원인은 클럽세포의 PDCD5 과다분비
폐섬유화증 치료를 위한 새로운 표적 단백질이 제시됐다.
한국연구재단은 연세대 의과대학 윤호근ㆍ손명현 교수팀이 특발성 폐섬유화증 환자의 클럽세포에서 세포사멸 유도 단백질 5(PDCD5)이 많아지면 섬유화 유발 단백질들이 과다분비되는 것을 알아냈다고 27일 밝혔다.
특발성 폐섬유화증은 폐조직의 섬유화가 만성적으로 진행되는 질환으로, 경과가 좋지 않고 치료법이 존재하지 않는 난치질환이다. 일반적으로 호르몬 약물과 면역억제제 처방을 병행하지만 부작용과 재발로 인해 치료가 쉽지 않아, 근본적인 치료법 개발이 필요한 실정이다.
이러한 가운데 연구팀이 클럽세포에서 PDCD5가 많아지면 섬유화 유발 분비인자(Matricellular protein)가 세포외기질로 많이 분비되고, 이것이 섬유아세포를 자극해 폐조직이 딱딱하게 굳는 섬유화가 진행되는 것을 알아낸 것이다.
섬유화 과정은 콜라겐 같은 세포외기질(extracellular matrix, ECM)이 조직에 과다하게 축적, 정상구조를 파괴하면서 진행된다.
이 과정에서 클럽세포에서 PDCD5가 과다해질 경우 섬유화 유발 분비인자를 조절하는 상위인자인 TGFβ에 의한 정상적인 신호를 왜곡해 세포외기질이 과다하게 축적되는 일련의 과정을 연구팀은 밝혀냈다.
또한 연구팀이 실제 클럽세포에서 PDCD5 단백질이 생성되지 않도록 만든 유전자 결손생쥐모델에 섬유화를 유도하는 화합물(bleomycin)을 주입한 결과, PDCD5 유전자를 가진 생쥐보다 폐섬유화가 덜하고 생존률도 높은 것으로 나타났다.
이는 대조군으로 다른 폐포상피세포(AT2)에서 PDCD5를 없앤 경우에는 이 같은 효과가 나타나지 않는다는 것을 고려한다면 클럽세포에서의 PDCD5가 폐섬유화에 결정적임을 의미하는 것이라 할 수 있다.
이에 대해 연구팀은 “클럽세포와 폐섬유화와의 연관성을 처음 규명하고 PDCD5의 역할을 제시함으로써, 이 단백질이 폐섬유화증 진단을 위한 바이오마커가 될 수 있고, 이 단백질을 억제하는 방식의 새로운 치료제 개발연구의 단초가 되는 등 폐섬유화증 치료연구에 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터 지원 사업 및 중견연구지원사업의 지원으로 수행됐으며, 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature communications)에 5월 19일 게재됐다.
한국연구재단은 연세대 의과대학 윤호근ㆍ손명현 교수팀이 특발성 폐섬유화증 환자의 클럽세포에서 세포사멸 유도 단백질 5(PDCD5)이 많아지면 섬유화 유발 단백질들이 과다분비되는 것을 알아냈다고 27일 밝혔다.
특발성 폐섬유화증은 폐조직의 섬유화가 만성적으로 진행되는 질환으로, 경과가 좋지 않고 치료법이 존재하지 않는 난치질환이다. 일반적으로 호르몬 약물과 면역억제제 처방을 병행하지만 부작용과 재발로 인해 치료가 쉽지 않아, 근본적인 치료법 개발이 필요한 실정이다.
이러한 가운데 연구팀이 클럽세포에서 PDCD5가 많아지면 섬유화 유발 분비인자(Matricellular protein)가 세포외기질로 많이 분비되고, 이것이 섬유아세포를 자극해 폐조직이 딱딱하게 굳는 섬유화가 진행되는 것을 알아낸 것이다.
 |
| ▲윤호근-손명현 교수 (사진= 한국연구재단 제공) |
섬유화 과정은 콜라겐 같은 세포외기질(extracellular matrix, ECM)이 조직에 과다하게 축적, 정상구조를 파괴하면서 진행된다.
이 과정에서 클럽세포에서 PDCD5가 과다해질 경우 섬유화 유발 분비인자를 조절하는 상위인자인 TGFβ에 의한 정상적인 신호를 왜곡해 세포외기질이 과다하게 축적되는 일련의 과정을 연구팀은 밝혀냈다.
또한 연구팀이 실제 클럽세포에서 PDCD5 단백질이 생성되지 않도록 만든 유전자 결손생쥐모델에 섬유화를 유도하는 화합물(bleomycin)을 주입한 결과, PDCD5 유전자를 가진 생쥐보다 폐섬유화가 덜하고 생존률도 높은 것으로 나타났다.
이는 대조군으로 다른 폐포상피세포(AT2)에서 PDCD5를 없앤 경우에는 이 같은 효과가 나타나지 않는다는 것을 고려한다면 클럽세포에서의 PDCD5가 폐섬유화에 결정적임을 의미하는 것이라 할 수 있다.
이에 대해 연구팀은 “클럽세포와 폐섬유화와의 연관성을 처음 규명하고 PDCD5의 역할을 제시함으로써, 이 단백질이 폐섬유화증 진단을 위한 바이오마커가 될 수 있고, 이 단백질을 억제하는 방식의 새로운 치료제 개발연구의 단초가 되는 등 폐섬유화증 치료연구에 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터 지원 사업 및 중견연구지원사업의 지원으로 수행됐으며, 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature communications)에 5월 19일 게재됐다.
메디컬투데이 김민준 ([email protected])
[저작권자ⓒ 메디컬투데이. 무단전재-재배포 금지]
