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.

나라꽃 무궁화의 추출물이 뼈 건강에 유용하다는 연구 결과가 나왔다. 또 전통지식에 근거해 ‘애기땅빈대’를 활용한 기능성 화장품이 이달 출시되는 등 식물의 자원화가 성과를 내고 있다.12일 산림청 국립산림과학원에 따르면 꽃잎 색이 붉은 무궁화 품종인 ‘난파’의 가지 추출물에서 골다공증이나 류머티즘 관절염 등 뼈 질환 예방·개선 효과가 확인됐다. 생쥐에서 추출한 대식세포에 처리해 파골세포로의 분화 억제력을 분석한 결과 난파 가지 추출물(10㎍/㎖)이 42%를 감소시켰다. 고농도(100㎍/㎖)에서는 감소율이 94%에 달했다. 가지치기로 버려지던 부산물을 다양하게 활용할 수 있다는 점에서 새로운 소득원으로 주목된다.한편 환경부 국립생물자원관은 자생식물인 ‘애기땅빈대’ 추출물을 활용한 기능성 화장품을 이달 출시한다. 애기땅빈대는 선조들이 무좀 등에 사용한 식물로 땅 위에 붙어 퍼진 잎 모양이 빈대처럼 보여 이름이 붙여졌다. 전통지식에 착안한 유용성 연구를 통해 자외선과 미세먼지로 손상된 피부 세포장벽을 복원하고 두드러기를 감소시키는 효과를 확인했다. 생물자원관은 애기땅빈대의 소재 표준화와 안정적인 공급을 위한 대량 재배 조건 등을 마련한 뒤 지능형 농장(스마트팜) 시설을 활용한 재배를 지원할 계획이다.

지난달 5일은 개구리가 겨울잠에서 깨어난다는 경칩이었다. 이날 모든 개구리가 깨어났는지는 모르겠지만 완연하게 따뜻해진 지금은 정말 게으른 몇몇 개구리를 제외하고는 모든 개구리들이 활동을 시작했을 것이다. 아마 이달에는 수정란이 부화해 올챙이도 생길 것이다. 올챙이들은 성장과 성숙이 진행돼 개구리가 되는 과정에서 몸이 커지고 네 다리를 만드는 한편 꼬리와 아가미는 없어진다. 여기서 우리가 놓치지 말아야 할 것은 성장과 성숙 과정에서 세포가 없어지기도 한다는 것이다. 사람의 손가락과 발가락도 마찬가지이다. 태아 때 손가락과 발가락 사이가 물갈퀴 같은 구조로 채워져 있지만 태어날 때에는 그 구조가 없어진다. 생물의 신체 형성 과정에는 기왕에 만들어진 구조를 없애는 것까지 포함된다. 세포 입장에서는 애써 만든 세포가 사멸되는 것이다. 세포의 많은 활동들처럼 세포 사멸도 외부 신호를 수용해서 일어난다. 예를 들어 외부의 분열촉진 인자를 세포가 신호로 인식하면 분열을 시작해 세포 숫자가 늘어난다. 상처를 입어 손실된 세포들은 이렇게 보충된다. 이런 현상은 세포 사멸에도 적용된다. 외부 신호인 생존 인자는 세포 자살 프로그램을 억제한다. 신경세포가 필요 이상으로 만들어지면, 뇌를 비롯한 신경계 발생 과정에서 표적 세포가 분비한 생존 인자를 일정 농도 이상 받아들인 세포는 생존할 수 있고, 그렇지 않으면 세포는 사멸하면서 적정 수의 신경세포들만 남게 된다.만들어진 세포를 죽이는 것은 생물의 입장에서는 손해이기 때문에 신중을 기할 필요가 있을 것이다. 그래서 외부의 신호가 전달되면 사멸 프로그램이 바로 작동돼 세포가 죽는 식의 조절 방식이 선택되지 않는다. 세포는 자신이 죽는 프로그램을 간직하고 있지만 평상시에 이를 억제하고 있다가 필요할 때 이 억제를 푸는 이중 장치를 갖게 된 것 같다. 일부 신경세포들처럼 생존 인자가 부족하거나 주변 세포로부터 세포 사멸 신호가 특정 세포에 도착하면 이 세포의 자살 프로그램을 억제하던 단백질이 기능을 잃게 된다. 그러면 자살 프로그램은 매우 효과적인 단백질 분해 효소를 활성화시킨다. 카스페이즈라는 이 효소는 DNA를 담고 있는 핵의 막 단백질을 파괴한다. 파괴된 핵막을 통해 핵산분해효소가 핵 안으로 들어가 DNA를 분해하는 것이다. 핵이 깨지고 세포 성분의 파괴는 계속돼 세포 모양을 유지하는 세포골격도 붕괴된다. 더 나아가 세포막도 파괴돼 세포의 내용물이 새어 나가게 된다. 이 단계에 이르면 이 세포는 주변세포나 대식세포라는 면역세포에 잡아먹히게 된다. 신체 형성 과정에서는 세포 사멸이 일어날지 여부가 조절된다. 올챙이 꼬리, 태아 손가락과 발가락 사이 물갈퀴는 세포 사멸이 일어나도록 조절돼 형성된 것이지만 오리발은 발가락 사이의 물갈퀴 구조를 구성하는 세포들이 제거되는 세포 사멸이 일어나지 않도록 조절된 결과이다. 생물은 몸을 만들 때 세포 사멸이라는 수단을 동원해서 정교하게 조절한다고 볼 수 있다. 그래서 생물에게도 과유불급은 통하는 교훈인 것 같다. 우리 사회에서 남발되는 많은 정책 중 필요하다면 포기하는 것이 어쩌면 당연한 것일지도 모르겠다. 자신의 과오를 인정하는 꼴이니 쉽지 않을 것이다. 그러나 이런 용기를 낸다면, 우리 삶의 질을 향상시키고 사회가 적절한 수준에서 유지되도록 더 정교하게 다듬는 데도 도움이 될 것이다.

