폐 딱딱해지는 원인 찾았다…면역 이상이 섬유화 키운다

'ATF3' 유전자, 폐섬유화 억제 핵심 역할 확인
호중구·대식세포 폭증…염증-섬유화 악순환 규명

폐가 굳어가는 이유가 면역 이상 반응 때문이라는 사실이 밝혀졌다.

질병관리청 국립보건연구원은 특발성 폐섬유화 진행 과정에서 면역 반응을 조절하는 'ATF3' 유전자의 새로운 기능을 규명했다고 밝혔다.

특발성 폐섬유화는 폐 조직이 점차 딱딱해지면서 호흡 기능이 떨어지는 난치성 질환이다. 병이 진행되면 숨이 차 일상생활이 어려워지고, 진단 후 수년 내 사망에 이를 정도로 예후가 나쁘다. 현재 치료제는 피르페니돈과 닌테다닙이 있지만, 질병 진행을 늦추는 수준에 그친다.

이번 연구는 염증이나 스트레스 자극에 반응하는 전사 조절 인자 ATF3가 폐섬유화에 어떤 영향을 미치는지 규명하는 데 초점을 맞췄다. 연구진은 ATF3가 결핍된 동물모델을 활용해 폐섬유화를 유도하고 변화를 분석했다.

그 결과, ATF3가 없는 경우 폐 기능이 더 크게 저하됐다. 폐용량은 약 20~25% 감소했고, 폐 탄성은 증가하며 폐 순응도는 감소해 폐가 더 딱딱해지는 양상이 확인됐다. 이는 ATF3 결핍이 폐섬유화 진행을 가속화하고 폐 기능 저하를 심화시킬 수 있음을 보여준다.

면역 반응 변화도 뚜렷했다. 염증 초기 반응을 담당하는 호중구가 약 10배 이상 증가했고, 섬유화를 촉진하는 M2c 표현형 대식세포도 6.5배 늘었다. 이로 인해 면역세포 구성이 비정상적으로 변하고, 염증과 조직 손상이 동시에 강화됐다.

전사체 분석에서도 같은 흐름이 확인됐다. ATF3 결핍군에서는 염증 및 섬유화 관련 유전자 발현이 1.5배 이상 증가했고, 면역·염증 관련 경로가 활성화됐다. 특히 폐 조직에서 콜라겐 축적이 약 1.4배 증가하고, 폐포 구조 붕괴와 조직 밀집이 뚜렷하게 나타났다.

또한 기관지폐포세척액 분석에서는 염증성 케모카인과 사이토카인이 2배 이상 증가해 염증 반응이 더욱 증폭된 것으로 나타났다. 이는 ATF3 결핍이 호중구 유입뿐 아니라 기능적 활성까지 높여 폐 염증을 키운다는 의미다.

연구진은 ATF3가 면역 반응을 조절해 폐섬유화 진행을 억제하는 핵심 인자라고 설명했다. 특히 호중구 유입과 대식세포 분극을 동시에 조절해 염증과 섬유화를 함께 통제하는 역할을 한다는 점이 확인됐다.

국립보건연구원 관계자는 "폐섬유화는 치료가 어려운 만성 질환인 만큼 새로운 치료 전략이 중요하다"며 "ATF3 경로를 조절하는 접근법이 향후 치료 표적으로 활용될 가능성이 있다"고 밝혔다.

이번 연구는 폐섬유화의 병태생리를 면역 관점에서 새롭게 설명하고, 치료 표적 발굴 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다.