만성 면역질환 염증 조절 실마리 풀었다

이흥규 KAIST 의과학대학원 교수 연구진
면역세포 연결고리 ‘면역학적 시냅스’ 생성 원리 규명

KAIST 연구진이 인체의 면역 시스템을 조절하는 면역학적 시냅스의 생성 원리를 밝혔다. 섬모 형성 단백질(IFT20) 유전자를 없앤 생쥐에서는 면역학적 시냅스가 제대로 만들어지지 않으며 만성질환인 천식 증상이 감소했다. /KAIST

국내 연구진이 인체의 면역 시스템을 활성화하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 면역학적 시냅스의 형성 원리를 찾았다. 천식을 비롯한 만성 질환의 관리와 치료에 이번 연구 결과를 활용할 수 있을 전망이다.

이흥규 한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 교수 연구진은 26일 면역학적 시냅스 형성에 섬모 형성 단백질(IFT20)과 엔도솜 형성 단백질(TSG101)의 결합이 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다고 밝혔다.

면역세포 중 하나인 CD4+ T세포는 인체에 병원균이 침입하거나 암세포가 생겼을 때 몸 전체 면역 시스템의 기능을 조절하는 역할을 한다. CD4+ T세포의 활성 정도에 따라서 천식과 같은 만성 면역질환의 진행과 치료 효과는 달라진다. T세포를 활성화시키려면 면역 세포가 서로 연결된 면역학적 시냅스가 만들어져야 한다고 알려져 있으나, 면역학적 시냅스가 만들어지는 원리는 아직 밝혀지지 않은 상황이다.

연구진은 면역학적 시냅스의 생성 원리를 확인하기 위해 하나의 세포에서 발현되는 모든 유전자의 종류와 양을 알 수 있는 ‘단인세포 전사체 분석법’을 활용했다. 그 결과 활성화된 CD4+ T세포에서는 ‘섬모 형성 단백질(IFT20)’이 특히 많이 발현된다는 것을 확인했다.

T세포의 섬모 형성 단백질 유전자를 제거한 생쥐에서는 정상적인 생쥐보다 면역학적 시냅스가 적게 만들어지며 천식 증상이 감소했다. 또 섬모 형성 단백질과 엔도솜 형성 단백질(TSG101)이 서로 결합한다는 것을 확인해 엔도솜 형성 단백질 유전자가 없는 생쥐에서도 면역학적 시냅스가 적게 만들어진다는 것을 확인했다.

연구진은 섬모 형성 단백질과 엔도솜 형성 단백질이 T세포의 활성화를 조절하는 면역학적 시냅스의 형성에 중요한 역할을 할 것으로 분석했다.

이 교수는 “면역학적 시냅스가 얼마나 만들어지냐에 따라 천식의 염증 정도가 바뀐다는 것을 확인했다”며 “앞으로 면역학적 시냅스를 조절해 천식을 비롯한 다양한 면역 질환 등에서 질환의 염증을 조절하는 실마리를 제공할 것으로 기대한다ˮ고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘세포·분자면역학’에 이달 7일 소개됐다.

참고자료

Cellular & Molecular Immunology, DOI: https://doi.org/10.1038/s41423-023-01008-x

이번 연구에 참여한 연구진. 왼쪽부터 이흥규 KAIST 의과학대학원 교수, 정지웅 서울대병원 알레르기내과 임상강사, 강인 KAIST 의과학대학원 박사과정 연구원, 김유민 KAIST 생명과학과 박사과정 연구원. /KAIST

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