1년 중 면역력이라는 말이 가장 절실히 와 닿는 시기를 꼽으라면 단연 계절과 계절이 바뀌는 시기인 환절기일 것이다. 더웠다가 추웠다가 오락가락하는 날씨 탓에 피로도는 높아지고, 평소보다 쉽게 감기에 걸리는 등 건강에 적신호가 켜지기 때문이다. 때문에 환절기가 되면 따로 몸에 좋다는 보약을 챙겨 먹으며 면역력 높이기에 나서는 이들이 많다. 하지만 꼭 보약을 섭취해야만 면역력을 높일 수 있는 것은 아니다. 알고 보면 우리 주위에서 어렵지 않게 구할 수 있는, 그러나 면역력 증진에는 특효인 슈퍼푸드가 있기 때문이다. 가장 대표적인 것이 바로 ‘알로에’다. 알로에라면 피부와 장 건강에 좋은 식물 정도로 알고 있는 사람들이 많지만, 최근 몇 년간 연구 결과를 통해 알로에의 면역력 증강 효과가 뛰어나다는 사실이 속속 밝혀지면서 재조명 받고 있다. 면역력 증강의 비밀은 알로에에 들어 있는 다당체 중 면역다당체라 불리는 아세틸레이티드만난이 다. 충북대 약학대 이종길 교수 연구팀의 ‘면역조절작용’ 논문에는 알로에가 면역력을 증강시키는 세 가지 방법에 대해 대식세포의 활성화, 수지상세포의 활성화, 면역세포의 수와 NK세포 기능 강화를 꼽았다. 면역세포의 수와 NK세포 기능 강화는 백혈구, 혈소판 등 여러 종류의 세포 수를 늘리며 자연살해세포(NK세포)의 기능을 높인다. NK세포는 바이러스에 감염된 세포나 암세포를 직접 파괴하는 면역세포로, 최근 이를 이용한 항암치료 방법이 연구되고 있기도 하다. 또한 알로에의 항바이러스 효능도 주목 받고 있다. 인체시험 결과 알로에가 감기에 덜 걸리고 걸렸더라도 가볍게 앓고 회복할 수 있도록 도움을 준다는 사실은 물론, 인플루엔자 백신 접종 전에 알로에를 꾸준히 섭취한 경우 항체 형성이 더 잘 이루어진다는 사실이 밝혀지기도 했다. 최근에는 유효성분을 농축시킨 알로에 젤리등의 제품도 출시되고 있는 추세이니, 이제부터는 오랜 시간 우리 곁에서 묵묵히 건강을 지켜온 슈퍼푸드 알로에에 주목해 보는 것은 어떨까. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

호흡기는 코, 인두, 후두, 기관, 기관지, 폐포로 이어지는 해부학적 통로를 말한다. 생명을 유지하기 위해 먹고 숨 쉬는 필수기관인 위장관과 폐는 음식과 공기가 바로 내장 깊숙이 들어오게 되므로 특별한 방어기전을 가지고 유해물질로부터 우리 몸을 보호한다. 들이쉰 공기가 가장 먼저 통과하는 곳은 코이다. 코의 내부는 겉에서 보기보다 더 크고 복잡하다. 코 가운데 비중격을 중심으로 양쪽에 직각삼각형 모양의 공간에 3개의 뼈가 3층으로 배열돼 그 사이로 공기가 지나가는 구조이다. 우리가 들이마신 공기는 코를 통과하는 동안 먼지와 균을 걸러내고, 체온으로 데워서 깨끗하고 따뜻한 상태로 폐로 들어가게 된다. 코는 공기청정기와 가습기 구실을 동시에 한다. 그래서 숨을 쉴 때는 코로 쉬어야 한다. 차고 건조한 공기는 기도 자극을 일으켜 심한 기침과 호흡곤란을 초래할 수 있다. 인두는 근육성 관으로 길이는 약 12㎝로 식도까지 연결된다. 인두는 코 뒤의 코인두, 구강 뒤의 입인두와 후두 뒤의 후두인두로 나뉜다. 인두와 후두에는 균이 많이 침범하므로 인두염과 후두염은 매우 흔한 질환이다. 코로나19 바이러스도 예외는 아니어서 코인두와 입인두에서 증식한다. 인두에는 평시에도 수많은 균이 살고 있는데 이를 상재균이라 한다. 우리 몸의 면역이 떨어지거나 특정 병원균이 다량 침범하면 인두에서 감염병이 시작돼 심한 경우 인두를 뚫고 핏속으로 들어가 패혈증을 일으킨다. 인두에 이어지는 후두는 음식물이 기도로 들어가지 못하게 하는 후두덮개와 소리를 내는 성대를 가지고 있다. 성대는 폐로 들어가는 입구인데 공기 외의 이물질이 들어오면 기침 반사 작용을 통해 성대를 닫아 방어하는 기전을 가지고 있다. 사래 걸렸을 때 심하게 기침을 하는 것도 성대가 일시적으로 폐쇄되면서 일어나는 방어 현상이다. 