"난치성 호중구 천식 분류할 새 바이오 마커 개발"

머니투데이

류준영 기자

항-IL-17A/항-TNF-α단일클론항체를 이용한 호중구 천식 치료 및 전체 모식도<br><br>(위) 호중구 천식모델 확립 후 항-IL-17A/항-TNF-α 단일클론항체를 이용해 동시 중화하였다. 과립구자극인자 생성 및 기도 내 염증 등이 완화되었고, 천식의 대표 증상인 기도저항성이 정상화 되었다. <br>(아래) 호중구 천식 유래 과립구자극인자에 의해 골수 내 호중구 생성이 증가되고 천식 증상이 악화된다. 이 과정을 IL-17A/TNF-α 단일클론항체를 이용해 동시에 억제함으로써 호중구 천식을 완화할 수 있다./자료=한국연구재단

(그림1) 기도 과립구자극인자를 이용한 호중구 천식의 분류 (왼쪽 위) 천식 동물모델에서 관찰한 결과 호산구 천식에 비해 호중구 천식에서 기도 내 과립구자극인자 농도가 높았다 (오른쪽 위) 천식 환자 객담 샘플에서도 호중구 침윤이 많은 환자에서 과립구 자극인자가 높은 농도로 검측되었다. (아래) 과립구자극인자의 농도가 각각 호중구와는 강한 양의 상관관계를 갖는 반면 호산구와는 음의 상관관계를 나타냈다/자료=한국연구재단

국내연구진이 스테로이드에 반응하지 않는 난치성 천식을 분류하는 기준이 될 바이오 마커를 발굴했다.

기관지가 특정 물질에 과민하게 반응하는 염증질환인 천식은 반응물질, 염증정도, 염증유도세포 등이 다양한 양상으로 나타나기 때문에 환자 분류에 따른 맞춤형 치료가 중요하다.

포스텍 이승우 교수, 순천향대 부천병원 박춘식 교수로 이뤄진 공동연구팀은 호중구 천식을 분류할 수 있는 기준으로 ‘기도 과립구자극인자’를 발굴했다고 22일 밝혔다.

호중구가 관련된 천식은 호산구가 활성화된 천식과 달리 스테로이드에 반응을 보이지 않는다. 게다가 항체를 이용한 치료법에 대한 임상적용이 시도되는 호산구 천식과 달리 항체 치료제가 개발되지 않았다.

호중구는 포유류 내 백혈구 중 가장 높은 비율을 차지하는 과립구 세포를 말한다. 유전자(DNA), 효소, 사이토카인 등을 분비해 박테리아, 바이러스 등의 병원체를 제거한다. 호산구는 알러지 반응, 기생충 감염 등에 관여하는 세포다. 세포질 내에 많은 과립을 가지고 있다. 과립 내 활성물질을 분비함으로써 염증반응을 심화시킨다.

항-IL-17A/항-TNF-α단일클론항체를 이용한 호중구 천식 치료 및 전체 모식도 (위) 호중구 천식모델 확립 후 항-IL-17A/항-TNF-α 단일클론항체를 이용해 동시 중화하였다. 과립구자극인자 생성 및 기도 내 염증 등이 완화되었고, 천식의 대표 증상인 기도저항성이 정상화 되었다. (아래) 호중구 천식 유래 과립구자극인자에 의해 골수 내 호중구 생성이 증가되고 천식 증상이 악화된다. 이 과정을 IL-17A/TNF-α 단일클론항체를 이용해 동시에 억제함으로써 호중구 천식을 완화할 수 있다./자료=한국연구재단

연구팀은 골수에서 백혈구를 만드는데 관여하는 것으로 알려진 기도 과립구자극인자에 주목했다. 환자의 객담이나 천식 동물모델에서 확인한 결과, 다른 유형의 천식에 비해 호중구 천식에서 기도 과립구자극인자의 농도가 최대 12배로 확인됐기 때문이다.

연구팀은 호중구 천식의 원인이 되는 IL-17A, TNF-α가 기도 상피를 자극해 과립구자극인자 분비를 유도한다는 사실을 규명했다.

연구팀은 “분비된 과립구자극인자가 혈류를 통해 골수로 이동, 호중구 생성을 돕고 증가한 호중구가 다시 호흡기로 이동해 천식을 악화시킨다”고 설명했다.

실제 항체를 이용해 과립구자극인자를 만드는 염증물질(IL-17A, TNF-α)을 동시에 억제하면 과립구자극인자가 현저히 줄면서 천식반응도 감소했다.
이 교수는 “이번 연구는 폐와 골수가 과립구자극인자를 통해 밀접히 연결돼 있음을 규명하는 한편 과립구자극인자의 농도를 토대로 호중구 천식 환자를 분류하고, 이미 상용화된 단일클론항체(anti IL-17A, anti TNF-α)를 통해 접근할 수 있는 실마리를 제공한 데 의의가 있다”고 말했다.