동맥경화 억제하는 면역세포 찾아냈다

- Immunity지 발표,“심장병, 뇌졸중 일으키는 동맥경화 억제 신약개발 가능성 열어”-

 

□ 현대인의 대표적 질환인 심장병, 협심증 및 뇌졸중의 원인이 되는 동맥경화의 발병을 억제하는 면역세포(Flt3** 의존성 수지상세포*)가 국내 연구진과 고(故) 랄프스타이먼 교수(미국 록펠러대, Ralph M. Steinman) 연구진의 공동연구로 밝혀졌다.

※ 수지상세포 : 면역반응이 일어날 때 매우 중요한 역할을 하는 세포로, 다양한 질병 치료제로 활용

※ Flt3 : 면역세포들의 생존, 증식 및 분화에 중요한 역할을 하는데, 특히 수지상세포 중 일부의 생성에 매우 중요한 역할을 함

 

○ 오구택 교수(이화여대, 47세), 최재훈 교수(한양대, 36세) 및 올해 노벨 생리의학상 수상자인 고(故) 랄프스타이먼 교수(미국 록펠러대, Ralph M. Steinman) 및 정철호 박사(미국 록펠러대)가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 오세정)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)과 일반연구자지원사업(신진연구)의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 세계 최고 권위의 생명과학분야 학술지 ‘셀(Cell)’의 자매지인 ‘Immunity'지에 온라인(11월 10일, 현지시간)으로 게재되었다.

 

     (논문명 :Flt3 Signaling-Dependent Dendritic Cells Protect against Atherosclerosis)

 

□ 본 공동연구팀은 일반 면역장기에만 존재하는 것으로 알려진 Flt3 의존성 수지상세포가 혈관에도 상존하는데, 이들이 면역반응을 조절하는 림프구*를 증가시켜 동맥경화병변을 억제한다는 새로운 메커니즘을 규명하는데 성공하였다.

※ 림프구 :  골수와 림프조직에서 만들어진 세포로, 백혈구의 하나임. 면역반응에 직접적인 작용을 함

 

○ 연구팀은 Flt3 유전자가 결핍된 생쥐(유전자변형생쥐, GEM)에는 혈관 내에 정상적으로 존재하는 Flt3 의존성 수지상세포가 결핍되어 있고, 이 Flt3 의존성 수지상세포가 결핍된 생쥐는 동맥경화증이 촉진된다는 사실을 밝혀냈다.

 

○ 즉, 동맥경화증이 발생하는 생쥐(LDL수용체 유전자 적중 생쥐)에게 Flt3 유전자가 발현하지 못하도록 하여 Flt3 의존성 수지상세포를 결핍시키면, 동맥경화증이 촉진된다는 것이다.

 

○ 이것은 살아있는 동물을 이용해 Flt3 의존성 수지상세포의 동맥경화 억제․촉진기능을 명쾌하게 규명한 연구결과로서, 앞으로 수지상세포를 이용한 신약개발에 새로운 토대를 마련했다는 점에서 의의가 있다.

 

□ 오구택 교수는 “지금까지 동맥경화 연구에서 대식세포와 림프구에만 초점이 맞춰졌으나, 이번 연구는 수지상세포들도 동맥경화와 관련해 중요한 역할을 수행하고 있고, 그 중 일부는 동맥경화를 억제한다는 사실을 처음으로 규명하여 의미가 크다. 앞으로 사람에게도 이러한 메커니즘을 가진 수지상세포가 존재하는지 여부를 공동연구팀과 함께 규명할 계획”이라고 포부를 밝혔다.

 

용   어   설   명

 

1. 수지상세포 (Dendritic cell)

○ 수지상세포는 올해의 노벨상수상자인 고(故)랄프스타인먼교수가 1973년도에 생쥐의 면역장기에서 발견하여 최초로 명명한 세포로서, 면역반응이 일어날 때 매우 중요한 역할을 수행한다. 세균이나 미생물감염시에는 적절하게 면역반응을 유도하여 방어하는 역할을 수행하기도 하고 체내 자가 항원에 대해 내성을 유도하여 자가면역성 질환을 억제하기도 한다. 현재까지 알려진 면역세포 중 가장 강력하게 림프구들의 활성을 높일 수 있는 것으로 보고되었으며, 이를 이용하여 다양한 질병에 대한 면역치료제가 개발되고 있다.

 

2. Fms-like tyrosine Kinase receptor-3 (Flt3)

○ Flt3는 다른 말로 CD135라고도 하고, 조혈전구세포의 표면에 발현되는 수용기로서 면역세포들의 생존, 증식 및 분화에 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다. 특히 수지상세포의 전체 세포군중 일부 군의 생성에 매우 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 Flt3가 결핍된 생쥐를 이용하여 Flt3에 의존적인 수지상세포가 선택적으로 결핍된 동맥경화모델 생쥐를 제작하여 동맥경화병변의 형성정도를 분석하였다.

 

3. 유전자변형생쥐(GEM, Genetically Engineered Mouse)

○ 첨단생명공학기술인 유전자조작기술을 이용해서 전체 유전자 중 특정 유전자만을 변형 혹은 제거한 생쥐를 말함. 이러한 변형에는 생쥐의 본래 유전자 중 특정 유전자만을 더하거나 제거하는 방법에서부터 특정 유전자의 발현정도를 인위적으로 조절하거나 인공적으로 제작된 유전자를 추가하는 기술 등이 포함된다.

 

사  진  및  모  델  설  명

 

본 결과는 유전자변형생쥐(GEM, genetically engineered mouse)를 이용하여 Flt3의존성 수지상세포가 동맥경화증을 억제시킨다는 사실을 규명한 것이다. 동맥경화증이 발생하는 생쥐인 LDL 수용체 유전자 적중생쥐(Ldlr-/-)에서 Flt3 유전자가 발현하지 못하도록 한 이중유전자 적중생쥐(Flt3-/-Ldlr-/-) 경우, 대조군 생쥐(Flt3+/+Ldlr-/-) 보다 동맥경화증이 촉진되어 Flt3의존성 수지상세포가 동맥경화증을 억제한다는 사실을 알 수 있었다.

 

아래의 그림은 정상적인 혈관내에 두 가지의 수지상세포군이 존재하고 있으며, 이중 Flt3의존성 수지상세포는 조절 림프구를 증가시켜 동맥경화를 억제한다는 구체적인 작동 메커니즘을 밝힌 본 연구 결과를 모식도로 나타내었다.