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성과명관절염 회복 돕는 핵심유전자 발굴
Dynamic Transcriptome Analysis Unveils Key Pro-Resolving Factors of Chronic Inflammatory Arthritis(Journal of Clinical Investigation (IF: 11.864, 2019년 기준) )
- 지원사업
- 지원 기관
- 과학기술정보통신부
- 연구 기관
- 가톨릭대학교 의과대학
- 연구자
- 공진선, 박지환, 김완욱, 황대희
- 발표일
- 2020-05-28
- 조회수
- 109
관절염 회복 돕는 핵심유전자 발굴
3만개 유전자 대상 고속 스크리닝, 관절염 회복예측 표지자로 활용 기대
개요
가톨릭대학교 의과대학 김완욱 교수 연구팀이 관절염 회복을 돕는 유전자를 도출, 관절염 회복을 모니터링할 수 있는 바이오마커로서의 가능성을 제시했다.
과학기술정보통신부가 추진하는 리더연구지원사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 기초의학 국제학술지 Journal of Clinical Investigation 온라인에 5월 14일 발표되었으며, Nature Reviews Rheumatology에 하이라이트 이슈로 선정되었다.
연구 내용
심한 콜라겐 유도성 관절염에서 저절로 호전된 생쥐의 관절조직을 채취해 3만개 이상의 유전자들(전사체, transcriptome)을 대상으로 RNA 서열분석을 실시했다.
시간경과에 따른 유전자 발현 변화를 조사해 관절염의 자연치유를 주도하는 85개의 후보유전자를 선별했고, 추가 분석을 통해 관절염에서 기능이 밝혀지지 않은 인테그린(Itgb1), 알피에스-3(RPS3), 이와츠(Ywhaz)를 최종 선정하였다. 이들 유전자는 질병이 호전된 관절조직에서 발현이 현저히 증가했고, 염증 억제에 핵심적인 역할을 한다고 알려진 조절 T세포 (regulatory T cells)와 M2 대식세포에서 주로 생성되었다.
그 중 가장 강력한 항염효과를 보인 이와츠(Ywhaz)를 중점적으로 조사했다. 생쥐에게 콜라겐 유도성 관절염을 유도하고 아데노바이러스를 이용해 이와츠의 과발현을 유도한 결과, 관절염의 진행과 악화가 현저히 억제되었으며, 관절조직, 림프절, 비장조직 등에서 염증 유도성 사이토카인의 발현이 크게 감소되었다. 이와츠가 관절염 회복단계의 생쥐 혈청에서 상승되는 현상이 사람에서도 재현되는지 조사하기 위해 류마티스 관절염 환자의 소변에서 항류마티스 약물로 치료하기 전과 치료 후 6개월에 연속적으로 이와츠의 농도를 측정하였다. 예후가 좋은 환자의 경우 증상 호전과 함께 이와츠 농도가 상승되었으며, 예후가 미미하거나 전혀 호전되지 않은 환자에서는 각각 이와츠의 농도가 변화가 없거나 오히려 감소하였다.
기대 효과
관절염의 회복상태를 가장 잘 반영하는 이와츠(Ywhaz)를 향후 류마티스 관절염의 질병완화를 예측하기 위한 분자 마커 및 치료표적으로 활용할 수 있는 실마리를 보여주었다.
이와츠 단백질은 관절염이 심할 때 분비되고 생체리듬에 따라 만들어지므로 부작용이 적은 우수한 치료표적으로 신약개발에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.