장수하는 사람들이 공통으로 지닌 특정 유전자가 혈관을 젊게 유지하도록 도울 뿐만 아니라 이를 이용하면 심혈관계 질환을 막는 약을 개발할 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다. 이탈리아 임상보건의료 과학연구소(IRCCS)와 살레르노대 등이 주도한 국제 연구진이 이른바 ‘센터내리언 유전자’(100세인 유전자)로 알려진 장수 유전자를 쥐들에게 주입한 실험에서 해당 유전자가 일반적인 동맥경화증을 예방하는 것을 발견했다고 국제학술지 유럽심장학회지(European Heart Journal) 최신호(10일자)에 발표했다. 30명의 과학자가 서술한 이번 연구 논문에 따르면, ‘BPIFB4’(BPI fold containing family B, member 4)라는 단백질을 인코드하는 유전자의 ‘장수 관련 변이주’(LAV·longevity-associated variant) 즉 ‘LAV-BPIFB4’를 주입한 쥐들에게서 동맥 내벽에 쌓이는 플라크의 양이 줄어든 현상이 확인된 것이다. 플라크는 지방과 콜레스테롤 그리고 칼슘 등의 성분으로 이뤄진 덩어리로 동맥 내벽에 쌓이면 동맥경화증이 생겨 혈압이 점차 높아지고 결국 심장마비나 뇌졸중 등 심혈관계 질환을 유발하는 주된 원인이 되는 것이다. 연구진은 이전 연구에서 100세가 넘게 오래 사는 사람들이 공통으로 ‘LAV-BPIFB4’라는 유전자 변이주를 지니고 있다는 것을 발견하고 이 덕분에 동맥경화증이 생기지 않거나 늦게 나타나는 것을 확인했다. 그리하여 이번 연구에서는 장수 유전자가 없어도 이 유전자의 단백질을 주입하면 혈관을 건강하게 만드는 효과가 있는지를 알아보기 위해 동물 실험을 진행한 것이다. 이에 따라 연구진은 심장질환 위험이 있는 쥐들을 대상으로 유전자를 조작해 LAV-BPIFB4나 정상 유전자가 발현하도록 했었다. 연구에 주저자로 참여한 IRCCS 및 살레르노대 소속 안니벨레 푸카 박사는 “결과는 극히 고무적이었다. 우리는 혈관 내벽인 내피의 기능이 향상하는 것을 관찰했다”면서 “동맥에서 동맥경화를 일으키는 플라크가 감소했을 뿐만 아니라 염증 상태 역시 줄었다”고 말했다. 혈관이 좁아지거나 막히면 가슴 통증과 함께 심장마비나 뇌졸중이 생길 수 있다. 염증은 신체가 동맥 속 플라크를 이물질로 인식한 뒤 그에 관한 면역반응을 일으킬 때 생긴다. 이는 시간이 지나면 혈관을 자극해 플라크가 느슨해져 색전증까지 일으킨다. 색전증은 심장과 뇌에 산소가 풍부한 혈액을 공급하는 것을 더욱 제한할 수 있다. 연구진은 또 실험실에서 인공 배양한 사람의 혈관에 LAV-BPIFB4의 단백질을 주입하는 실험을 진행했다. 그 결과, LAV-BPIFB4 단백질은 혈관을 더 건강하게 하는 긍정적인 효과를 보이는 것으로 나타났다. 연구에 공동저자로 참여한 카르민 베키오네 박사는 “이는 LAV-BPIFB4 단백질을 기반으로 한 약물 개발에 관한 길을 열어준 것”이라면서도 “물론 그렇게 되려면 여전히 많은 연구가 필요하다”고 지적했다. 이와 함께 “하지만 우리는 환자들에게 이 단백질을 투여함으로써 노화에 따른 심혈관 손상을 늦출 수 있다고 생각한다”면서 “즉 어떤 사람이 장수 유전자를 갖고 있지 않더라도 우리는 그와 같은 수준의 보호 효과를 제공할 수 있을 것”이라고 기대감을 드러냈다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 세포는 모두 30조개 정도지만 인체에 사는 미생물은 39조 마리에 이른다. 