인하대학교는 전태준 생명공학과 교수와 김선민 기계공학과 교수 공동연구팀이 암세포를 면역체계가 ‘외부 침입자’처럼 인식하게 만들어 공격하는 새로운 항암 면역 전략을 개발했다고 30일 밝혔다. 우리 몸의 면역세포는 세균이나 바이러스 같은 외부 침입자는 빠르게 공격하지만, 암세포는 정상세포와 비슷해 적으로 인식하지 못하는 경우가 많다. 연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 암세포 표면에 세균에서 유래한 물질을 붙여 면역세포가 암세포를 세균처럼 착각하도록 만드는 방법을 고안했다. 이 기술을 적용하자 대식세포 등 면역세포가 암세포를 적극적으로 공격하고 제거하는 반응이 크게 증가했다. 연구팀은 이 기술을 ‘뱀파이어(BAMPIRE, Bacteria-Associated Molecular Pattern-Induced Recognition Enhancement)’라고 이름 붙였다. 이는 세균 유래 분자 패턴을 이용해 면역세포의 암 인식 능력을 높인다는 의미를 담고 있다. 동물실험에서도 효과가 확인됐다. 대장암 모델에서는 이 기술만 단독으로 사용해도 종양 성장이 억제됐고, 기존 항암제인 독소루비신과 함께 투여했을 때는 치료 효과가 더욱 커졌다. 일부 실험 개체에서는 종양이 완전히 사라지는 ‘완전관해’가 나타났고 생존 기간도 기존 항암제만 사용한 경우보다 늘었다. 연구팀은 이번 기술이 특정 암에만 적용되는 것이 아니라 대장암과 삼중음성유방암 등 다양한 고형암에서 효과를 보여 여러 암 치료에 활용할 수 있는 플랫폼 기술로 발전할 가능성이 있다고 설명했다. 이번 연구 결과는 세계적인 국제학술지 시그널 트랜스덕션 앤드 타깃드 테라피(Signal Transduction and Targeted Therapy) 최신호에 게재됐다. 이 학술지는 2025년 학술지 영향력지수(JIF) 81.2를 기록하며 세계 학술지 상위권에 이름을 올린 저널이다. 전태준 교수는 “이번 기술은 면역세포를 직접 조작하지 않고도 암세포를 면역계의 공격 대상으로 바꿀 수 있다는 점에서 차세대 항암 면역치료의 새로운 가능성을 제시했다”고 말했다. 김선민 교수도 “향후 다양한 고형암 치료에 적용할 수 있는 범용 플랫폼 기술로 발전시켜 나갈 계획”이라고 밝혔다.

과거에는 지방간이나 간경변, 간암은 술을 많이 마시는 사람들에게나 발생하는 질환으로 생각됐다. 그렇지만 최근에는 술을 전혀 마시지 않는 사람들에게서도 간 관련 질환자가 늘고 있다. 특히 대사이상 지방간질환은 비만, 2형 당뇨 등과 함께 전 세계적으로 빠르게 증가하고 있는 만성 간질환이다. 일부 환자는 간세포 손상과 염증을 동반하는 대사이상 지방간염으로 진행하고 간섬유화, 간경변, 간암으로 이어지기도 한다. 이에 대사이상 지방간염 치료에 대한 관심도 높아지고 있는데 체중 조절, 대사 이상 개선, 간 내 지방 축적 및 염증 반응 조절에 초점을 맞추고 있다. 간섬유화는 간질환자의 생명과 직결되는 핵심 예후 인자임에도 불구하고 이미 진행된 간섬유화를 직접 억제하거나 되돌리는 치료 전략은 여전히 제한적이기 때문에 새로운 치료 표적을 찾는 것이 필요하다. 가톨릭대 은평성모병원, 서울성모병원 공동 연구팀은 대사이상 지방간염 간섬유화 과정에서 THBS1이라는 단백질이 우리 몸의 결합 조직을 구성하는 가장 흔한 섬유아세포와 면역세포인 대식세포 간 상호작용을 매개하고 섬유 염증성 미세환경을 조절한다는 사실을 확인했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘당뇨 및 대사 저널’ 6월 10일 자에 게재됐다. 연구팀은 간섬유화가 단순히 하나의 세포가 활성화돼 생기는 문제가 아니라 간의 서로 다른 세포들이 병적 환경을 조성하며 악순환을 만들기 때문이라는 점에 주목했다. 연구팀은 대사이상 지방간질환 환자의 간 조직과 혈청을 분석한 결과 간이 손상될 때 THBS1 단백질이 섬유아세포뿐만 아니라 염증을 일으키는 대식세포에서도 동시에 급증한다는 사실을 발견했다. 이 단백질이 두 세포 사이를 연결하는 다리 역할을 하면서 서로 악영향을 주고받도록 유도하고 간이 딱딱하게 굳는 섬유화와 염증 반응을 촉진했다. 이런 증상은 대사이상 지방간염을 일으킨 생쥐에게서도 똑같이 관찰됐다. 연구팀은 THBS1 단백질 신호를 차단하는 치료 약물인 닌테다닙, LSKL 펩타이드를 투여하는 실험을 한 결과 두 세포 간의 악순환 고리가 끊어져 간섬유화와 콜라겐 축적이 눈에 띄게 감소하고 대식세포의 염증 반응도 함께 완화되는 것이 확인됐다. THBS1 단백질 하나만 억제해도 간의 섬유화와 염증을 동시에 잡을 수 있다는 치료 가능성을 입증한 것이다. 연구팀 관계자는 “이번 연구는 대사이상 지방간염 간섬유화가 섬유아세포와 대식세포의 상호작용을 매개로 악화된다는 사실을 밝혀냄으로써 질환의 병리 기전을 이해하는 데 중요한 기초 자료가 될 뿐만 아니라 THBS1을 표적으로 하는 새로운 항섬유화 치료 전략 개발에 활용할 수 있음을 보여준다”고 밝혔다.