기관지에 도달한 이물질 역시 기침 반사 작용으로 배출할 수 있다. 하지만 일단 성대를 통과한 이물질은 대다수 기관지내시경을 통해서만 제거가 가능하며 필자도 약포장지를 비롯해 달걀 껍질, 틀니 등 다양한 이물질들을 제거한 경험이 있다. 성대를 지나면 폐가 시작돼 기관과 기관지로 분지되면서 수없이 많은 모세기관지로 연결돼 마침내 폐포에 다다른다. 코와 기관, 기관지는 거짓중층 원주섬포상피가 덮고 있는데 섬모는 들판에 벼가 물결치듯 움직이며 항시 코 쪽을 향해 섬모운동을 하므로 각종 불순물을 물리적으로 밀어올리는 역할을 한다. 폐포는 공기에 섞여 들어온 미세먼지와 병원균이 마지막으로 도달하는 장소이다. 폐포에는 산소를 섭취하는 세포가 주를 이루지만 방어를 위한 대식세포를 비롯한 림프구, 중성구, 호산구 등의 세포들이 세포면역과 항체면역으로 우리 몸을 지키고 있다. 코에서 시작해 폐포에 이르는 방어기전이 모두 무너지면 폐렴이 진행되고 폐암이 발생하며 간질성 폐질환이 생기는 등 다양한 폐질환과 전신질환으로 이환된다.

코로나19가 일으키는 폐렴의 병태생리는 여타 바이러스성 폐렴과 크게 다르지 않다. 하지만 인류에게 처음 나타난 바이러스이고 단기간에 전 세계로 확산해 다양한 양상을 보여 의학적 판단에 아직 혼선을 초래하고 있다. 코로나19 폐렴의 원인 병원체는 SARS-CoV-2며 원조 격인 SARS-CoV-1은 사스(SARS: 중증급성호흡기증후군)를 일으켰다. 사스는 10%의 치명률로 전 세계적으로 8000여명의 환자가 발생했으나 코로나19는 5% 전후의 치명률로 200만명 이상의 환자가 발생하고 있어 큰 위협이 되고 있다. 바이러스가 우리 몸에 들어올 때는 선호하는 부위가 있다. 호흡기 바이러스는 코, 인두, 폐를 침범하고, 간염 바이러스는 간, 뇌염 바이러스는 뇌를 주로 침범한다. 코로나19는 호흡기 바이러스인데 코, 인두, 폐뿐만 아니라 심장, 신장, 위장관에 침범해 매우 광범위한 장기에 병을 일으키며 후각신경의 감퇴로 냄새를 못 맡는 현상도 나타난다. 코로나19는 ACE2라는 세포 표면의 수용체와 결합해 세포 속으로 들어가서 증식하는데, ACE2 수용체는 우리 몸의 다양한 장기에 분포하며 심지어 혈관내피세포에도 수용체가 존재한다. 코로나19는 RNA 유전체와 껍질로 구성돼 있으며 생물과 무생물의 중간 형태이다. 스스로 살아갈 수 없어서 무생물 같지만, 다른 생명체를 이용해 번식하며 살아가기에 생물의 특성도 지닌다. 세포 속으로 들어간 바이러스는 우리 몸에 있는 유전자 물질을 이용해 자신의 RNA 사슬을 복제함으로써 기하급수적으로 늘어나 마침내 그 세포를 뚫고 나와 또 다른 세포를 공격한다. 바이러스가 들어오면 우리 몸은 항원제시세포, 대식세포, T세포, NK세포 등이 나서서 바이러스의 공격을 직접 막아 내는 한편 형질세포에서는 중화항체를 생산해 바이러스를 물리치는 역할을 한다. 이를 각각 세포성면역과 체액성면역이라고 한다. 세포성면역이 진행하는 과정에서 다양한 종류의 사이토카인(cytokine)이라는 물질이 방어를 위해 세포로부터 분비돼 염증반응과 항염증반응에 참여하게 된다. 우리 몸의 면역세포가 직접 또는 항체를 만들어 바이러스를 물리치면 폐렴은 끝이 난다. 그렇지 않은 경우 바이러스는 분열을 거듭해 마침내 폐를 파괴시키고, 혈관을 뚫은 후 혈류를 타고 전신으로 퍼진다. 전신에 바이러스가 퍼지지 않더라도 사이토카인의 영향만으로 주요 장기에 염증이 발생해 심부전, 신부전 등으로 진행될 수 있다. 급성호흡곤란증후군에 빠진 폐는 폐포 손상이 지속돼 산소와 이산화탄소의 교환이 불가능해 저산소증과 고이산화탄소증이 초래된다. 폐조직은 염증에 의한 분비물, 출혈, 혈관 내 응고물질의 축적 등으로 괴사 상태에 빠지게 된다. 코로나19로 인한 급성호흡곤란증후군은 인공호흡기와 체외산소공급으로 치료한다. 코로나19를 직접 물리치는 치료약제와 예방하는 백신의 개발에는 최소 1년이 걸릴 것으로 전망된다.

