약제 내성을 극복할 수 있는 난치 결핵균 치료제 개발을 위한 실마리 기대

의학전문대학원 조은경 교수팀이 자가포식*을 활성화시킴으로써 결핵*균을 사멸시킬 수 있는 기전을 규명했다.

이번 연구 결과로 결핵균 자체를 표적으로 삼는 기존 항결핵제의 내성문제를 극복할 실마리가 될 것으로 기대된다.

이번 연구는 의학전문대학원 조은경 교수 주도로 양철수 박사, 김좌진 박사 등이 참여하였고 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업(MRC)의 지원으로 수행되었으며, 대전시와 충남대학교 병원에서 대응자금을 지원했다. 

연구결과는 자가포식 분야 국제학술지 오토파지(Autophagy, 2012년 인용지수 : 12.042)지 5월호(5월 1일자)에 게재됐다.(논문명 : The AMPK-PPARGC1A pathway is required for antimicrobial host defense through activation of autophagy)

결핵은 초기치료에 실패하면 다양한 약제를 동시에 쓰게 되고 이 때 여러 약제에 동시에 내성을 갖는 다제내성 결핵균이 출현할 수 있어 치료가 어려운 난치감염이 발생하게 된다. 때문에 결핵균을 직접 억제하는 약물을 개발하는 것도 중요하지만 결핵균에 감염된 세포의 방어기전을 이해하고 이를 강화하는 보다 근원적인 접근이 필요한 실정이다.

연구팀은 대사조절 단백질(AMPK*)을 활성화시키는 것으로 알려진 화합물이 세포의 면역반응의 일종인 자가포식을 유도하는 것을 알아냈다.

결핵균에 감염된 생쥐의 대식세포*에 이 화합물을 처리하면 강력한 자가포식을 통해 감염된 결핵균이 제거된 것이다.

반대로 자가포식 유전자를 없애 자가포식 활성을 차단하면 결핵균 자가포식이 현저히 감소했다.

이번 연구 결과는 결핵균체의 직접적인 파괴가 아니라 대식세포의 대응 전략을 강화시킴으로써 궁극적으로 약제 내성을 극복할 수 있는 새로운 치료제 개발의 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

조은경 교수는 “숙주세포가 AMPK를 통해 직접 자가포식을 활성화시켜 약제 내성과 무관하게 결핵균을 사멸시킬 수 있음을 보여준 것”이라고 말했다.

*자가포식(Autophagy) : 자기 살을 먹는다는 뜻에서 유래한 것으로 스트레스 상황에서 세포가 자기 단백질 덩어리나 소기관을 파괴하여 생명체의 항상성을 유지하려는 기전. 잘못 조절되면 각종 인체면역질환의 원인이 될 수 있다.

*결핵 : 결핵균에 감염되어 발병하며 세계 인구의 1/3 이상이 잠복상태인 흔한 감염 질환. 세계보건기구(WHO)에 의하면 매년 전 세계적으로 800~900만 명의 결핵환자가 발생하며 200만 명 이상의 사망자가 발생한다.

*AMPK(AMP-activated protein Kinase) : 세포 내 에너지 대사를 조절하고 미토콘드리아 기능 활성화에 관여하는 인산화 효소. 세포 내 AMP 수준 감소에 반응하여 에너지 생성을 활성화시키며 동시에 에너지 소비 과정을 억제한다.

*대식세포(phagocyte) : 우리 몸의 선천면역을 구성하는 세포로 일차면역 방어를 담당하며 세균이나 바이러스를 탐식한다.