퇴행성관절염, 항체치료제로 초기에 잡는다
관절염 유전자와 수용체 신호전달 차단하는 항체치료제 개발…연골주사 대체 기대
□ 국내연구진이 퇴행성관절염을 유발하는 신규 수용체*의 존재를 규명하고, 이를 효과적으로 억제하는 항체치료제 개발에 성공해 관절주사에 의존했던 퇴행성관절염 치료에 청신호가 켜졌다.
* 수용체(Receptor): 세포막이나 세포 내에 존재하며 호르몬이나 항원, 빛 따위의 외부 인자와 반응하여 세포 기능에 변화를 일으키는 물질. 호르몬 수용체, 항원 수용체, 빛 수용체 따위가 있다.
□ 한국연구재단(이사장 이광복)은 양시영(성균관대학교) 교수와 윤성일(중앙대학교) 교수 연구팀이 관절염 관련 유전자인 Activin A를 억제하고, 연골파괴를 완화하는 퇴행성관절염 치료 기술을 제안했다고 밝혔다.
□ 퇴행성관절염은 고령화 시대의 대표 질환이지만, 현재까지 외과적 수술 또는 연골주사와 같은 일시적인 통증완화 치료 외에 근본적인 치료법이 없어 효과적인 항체치료제 개발이 시급한 상황이다.
□ 연구팀은 퇴행성관절염이 관절의 조직 세포에서 분비하는 병원성 시토카인(cytokine) 및 성장인자와 수용체의 상호작용에 의해 촉진되는 점에 주목하고, 이들 단백질과 수용체의 결합을 막는 수용체 차단제(blocker) 개발을 통해 근본적인 예방 및 치료법 개발에 나섰다.
□ 연구팀은 관절염 환자 조직을 분석하여 퇴행성관절염을 유발하는 새로운 병인 수용체 ACVR2B를 선별하고, 관절염 환자와 관절염 동물 모델의 관절 조직에서 ACVR2B의 발현이 증가함을 확인하였다.
□ 또한 슈퍼컴퓨터를 이용한 질병 모델 시뮬레이션을 통해 관절염 관련 유전자인 Activin A가 수용체 ACVR2B 및 Nox4와 세포막에서 결합하고, 연골파괴를 매개하는 이화인자의 발현을 증가시켜 퇴행성관절염 발병이 가속화되는 기전을 규명하였다.
○ 더불어 Activin A와 결합하는 ACVR2B를 억제하였을 때, 다양한 형태의 퇴행성관절염이 억제됨도 확인하였다.
□ 연구팀은 Activin A-ACVR2B-Nox4 간 신호전달체계를 억제하는 수용체 타입의 ACVR2B-Fc를 제작하여, 퇴행성관절염 동물 모델 무릎 연골에 주입한 결과 연골의 파괴 정도가 완화됨을 확인하였다.
○ ACVR2B-Fc를 활용한 표적 항체치료제는 국소적으로 주입이 가능해 혈관을 통해 주입하는 일반 항체치료제 보다 부작용이 없고 관절에만 영향을 주는 장점이 있다.
□ 양시영 교수는 “퇴행성 관절염을 유발하는 병인 수용체 ACVR2B를 중심으로 세포 간 신호전달체계를 규명하고 이를 억제하는 항체치료제를 발굴하여 퇴행성관절염 극복의 실마리를 찾았다”라며 “앞으로 중대형 동물을 활용한 전임상 연구 및 독성평가 등의 후속연구를 통해 실용화·산업화 기반을 마련하겠다”라고 계획을 밝혔다.
□ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업 및 바이오·의료기술개발사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 3월 22일 온라인으로 게재되었다.