최근 메르스, 코로나19 등 각종 신종 바이러스가 생기며 우리 사회를 공포에 몰아넣고 있다. 이에 감염이나 질병으로부터 대항하는 ‘면역력’에 대한 관심이 뜨겁다. 현재 식품의약품안전처로부터 면역기능 개선에 좋은 것으로 인정받은 기능성 식품 원료는 인삼, 홍삼, 동충하초 주정추출물 등 24종이 있다. 특히 인삼과 홍삼은 대한민국 특산품으로 오랫동안 한국인의 건강에 기여해 왔다. 조재열 성균관대 유전공학과 교수는 ‘홍삼 유래 홍삼다당체에 의한 대식세포의 분자적 활성 기전’이라는 연구를 통해 홍삼에 들어있는 ‘산성다당체’가 인체 면역력을 높이는 기능이 있다고 밝혔다. 홍삼을 섭취하게 되면 면역을 담당하는 대식세포를 활성화시켜 면역단백질의 핵내 이동을 촉진함으로써 암세포 및 각종 바이러스, 세균을 사멸시키는 인자(산화질소, 활성산소 등)들이 활발하게 분비돼 면역력을 강화한다는 점을 규명한 것이다. 전문가들은 “과거 메르스, 사스 등 5~6년 주기로 유행하는 신종 감염병은 올 때마다 양상이 달라서 한가지 시나리오만 가지고 대응하는 것은 어렵다”며 “홍삼 등 면역기능이 검증된 건강식품을 꾸준히 섭취하여 인간의 근본적인 면역체계를 강화해야 한다”고 전했다. 서울비즈 biz@seoul.co.kr

보리 어린잎에 면역세포를 활성화시켜주는 효과가 있다는 사실이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 한국식품연구원 홍희도 책임연구원은 최근 보리 어린잎에 들어있는 다당 성분이 면역기능을 증강시키고 뼈 건강 개선에 도움이 된다는 효과를 확인했다고 22일 밝혔다. 연구팀은 세포실험과 동물실험을 통해 보리 어린잎에서 분리한 다당 성분이 면역기능 증진 및 뼈 건강 개선에 우수한 효과가 있음을 과학적으로 입증했다. 다당 소재는 면역세포인 대식세포와 수지상세포를 활성화시키고 이들 세포가 분비하는 면역조절물질인 사이토카인의 생성량 농도를 증가시킴으로써 면역기능을 강화하는 것으로 나타났다. 이같은 연구 결과는 국제 학술지에 실렸고 특허도 받았다. 이와함께 적정 원료의 선정 및 전처리, 추출, 건조 등 대량생산을 위한 공정 최적화 연구를 통해 산업화 가능 수준의 시제품 제조공정을 확립했다. 시제품도 성분 및 효능 등 동등성 검토를 거쳐 소재화에 성공했다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

결핵 환자 돕기 기금을 마련하기 위한 ‘크리스마스실’이 기억 저편으로 밀려난 것처럼, 못 먹고 못살던 시대의 전유물로 여겼던 결핵에 대한 관심도 줄었다. 그러나 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 결핵 발생률 한국 1위, 사망률 1위라는 통계가 말해주듯 결핵은 현재 진행 중인 질병이다. 매일 전국에서 72명의 결핵 환자가 새로 발생하고, 매일 5명이 사망한다. 보건당국은 결핵 발병을 획기적으로 줄일 방법으로 잠복결핵자 치료에 주목하고 있다.결핵 환자가 기침할 때 공기 중으로 배출된 결핵균이 다른 사람의 폐로 들어가더라도 면역력이 강하면 균을 억제할 수 있다. 잠복결핵은 우리 몸의 면역력에 밀린 결핵균이 몸 안에서 잠을 자는 상태를 말한다. 최재철 중앙대병원 호흡기 알레르기내과 교수는 2일 “결핵균이 우리 몸에 들어오면 대식세포가 결핵균을 잡아먹는데, 결핵균은 좀 독특한 특징이 있어 잡아먹히고도 대식세포 안에서 죽지 않고 살아 있다”며 “그렇게 되면 우리 몸에 있는 면역세포들이 결핵균 주위로 몰려들어 살아 있는 결핵균이 더는 퍼지지 않도록 일종의 감옥을 만드는데, 이런 상태를 잠복결핵이라고 한다”고 설명했다. 전문가들은 결핵균에 감염됐지만 결핵으로 발병하지 않은 잠복결핵 감염자가 국내에 1500만명가량 있을 것으로 추정한다. 인구의 30%는 몸 안에 결핵균을 지니고 있다는 의미다. 잠복결핵 감염 상태에서는 결핵균이 외부로 배출되지 않아 결핵을 전파시키지 않고 증상도 없다. 하지만 면역력이 떨어져 균이 증식하면 증상이 생기고 전염력도 강한 활동성 결핵이 된다. 일반적으로 결핵균에 감염되면 2년 이내 5% 정도가 결핵으로 발병하고, 그 이후 평생에 걸쳐 5% 정도 더 발병해 잠복결핵자의 약 10% 정도가 결핵환자가 되는 것으로 알려졌다. 고령자, 면역기능저하자는 더 잘 발병할 수 있다. 따라서 결핵을 예방하려면 증상과 전염력이 없는 잠복결핵자도 치료를 받아야 한다고 전문가들은 말한다.