통풍 등 난치성 염증질환 치료 가능성 열어

Nature 자매지, Nature Communications에 논문 게재

의과대학 조은경 교수팀이 단백질(고아 핵수용체 SHP)의 발현을 조절해 통풍이나 급성신부전증과 같은 난치성 염증질환을 치료할 수 있는 가능성을 열었다.

조은경 교수가 주도하고 한양대 양철수, 건양대 김좌진 교수가 참여한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단, 충남대학교병원과 대전시 지자체에서 지원하는 기초의과학연구센터 사업으로 수행됐으며, 연구결과는 세계적인 생명과학분야 권위지 Nature의 자매지인 Nature Communications 2월 6일자에 게재됐다.(논문명: Small heterodimer partner interacts with NLRP3 and negatively regulates activation of the NLRP3 inflammasome)

고아 핵수용체는 생명현상을 조절하고 질병의 발생과 진행 등에 중요한 역할을 하는 단백질로 알려져 그 중 아직까지 정확히 밝혀지지 않은 핵수용체를 말한다. SHP(Small Heterodimer Partner)는 변형된 고아 핵수용체로 간, 췌장, 심장 등에서 주로 발현되며 다양한 유전자의 기능을 억제하는 핵 속의 억제인자다.

그 동안 SHP는 주로 핵 속에서 유전자의 발현을 억제하고 다양한 대사경로에 관여해 대사질환을 일으킨다고 알려져 있어 지금까지 자가면역이나 난치성 염증질환에서의 역할은 거의 연구되지 않았다.

연구팀은 SHP가 결핍되면 염증지수가 높아져 사망에 이를 수 있지만 이를 보충하면 정상으로 회복되고 생존율도 높일 수 있음을 밝혔다.

SHP가 결핍된 생쥐에게 통풍유발물질을 투여하면, 염증지수가 2배가량 높아졌지만, SHP를 보충하면 곧 정상으로 회복되었다. 또한, SHP가 결핍된 생쥐는 급성신부전이 일어나 72시간 내 모두(100%) 사망했지만 SHP를 보충하면 염증이 효과적으로 억제되어 90% 이상의 생존율을 나타냈다.

또, SHP가 세포 속의 다단백 염증복합체(인플라마솜, 선천성 면역시스템의 활성화에 관여하는 단백질 염증복합체로서 염증과 면역의 핵심 중재자 역할을 담당)를 구성하는 단백질(날프 3)과 직접 결합해 인플라마솜의 활성을 조절하여 염증을 효과적으로 억제함을 알아냈다.

통풍 및 급성신부전과 밀접한 관련이 있는 날프3은 일반적으로 ASC(날프3 인플라솜 형성에서 날프3을 연결하는 교량역할을 하는 단백질)와 결합해 염증을 일으키지만, SHP가 많아지면 ASC 대신 SHP와 경쟁적으로 결합해 염증을 효과적으로 억제했다.

조은경 교수는 “이번 연구는 SHP를 이용해 난치성 염증질환을 치료할 수 있음을 증명한 첫 사례"이며 “SHP를 타깃으로 하는 치료제 개발에 중요한 과학적 근거를 제공했다”고 밝혔다.