국내 연구팀이 확장성 심근병증을 유발하는 병리 기전을 세계 최초로 규명했다. 이를 통해 향후 심부전 치료제 개발의 중요한 기틀을 마련했다는 평가다.

서울대병원 의생명연구원 김효수 교수팀은 타목시펜으로 유도되는 ‘심근세포 특이적 라트로필린-2 결손 마우스 모델’을 제작하고, 그 형질 분석을 통해 확장성 심근병증의 새로운 병태생리를 발견했다고 20일 발표했다.

확장성 심근병증은 심부전의 대표적인 형태로, 현재는 보조적인 약물 치료만 존재하고 심근세포의 재생을 유도하는 근본적인 치료제는 없는 상황이다.

김 교수팀은 5년 전 라트로필린-2가 심근 줄기세포에서 선택적으로 발현되며, 결손 시 심장 발육이 정상적으로 이뤄지지 않아 배아 치사로 이어진다는 사실을 최초로 밝혔다.

이번 연구는 성인 심장에서 라트로필린-2의 역할을 규명하기 위해서 2년에 걸쳐 유전자 조작 마우스 모델을 제작하고, 이후 2년 동안 그 형질을 분석한 결과를 정리해 발표한 것이다.

연구결과 심근세포에서 라트로필린-2를 제거한 마우스는 며칠 내 갑자기 사망하는 현상을 보였으며, 심근경색증 모델에서도 대조군에 비해서 사망률이 월등히 높은 것으로 나타났다.

심전도 모니터링상 부정맥과 방실전도 차단이 사망 원인으로 지목됐다. 놀랍게도 해부육안검사상 심장이 크게 확장된 모습이 확인됐다.

조직검사에서는 심근 섬유 결합이 해체돼 흐트러진 모습이 나타났고, 전자현미경 검사상 심근섬유가 해체됐을 뿐만 아니라 세포 내 미토콘드리아 파괴가 관찰됐다.

심장을 녹여 심근단일세포를 분리해 미토콘드리아 기능을 분석한 결과 미토콘드리아 막전위가 감소돼 있었으며, 이로 인해 활성 산소종(ROS) 축적이 확인됐다. 

연구팀은 이러한 병태생리를 증명하기 위해서, ‘p38-MAPK 경로 활성제’를 투여해 라트로필린-2 결손 마우스의 확장성 심근병증이 치료되는 것을 확인했다. 

이는 라트로필린-2 결손으로 인한 심부전을 개선할 수 있음을 입증한 것으로, 향후 심부전 치료제 개발에 중요한 기반이 될 것으로 기대된다.

김효수 교수는 “이번 연구를 통해 라트로필린-2가 심근세포에서 결손될 경우 이러한 기능과 구조가 손상되어 심부전 및 돌연사로 이어질 수 있음을 증명했다”고 말했다. 

이어 “현재 라트로필린-2 유전자 치료제, 라트로필린2라는 세포표면 수용체를 자극할 수 있는 리간드를 치료제로서 개발하고 있다”고 덧붙였다.

한편, 이번 연구결과는 심혈관학 기초연구 분야의 최고 권위지인 ‘Circulation Research’(IF: 16.5) 최근호에 발표됐다.

박대진 기자 (djpark@dailymedi.com) 기자의 다른기사보기