의사
조미라 가톨릭대학교 의과대학 병리학교실 조미라 교수(공동 교신저자) 연구팀은 “‘GRIM-19’ 단백질 조절을 통해 병인 면역세포 억제 및 섬유아세포 미토파지 조절 매카니즘을 규명해 전신경화증 치료 효과를 입증했다”고 밝혔다.
이번 연구로 병리 기전을 이해하고 효과적인 치료 전략을 수립하는 데 중요한 과학적 근거를 제공했다.
전신경화증은 피부뿐만 아니라 폐, 심장 등 주요 장기에 섬유화가 진행되는 난치성 자가면역질환으로 현재까지 근본적인 치료제가 없어 환자들에게 큰 어려움을 초래하는 질병으로 사망까지 이를 수 있다.
연구팀은 전신경화증에서 병증 전개 시 증가하는 전사인자 STAT3와 이의 활성을 억제하며 미토콘드리아 기능에 관여하는 ‘GRIM-19’ 단백질의 상관관계를 조사했다.
전신경화증을 유도한 마우스 모델을 통해 섬유화 지표인 알파-스마(a-SMA), 콜라겐 타입1(Col I), STAT3 발현이 증가하고 ‘GRIM-19’ 단백질 수치가 감소함을 확인했다. 이는 섬유화 과정과 ‘GRIM-19’ 단백질 간 연관성을 시사하는 결과다.
이에 ‘GRIM-19’ 단백질 발현을 높이는 유전자 치료를 시행해 전신경화증을 유도한 마우스에서 피부 진피 두께가 감소하고 염증성 사이토카인(TGF-beta, IL-6, IL-17, IL-1beta) 및 섬유화 단백질(a-SMA, Col1) 발현이 감소함을 확인했다.
또 자가면역 병인 면역세포인 Th2, Th17 세포 감소도 관찰됐다.
‘GRIM-19’ 단백질은 STAT3의 활성을 억제하는 것 뿐만 아니라 미토콘드리아 내로 이동해 손상된 미토콘드리아를 제거하는 ‘미토파지’ 과정을 촉진하는 역할도 하는 것으로 나타났다.
연구팀은 세포실험을 통해 ‘GRIM-19’ 단백질이 미토콘드리아 내 STAT3 이동을 증가시키고, 이를 통해 섬유화를 억제하는 기전을 확인했다.
전신경화증 질환 모델에서 ‘GRIM-19’를 과발현시킨 결과, 손상된 미토콘드리아 제거 과정이 원활해졌으며 섬유화 관련 단백질 발현이 감소하는 효과가 나타났다. 이는 ‘GRIM-19’가 미토콘드리아 기능 조절을 통해 전신경화증 치료 전략으로 활용될 수 있음을 시사한다.
조미라 교수는 “난치성 면역질환에서 면역세포와 병변 부위에서 STAT3 전사인자 활성과 미토콘드리아 기능 이상이 관찰됐다”며 “GRIM-19 단백질은 이 같은 문제를 동시에 조절할 수 있어 섬유화 난치질환 예방 및 극복에 매우 중요한 치료 타깃이 될 수 있다”고 밝혔다.
조 교수는 “이번 연구는 전신경화증에서 미토콘드리아 이동 ‘GRIM-19’ 단백질 역할이 전사인자 STAT3를 억제해 면역병인과 섬유화를 감소시키고 미토콘드리아 내 STAT3를 이동시켜 미토콘드리아 기능을 향상시키면서 미토파지를 활성화시켜 전신경화증이 치료되는 것을 확인했다”고 덧붙였다.
한편 이번 연구는 박진실 가톨릭류마티스연구센터 연구교수(공동 제1저자), 정하연 의생명건강과학과 연구원(공동 제1저자) 연구팀과 박성환 가톨릭대 서울성모병원 류마티스내과 교수(공동 교신저자)가 참여했다.
조재민 기자 (