질병관리본부에 따르면 잠복결핵 감염을 치료하지 않은 사람은 치료자보다 결핵 발병 위험이 7배 높다. 하지만 실제로 치료받는 잠복결핵 감염자는 10명 중 3명에 불과하다. 일단 결핵이 발병하면 본인도 고통스러울뿐더러 자신과 접촉한 이들 중 30%를 감염시킬 수 있다. 가족과 직장 동료를 비롯해 결핵 환자와 접촉한 10명 중 3명은 잠복결핵자 또는 결핵 환자가 되는 것이다. 잠복결핵을 치료할 때 가장 필요한 건 감염자의 의지다. 몸이 멀쩡하니 치료를 결심하기도, 치료를 지속하기도 쉽지 않다. 치료를 시작한 잠복결핵자 중 76.9%만 치료를 완료한다. 10명 중 4명은 부작용 때문에 치료를 그만두지만, 의료진의 치료에 협조하지 않거나(23.5%), 아예 연락을 끊어버리는 사례(14.6%)도 있다. 박지원 가톨릭대 대전성모병원 호흡기내과 교수는 “잠복결핵 감염으로 진단되면 노인 등 결핵 발병 고위험군, 집단시설 종사자 등 발병 때 파급 효과가 큰 대상자에게 예방적 치료를 받을 것을 권유한다”면서 “약제에 따라 3~9개월간 약물을 복용해야 한다”고 말했다. 특히 “예방적 약물 복용으로 활동성 결핵 발병 가능성을 의미 있게 낮추려면 약물 복용을 끝까지 완료해야 한다”고 강조했다. 잠복결핵을 치료한다고 결핵 발병을 100% 막을 수 있는 것은 아니다. 그래도 잠복결핵 감염 치료를 완료하면 결핵으로 발병하는 것을 60~90%가량 예방할 수 있다. 잠복결핵은 대개 검진으로 발견된다. 보건당국은 산후조리원, 유치원, 어린이집, 학교, 아동복지시설, 의료기관 종사자를 대상으로 잠복결핵 감염 여부를 검진하고 있다. 2020년부터 전국 의료기관 어디에서나 무료로 잠복결핵 감염 치료를 받을 수 있다.일단 잠복결핵이 활동성 결핵으로 발병하면 호흡 곤란, 가래에 피가 섞여 나오는 객혈, 무력감과 피곤함, 미열·오한 등의 발열 증상이 나타난다. 감기나 폐렴, 폐암, 기관지천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD) 등 호흡기 관련 질환과 증상이 비슷하기 때문에 정확하게 진단받아야 한다. 가장 대표적인 증상은 기침이다. 2주 이상, 특히 밤에 심한 기침을 하고 열이 나면 결핵을 의심해볼 수 있다. 병이 악화돼 폐가 심하게 손상되면 조금만 움직여도 호흡이 어려워진다. 결핵균은 폐에서만 발병하는 게 아니므로 발병 부위에 따라 증상이 다를 수 있다. 가령 신장 결핵이면 피가 섞인 소변을 볼 수 있고, 배뇨곤란·잦은 요의·통증 등 방광염과 비슷한 증상이 나타나기도 한다. 척추 결핵은 허리 통증이 심하고, 결핵성 뇌막염이면 두통, 구토 등의 증상이 나타날 수 있어 증상만 가지고 결핵을 판단하기가 어렵다. 결핵균 감염 여부를 판단할 때는 ‘투베르쿨린’이란 용액을 주사해 부어오른 정도를 측정하는 피부반응 검사를 한다. 폐결핵은 흉부 엑스선(XRay) 검사로 찾는다.현재 우리나라 결핵 환자는 2018년 기준 3만 3796명이다. 매년 2만~3만명의 환자가 발생하고 있다. 우리나라에 결핵 환자가 유독 많은 이유는 한국전쟁 때문이다. 전쟁 전후 결핵이 많이 발병하고, 피란 생활을 하면서 감염되기 쉬운 환경에 노출됐다. 콩나물시루 교실에서 공부하고 군대에서 집단생활을 하면서 결핵균이 더 많이 전파됐고, 이렇게 감염된 이들이 면역력이 약해지는 노년기에 들어 발병해 2차 감염을 일으키고 있다. 2018년 새로 발생한 결핵 환자의 45.5%가 65세 이상 노인이다. 잠복결핵과 마찬가지로 활동성 결핵도 꾸준히 치료해야 완치될 수 있다. 결핵 치료를 시작해 2주 정도 약을 복용하면 전염력이 거의 사라진다. 그러나 결핵균은 증식 속도가 매우 느려 최소 6개월 약을 복용해야 한다. 복용을 중단하면 아직 죽지 않은 결핵균이 다시 증식해 재발할 위험이 크다. 또 기존 결핵약에 내성이 생겨 약이 잘 듣지 않는 ‘다제내성결핵’으로 악화할 수 있다. 다제내성결핵 치료 기간은 2년이며 부작용이 많아 매우 힘들고 치료 성공률도 50~60%에 불과하다. 심태선 서울아산병원 호흡기내과 교수는 “결핵을 완치하려면 먼저 약제 처방이 적절해야 하고, 규칙적인 복용, 충분한 (약의) 용량, 일정기간 투약이 이뤄져야 한다”며 “이 중 하나라도 지키지 않으면 치료에 실패할 가능성이 커진다”고 강조했다. 결핵은 흔히 ‘불주사’로 불리는 결핵예방접종(BCG 백신)으로 예방할 수 있다. BCG 예방접종을 하면 결핵균에 감염되더라도 폐결핵 발병 위험이 20%까지 줄어든다. 하지만 효과가 10년 이상 지속되지는 않는다. 