국가대표 쇼트트랙 선수 출신 곽윤기가 문신 제거의 고통을 털어놓으며 “문신은 절대 하지 말라”고 경고했다. 곽윤기는 지난 4일 “어렸을 때는 문신이 멋있다고 생각했지만 지금은 3년째 지우고 있다”며 “문신은 금방 새기지만 지우는 데는 훨씬 오랜 시간이 걸린다”고 밝혔다. 그는 “마취크림을 발라도 정말 아프고, 살이 타는 느낌이 난다”며 “더위를 많이 타서 긴팔만 입게 되는 생활도 불편했다”고 전했다. 그러면서 “본연의 피부가 가장 멋있다”고 강조했다. 곽윤기의 말처럼 문신은 ‘하는 것’보다 ‘지우는 것’이 훨씬 어렵다. 이유는 피부 구조와 면역 반응에 있다. 피부는 표피와 진피로 나뉘는데, 문신 잉크는 세포가 교체되는 표피가 아닌 진피층 깊숙이 주입된다. 진피는 재생이 거의 이뤄지지 않는 층이어서 색소가 자연스럽게 사라지지 않는다. 여기에 면역세포도 영향을 미친다. 인체의 대식세포는 잉크를 이물질로 인식해 제거하려 하지만, 입자가 커 완전히 분해하지 못한 채 피부 속에 머문다. 일부 색소는 세포에 의해 캡슐화돼 사실상 반영구적으로 남는다. 문신 제거는 주로 레이저 시술로 이뤄진다. 레이저로 색소를 잘게 부수면 그제야 면역세포가 이를 조금씩 배출하지만, 색소 양이 많거나 깊을수록 수년이 걸릴 수 있다. 특히 흰색이나 노란색 계열은 레이저 반응이 낮아 제거가 더 어렵다. 문신은 단순 미용 시술로 여겨지지만 건강 위험도 적지 않다. 대한피부과학회에 따르면 문신은 피부 장벽을 손상시키는 침습 행위로 감염, 알레르기, 색소 이상 반응 등을 유발할 수 있다. 심한 경우 혈액매개 감염이나 면역질환, 시력 손상으로 이어진 사례도 보고됐다. 잉크 성분 역시 문제로 지적된다. 일부 문신 잉크에서는 납·카드뮴·니켈 등 중금속과 발암 가능 물질이 검출되며, 체내로 이동해 림프절 등에 축적될 수 있다. 레이저 시술 과정에서 분해되며 독성이 더 강한 물질로 변할 가능성도 있다. 실제로 덴마크 남부대학교 연구팀이 쌍둥이 2367명을 분석한 결과, 문신을 한 사람은 그렇지 않은 사람보다 피부암 발병 위험이 최대 4배 높았다. 문신 면적이 손바닥보다 큰 경우 림프종 발병 위험도 2배 이상 증가한 것으로 나타났다. 해당 연구는 2025년 1월 국제 학술지 ‘BMC 공중보건’에 게재됐다. 국내에서 문신이나 반영구화장 시술을 받은 사람은 이미 1300만명을 넘어섰다. 다만 시술의 상당수가 의료기관이 아닌 곳에서 이뤄지고 있어 위생·안전 관리가 미흡하다는 비판이 이어지고 있다. 이에 따라 2025년 통과된 ‘문신사법’은 2년 유예 기간을 거쳐 2027년 시행될 예정이다. 문신은 새기는 순간보다 지우는 과정이 훨씬 길고 고통스럽다. 전문가들은 시술 전 충분한 정보 확인과 신중한 판단이 필요하다고 강조한다.

영국의 30대 여성이 모유가 초록색으로 변하는 독특한 경험을 한 뒤 자신의 사례를 공개했다. 더 미러 등 현지 언론의 11일(현지시간) 보도에 따르면, 두 아이의 엄마인 티아 도일(31)은 어느 날 극심한 복통으로 잠에서 깬 뒤 구토와 설사 증상을 보였다. 당시에는 음식을 잘못 먹고 배탈이 났다고 생각했지만 몇 분 뒤 기도가 막히면서 바닥에 쓰러져 의식을 잃었다. 병원으로 이송된 도일은 의료진으로부터 아나필락시스(매우 과도하고 격렬한 알레르기 반응)라고 진단받았다. 그는 “평소 어떤 알레르기도 없었는데 아나필락시스라는 진단을 받고 의아했다”면서 정확한 진단을 위해 정밀 검사를 받았다. 그 결과 도일은 비만세포 활성화 증후군을 겪고 있는 것으로 확인됐다. 비만세포 활성화 증후군(MCAS)이란 면역세포 중 하나인 비만세포가 과도하게 활성화돼 히스타민 등 염증 물질을 지나치게 분비하는 질환이다. 두드러기나 피부 가려움, 호흡곤란 등 알레르기와 비슷한 증상이 반복적으로 나타나는 것이 특징이다. 이 증후군은 특정한 알레르기 요인이 없이도 알레르기 반응이 극심하게 활성화되는 희귀 질환으로 알려져 있다. 치료는 항히스타민제와 에피네프린, 비만세포 안정제 등 약물을 사용한다. 도일은 병원에 입원해 비만세포 활성화 증후군 치료를 받고 퇴원한 뒤 모유 수유를 하던 중 초록색을 띠는 모유가 나오는 기이한 경험도 했다. 이와 관련해 의료진은 “신체가 질병이나 염증에 대응하는 과정에서 면역글로불린과 백혈구 등 면역 관련 세포가 증가하면 모유가 초록색으로 보일 수 있다. 몸 상태가 회복되면 모유 색깔도 기존대로 돌아간다”고 설명했다. 실제로 백혈구와 대식세포 등에는 효소와 색소 성분이 있어 모유가 녹색 또는 황록색으로 보일 수 있다. 또 감염 상태에서는 면역글로불린 농도가 증가해 모유 성분 구성이 변하고 색이 진해지거나 변색 될 가능성도 있다. 모유에 고름처럼 탁한 덩어리가 있거나 심한 악취가 날 경우 아기에게 먹이지 않아야 하지만, 일반적으로 색깔만 변한 경우라면 아기에게 먹여도 큰 문제가 되지 않는다고 알려져 있다.

고령화 사회가 되면서 많은 사람은 건강하게 오래 사는 무병장수를 꿈꾼다. 이를 위해 건강한 음식과 건강보조식품 등을 찾는다. 과학계와 의학계에서도 건강한 삶을 위한 다양한 방법을 연구하고 있다. 이런 상황에서 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린(TCD) 생화학·면역학과, 기계·공정·의생명 공학과 공동 연구팀은 신체 면역계의 핵심 구성 중 하나인 대식세포를 전기적으로 자극하면, 면역계가 재프로그래밍해 염증이 줄고 질병과 손상에서 더 빠르고 효과적으로 치유될 수 있다고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠 물질과학’ (Cell Reports Physical Science) 9월 3일 자에 실렸다. 대식세포는 혈액 내 단핵구 형태로 존재하는 선천 면역을 담당하는 핵심 세포다. 대식세포는 몸 속에서 세균과 바이러스를 탐지하고, 다른 면역세포를 자극해 죽거나 손상된 세포를 처리한다. 그러나, 대식세포는 체내 국소 염증을 촉발하기도 하고, 통제가 쉽지 않아 더 심한 손상을 일으킬 수 있다. 그러나, 연구팀은 면역계가 인체 손상을 복구하는 데 필수적이고, 대식세포가 감염과 싸우고 조직 수복을 이끄는 데 중심적 역할을 한다는 점에 주목했다. 연구팀은 아일랜드 혈액원과 세인트 제임스 병원을 통해 건강한 공여자의 혈액에서 인간 대식세포를 분리한 뒤, 맞춤형 바이오리액터로 전류를 가해 대식세포를 자극하고 어떤 변화가 일어나는지 측정했다. 그 결과, 미세 전기 자극이 대식세포를 항염증 상태로 전환해 더 빠른 조직 수복을 돕고, 염증성 신호 활동이 감소하며, 신생혈관 형성을 촉진하는 유전자 발현을 증가하고, 상처 부위로 줄기세포 유입을 증가하는 것으로 나타났다. 질병에서 더 빠르고 효과적 치유를 유도하고, 과도한 염증으로 인해 바람직하지 않은 부작용을 줄이기 위해 대식세포를 재프로그래밍하는 방법으로 전기 자극이 상처 치유 동안 다양한 세포 행동을 조절할 수 있음을 보여주는 결과로 연구팀은 설명했다. 아이슬링 던 교수(분자 면역학)는 “이번 연구 결과는 추가 연구가 필요하지만, 잠재적으로 강력한 새로운 치료 옵션이 될 수 있을 것”이라며 “염증세포에 보다 정밀하고 지속적인 효과를 내기 위한 고도화된 전기 자극 방법을 탐색하고 전기장을 전달하는 새로운 소재와 방식을 찾을 것”이라고 말했다.

