퇴행성 관절염, 항체치료제로 초기에 잡는다

양시영 성균관대 교수 연구팀과 윤성일 중앙대 교수 연구팀이 퇴행성 관절염을 유발하는 '수용체'를 확인하고 이를 억제하는 항체치료제를 개발하는 데 성공했다. / 사진=게티이미지뱅크

국내 연구진이 퇴행성 관절염을 유발하는 '수용체'를 확인하고, 이를 억제하는 항체치료제 개발에 성공했다. 수용체는 세포 내 존재하며 호르몬이나 항원(세균·바이러스 등)과 같은 외부 인자와 반응해 세포에 변화를 일으키는 물질이다. 그동안 관절주사에 의존하던 치료법에 새로운 바람을 불러일으킬 전망이다.

21일 한국연구재단에 따르면 양시영 성균관대 교수 연구팀과 윤성일 중앙대 교수 연구팀은 관절염 유발 유전자 'Activin A'를 억제하고 연골 파괴를 완화하는 퇴행성관절염 치료 기술을 제안했다고 밝혔다. 이번 연구는 최근 국제학술지 국제학술지 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 게재됐다.

퇴행성 관절염은 고령화 시대의 대표 질환이지만, 현재까지 외과적 수술 또는 연골주사와 같은 일시적인 통증완화 치료 외에 근본적인 치료법이 없다. 이에 명확한 원인 규명과 효과적인 치료법 개발이 시급한 상황이다.

연구팀은 퇴행성 관절염이 관절의 조직 세포에서 분비하는 병원성 시토카인(cytokine)과 수용체의 상호작용에 의해 촉진되는 사실에 주목했다. 이를 해결하기 위해 단백질과 수용체의 결합을 막는 수용체 차단제 개발에 나섰다.

우선 연구팀은 관절염 환자 조직을 분석해 퇴행성 관절염을 유발하는 새로운 병인 수용체 ACVR2B를 선별했다. 이어 관절염 환자와 관절염 동물 모델의 관절 조직에서 ACVR2B 발현이 증가하는 사실을 확인했다.

또 슈퍼컴퓨터 질병 모델 시뮬레이션을 통해 관절염 관련 유전자인 Activin A가 수용체 ACVR2B와 Nox4 세포막에서 결합하는 기전을 파악했다. 결과적으로 연골파괴를 매개하는 이화인자의 발현을 증가시켜 퇴행성 관절염 발병이 가속화되는 기전을 규명된 것이다.

연구팀은 동물실험을 통해 퇴행성 관절염을 지닌 무릎 연골에 항체치료제 'ACVR2B-Fc'를 주입했다. 그 결과 연골 파괴 정도가 현저히 완화됐다. ACVR2B-Fc를 활용한 표적 항체치료제는 국소적으로 주입이 가능해 혈관을 통해 주입하는 일반 항체치료제보다 부작용이 없고 관절에만 영향을 주는 장점이 있다.

양시영 교수는 "퇴행성 관절염을 유발하는 수용체를 중심으로 세포 간 신호 전달체계를 규명하고 이를 억제하는 항체치료제를 발굴했다"며 "이를 통해 퇴행성관절염 극복의 실마리를 찾았다"고 말했다. 이어 "앞으로 중대형 동물을 활용한 전임상 연구와 독성 평가 등의 후속 연구를 통해 실용화·산업화 기반을 마련하겠다"고 덧붙였다.