박지환 지스트 교수팀, 만성신장질환 새 치료 가능성 제시

신장발달과 만성신장질환 핵심 세포 종류·조절인자 발굴
지스트-펜실베니아대학-바르셀로나 과학기술대학 공동연구

박지환 지스트 교수.(지스트 제공)2021.1.14 /뉴스1 © News1

(광주=뉴스1) 박준배 기자 = 광주과학기술원(지스트) 연구팀이 국제공동연구를 통해 만성신장질환 발전 과정에서 중요한 역할을 하는 핵심인자를 발굴해 새로운 치료 가능성을 찾았다.

14일 지스트에 따르면 박지환 생명과학부교수팀은 최신 단일세포 분석 기술을 통해 신장을 개별세포 수준에서 분석해 신장발달과 만성신장질환에 중요한 세포 종류를 밝혀냈다.

이 세포의 분화와 대사조절에 중추 역할을 하는 에스트로겐 관련 수용체(Estrogen Related Receptor Alpha, ESRRA)도 발굴했다.

단일세포 분석 기술은 한 번의 실험으로 수 만개의 개별 세포의 모든 유전자 발현을 분석할 수 있다.

최근 생물학과 의생명 분야에서 가장 중요한 차세대 기술 중 하나로 평가받는다.

만성신장질환은 당뇨, 고혈압에 흔히 수반되는 질환이다. 전 세계적으로 환자수가 8억명에 달할 정도로 급증하고 있다.

말기 신장질환으로 발전하면 투석과 신장 이식 외에는 치료법이 없어 환자와 가족들에게 큰 고통이 따르고 사회경제적 질병부담비용도 크다.

만성신장질환이 진행되기 시작하면 이를 멈추거나 회복할 수 있는 치료제가 아직 없어 새로운 치료제의 개발이 시급하다.

연구팀은 사람의 만성신장질환이 유도된 동물모델, 신장 장기유사체 '오가노이드'에 대한 단일세포 분석을 통해 만성신장질환에서는 잘못 분화된 신장 내 근위 세뇨관 상피세포가 다수 존재하며 이들의 지질대사 과정에도 문제가 생긴 것을 밝혀냈다.

근위 세뇨관 상피세포의 분화와 지질대사를 조절하는 핵심 조절인자가 에스트로겐 관련 수용체(ESRRA)이고 이 유전자를 억제하거나 과발현시킴으로써 만성신장질환을 제어할 수 있다는 것을 확인했다.

박지환 교수는 "이번 연구는 단일세포 분석기술, 신장 장기유사체 등의 최신 기술을 접목해 만성신장질환의 핵심 세포종류와 조절인자를 밝혀냈다는데 가장 큰 의의가 있다"며 "향후 유전자 발현 조절을 통해 특정 세포종류에만 특이적으로 효과가 있는 약물 개발의 가능성을 확인했다"고 말했다.

이번 연구는 박 교수팀과 미국 펜실베니아대학, 스페인 바르셀로나 과학기술대학이 공동으로 한국연구재단 신진연구자지원사업과 기초연구실 등의 지원을 받아 수행했다.

관련 논문은 대사 분야 국제학술지 셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)에 2021년 1월5일자 인쇄본으로 게재됐다.

nofatejb@news1.kr