백옥잠(하얀 고치를 짓는 누에 품종)으로 만든 홍잠이 암세포를 억제하는 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 농촌진흥청과 한림대학교 연구팀은은 12일 홍잠과 홍잠 추출물 모두에서 대식세포(선천 면역을 담당하는 주요 세포)와 자연살해세포(암세포나 바이러스 감염 세포 등 비정상 세포를 스스로 감지하고 죽이는 선천 면역 세포) 증식을 촉진하고, 암세포를 인식해 제거하는 면역 작용을 증진하는 것을 확인했다고 밝혔다. 연구 결과 홍잠 추출물은 자연살해세포(NK92) 증식을 7% 촉진하는 것으로 나타났다. 또 뇌종양, 혈액암, 췌장암 세포를 제거하는 능력도 높아지는 것으로 확인됐다. 특히 뇌종양 암세포(교모세포종)를 제거하는 능력은 3배 이상 높아진 것으로 분석됐다. 면역력이 낮아진 실험 쥐에게 홍잠을 먹인 결과 면역에 관여하는 비장의 B 림프구 기능이 촉진돼 혈액 내 면역 단백질량이 1.5배 늘었다. T 림프구와 자연살해세포도 증식시켜 암세포를 탐지해 제거하는 능력도 1.3배 증가한 것으로 나타났다. 홍잠 추출물은 대식세포의 생존 기간을 늘려주고, 염증반응을 악화시키는 산화질소(NO) 생성과 염증성 사이토카인 분비를 억제하는 것도 확인했다. 이를 통해 미생물과 바이러스를 탐색해 제거하는 식세포 작용과 음세포 작용을 각각 20배, 5배 이상 촉진했다. 홍잠은 완전히 자라 몸속에 견사 단백질이 가득 찬 누에를 수증기로 쪄 동결건조 후 가공해 만든다. 아미노산, 오메가3, 지방산, 폴리페놀 등 다양한 유용성분을 함유하고 있어 건강식품으로 주목받는다. 농진청은 이번 연구 결과를 특허 출원하고 임상 시험과 함께 홍잠 원료 표준화, 자동화 대량생산 체계 등 기반 연구도 확대해 나갈 계획이다.

혈액 부족 사태가 전 지구적인 문제로 떠오르고 있다. 미국 워싱턴대 조사 결과에 따르면 2019년 기준 전 세계 196개국 가운데 119개국이 혈액 부족 현상을 겪고 있다. 혈액 부족에 따른 출혈성 쇼크로 사망하는 사람도 연 200만명에 달한다. 급속한 고령화로 헌혈 인구는 줄어든 반면 수혈 수요는 늘었기 때문이다. 수요 대비 공급 혈액량 감소로 사회적 문제가 야기되자 세계 각국은 ‘혈액 주권’ 수호를 위한 인공혈액 개발에 공을 들이고 있다. 특히 전 세계적으로 보기 드문 저출생과 고령화 현상이 진행 중인 한국은 혈액 수급 해결이 그 어느 나라보다 시급한 상황이다. 하지만 인공혈액의 안전성 확보를 위해서는 생체 적합도를 높이는 기술이 관건이다. 그간 미국과 일본에서 관련 기술을 개발하려는 시도가 계속됐으나 번번이 한계에 부딪혔다. 그런데 최근 한국 과학자들이 ‘숨 쉬는 피 공장’이 되어줄 JAK3 넉아웃 미니돼지 생산에 세계 최초로 성공했다. 살아있는 ‘생체 재생 공장’ 미니돼지 개발인간 혈액, 미니돼지 생체 내에서 재생 한국생명공학연구원은 김선욱 박사 연구팀이 유전자 편집과 형질전환 기술을 이용해 안전한 혈액 공급을 위한 면역 결핍 미니돼지를 개발했다고 29일 밝혔다. 미니돼지는 체격이 큰 중대형 실험동물(중대동물)로, 혈액량이 많고 생리학적 특징이 인간과 유사해 인간의 혈액을 재생시키기 위한 최적의 동물로 평가된다. 미니돼지에 인간 세포와 같은 외부 세포를 이식해 재생을 유도하려면 일단 ‘거부반응’을 일으키지 않도록 ‘면역결핍 상태’로 만들어야 한다. 지난 10여년간 미국과 일본 등에서 인간의 유전질환인 ‘중증복합면역결핍’(SCID)의 원인 유전자 결손을 통해 면역결핍 미니돼지를 개발하려는 연구가 시도됐지만, 림프구(면역세포) 결핍 표현형만 보이는 단순 SCID 모델에 그쳐 한계가 있었다. SCID는 T세포나 B세포, NK세포 등 림프구의 기능 이상으로 인해 감염에 무방비 상태가 되는 유전적 장애로, JAK3(주로 백혈구 등 면역세포에서 발현되는 티로신 키나아제) 등 12개 이상의 유전자 돌연변이에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. “최초로 JAK3 유전자 제거한 중증복합면역결핍 모델 생산” 연구팀은 유전체 교정 기술인 ‘크리스퍼 카스9 유전자가위’(CRISPR-Cas9)를 활용, 미니돼지 최초로 JAK3 유전자를 결손 시킨 녹아웃(Knock-Out·제거) SCID 모델을 생산하는 데 성공했다. 기존 미니돼지와 달리 림프구 결핍은 물론 단핵구 감소·대식세포(외부 병원체를 잡아먹는 면역세포) 기능 저하와 같은 골수종 세포의 이상과 흉선 결손, 장 면역 손상 등 광범위하게 고도화된 면역결핍 특성을 나타냈다. SCID와 같은 희귀 난치질환 치료는 물론 고도의 면역결핍을 통해 세포·조직의 인간화가 가능한 생체 재생공장으로서의 미니돼지 모델 가능성을 제시했다. 연구팀을 이끈 김선욱 박사는 “사람의 혈액을 중대 동물의 생체 내에서 재생시키는 인공혈액 개발에 기여할 것”이라며 “면역결핍 미니돼지를 안정적으로 유지관리하고 활용할 수 있는 인프라 구축 등 후속 연구를 진행할 계획”이라고 말했다. 한국 연구팀이 개발한 미니돼지가 살아있는 피 공장으로서 전 세계적 혈액 공급 부족 사태를 해결할 수 있을지 주목된다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘저널 오브 어드밴스드 리서치’(Journal of Advanced Research) 지난달 23일 자 온라인판에 실렸다.