감염성 질환인 만큼 기침 예절을 철저히 지키는 것도 예방에 도움이 된다. 일단 2주 이상 기침을 계속하면 결핵 가능성을 의심하고 인근 병원을 방문해 검사를 받아야 한다. 결핵이 의심되면 마스크를 착용하고 공공장소는 피해야 하며, 결핵 환자의 가족과 주변인 또한 접촉자는 검진을 받는 게 좋다. 간혹 결핵 환자와 밥을 먹는 것조차 꺼리는 일도 있는데, 결핵은 결핵환자가 사용하는 수건, 식기류 등 생필품이나 음식 등으로는 전염되지 않는다. 결핵 환자와 함께 음식을 먹거나 악수를 하는 것도 문제 되지 않는다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

암이 생기면 많은 사람들이 외과수술과 화학적 항암치료, 방사선 치료 등을 떠올린다. 최근에는 인체 면역기능을 활성화시켜 암을 치료하는 항암 면역요법도 많이 활용되고 있다. 아직까지는 항암 면역요법이 모든 암종(種)이나 환자에게 효과가 있는 것은 아니다. 게다가 최근 항암면역요법을 사용했다가 오히려 종양이 증식됐다는 보고까지 나왔다. 지난달 29일부터 오는 3일까지 미국 조지아주 애틀란타에서 열리고 있는 ‘미국암학회 2019 연차회의’에서 이탈리아 국립종양연구소 마리아나 가라시노 박사팀은 이 같은 사례를 발표한다고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’가 보도했다. 실제로 희귀 자궁내막암을 앓던 65세 여성은 암이 간으로 전이돼 암 면역요법제 투여를 받았지만 전이암의 크기가 3주만에 커져 사망이 빨라졌다. 연구팀은 암관문억제제로 불리는 항암면역치료제가 일부 환자에게서는 종양의 증식을 확장시킬 수 있다고 지적했다. 면역치료제 사용과 암의 초진행은 2016년 말 프랑스 구스타프 루시 연구소 연구자들이 ‘항 PD-1치료제’를 투여받은 131명의 암 환자중 12명이 3개월 내에 종양크기가 이전보다 2배 이상 커진 현상을 발견하면서 알려졌다. 2017년 3월 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSD) 의대 연구진은 155명 환자 중 6명에게서 유사한 현상을 발견했다. 그러나 아직까지는 항암 면역치료제와 종양 증식간 명확한 메커니즘이 발견되지는 않은 상태다. 가라시노 박사팀은 항암 면역치료를 받은 환자 중 종양이 초진행된 사람의 경우 비정상적인 양의 대식세포를 발견했다고 밝혔다. 어떤 이유로 대식세포에 변이가 발생하면서 항암면역반응을 억제해 종양의 크기를 더 키울 수 있다는 설명이다. 그러나 많은 연구자들은 “항암 면역치료를 투여하기 이전에 이미 종양이 커지고 있는 상황이었는데 우연히 면역치료제 투입시기와 일치했을 것”이라며 “중증 암환자를 치료해본 의사들은 누구나 갑자기 암이 악화되는 경험을 한 적이 있는 만큼 면역치료제 때문에 암이 커지고 전이됐다고 생각하는 것은 단순한 착각일 가능성도 배제할 수 없다”고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고지혈증, 당뇨, 흡연 등 다양한 이유로 발생하는 동맥경화는 심근경색, 뇌졸중 같은 각종 심장질환과 뇌혈관 질환의 원인이 된다. 동맥경화는 전형적인 노화질환으로 알려져 있지만 최근 생활습관 변화로 인해 젊은 나이에 발생하거나 평소 증상이 없어 자각하지 못하다가 갑자기 뇌혈관 동맥경화가 발생하는 경우도 많다. 이 때문에 정확하고 빠른 진단이 필요하다. 기초과학연구원(IBS) 복잡계자기조립연구단 장영태(포스텍 화학과 교수) 부연구단장과 유전체교정연구단 김진수 수석연구위원, 싱가포르 과학기술처 국제공동연구팀은 체내 염증발생시 나타나는 활성화대식세포만을 선택적으로 염색할 수 있는 형광물질을 개발해 동맥경화 증상을 정확하게 진단할 수 있게 됐다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7일자에 실렸다. 체내 면역을 담당하는 대식세포는 외부에서 병원균이나 이상물질이 감지됐을 때 활성화대식세포로 분화하며 항원을 만들면서 염증반응을 유발시킨다. 이 때문에 알츠하이머나 간염, 암 같은 염증성 질환을 정확히 진단하고 치료하기 위해서는 활성화대식세포를 빠르고 정확하게 검출해 내는 것이 중요하다. 기존에도 활성화대식세포를 염색할 수 있는 물질이 있었지만 생체 내 활용이 어려워 활성화대식세포만을 선별해 내는데는 어려움이 있었다. 연구팀은 자체개발한 8200여 종류의 형광유기분자 라이브러리를 탐색해 활성화대식세포만을 선택적으로 염색하는 화합물을 찾아내는데 성공했다. 