[엠디저널 신영인 기자] 한국보건산업진흥원은 국내 연구진이 원인을 알 수 없는 고염증성 질환 환자의 증상 원인을 파악하고, 증상을 호전시킬 수 있는 맞춤형 약물치료제를 발견했다고 24일 밝혔다.
 
이번 연구는 보건복지부 질환극복기술개발사업(희귀질환 중개연구 센터) 및 미래창조과학부의 차세대유전체사업, 선도연구센터 사업 등 다부처의 지원을 받아 서울대병원 채종희-서동인 교수, 서울대의 최무림 교수팀, GIST 박성규 교수팀의 공동 연구로 수행되었다.
 
연구 결과는 의과학분야의 권위 있는 학술지 알러지 및 임상면역학 저널(Journal of Allergy and Clinical Immunology) 온라인판에 1월 2일 게재되었다.

본 연구는 유아기부터 원인을 알 수 없는 피부질환, 폐질환, 뇌혈관 질환을 포함한 고염증성 질환으로 고통 받고 있는 환자의 정확한 증상 원인을 파악하기 위해 진행되었다.

이들 질환은 이번 연구가 진행되기 전까지, 정확한 원인을 알지 못하여 증상 완화에 국한된 치료만 진행되었다.

염증성 희귀질환의 경우, 기존에 보고된 돌연변이 유전자와 관련된 유전적 문제를 찾아 병의 원인을 찾아내곤 하지만, 환자에 따라 관련된 유전적 문제를 찾지 못하는 경우도 있다. 또한, 부모 모두 정상적인 면역시스템을 가지고 있었으며, 부계와 모계 쪽 모두 환자와 같은 질환을 앓았던 유전질환의 가족력이 없는 경우도 있다.

연구에서는 가족력이 없는 환자에서 원인 불명 고염증성 질환의 원인을 찾아내기 위해 환자의 부모 및 환자의 전체 염기서열을 분석했다. 그 결과, 본 연구팀은 원인불명의 고염증성 질환의 원인이 STING이라는 단백질을 만드는 유전자의 염기치환 ‘TMEM173’ 이라는 것을 확인했다.

이 돌연변이 유전자는 병원균 감염이 없거나 약할 경우에도, STING이 필요이상으로 과도하게 면역반응을 유도하게 하는 성격을 가지고 있었다. 이번 연구는 돌연변이 유전자의 기능을 지속적으로 분석한 결과, 맞춤형 약물치료제(토파시티닙)를 찾았고, 약물 투입 후 환자의 증상이 호전되는 것도 확인했다.
 
연구팀은 이번 연구를 통해 "초극희귀 질환 환자의 증상 원인을 밝히고, 원인 기전에 근거한 약품 재창출 (Drug repurposing and repositioning) 전략을 통해 치료제를 제시함으로써 미래의 환자 맞춤형, 정밀의료를 통한 환자 치료모델을 제시한 좋은 사례를 도출한 점에서 연구 의의가 있다"고 전했다.

또한 "궁극적으로 원인불명의 면역질환 치료를 위한 치료전략 개발에 있어서 기반을 마련했다는 점과 실제 정밀 의학 (precision medicine)이 희귀질환 분야의 임상현장에서 어떻게 효율적으로 활용될 수 있는지를 보여주는 모델을 제시하고, 희귀질환 분야에서의 유전체 연구의 중요성 및 이에 이어지는 정밀의료의 구현이라는 가치에 한발 다가섰다는 점에서 큰 의미가 있다"고 설명했다.

◆ 그림설명

A. 극심한 원인불명 고염증성 증세를 보이는 환자 피부의 조직염색 사진
B. 환자가 8살 때 찍은 흉부 CT 사진 
C. 환자의 뇌 자기공명혈관조영술 (MRA)
D. 염증으로 인해 환자의 구멍난 코를 보여주는 CT사진
E. 환자의 가계도
F. TMEM173  유전자에 환자의 돌연변이가 새로 발생한 것을 염기서열 분석으로 보여준 결과
G. 돌연변이 부위가 종간에 잘 보존되어 있는 중요한 부위임을 보여주는 결과
H. STING 단백질에서 각각의 돌연변이의 위치를 보여주는 그림
I. STING의 단백질 구조에서 각각의 돌연변이의 위치를 보여주는 그림