생후 6개월 이상 모유를 먹은 아이들은 그렇지 않은 경우에 비해 발달 장애 확률이 크게 낮았다는 연구 결과가 나왔다. 이스라엘 KI 연구소 인발 골드슈타인 박사팀은 지난 25일 미국의학협회 저널 JAMA 네트워크 오픈(JAMA Network Open)을 통해 어린이 57만여명의 모유 수유 기록과 아동 발달 검사 데이터를 분석한 결과 모유 수유 및 수유 기간이 운동 발달과 언어 및 사회적 발달에 영향을 미친다는 것을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 2014년 1월에서 2020년 12월 사이 임신 35주 이상에서 태어난 건강한 아기 57만 532명(남아 비율 51.2%)의 모유 수유 여부 및 수유 기간과 2~3세 때 한 번 이상 실시한 발달 검사 결과를 토대로 모유 수유와 발달 지표 간 연관성을 분석했다. 그 결과 6개월 이상 모유만 먹은 어린이는 신경 발달 장애를 진단 받을 확률이 27% 낮은 것으로 나타났다. 신경 발달 장애에는 자폐 스펙트럼 장애, 주의력결핍과잉행동장애, 뇌성마비 등이 포함됐다. 또 6개월 이상 모유 수유를 한 어린이의 언어 및 사회적 발달 지연 위험이 모유 수유 기간이 6개월 미만인 경우보다 18% 낮았다. 모유와 분유를 병행한 어린이도 발달 지연 위험이 14% 감소했다. 특히 같은 부모에서 난 형제자매 사이에서도 모유 수유 기간에 따라 차이가 나타났다. 모유 수유 기간이 다른 3만 7704쌍의 형제자매를 비교한 결과 최소 6개월 이상 모유 수유를 한 어린이는 모유 수유를 하지 않았거나 수유 기간이 6개월 미만인 형제자매보다 신경 발달 장애 진단 위험은 27% 적었고 발달 지표의 지연 위험은 9% 낮은 것으로 분석됐다. 연구팀은 “이 연구는 완전 모유 수유 또는 장기간 모유 수유가 발달 지연이나 언어 및 사회적 발달 장애 위험을 낮추는 것과 관련이 있음을 보여준다”며 “이 연구 결과가 모유 수유를 통해 아기의 초기 발달을 촉진하는 데 기여할 수 있을 것”이라고 전했다. 질병관리청 국가건강정보포털에 따르면 모유는 아기에게 가장 적합하게 설계된 자연적인 영양 공급원이다. 모유는 고농도의 항균 및 항바이러스 항체와 다양한 방어 인자를 포함하고 있어 아기를 위장관 감염 등으로부터 보호한다. 모유는 아기 성장과 에너지 공급에 필요한 단백질, 당질, 지방을 제공하며 항체와 면역인자, 효소, 백혈구 등 면역체계 강화 성분도 풍부하다. 모유를 통해 산모의 살아있는 상피세포, 대식세포, 중성 백혈구, 림프구가 아기에게 전달되며 이 세포들은 아기의 장에서 항체를 생성하고 면역을 강화하는 역할을 한다. 이 밖에 모유는 아기에게 △소아 당뇨 예방 효과 △설사, 호흡기 질환, 중이염 등 질병에 대한 위험 하락 △충치 발생 및 치아 배열 문제 감소 △엄마와의 유대관계 형성을 통한 정서 및 사회성 발달 등의 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 엄마도 모유 수유의 장점을 누릴 수 있다. 아기가 젖을 빨면 옥시토신이 분비돼 자궁 수축을 도와 산후출혈을 예방할 수 있다. 유방암과 난소암, 산후 우울증의 위험을 줄이는 데에도 도움이 되며 산후 비만을 예방할 수 있는 효과도 있는 것으로 알려졌다. 세계보건기구(WHO)는 생후 6개월간 완전 모유 슈유를 권장하고, 이후에는 적절한 이유식을 병행하면서 생후 24개월까지 모유 수유를 지속할 것을 권고하고 있다.

홍역과 볼거리, 풍진을 동시에 예방할 수 있는 MMR 백신은 생후 12~15개월에 한 번, 4~6세에 한 번 더 맞으면 평생 세 종류의 바이러스에 대해서는 예방 효과를 얻는다. 그렇지만, 코로나19 때도 그랬고 매년 가을에는 독감 백신을 새로 접종해야 한다. 어떤 백신은 반영구적으로 인체가 항체를 생성하지만, 어떤 백신은 1년도 못 가기도 한다. 과학자들은 이렇게 백신 항체 형성 기간이 다른 이유에 관해 오랫동안 연구했지만, 뾰족한 답을 얻지는 못했다. 미국, 벨기에, 브라질 공동 연구팀은 백신 지속 시간의 차이는 부분적으로 혈액 응고에 관여하는 거핵세포(megakaryocytes)에 좌우된다는 사실을 확인했다고 10일 밝혔다. 이 연구에는 미국 스탠퍼드대 의대, 신시내티 아동병원, 신시내티대 의대, 캘리포니아 샌디에이고(UCSD), 잭슨 게놈 의학 연구소, 식품의약국(FDA), 마운트 시나이 아이칸의대, 국립 영장류 연구센터, 에모리대 의대, 국립보건원(NIH) 인간 면역 연구센터(CHI), NIH 알레르기·감염병 연구소(NIAID), 뉴욕대 의대, 다국적 제약사 글락소스미스클라인(GSK), 브라질 알베르트 아인슈타인 이스라엘 병원 연구자들이 참여했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 면역학’ 1월 2일 자에 실렸다. 연구팀은 처음에는 항원에 대한 면역 반응을 향상하지만, 그 자체로는 면역 반응을 유도하지 않는 화학 혼합물인 보조제와 함께 투여한 실험용 H5N1 조류 인플루엔자 백신을 실험했다. 연구팀은 조류 인플루엔자 백신을 보조제와 함께 2회 접종하거나 보조제 없이 2회 접종한 건강한 50명을 추적 관찰했다. 연구팀은 백신 접종 후 100일 동안 12개 시점에 각 지원자의 혈액 표본을 수집하고, 유전자, 단백질, 항체를 정밀 분석했다. 그다음 인공지능 머신러닝 기술을 활용해 패턴을 찾았다. 연구팀은 대표적인 면역세포인 대식세포가 백신 지속성에 영향을 주는지 확인하기 위해 쥐에게 조류 인플루엔자 백신과 대식세포의 수를 증가시키는 트롬보포에틴이라는 물질을 동시에 투여했다. 트롬보포에틴은 두 달 후 조류 인플루엔자 항체 수치를 6배나 증가시킨 것이 관찰됐다. 그 결과, 활성화된 거핵세포는 항체를 만드는 골수 세포 형성에 핵심적인 역할을 하는 것으로 확인됐다. 거핵세포가 골수에서 혈장 세포의 생존을 촉진하는 환경을 만든다는 설명이다. 연구팀은 이 결과가 다른 백신 유형에도 적용되는지 살펴보기 위해, 계절성 독감, 황열병, 코로나19 등 7종의 백신에 대한 244명의 항체 반응 데이터를 정밀 조사했다. 그 결과, 거핵세포의 활성화 징후인 혈소판 RNA 분자가 더 오래 지속되는 백신의 항체 생산과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 바리 풀렌드란 스탠포드대 교수(미생물학·면역학)는 “어떤 백신은 면역이 평생 지속되고, 다른 백신은 그렇지 않은지에 대한 질문은 면역학 분야에서 큰 미스터리 중 하나였다”며 “이번 연구는 백신 접종 후 며칠 이내에 유도되는 혈액의 분자적 신호로 백신 면역력의 지속 기간을 예측할 수 있다는 것이 핵심”이라고 말했다. 풀렌드란 교수는 “백신 접종 후 혈액 내에서 유전자 발현 수준을 측정하는 간단한 PCR 분석법을 개발할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

