Cell 자매지 ‘Cell Host & Microbe’ 5월호 게재

충남대 의학전문대학원 MRC (medical science research center; 기초의과학연구센터) 조은경 교수 연구팀은 결핵을 없애는 약물치료를 한 후 세포 속에서 자가포식현상이 일어나 결핵균을 효과적으로 사멸한다는 사실을 증명하여 난치성 결핵을 비롯한 병원성 미생물 질환 치료제 개발에 새로운 가능성을 열었다.

이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종), 충남대학교병원과 대전광역시 지자체에서 지원하는 기초의과학연구센터 사업으로 수행됐다. 연구 결과는 세계적인 과학전문잡지 Cell 자매지인 ‘Cell Host & Microbe (인용지수 13.7)’ 5월호 (5월 17일자)에 게재됐다.

인류 역사상 가장 많은 생명을 앗아간 만성감염질환인 결핵은 전 세계 인구의 1/3이 잠복감염되어 있으며 세계보건기구(WHO)에 따르면 매년 전 세계적으로 800~900만 명의 결핵환자가 발생하며, 200만 명의 사망자가 속출하는 무서운 병이다.

초기 결핵치료를 위한 1차 항결핵제는 약제의 병합요법으로 최소 6개월간 꾸준히 복용해야 한다. 만일 초기 치료가 실패하면, 다양한 약제를 동시에 써야 하는데, 심지어 다제내성, 극내성 결핵균이 출현하여 종종 치료가 어려운 난치감염이 된다.

조은경 교수 연구팀은 항결핵제 치료 후 활성산소의 신호를 받아 자가포식 현상이 일어나면 결핵균을 효과적으로 없앤다는 사실을 밝혀냈다. 특히 이번 연구성과는 지금까지 명확하지 않았던 주요 항결핵제에 의한 결핵균 사멸 원리를 밝혀냄으로써 새로운 항결핵제 개발에 전기를 마련했다.

연구팀은 자가포식 과정이 항결핵제를 처리한 세포 내에서 일어나며, 만일 자가포식 활성을 차단하면 항결핵제의 결핵균 사멸 기능이 제대로 발휘하지 못한다는 사실을 발견하였다. 또한 항결핵제 처리 후 결핵균과 숙주세포가 함께 활성산소를 생성하는데, 이 활성산소가 자가포식이 일어나도록 유도한다는 원리를 밝혀냈다.

연구팀은 자가포식 유전자가 결핍된 세포 혹은 초파리는 항결핵제 치료 후 결핵균 사멸능력이 현저히 떨어진다는 사실을 발견하여 자가포식이 결핵 치료의 필수적인 시스템임을 증명했다.

연구팀은 지난 2009년에 자가포식을 증가시키는 햇빛(활성형 비타민D)으로 난치성 결핵을 치료할 수 있다는 연구결과를 발표했다(Cell Host & Microbe). 이번 연구는 그 후속연구로 햇빛뿐만 아니라 항균제 치료 중에도 자가포식 활성이 중요하다는 사실을 확인한 사례로, 연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 신개념 항결핵제를 개발할 수 있는 후속연구를 계획하고 있다.

조은경 교수는 “이번 연구결과를 통해 최소 6개월 이상 장시간이 소요되는 항결핵제 치료에 성공하기 위해서는 자가포식 기능의 활성화가 절대적으로 필요하다는 사실을 새롭게 확인했다”며 “이번 연구결과는 난치성 결핵을 효과적으로 치료하는 신개념 항결핵제 개발에 중요한 과학적 근거를 제공했다”고 연구의의를 밝혔다.