이번에 발견한 ‘CDg16’은 활성화대식세포 내 리소좀이라는 세포내소기관을 염색시키고 세포독성도 거의 없다는 사실을 확인했다. 특히 동맥경화를 유발시킨 생쥐에게 CDg16를 주입한 결과 동맥경화가 발생한 위치를 정확하게 찾아낸다는 것을 알아냈다. 장영태 부연구단장은 “활성화대식세포는 각종 질환을 유발하는 염증부위를 정확하게 파악하는데 가장 좋은 타겟”이라며 “이번에 개발한 활성화대식세포 선택적 염색형광물질은 다양한 염증성 질환의 진단 및 약물 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

계명대학교 의과대학 생리학교실 임승순 교수팀이 미국 존스홉킨스대학과의 공동연구구로 스테롤조절요소결합단백질(SREBP)* 계열의 전사조절 단백질을 통한 대식세포* 식균작용과 지질대사 간의 연관성을 세계 최초로 규명했다. 이 연구 논문은 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences) 2018년 12월 온라인판에 게재됐다. 이번 연구는 지질대사와 식균작용 사이를 연결하는 새로운 기전을 밝힌 것으로, 기존에 대식세포의 식균작용은 병원체 노출에 대한 대식세포 고유의 면역반응으로 잘 알려져 있었으나 막지질 조성의 변화가 대식세포 식균작용에 영향을 미치는 기전이 명확히 규명되지는 않았다. SREBP-1a가 결핍된 돌연변이 세포에서 식균작용이 손상되었고, 이러한 SREBP-1a의 결핍은 막지질의 변화된 지질구성의 결함, 즉 막지질 래프트(세포막에 존재하는 콜레스테롤과 인지질로 구분되어 정렬된 영역, 세포막에서의 다양한 신호전달, 단백질 분류, 막 수송 등 중요한 역할을 담당하는 부분)와 액틴 세포골격 네트워크 사이의 상호작용 감소 때문임을 규명했다. 임 교수는 “이번 연구를 통해 SREBP-1a가 대식세포 식균작용의 주요한 인자임을 입증했다”며 “연구 결과를 바탕으로 염증 및 지질대사와 관련된 죽상동맥경화증이나 관절염 등의 염증대사질환 원인을 규명하고 치료제 개발에 박차를 가할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 한편 연구는 과학기술정보통신부 신진연구자지원사업과 선도형연구센터인 비만매개질환연구센터(MRC)의 지원을 받았으며, 생리학교실 박사과정 이재호 학생이 제 1저자로 참여했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내 연구진이 암세포 뿐만 아니라 암세포 주변 세포의 면역기능을 높여 재발과 전이의 가능성을 낮추는 기술을 개발해 주목받고 있다. 서울대 화학생물공학부 김병수 교수팀은 암세포 주변에서 인체면역세포인 T세포의 면역기능을 저하시키는 세포들을 제거해 면역세포의 활성을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 실렸다. 1세대 항암제는 화학항암제, 2세대 항암제는 표적항암제로 완치 효과가 기대만큼 높지 않다. 이에 3세대 암치료제로 항체 항암제가 등장해 일부 암에서는 환자 완치라는 놀라운 효과를 보여주고 있다. 다국적 제약사들은 T세포의 암세포 공격력을 약화시키는 단백질에 대한 항체를 개발해 환자 ㅣ료에 사용하고 있기도 하다. 그렇지만 항체 항암제는 암세포에 대한 T세포 기능 저하에만 초점을 맞추고 있어 암세포 주변 다른 세포에 의한 T세포 기능 저하까지는 막지 못하고 있다. 연구팀은 나노입자를 주입해 면역세포 활동을 막는 암세포 주변 M2대식세포와 조절T세포라는 제거하는 기술을 개발했다. 연구팀은 이번에 개발한 나노입자를 현재 사용되는 항체 항암제 중 하나인 PD-L1 항체와 함께 암을 유발시킨 생쥐에게 주사하는 실험을 실시했다. 그 결과 암 조직에서 M2대식세포와 조절T세포의 수가 눈에 띄게 줄어들고 T세포의 활성도 크게 늘어난 것이 관찰됐다. 특히 PD-L1 항체를 단독으로 사용할 때보다 암조직이 현저하게 줄어들어 치료효과도 높아진 것이 확인됐다. 김병수 교수는 “이번 연구는 현재 사용되고 있는 항체 암치료제의 효능을 더욱 높여서 암 환자의 완치율을 높이는데 크게 기여할 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