나이가 들면 뇌도 늙는다. 뇌의 노화는 기능 퇴화를 가져와 학습 능력과 단기 기억력이 떨어지고 반응 시간, 수행 능력이 느려지는 등 각종 정신 기능이 위축된다. 이와 함께 섬망, 우울증, 성격과 감정 변화, 치매, 알츠하이머, 파킨슨, 뇌졸중 등 뇌 질환도 발생하기 쉽다. 그러나 이런 질병과 증상을 일으키는 뇌 노화가 어떤 과정으로 발생하는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 미국 시애틀 앨런뇌과학연구소 연구팀은 나이가 들수록 유전자 발현이 크게 변화하는 수십 개의 특정 세포 유형을 발견했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 1월 2일자에 실렸다. 연구팀은 단일 세포 RNA 시퀀싱 기술과 미국 국립보건원(NIH)의 ‘뇌 이니셔티브’ 프로젝트를 통해 개발된 고급 뇌 맵핑 도구를 이용해 생후 2개월 된 어린 생쥐와 사람으로 치면 중년 이후에 해당하는 생후 18개월 된 늙은 생쥐의 뇌세포 120만 개 이상을 16개의 뇌 영역으로 나눠 분석했다. 단일 세포 RNA 시퀀싱은 유전자, 조직에 집중하던 기존 연구 방식에서 벗어나 생명체의 모든 정보를 한 번에 읽어 들이고 통합적으로 분석할 수 있게 하는 기법이다. 생쥐의 뇌는 구조, 기능, 유전자 및 세포 유형 측면에서 사람의 뇌와 유사점이 많은 것으로 알려져 있다. 연구 결과, 노화로 인해 유전자 발현이 크게 변하는 뇌 속 특정 세포 유형을 발견했다. 특히 노화에 영향을 받는 미세아교세포들을 많이 찾아냈다. 미세아교세포는 뇌 속에 존재하는 면역세포로, 그중 백질 연관 미세아교세포는 백질에 존재하는 수초 찌꺼기를 제거하는 역할을 한다. 나이가 들면서 이 세포의 분포가 늘어나는 동시에 백질 내 수초 찌꺼기도 많아진다. 문제는 나이가 들수록 미세아교세포의 포식 기능이 저하돼 찌꺼기를 분해하지 못하게 되면서 뇌 백질 손상으로 이어지는 경우가 많다는 것이다. 연구팀은 경계 관련 대식세포(BAMs), 희소돌기아교세포, 에너지 항상성을 조절하는 탄세포(tanycytes), 상의세포(ependymal cell) 등도 노화에 상당한 영향을 끼친다는 점을 확인했다. 또 노화된 뇌에서는 염증 관련 유전자의 활성도가 증가하지만 신경세포 구조와 기능을 유지하는 유전자는 줄어드는 것을 발견했다. 이와 함께 뇌 시상하부에서 신경세포 기능의 감소와 염증 증가가 동시에 나타나는 특정 부위, 즉 뇌의 노화 관련 ‘핫스폿’을 찾아냈다. 음식 섭취, 에너지 항상성, 신진대사, 인체가 영양분을 사용하는 방식에 관여하는 것으로 알려진 시상하부와 제3뇌실 근처에 있는 탄세포, 시상하부 주변 신경세포가 뇌의 노화에 핵심적 역할을 하는 것을 확인했다. 이는 식습관, 생활 습관과 뇌 노화, 노화 관련 뇌 질환이 밀접한 관계가 있다는 것을 보여 준다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 보실리카 타시치 박사(분자 유전학)는 “노화는 알츠하이머와 여러 치명적 뇌 질환의 핵심 요인”이라며 “이번 연구는 어떤 뇌세포가 노화에 가장 큰 영향을 받는지를 보여 준다”고 말했다. 또 “이번 연구로 작성한 뇌 질환 지도는 노화가 뇌에 미치는 구체적 영향을 파악할 수 있게 할 뿐만 아니라 노화 관련 뇌 질환에 대한 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

신약 개발 벤처기업 지엔티파마는 플랫폼 신약으로 개발하고 있는 ‘크리스데살라진’의 자가면역질환 치료용 조성물 및 방법에 대한 국내 특허 등록이 결정됐다고 25일 밝혔다. 자가면역질환은 면역계의 오작동으로 정상적인 세포, 조직, 기관을 공격해 인체의 기능을 약화하고 생명을 위협하는 심각한 질환이다. 치료제로 스테로이드, 비스테로이드성 소염제, 면역 억제제, 진통제 등이 사용되고 있지만 증상 완화에 그칠 뿐만 아니라 장기 복용 시 면역계, 소화기계, 심혈관계 등에 여러 부작용을 유발할 수 있다. 반면 mPGES-1을 억제해 염증 인자인 PGE₂ 생성을 차단하는 크리스데살라진은 장기 복용 시에도 심각한 부작용이 나타나지 않는다. 또 강력한 항산화 작용을 보유하고 있어 자가면역질환에서 나타나는 세포 및 조직 손상을 막을 가능성이 있다. 지엔티파마 연구진과 서울대학교 수의과대학 윤화영 교수팀은 크리스데살라진이 전신성 홍반성 루푸스와 다발성 경화증 동물모델에서 효과가 있는지 확인했다. 연구 결과 과도한 면역반응에 의해 비정상적으로 증가한 비장 크기와 염증성 사이토카인이 크리스데살라진 투약 후 유의적으로 감소했고, 자가면역반응에 관여하는 조절 T 세포와 대식세포의 균형이 조절된 것으로 나타났다. 지엔티파마 애니멀 헬스 사업본부 이진환 본부장은 “크리스데살라진을 주성분으로 하는 ‘제다큐어’는 2021년 반려견 인지기능장애증후군 치료제로 출시돼 현재 1900여개 동물병원에서 처방되며 약효와 안전성이 검증되고 있다”며 “자가면역질환에서의 약효 검증으로 적응증이 계속해서 확장되고 있는 만큼 제다큐어가 동물용의약품 시장에서 블록버스터 신약이 될 것으로 전망한다”고 말했다. 이번 특허 등록 결정으로 크리스데살라진의 적응증은 알츠하이머병과 루게릭병 등 퇴행성 뇌질환, COPD와 천식 등 호흡기질환에 이어 전신성 홍반성 루푸스와 다발성 경화증 등 자가면역질환으로 확장됐다. 곽병주 지엔티파마 대표는 “크리스데살라진은 노인을 포함한 건강한 성인 72명을 대상으로 완료한 임상 1상에서 안전성이 검증됨에 따라 연내에 인지기능장애와 일상활동장애가 있는 중증 알츠하이머병 환자를 대상으로 임상 2상을 진행할 예정”이라면서 “정밀 임상시험을 신속히 진행해 2030년까지 글로벌 시장에 진출하겠다”고 말했다.

포스텍 연구진이 비만으로 인한 염증과 대사기능 저하의 원인을 세포단위에서 찾아냈다. 포스텍은 김종경 생명과학과 교수·통합과정 정유진 씨 연구팀이 이윤희 서울대 약대 교수·최철준 씨, 현영민 연세대 의대 교수·박경민 씨, 미국 웨인 주립대(WSU) 그라네만 교수팀, 정영석 부산대 약대 교수팀과의 공동 연구를 통해 비만으로 인한 조직 내 염증과 대사기능 이상을 조절하는 메커니즘을 규명했다고 24일 밝혔다. 이번 연구성과는 최근 국제 학술지 중 하나인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 게재됐다. 비만은 전 세계적으로 빠르게 증가하고 있는 질환 중 하나로 당뇨와 고혈압, 동맥경화 등 여러 대사질환의 주요 원인으로 꾸준하게 지목되고 있다. 영양분을 과다하게 섭취하는 경우 지방조직 안으로 다양한 종류의 대식세포가 유입되는데, 조직 내 사멸한 세포를 제거하며, 조직 항상성을 유지하는 대식세포도 있지만 염증반응을 유발하는 염증성 대식세포도 존재한다. 비만 환자의 경우 염증성 대식세포가 빠르게 증가해 염증반응과 대사기능에 심각한 문제가 발생한다. 연구팀은 동물실험과 단일핵 전사체 분석, 생체 이미징 등을 활용해 염증을 일으키는 대식세포에서 선택적으로 발현되는 단백질인 ‘TM4SF19’를 분석했다. 실험 결과, 고지방식이를 한 동물 모델의 지방조직에서 TM4SF19가 증가했다. 연구팀은 이 단백질이 각종 가수분해 효소를 포함하고 있는 리소좀(lysosome)의 펌프(V-ATPase)를 막아 리소좀의 pH 조절에 관여해 대식세포가 수명을 다한 지방세포를 제거하는 포식 메커니즘이 제한된다는 사실을 처음으로 밝혔다. 반대로 TM4SF19가 없는 대식세포의 경우 사멸한 지방세포를 훨씬 더 잘 제거해 고지방식이로 인한 체중증가를 막고, 조직 염증반응과 인슐린 저항성이 감소해 대사기능 장애가 개선됐음을 확인했다.이번 연구는 염증성 대식세포에서 발현되는 TM4SF19이 비만으로 인한 염증을 해소하고, 대사 장애를 개선하는 데 중요한 열쇠임을 밝혔다는 점에서 큰 의의가 있다. 김종경 교수는 “이번 연구는 비만을 비롯한 대사질환 치료에 새로운 전망을 제시할 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구는 한국연구재단 한우물파기기초연구사업, 기초의과학분야 선도연구센터사업, 바이오연구소재 활용기반조성사업, 대학중점연구소지원사업, 기초연구실 후속연구사업, 국가마우스표현형 분석기반구축사업과 고려대학교 의료원, 미국 국립보건원의 지원을 받아 수행됐다.