이 중 절대 다수를 차지하는 것은 박테리아, 즉 세균이다. 대부분 대장에 살고 있으며 종류는 약 1000종, 무게는 1.5㎏ 남짓이다. 대변에서 수분을 제외한 고형물 중 60%를 차지한다. 인간의 유전자가 2만 1000개에 불과한 반면 체내 세균의 유전자는 최대 300만개에 이르는 것으로 추정된다. 미생물은 인체에 기생한다기보다는 하나의 통합된 초유기체로서 함께 살아간다. 장내 세균은 사람의 생존과 건강에 결정적 역할을 한다. 무엇보다 우리는 음식을 소화하는 데 필요한 효소를 모두 가지고 있지 못하다. 미생물이 단백질·지질·탄수화물 중 많은 부분을 분해한 다음에야 인체는 이들 영양소를 흡수할 수 있다. 우리가 섬유질을 소화할 수 있는 것은 그 덕분이다. 또한 미생물은 일부 비타민B, 비타민K와 장내 염증을 억제하는 화합물 등 인간이 생산하지 못하는 유익한 물질을 만들어 낸다. ‘제2의 장기’라고도 불리는 이유다. 그뿐만 아니라 중추신경계, 면역계, 자율신경계 등을 통해 뇌의 활동에 직접적으로 영향을 미친다. 장은 이미 ‘제2의 뇌’로 불렸는데 이제는 ‘장-장내세균-뇌 축’(gut-microbiome-brain axis)이라는 용어가 생길 정도로 세균의 역할이 중요하게 평가받고 있다. 장내 세균은 바이러스에 대항하는 인체 능력에도 큰 도움을 준다는 최근 연구가 있다. 영국 프랜시스크릭연구소가 ‘셀 보고서’에 발표한 논문에서 건강한 장내 박테리아를 보유한 생쥐는 인플루엔자 바이러스에 감염돼도 80%가 살아남았다. 하지만 사전에 항생제를 투여해 박테리아를 제거한 생쥐의 생존율은 3분의1에 불과했다. 조사 결과 장내 박테리아는 폐의 표면을 구성하는 상피세포에 경계태세를 유지하라는 신호를 보내는 것으로 확인됐다. 면역반응을 조절하는 제1형 인터페론이 계속 생성되도록 유도하는 것이다. 이 물질은 바이러스의 증식을 막는 단백질을 생산하도록 유전자를 자극한다. 폐의 상피세포가 바이러스의 1차 방어막으로서 결정적 역할을 한다는 사실도 이번에 밝혀졌다. 2차 방어막인 면역세포가 바이러스 감염에 대응을 시작하는 데는 이틀 걸린다. 그동안 바이러스는 상피세포에서 증식한다. 감염 후 이틀이 지나자 항생제를 투여한 생쥐의 폐 바이러스 숫자는 그렇지 않은 생쥐의 5배에 이르렀다. 연구팀은 항생제를 투여한 생쥐에게 건강한 생쥐의 대변을 이식하는 실험도 수행했다. 그 결과 인터페론 신호가 회복되고 바이러스 저항력도 다시 살아난 것으로 나타났다. 연구팀은 “장내 박테리아가 신체의 비면역 세포로 하여금 대비태세를 유지하도록 돕는다는 사실을 우리의 실험은 보여 준다”고 밝혔다. 장내 세균은 식품 알레르기를 치료하는 데도 희망을 주는 것으로 나타났다. 지난달 미국의 브리검 여성병원과 보스턴 어린이병원 연구팀이 ‘네이처 의학’에 발표한 논문을 보자. 이들은 음식 알레르기가 있는 2세 이하 유아 56명에게서 4~6개월 간격으로 대변 표본을 계속 채취했다. 이를 건강한 유아 98명의 대변과 비교한 결과 세균의 종류에 차이가 많은 것으로 나타났다. 연구팀은 이 표본들을 달걀에 알레르기를 쉽게 일으키도록 민감하게 만든 생쥐들의 장에 이식했다. 건강한 유아의 대변을 이식한 생쥐들은 알레르기 유아의 것을 받은 생쥐들보다 달걀에 알레르기를 덜 일으켰다. 