패혈증 치료에 효과적인 숙주 항산화효소 단백질 기능 규명

충남대학교 의과대학 미생물학교실 조은경 교수팀과 한국생명공학연구원 유대열 박사팀은 인체 항산화효소인 페록시리독신 II(peroxiredoxin II)의 유전자가 결핍될 경우 그람음성 내독소에 의한 패혈증에 걸릴 위험이 높아지며, 이 유전자를 아데노바이러스를 이용하여 재주입할 경우 패혈증 치료에 효과적이라는 세포 내 감염신호 조절 메커니즘을 밝혀내는데 성공하였다.

o 이번 연구결과는 세계적인 학술저널인 '저널 오브 익스페리먼털 메디신'(The Journal of Experimental Medicine)지 인터넷판 2. 26일자에 게재되었음.

이 연구는 페록시리독신 II-결핍 쥐를 이용하여 이루어졌으며, 조 교수 팀과 유 박사 팀은 그람음성세균이 분비하는 내독소에 의한 염증성 신호전달 체계가 이들 페록시리독신 II-결핍 쥐에서 훨씬 강하게 활성화되어 인체 항산화효소가 과도한 면역반응을 조절하는데 매우 중요한 역할을 담당한다고 설명했다.

o 생체에서는 프리라디칼이라는 화합물이 끊임없이 생성되어 세포나 조직에 손상을 유발하여 결국 각종 질병을 일으키게 되는데, 산화효소 억제물질은 그동안 심혈관질환이나 암과 노화의 주요 연구대상이었으며, 페록시리독신 II가 대식세포의 면역 반응 조절에 관여한다는 사실은 이번에 처음으로 규명된 것임.

조은경 교수는 "이번 연구는 숙주 항산화효소인 페록시리독신 II의 기능에 대한 기초 연구를 통해 앞으로 의약후보물질 개발 연구에 단서를 제공한 것"으로 논문의 의의를 설명했다.

o 세균감염(細菌感染)에 의한 염증(炎症反應)의 억제에 항산화효소인 페록시리독신 II가 관여하고 있음을 해명

o 페록시리독신 II를 발현하는 아데노바이러스를 이용하여 그람음성 내독소에 의해 유발된 패혈증에 걸린 쥐의 생존율을 높임

o 패혈증 등 중증인 염증성 질환에 새로운 치료법을 제시

이 연구에 이용된 페록시리독신 II에 의한 감염 및 염증조절 기술은 다른 항산화효소 혹은 물질을 이용한 패혈증 등 세균감염 및 염증성 질환치료제 개발 연구에도 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

금번 연구는 보건복지부의 보건의료기술진흥사업 및 한국생명공학연구원의 지원을 받아 조은경 교수와 유대열 박사의 공동연구로 진행됐다.

□ 논문명

Roles of peroxiredoxin II in the regulation of proinflammatory responses to LPS and protection against endotoxin-induced lethal shock(그람음성 내독소에 대한 염증반응 조절 및 내독소에 의한 패혈성 쇽 유발에 대한 페록시리독신 II의 방어 효과 규명)

□ Journal of Experimental Medicine

「저널 오브 익스페리먼털 메디신」(The Journal of Experimental Medicine)은 1905년부터 미국 록펠러 대학(The Rockefeller University)에서 출판되기 시작한 기초 세포학, 면역학 관련 분야에서 매우 저명한 국제학술잡지로서 과학논문의 영향력을 평가하는 충격지수(impact factor)는 2005년 기준 15.651에 달한다.

□ 패혈증

박테리아나 진균류 같은 미생물의 감염에 의한 전신 염증반응으로 정의되며 특히 숙주가 면역이 저하되었을 때 각종 주요 장기의 손상 및 중증 장애가 동반된다. 저혈압이 동반된 경우는 패혈성 쇽으로 분류하며 패혈성 쇽까지 이르렀을 때는 치사율이 높다. 원인은 대부분 박테리아가 원인균이며, 진균류(곰팡이), 바이러스 등도 패혈증을 일으킬 수 있다.

세계적으로 한해 1,800 만 이상의 환자들이 패혈증으로 사망하고 있으며 중환자실에서 집중 치료의 최대 과제로 간주되고 있으며 막대한 치료비가 지출되는 심각한 보건문제로 남아 있다. 패혈증의 치료는 감염유발 요인을 제거하고 혈액배양검사를 비롯하여 감염이 우려되는 검체의 배양검사를 한 후 대증요법 및 항생제 투여를 시작한다. 패혈증 치료제 시장은 현재 10억달러 규모에서 2011년 약 40억달러로 성장할 것으로 예상된다. 그러나 아직 패혈증을 효과적으로 치료할 수 있는 신규 치료제의 개발은 보고되지 않고 있으며 이러한 치료제 개발은 세계적으로 경쟁이 매우 치열한 분야이다.

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