지난 19일은 눈이 비가 돼 내리고, 얼음이 녹아 물이 된다는 24절기 중 ‘우수’였다. 우수가 지나 경칩이 가까워지면 바람 끝에서도 포근함이 느껴진다. 날이 풀리면서 많은 사람이 운동에 나선다. 운동과 함께 근육을 만들기 위해 고단백질 식품을 섭취하는 경우가 많다. 그러나, 고단백식품을 많이 먹으면 심혈관 질환 발생 가능성이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 미국 피츠버그대 의대, 세인트루이스 워싱턴대 의대, 존 코크란 VA 의료센터, 미주리대 의대, 루이지애나 주립대 보건 과학 센터, 캐나다 토론토대 공동 연구팀은 권장 단백질 섭취량을 초과한 고단백 식단을 오래 이어간다면 체내 아미노산 류신이 증가하면 죽상동맥경화증이 생길 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 2월 20일 자에 실렸다. 단백질은 탄수화물, 지방과 함께 필수 영양소다. 서구 사회 사람들은 평균적으로 일일 권장량보다 약 33% 정도 더 많은 단백질을 섭취한다. 최근 한국 사회에서도 식단의 서구화로 단백질 섭취량이 늘어나는 추세다. 게다가 몸매 만들기를 위해 단백질만 섭취하는 경우도 적지 않다. 앞선 여러 연구에서 수행한 동물 실험을 보면 단백질 과잉 섭취는 동맥경화를 비롯한 심혈관 질환과 밀접한 관련이 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 체질량 지수(BMI)가 과체중으로 분류된 23명의 성인 남녀를 대상으로 단백질 섭취량에 따른 혈액 내 아미노산 수치를 분석했다. 14명에게는 500kcal 식사를 두 번 제공했다. 처음에는 단백질 함량을 높이고, 다음에는 단백질 함량이 낮춘 식사를 하도록 했다. 9명에게는 한 끼 기준인 450kcal 표준 식사를 두 차례에 제공하면서 한 번은 16g의 단백질, 다음에는 25g의 단백질을 함께 섭취하도록 했다. 연구팀은 각각 식사 전후와 식사 후 1시간, 3시간 뒤 혈액검사를 했다. 그 결과, 한 끼에 25g을 초과하는 단백질을 섭취하면, 순환계에서 아미노산 류신의 수치가 증가해 대식세포와 단핵구에 영향을 미친다는 사실을 확인했다. 생쥐 실험과 세포 실험에서도 권장 섭취량의 22%를 초과한 단백질을 섭취하면 체내 류신 수치가 증가해 면역 세포에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 단백질 과다 섭취는 죽은 세포나 기능을 상실한 세포를 제거하는 대식세포에 악영향을 미쳐 혈관 벽에 죽은 세포들이 쌓이고 시간이 지나면서 굳어져 죽상경화증이 악화할 수 있다는 설명이다. 연구팀에 따르면 이런 현상은 식물 단백질에서는 나타나지 않았으며, 동물 단백질에서 주로 나타났다. 연구를 이끈 바박 라자니 세인트루이스 워싱턴대 의대 교수는 “이번 연구는 근육량을 늘리기 위해서 맹목적으로 단백질 섭취를 늘리는 것은 문제라는 것을 보여준다”라면서 “특히 심장 질환이나 혈관 장애 위험이 있는 사람들에게는 식단 전체를 살펴보고 균형 잡힌 식사를 하는 것이 중요하다”라고 말했다.

신약 개발 벤처기업인 지엔티파마는 알츠하이머 치매와 루게릭병 등 퇴행성 뇌질환 치료제로 개발 중인 ‘크리스데살라진 및 유도체’의 자가면역질환 치료용 조성물 및 방법에 대한 국내 특허를 출원했다고 4일 밝혔다. 자가면역질환은 외부로부터 인체를 보호하는 면역체계가 이상을 일으켜 자신의 세포나 조직 등을 공격하는 난치성 질환이다. 원인은 불분명하지만 시력 장애, 전신 쇠약감, 근육 경직, 우울증 등 100여가지의 다양한 형태로 나타나며 인구의 10% 가량이 앓고 있는 것으로 알려졌다. 치료약물로 스테로이드, 비스테로이드성 소염제, 면역 억제제, 진통제 등이 사용되고 있지만 장기간 복용 시 여러 부작용의 위험이 있다. 크리스데살라진은 과학기술정보통신부 뇌프론티어 사업단의 지원을 받아 발굴한 다중표적 합성신약으로, 활성산소를 제거하는 강력한 항산화작용과 mPGES-1을 억제해 염증인자인 PGE2 생성을 차단하는 소염작용을 동시에 갖고 있다. 노인을 포함한 건강한 성인 72명을 대상으로 완료한 임상 1상에서 안전성이 입증됐다. 지엔티파마 연구진과 서울대학교 수의과대학 윤화영 교수팀은 크리스데살라진이 자가면역질환인 EAE(자가면역 뇌척수염)와 SLE(전신성 홍반성 루푸스) 동물모델에서 효과가 있는지 확인했다. 연구 결과 크리스데살라진을 복용한 그룹에서 염증성 사이토카인이 유의적으로 줄어들었다. 또 자가면역 반응에 관여하는 중요한 조절 T 세포와 면역세포인 대식세포의 균형이 조절된 것으로 나타났다. 이진환 지엔티파마 연구본부 본부장은 “염증과 활성산소는 자가면역질환의 증상과 진행에 중요한 역할을 하고 있다”며 “안전한 소염작용과 강력한 항산화 작용을 동시에 보유한 크리스데살라진이 자가면역질환의 치료에 효과적일 수 있다고 판단해 공동연구를 진행했다”고 말했다. 글로벌 시장조사기관 리서치앤마켓에 따르면 전 세계 자가면역질환 치료제 시장은 2025년까지 1530억달러(약 200조원) 규모로 성장할 것으로 전망돼 많은 제약회사가 자가면역질환 신약 개발에 박차를 가하고 있다. 곽병주 지엔티파마 대표이사는 “크리스데살라진이 만성폐쇄성폐질환(COPD)과 천식 등 호흡기 질환에 이어 자가면역질환 동물모델에서 약효가 입증돼 특허를 출원하는등 안정적인 중장기 플랫폼을 구축하게 됐다”면서 “향후 임상 1상에서 안전성이 검증된 크리스데살라진의 알츠하이머 치매 임상 2상 시험을 진행하면서 플랫폼 강화를 위한 핵심기술 구축에 역량을 집중할 것”이라고 밝혔다.