이어 컴퓨터 모델을 통해 식품 알레르기가 있는 어린이와 그렇지 않은 어린이의 장내 세균 차이를 분석했다. 그 결과 연구팀은 식품 알레르기를 억제할 수 있는 두 종류의 세균 군집을 조합해 낼 수 있었다. 각각 클로스트리디움균이나 박테로이데테스균에 속하는 5, 6종의 박테리아로 구성됐다. 이들 군집을 투여한 생쥐는 달걀 알레르기가 사라진 것으로 나타났다. 다른 종류의 박테리아는 효과가 없었다. 조사 결과 치료용 박테리아 군집은 두 종류의 중요한 면역학적 경로에 작용하는 것으로 나타났다. 면역계를 조절하는 특정한 T세포를 자극한다. 이런 효과는 생쥐와 유아에게서 모두 발견됐다. 공저자 대부분은 청소년 식품 알레르기에 대한 임상시험을 준비 중인 회사(ConsortiaTX)의 창업자다.

최근 생물학 분야에서 장내미생물의 다양한 기능이 속속 밝혀지고 있다. 장내미생물은 사람이 앓는 질병의 90% 이상 관련이 있을 뿐만 아니라 기분과 같은 심리적인 영향까지 미치는 것으로 알려져 있다. 실제로 류머티즈 관절염 같은 면역반응과 관련된 질병은 물론 암 발병에도 영향을 미친다는 연구결과가 나오기도 했다.그런데 사람 뿐만 아니라 젖소의 장내미생물이 우유 맛을 변화시킬 뿐만 아니라 지구온난화에도 영향을 미칠 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다.영국 에버딘대, 노팅엄대, 이스라엘 네게브 벤구리온대, 핀란드 국립자원연구소, 이탈리아 가톨릭대, 스웨덴 국립농업과학대, 체코 동물생리학·유전학연구소, 프랑스 생마르텡데레대, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 8개국 11개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 젖소의 장내미생물이 우유의 품질은 물론 지구온난화의 주범 중 하나로 알려진 메탄가스 생성에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다.이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 4일자에 실렸다. 지금까지 낙농 분야에서는 사육 방식과 좋은 품질의 목초가 맛있고 영양이 풍부한 고품질 우유를 만드는 것으로 알려져 있었다. 또 소를 비롯한 염소, 양과 같은 반추동물들은 되새김질과 함께 장 속에 있는 수 백만 마리의 장내미생물의 도움을 받아 건초, 풀 같은 소화시키기 어려운 식물성 물질을 분해해 사용가능한 영양소와 칼로리를 변화시킨다. 문제는 이 과정에서 반추동물들은 트림과 방귀를 통해 매년 1억t에 가까운 메탄가스를 배출한다. 이 때문에 지구온난화를 연구하는 학자들은 소를 비롯한 반추동물들이 기후변화 주범이라고 주장하기도 한다. 연구팀은 영국, 이탈리아, 스웨덴, 핀란드 4개국 7개 농장에서 사육되고 있는 1016마리의 젖소에게서 소의 형질 정보와 장내 미생물의 DNA를 수집해 분석했다. 젖소들은 유럽에서 사육되는 젖소들의 대부분을 차지하는 홀스타인과 노르웨이적색우들로 연구팀이 수집한 소의 형질에는 성장률, 우유 품질과 한 마리가 생산해는 우유의 양, 메탄가스 생성정도 등 수 백가지에 달했다. 이렇게 찾아낸 장내미생물 DNA와 소의 형질을 바탕으로 연구팀은 인공지능(AI) 머신러닝 기술로 미생물이 특정 형질에 미치는 작용원리를 분석했다. 