염증억제 효소의 새로운 발견…난치병 치료 길 열어

[아시아경제 정종오 기자]염증발생을 억제하는 인체 효소가 새로운 역할을 한다는 사실이 규명돼 난치성 염증 질환 치료제 개발에 중요한 전기가 마련됐다. 세포 단백질 물질인 '카스파제-8'(caspase-8) 효소가 염증조절복합체(inflammasome)의 활성을 제어해 생체 내에서 염증 발생을 억제하는 직접적 역할을 하고 있는 사실이 처음으로 발견됐다.

건국대 의료생명대학 생명공학과 강태봉 교수팀은 이스라엘 와이즈만연구소 연구팀과 공동연구를 통해 이 가은 사실을 규명했다. 이번 연구는 염증 발생에 있어 새로운 경로를 발견한 것은 물론 앞으로 후속연구를 통해 당뇨, 암, 알러지, 염증성 장질환 등 만성, 급성 염증성 질환의 진단과 질병 제어를 위한 새로운 분자 표적 물질 발굴과 이를 이용한 치료제 개발에 중요한 기초자료가 될 것으로 기대된다.

우리 몸은 발육과 조직교체 과정에서 끊임없이 세포예정사(Apoptosis)라고 불리는 세포사멸이 일어난다. 카스파제-8은 이러한 세포예정사에 중추적 역할을 하는 물질의 하나로 알려져 왔고 최근 연구에서는 이 효소가 세포사멸의 또 다른 형태인 세포괴사(Necroptosis)를 막아주는 것으로 전해졌다. 세포괴사에 의해 유발되는 염증의 발생을 억제하는 간접적인 기능도 가지고 있다는 사실이 밝혀졌다.

강 교수팀은 이번 실험에서 카스파제-8 효소가 세포괴사를 막는 간접적인 방법만이 아니라 인체의 염증발생에 핵심 역할을 하는 염증조절복합체(inflammasome)의 활성을 억제하는 직접적인 방법으로 인체 염증발생을 억제하는 중요한 역할을 하고 있다는 사실과 그 경로를 처음으로 밝혀냈다.

연구팀은 수지상세포(dendritic cells)라고 불리는 면역 담당세포에만 카스파제-8 효소가 결핍된 생쥐를 제작하고 그 생쥐에 세균성 염증유발 성분인 지질다당체(LPS: Lipopolysaccharide)를 주사했을 때 정상적인 생쥐에 비해 이 효소가 결핍된 생쥐에서는 월등히 높은 치사율이 나타난다는 것을 규명했다. 이러한 생쥐의 치사가 염증성 싸이토카인의 하나인 인터루킨-1의 과다한 생산에 기인된다는 사실을 확인했다.

따라서 카스파제-8과 인터루킨-1 생산의 연관성을 밝히기 위한 후속실험을 진행한 결과, 카스파제-8이 결핍된 면역세포에서 지질다당체의 자극에 의해 인터류킨-1의 분비를 조절하고 있는 염증조절복합체의 활성이 비정상적으로 높아진다는 사실과 이러한 염증조절복합체의 활성은 카스파제-8의 기질로 알려진 RIPK1, RIPK3라 불리는 카이네이즈(kinase)들을 경유해서 일어난다는 사실을 확인했다.

강 교수는 "실험을 통해 카스파제-8이 기존에 알려진 것 이상으로 다양한 방법으로 염증발생 억제에 공헌하고 있다는 사실을 규명했다"며 "카스파제-8이 세포괴사를 억제해 세포괴사로 인해 유발되는 염증을 제어하는 간접적인 방법만이 아닌, 염증발생에 중추적 역할을 하는 염증조절복합체의 활성억제를 통한 직접적인 방법으로 염증발생억제에 공헌하고 있음을 처음으로 규명한 것에 의의가 있다"고 말했다.

연구결과는 세계적 과학저널 '셀(Cell)'이 발간하는 이뮤니티(Immunity) 1월호(1월 24일 발간)에 발표됐다.