국내 연구진이 한국 전통 자생식물 개느삼 추출물이 관절염 같은 염증 치료에 효과가 뛰어나다는 사실을 밝혀냈다. 한국기초과학지원연구원 춘천센터, 국립수목원 공동 연구팀은 개느삼 뿌리 추출물이 염증 억제·치료 효과가 뛰어나다는 사실을 세포 및 동물실험을 통해 규명했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 대체의학 분야 국제학술지 ‘민족의학 회지’에 실렸다. 염증은 외부에서 침투한 물질을 막아내 우리 몸을 보호하는 기능도 있지만 증상이 심해지거나 만성염증이 될 경우 혈관을 따라 곳곳을 이동하며 신체를 손상시킨다. 세포 노화와 변형은 물론 면역계 교란으로 암이나 심뇌혈관질환, 관절염, 염증성 장질환 등 자가면역질환 원인이 되기도 한다. 이에 연구팀은 북한 함경도, 평안도와 남한 강원도 북부 지역에서 서식하는 한국 고유의 자생특산식물인 개느삼이 오랫 동안 민간에서 진통, 소염, 해독, 타박상, 어혈 치료에 쓰였다는 점에 착안했다. 강원 양구군 한전리와 임당리에 있는 개느삼 서식지는 천연기념물 372호로 지정돼 보호받고 있다.연구팀은 개느삼의 항염기능 입증을 위해 전초, 줄기, 뿌리 부분에서 추출물을 채취해 항염 효과를 비교 확인했다. 연구팀은 생쥐의 대식세포에 염증 반응을 유도한 뒤 대표적인 염증유발물질인 산화질소의 생성 저해율을 측정했다. 그 결과 개느삼 뿌리 추출물을 주입한 대식세포에서는 산화질소 발생이 47.5%나 줄어드는 것이 관찰됐다. 개느삼 뿌리 추출물은 항염 유전자 발현을 조절하는 단백질 활성도 감소시키는 것으로 확인됐다. 연구팀은 염증 유발 물질인 카라기난을 생쥐 발에 주사해 부종을 일으킨 다음 개느삼 뿌리 추출물을 먹였을 때 부종 감소도 측정했다. 이 실험에서도 개느삼 뿌리 추출물을 섭취한 생쥐의 부종이 눈에 띄게 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 연구를 이끈 김길남 한국기초과학지원연구원 박사는 “이번 연구 결과는 개느삼이 항염증에 확실히 효과가 있다는 것을 보여준 사례로 건강식품산업 소재로 활용될 수 있는 근거를 제시한 것”이라고 말했다.

코로나19 확산으로 그 기세가 약해졌지만 매년 늦가을부터 이듬해 봄까지 한반도는 짙은 미세먼지가 자주 발생한다. 미세먼지는 면역력이 약한 노약자에게 호흡기 관련 질환을 유발시키는 것으로 알려져 있다. 그런데 국내 연구진이 미세먼지가 암세포 전이도 촉진시킨다는 사실을 밝혀냈다. 한국생명공학연구원 환경질환연구센터는 미세먼지에 장기간 노출되면 체내 면역을 담당하는 대식세포를 자극해 암세포 전이를 촉진시킬 수 있다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생화학 분야 국제학술지 ‘실험 및 분자 의학’에 실렸다. 미국 시카고대 에너지정책연구소 분석에 따르면 대기오염은 인류의 수명을 평균 2.2년 단축시켜 흡연(1.9년), 음주나 약물(9개월), 전쟁(7개월), 에이즈(4개월)보다 수명에 더 큰 위협이 된다. 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소도 미세먼지를 1군 발암물질로 규정하고 있다. 미세먼지 위해성이 알려지면서 미세먼지와 암 발병 사이의 상관관계를 파악하려는 연구는 많지만 암 전이와의 연관성에 대한 연구는 적다. 연구팀은 미세먼지에 노출되면 가장 먼저 반응하는 것이 폐의 면역세포, 그중에서도 선천성 면역세포인 대식세포라는 점에 주목하고 미세먼지에 노출된 폐 대식세포 배양액을 암세포와 반응시켰다. 그 결과 대식세포가 미세먼지에 자극받으면 이로 인해 분비되는 단백질이 암세포의 전이 위험성을 높인다는 사실을 밝혀냈다. 암세포의 표피 생장 인자 수용체(EGFR)가 활성화되면서 이동성이 증가하고 EGFR과 결합해 암 증식에 관여하는 것으로 알려진 HBEGF라는 물질이 증가하는 것으로 나타났다. 이 같은 결과는 생쥐를 이용한 동물 실험에서도 확인됐다. 폐암에 걸린 생쥐를 미세먼지 환경에 장기간 노출시키자 암 전이가 증가하고 HBEGF 억제제를 투입하면 전이가 차단되는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 박영준 생명공학연구원 박사는 “이번 연구를 통해 미세먼지가 암 전이에 관여하며 대식세포를 통해 암 전이가 쉽게 되는 환경을 만든다는 것을 확인했다”며 “미세먼지의 심각성을 인식시켜 미세먼지 발생 억제와 대응 강화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

국내 연구진이 단백질을 원격 시한폭탄처럼 제어해 체내 면역반응을 조절할 수 있는 방법을 찾았다. 고려대 신소재공학부 연구팀은 체내 세포 수용체와 결합해 여러 기능을 활성화하거나 억제하는 펩타이드를 원격 조절해 체내 면역반응을 제어할 수 있는 시스템을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국화학회에서 발행하는 화학 분야 국제학술지 ‘미국화학회지’ 3월 12일자에 실렸다. 면역 반응을 유도해 치유까지 도달하는데는 많은 단계의 체내 반응 과정이 있다. 효과적인 치유를 위해서는 각 단계에 따라 적절한 면역반응 제어가 필요하다. 기존에는 pH(산도) 조절, 초음파, 빛 같은 외부 자극을 이용해 면역 반응을 제어하고자 했지만 사용된 외부 자극이나 소재가 생체 친화적이지 않는 경우가 있고 세포 반응 제어도 쉽지 않다는 단점이 있었다. 연구팀은 이 같은 단점을 보완해 체내 면역 반응을 제어하기 위해 세포 부착성 펩타이드를 생체 재료 표면에 결합하고 수십 나노미터 길이의 폴리에틸렌 글리콜로 이뤄진 신축성 연결체를 이용해 다양한 크기로 합성이 가능한 외부 자극 감응형 무기 나노 집합체 소재를 부착했다. 무기 나노 집합체 소재는 자기장에 따라 자성을 얻거나 잃는 성질로 무기 나노 집합체 소재의 크기에 따라 펩타이드 접근성을 제어할 수 있다. 또 영구 자석으로 생체 재료 표면에 무기 나노 집합체 소재의 높낮이를 조절해 펩타이드 접근성을 제어할 수 있음을 확인했다. 이를 통해 초기 면역 반응에 중요한 역할을 하는 대식세포의 거동을 제어할 수 있다. 강희민 고려대 교수는 “이번 연구에서 개발된 펩타이드 접근성 제어 시스템은 대식세포 거동을 원하는 시간에 원하는 만큼 제어할 수 있어 면역시스템을 통한 원거리 치료에 효과적일 것”이라며 “이번 기술은 대식세포 뿐만 아니라 줄기세포, 암세포 등 다른 세포들에도 적용이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.

