충남대 조은경 교수팀 결핵균 사멸 기전 규명

▲ 조은경 교수

충남대학교 의학전문대학원 미생물학교실 조은경 교수팀이 비타민 디(Vitamin D3)에 의해 유도되는 자연항균 단백질인 카텔리시딘에 의해 결핵균을 사멸하는 메커니즘을 규명해, 새로운 결핵 치료법을 개발할 가능성을 열었다.

이 연구를 주도한 조은경 충남대 교수는 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 주관하는 ‘기초의과학연구센터(Medical Research Center) 사업’의 지원을 받아 수행하였다.

이번 연구결과는 세계적으로 권위 있는 과학저널인 셀프레스(Cell Press)에서 발간하는 감염 면역 연구분야의 저명 학술지인 ‘셀호스트엔드마이크로브(Cell Host and Microbe)’의 9월 17일자로 발표했다.

결핵은 세포 내 기생하는 결핵균에 의해 발생하는 질병으로, 전 세계에서 매년 800만 명의 새로운 환자와 300만 명의 사망자를 유발하는 만성 감염성 질환이다.

우리나라는 다제병합요법과 국가결핵관리사업의 시행으로 환자 수가 매년 감소하는 추세지만, OECD 가입국 (인구 10만명 당 미국 4명, 일본 22명, 영국 15명, 한국 88명) 중 최고를 나타내며, 저소득 국가인 스리랑카(인구 10만명 당 60명)보다도 높아, 결핵이 국가적인 문제로 대두되고 있다.

현재까지 결핵 치료를 위해 ▲이소니아지드(isonaizid) ▲리팜핀 ▲에탐부톨 ▲피라지나마이드가 사용되고 있지만, 최근에는 내성 및 다제내성 결핵균이 점차 증가하고 있어 결핵 치료에 어려움을 겪고 있다.

이에 방어면역반응이 뛰어난 결핵 항원을 이용해 ▲아 단위 백신 ▲DNA 백신 ▲돌연변이 결핵균주 등을 활용한 백신과 치료제를 개발하기 위해 많은 연구들이 진행되었다.

결핵 방어 면역은 주로 결핵균을 탐식한 대식세포 등 항원제시세포에 의해 선택적으로 활성화된 T 세포와 이들이 분비하는 각종 사이토카인이 관여하는 세포성 면역반응이 핵심적인 역할을 하는 것으로 알려져 왔다.

조은경 교수팀은 이번 연구에서 비타민 디의 활성형인 비타민 D3가 자가포식(autophagy)이라는 내인성 방어 메커니즘을 증진시켜 결핵균 사멸의 증진효과를 나타낸다는 사실을 밝혀냈다.

또한, 이를 통해 고전적인 치료법으로 알려진 결핵의 햇빛 치료(sunlight therapy)에 대한 과학적 근거를 제시했다.

나아가 조 교수팀은 비타민 디에 의한 자가포식현상에 자연항균단백질인 카텔리시딘(cathelicidin)이 관여한다는 사실을 새롭게 발견했다.

연구팀은 면역세포 내의 카텔리시딘 발현을 조절하여 숙주 면역반응들을 회피하기 위한 다양한 방법을 가진 결핵균들을 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 세포사멸 메커니즘도 규명했다.

이번 연구를 주도한 조은경 교수는 “이번 연구는 결핵균을 제거하기 위한 새로운 결핵 치료제를 개발하는 데 중요한 실마리를 제공하고, 결핵환자에서 자가포식을 유도하는 자연항균단백질인 카텔리시딘을 목표로 하는 치료방법을 개발하는 데 기여할 것으로 생각된다”라고 연구 의의를 설명하였다.