해외 연구진 “전자담배도 안전하지 않아···폐의 주요면역세포를 비활성화시키고 염증유발” 최근 종이로 말아진 일반담배보다 전자담배를 이용하는 사람들이 늘어나고 있다. 전자 담배를 이용하는 사람들이나 담배 업계에서는 전자담배의 연기에는 일반담배보다 유해물질이 훨씬 적고 간접 흡연으로 인한 피해도 적다고 주장하고 있다. 그런데 최근 유럽과 미국 연구진이 전자담배의 연기가 일반담배 연기보다 안전하지 않다는 연구결과를 발표했다.영국 버밍엄대 염증 노화연구소(IIA), 스완지대 의대, 미국 뉴욕주립대 다운스테이트 의대 공동연구팀은 전자담배의 연기가 유해물질로부터 폐를 보호하는 면역세포를 무력화시키는 한편 염증을 유발시켜 천식이나 만성폐쇄성폐질환(COPD)와 비슷한 증상을 유발시킬 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국의학회에서 발행하는 폐질환 관련 국제학술지 ‘소락스’ 13일자에 발표됐다. 연구팀은 천식이나 COPD에 걸려본 적이 없는 건강한 비흡연자 8명에게서 폐세포 조직을 제공받아 24시간 동안 전자담배에 사용되는 액체와 전자담배에서 나오는 연기를 응축시켜 노출시키는 실험을 실시했다. 그 결과 단순히 전자담배에 사용되는 액체에 노출된 폐세포보다 전자담배에서 나오는 연기에 노출된 폐세포에서 폐포 대식세포라는 면역세포가 더 많이 파괴된 것이 확인됐다. 폐포 대식세포(aveola macrophage)는 폐와 기도에 있는 일종의 면역세포로 외부에서 이물질이 침입할 경우 이를 막고 염증 현상을 억제해 주는 역할을 한다. 연구팀에 따르면 전자담배 연기에 노출된 폐조직에서는 대식세포가 눈에 띄게 줄어들고 활성산소도 50배 이상 증가해 세포 염증현상이 나타났다. 또 천식이나 COPD 환자의 것과 비슷한 형태로 폐조직이 변한 것도 관찰됐다. 연구팀은 이번 결과에 대해 “적어도 실험실 조건에서 본다면 전자담배도 일반 담배와 마찬가지로 생체 면역계 세포에 심각한 손상을 줄 수 있다”고 평가했다. 실험을 주도한 데이빗 트리킷 버밍엄대 교수는 “전자담배의 유해성에 대해서는 아직도 많은 연구가 진행되고 있지만 이번 연구처럼 ‘폐’라는 장기에 국한시켜보면 장기적인 관점에서는 전자담배도 일반담배만큼 인체에 해로운 것은 사실”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 종이로 말아진 일반담배보다 전자담배를 이용하는 사람들이 늘어나고 있다. 전자 담배를 이용하는 사람들이나 담배 업계에서는 전자담배의 연기에는 일반담배보다 유해물질이 훨씬 적고 간접 흡연으로 인한 피해도 적다고 주장하고 있다. 그런데 최근 유럽과 미국 연구진이 전자담배의 연기가 일반담배 연기보다 안전하지 않다는 연구결과를 발표했다. 영국 버밍엄대 염증 노화연구소(IIA), 스완지대 의대, 미국 뉴욕주립대 다운스테이트 의대 공동연구팀은 전자담배의 연기가 유해물질로부터 폐를 보호하는 면역세포를 무력화시키는 한편 염증을 유발시켜 천식이나 만성폐쇄성폐질환(COPD)와 비슷한 증상을 유발시킬 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국의학회에서 발행하는 폐질환 관련 국제학술지 ‘소락스’ 13일자에 발표됐다. 연구팀은 천식이나 COPD에 걸려본 적이 없는 건강한 비흡연자 8명에게서 폐세포 조직을 제공받아 24시간 동안 전자담배에 사용되는 액체와 전자담배에서 나오는 연기를 응축시켜 노출시키는 실험을 실시했다. 그 결과 단순히 전자담배에 사용되는 액체에 노출된 폐세포보다 전자담배에서 나오는 연기에 노출된 폐세포에서 폐포 대식세포라는 면역세포가 더 많이 파괴된 것이 확인됐다. 폐포 대식세포(aveola macrophage)는 폐와 기도에 있는 일종의 면역세포로 외부에서 이물질이 침입할 경우 이를 막고 염증 현상을 억제해 주는 역할을 한다. 연구팀에 따르면 전자담배 연기에 노출된 폐조직에서는 대식세포가 눈에 띄게 줄어들고 활성산소도 50배 이상 증가해 세포 염증현상이 나타났다. 또 천식이나 COPD 환자의 것과 비슷한 형태로 폐조직이 변한 것도 관찰됐다. 연구팀은 이번 결과에 대해 “적어도 실험실 조건에서 본다면 전자담배도 일반 담배와 마찬가지로 생체 면역계 세포에 심각한 손상을 줄 수 있다”고 평가했다. 실험을 주도한 데이빗 트리킷 버밍엄대 교수는 “전자담배의 유해성에 대해서는 아직도 많은 연구가 진행되고 있지만 이번 연구처럼 ‘폐’라는 장기에 국한시켜보면 장기적인 관점에서는 전자담배도 일반담배만큼 인체에 해로운 것은 사실”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr