포다. 특히 이 세 유전자는 조직이나 비장세포, 활막세포 등에서 사이토카인을 조절해 염증을 해소하는 기능을 한다.

교수팀은 세 후보물질 중 ‘이와츠(Ywhaz)’의 항염효과가 가장 강력하다는 사실도 파악했다. 이와츠를 동물모델에 주입한 결과, 이와츠의 과발현 사실을 확인한 것이다.

관절염의 메카니즘은 의학이 풀지 못한 숙제 중 하나다. 그러다보니 지금까지 증상을 개선하거나 관절기능을 유지하도록 도와주는 치료가 최선이었다. 연구 또한 염증유발과 악화의 원인을 찾는데 초점이 맞춰져 있어 관절염 치유와 관련된 유전자 레벨의 연구는 별로 이뤄지지 않았다.

이번 연구에 거는 기대는 크게 두 가지다.

하나는 관절회복에 관여하는 유전자를 바이오마커로 삼아 환자의 치료경과를 예측하는 것이다. 또 하나는 유전자를 이용한 치료제 개발이다. 회복을 돕는 유전자를 이용한 정확한 타깃치료가 가능해지는 것이다.

김완욱 교수는 “이번 연구를 바탕으로 관절염 환자의 재발과 회복에 대해 정확한 예측이 가능해졌다”며 “앞으로 바이오마커 평가시스템을 구축하고, 부작용을 최소화하는 새로운 치료제 개발을 위해 노력하겠다”고 말했다.

연구결과는 기초의학 국제학술지 ‘Journal of Clinical Investigation’ 5월14일자 온라인에 발표됐으며, ‘Nature Reviews Rheumatology’에 하이라이트 이슈로 선정됐다.