죽어서 사라져야 할 세포가 살아남아 무한 증식하면 ‘암’이 발생한다. 또 비정상적으로 신경세포가 사멸될 경우 파킨슨병이나 치매가 발병한다. 국내 연구진이 세포가 살고 죽는 것을 결정하는 핵심 물질을 발견했다. 가천대 의대 연구팀은 세포의 생존과 사멸이라는 세포의 운명을 결정하는 핵심인자를 찾아내고 이를 활용한 약물개발을 할 때 필요한 핵심 메커니즘을 규명했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘세포사멸과 분화’에 실렸다. 사멸 세포는 세포 표면에 ‘잡아먹어줘’(eat-me) 신호를 표시해 대식세포나 호중구 같은 탐식세포가 쉽게 제거할 수 있도록 한다. 탐식세포는 유해한 외부 물질이 신체 내에 침투하거나 수명이 다한 세포조직을 파괴하는 역할을 하는데 탐식세포 장애가 발생하면 감염과 염증이 자주 일어나 만성질환의 원인이 된다. 신체에서 사멸 세포를 신속하게 제거하는 것은 세포 내 잠재적 염증반응와 항원, 자가면역반응을 억제하는 것으로 알려져 있다. 지금까지는 세포 내 생체막 주요 성분인 인지질 중 포스파티딜세린(PS)이 사멸 세포 표면으로 노출돼 대식세포의 ‘eat-me’ 신호로 작용하는 것으로 알려져 있었다. 그렇지만 연구팀은 포스포이노시톨 포스페이트(PIP)도 대식세포 작용의 핵심 물질이라는 점을 밝혀냈다. PIP의 7종 중 PI(3,4,5)P3가 세포막 안에서는 세포 성장을 촉진하는 신호전달기능을 하는데 세포막 밖으로 나올 경우는 세포 사멸을 표시해 작용한다는 것이다.오병철 가천대 의대 교수는 “이번 연구는 세포의 생존과 사멸을 결정하는 핵심인자의 숨겨진 연결고리를 찾음으로써 자가면역질환, 암, 대사질환 연구에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대한다”고 설명했다.

비만·과체중 등 살 찐 사람들이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)에 더 취약한 이유를 설명하는 연구 결과가 나왔다. 지난 8일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)에 따르면, 미국, 독일, 스위스 등의 다국적 연구팀은 코로나바이러스가 지방세포와 체지방 내의 특정 면역세포를 감염시켜 인체의 면역 방어체계를 훼손한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 비만 치료 환자에게서 얻은 지방조직에 코로나19 바이러스가 감염될 수 있는지 실험하고, 감염된 지방 조직에서 다양한 세포들이 어떻게 반응하는지 추적했다. 그 결과 비만 조직 내 면역 세포들이 과도한 염증 반응을 일으키는 것을 확인했다. 비만 조직의 대부분은 비만세포로 구성돼 있지만, ‘대식세포’등 면역력을 담당하는 세포도 포함돼 있는데 코로나19에 감염된 대식세포가 강력한 염증 반응을 일으킨 것으로 나타났다. 이번 연구에 참여한 캐서린 블리시 스탠퍼드대 교수는 “이런 반응이 중증 진행에 크게 관여하는 것 같다”면서 “이런 정도의 사이토카인(면역세포가 분비하는 단백질) 반응이 중증 코로나19 환자에게서 관측된다”고 전했다. 팬데믹 초기부터 정상 체중 환자와 비교해 비만 환자들은 코로나19에 감염되기도 쉽고, 중증으로 진행하거나 심지어 사망하는 비율도 높았다. 비만 환자의 경우 당뇨병 등 다른 기저질환을 가졌을 확률이 높은 만큼 중증 진행 확률이 높을 수 있지만, 기저질환이 없는 비만 환자까지 중증 진행 비율이 높은 이유는 그동안 설명이 어려웠었다. 데이비드 카스 존스홉킨스대학 교수는 “정상 체중은 77㎏인데 실제 무게가 113㎏인 남자가 있다면, 상당량의 지방을 보유하고 있는 것”이라면서 “지방에 바이러스가 상주하면서 자기복제를 계속하고 파괴적인 면역반응을 촉발할 수 있다”고 밝혔다. 딥딕시트 예일대 의대 교수는 “바이러스가 우리의 면역 체계를 회피하려고 지방 세포로 숨는 것일 수 있다. 우리 인체로서는 지방세포가 ‘아킬레스건’인 셈”이라고 설명했다. NYT는 이번 연구 결과가 코로나19 백신 접종이나 치료제 투여 시 환자의 몸무게나 지방 보유량을 고려해야 한다는 점도 시사한다고 덧붙였다. 한편 이 연구 결과는 아직 ‘동료 평가’ 과정이 완료되지 않은 상태다.

이유 없는 복통과 설사, 혈변 등이 계속되는 경우 염증성 장질환을 의심한다. 크론병, 궤양성 대장염 같은 염증성 장질환은 장관 내에 비정상적 염증이나 궤양이 호전과 재발을 반복하는 만성 휘귀난치병이다. 불규칙하고 서구화된 식습관으로 주로 젊은 층에서 많이 발생하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 아동 청소년에게서도 많이 나타나 영양실조, 성장장애 등 문제가 발생한다. 문제는 명확히 원인이 밝혀지지 않아 치료도 항염증제, 면역조절제 등으로 증상완화에 그치고 있다. 세브란스병원 소화기내과 천재희 교수팀은 이스라엘 벤구리온대 연구팀과 함께 염증성 장질환은 장 미생물에서 만들어지는 대사체인 숙신산이 대장 염증을 일으켜 생긴다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’에 실렸다. 장내 미생물의 불균형 때문에 병리학적 이상이 생기는데 특히 숙신산이라는 물질이 염증 반응을 촉진하는 대식세포를 활성화해 만성 염증의 원인으로 지목돼 왔지만 정확한 발병 메커니즘이 밝혀지지는 않았다. 연구팀은 다양한 환경에서 대식세포를 배양해 숙신산을 많이 흡수하는 대식세포의 상태와 숙신산이 염증을 일으키는 과정을 연구했다. 대식세포에 염증작용을 일으키는 지질 다당류와 인터페론-감마 처리를 하면 숙신산 흡수가 빨랐고 면역체계를 제어하는 인터루킨-4와 인터루킨-13 처리를 하면 숙신산 흡수가 느린 것이 관찰됐다. 또 숙신산과 함께 배양되는 대식세포는 그렇지 않은 세포보다 숙신산 함유가 2.5배 많아졌다.연구팀은 염증성 장질환을 앓고 있는 환자의 분변과 혈액을 일반인과 비교해 숙신산과 대장 염증의 관계를 조사했다. 그 결과 염증성 장질환 환자의 분변과 혈액에서는 일반인보다 숙신산 농도가 약 4배 높았고 체내에서 숙신산 조절도 안돼 염증이 심해지는 것으로 확인됐다. 이와 함꼐 염증성 장질환 환자의 대장에서는 숙신산을 만드는 장내 미생물이 늘어나고 숙신산을 억제하는 장내 미생물이 적다는 사실도 확인할 수 있었다. 천재희 세브란스병원 교수는 “이번 연구는 발병 원인과 치료법이 명확하지 않았던 염증성 장질환에서 질병 발생 메커니즘을 규명함으로써 신개념 치료제 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.