국내 연구진이 동맥경화를 촉진하는 유전자의 작동 매커니즘을 규명했다.

교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)은 이화여대 생명과학과 오구택 교수 연구팀이 유전자 CD137이 동맥경화를 촉진한다는 사실을 발견하고 그 작동경로를 규명했다고 24일 밝혔다. 면역세포간 신호를 전달하는 수용기(receptor)와 리간드(ligand)의 기능에 유전자 CD137이 중요한 역할을 하여 동맥경화 염증인자의 분비를 촉진한다는 새로운 매커니즘을 밝힌 것이다.

CD137은 4-1BB라고도 불리며, 면역세포인 T 임파구의 표면에 발현되어 T 임파구가 항원 제시세포(antigen presenting cell)와 결합할 때 수용기 역할을 하는 유전자다. 수용기에 결합하여 세포반응을 유도하는 물질이 리간드다. 일반적으로 세포간 신호전달은 수용기가 있는 세포방향으로 일어나는데, 이번 연구는 이러한 신호전달이 양방향으로 일어날 수 있음을 증명한 것이다.

▲ 동맥경화증 유발유전자의 작동 매커니즘 모식도

이번 연구는 이화여대 오구택 교수의 주도 하에 △전형준 박사 △최재훈 박사 △정인혁 박사과정생 등이 참여했으며, 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 ‘중견연구자 지원사업’의 지원을 받아 수행되었다.

오구택 교수 연구팀은 면역세포간의 신호전달에서 T임파구에 존재하는 수용기인 CD137이 대식세포에 존재하는 리간드를 자극하여 동맥경화 염증인자의 분비를 촉진하고, 리간드인 CD137L로부터 수용기인 CD137에게 한 방향으로만 신호를 전달할 뿐만 아니라 리간드 쪽으로도 신호를 양 방향으로 전달한다는 상호 조절기능의 구체적인 작동 메커니즘을 밝혀냈다.

[ 대식세포(macrophage) ] 대식세포는 면역세포 중 백혈구세포의 하나인 단핵구세포(monocyte)가 생체 방어를 위해 필요 없는 물질을 탐식함으로써 분화된 세포를 대식세포라 하며, 동맥경화증에서는 주로 혈중에 산화된 지질을 탐식하여 대식세포로 분화된다.

▲ 유전자변형 쥐를 이용한 대조실험 결과

또한, 연구팀은 동맥경화증이 발생하는 유전자변형 쥐, 즉 아포지질단백질 E 유전자 적중 쥐에서 CD137 유전자가 발현하지 못하도록 조치하자 동맥경화증이 억제된다는 것도 알아냈다.

이것은 살아있는 동물을 통해 유전자 기능을 직접 확인한 연구결과로, 임상적으로나 신약개발에도 매우 중요한 의미가 있다.

▲ 연구책임자 오구택 이화여대 교수

오 교수팀은 지금까지 주로 면역관련세포에서 발현되어 기능 한다고 알려진 CD137 유전자가 동맥경화병변이 형성된 혈관의 내피 세포에서도 발현된다는 사실을 발견하였고, 면역세포와 혈관내피 세포가 CD137이라는 인자를 통해 상호 신호를 전달하여 동맥 경화증을 촉진한다는 것도 처음으로 규명하였다.

오구택 교수는 “동맥경화 진단의 새로운 단서를 제공하고, CD137 기능 억제물질 발굴로 치료제 개발의 새 가능성을 연 데 의의가 있다”고 밝혔다.

이번 연구 결과는 심혈관연구 분야에서 세계 최고의 권위지인 써큘레이션(Circulation) 온라인판에 22일 게재되었다.