그 결과 사람들의 장내미생물들이 모두 다르듯 소들도 각각 독특한 장내미생물을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 그렇지만 512가지의 장내미생물을 공통적으로 갖고 있으며 이 중 39종의 핵심 장내미생물이 우유의 맛과 메탄가스 생성에 영향을 미친다는 것을 연구팀은 밝혀냈다. 이 장내미생물들이 우유 맛과 메탄가스 생성에 관여하는 정도는 유전자보다 더 강한 것으로 확인됐다. 존 월리스 영국 에버딘대 로?연구소 명예교수는 “이번 연구는 장내미생물이 유전자보다 우유 품질과 메탄가스 배출에 지대한 영향을 미친다는 것을 처음으로 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “사람들이 프로바이오틱스를 복용하는 것처럼 소의 사료에 특정 장내미생물을 첨가한다면 메탄가스 생성을 줄이고 최고 품질의 우유를 만들어 낼 수도 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람은 다른 이의 얼굴을 보고 건강하거나 아픈지를 대체로 알아맞힐 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이는 아픈 사람과의 접촉을 피해 전염성 질병의 확산을 막도록 진화했을 가능성이 있다는 것. 스웨덴 카롤린스카 연구소는 다양한 동물이 동료를 보고 아픈지 알 수 있다는 기존 연구가 사람에게도 적용되는지를 알아내기 위해 연구를 진행했다. 우선 건강한 지원자 22명을 대상으로 무작위로 두 그룹으로 나눈 뒤 각각에 대장균과 위약(플라세보)을 주사했다. 그리고 이들에게서 혈액 표본을 채취했다. 이는 감염으로 체내에서 면역반응이 시작됐는지 염증 지표 검사를 통해 알아내기 위한 것이었다. 또한 두 시간이 지난 뒤에는 각 참가자에게 긴장을 풀고 편히 쉬도록 노력해달라고 요청하고 이들의 얼굴 사진을 촬영했다. 이렇게 마련한 각 사진을 또 다른 지원자 49명에게 보여주고 사진 속 인물이 얼마나 아파 보이는지 -5점부터 0점 그리고 5점까지 평가하도록 했다. 여기서 -5점은 ‘매우 아파 보인다’이며 0점은 ‘아프거나 건강해 보이지도 않는다’이다. 그리고 5점은 ‘매우 건강해 보인다’이다. 이 밖에도 이들 지원자에게는 사진 속 인물의 얼굴에서 행복이나 두려움 또는 분노 같은 감정이 느껴지는지를 평가하도록 했다. 그 결과, 사람들은 놀랍게도 사진 속 인물의 얼굴을 보고 실제로 누가 더 아픈지를 유의미하게 판단할 수 있는 것으로 나타났다. 이때 평가자들은 대장균 주사를 맞았던 참가자들에게서 창백한 피부와 입술 또는 처진 입꼬리와 눈꺼풀 등의 특징을 발견했다. 연구진 역시 이를 확인하기 위해 실제로 대장균 주사를 맞았던 참가자들을 대상으로 입가의 처짐뿐만 아니라 눈꺼풀이 주사를 맞기 전보다 얼마나 내려왔는지 측정했고, 사람들의 평가가 유의미하게 맞다는 것을 확인할 수 있었다. 또 대장균에 감염된 참가자들은 긍정적인 감정보다 슬픔이나 혐오 등 부정적인 감정을 더 많이 드러내는 것으로 나타났다. 이는 이런 부정적 감정 상태와 연관성이 있는 염증을 유발하는 감염 때문에 나타날 수 있다. 또한 부정적인 감정은 회복을 위해 피로감 등 에너지를 비축하는 행동을 초래할 수도 있다. 특히 연구진이 대장균 주사를 맞은 환자들이 혐오감 징후를 드러냈다는 점에 주목했다. 기존 연구에 따르면, 더러운 변기 같은 역겨운 장면을 보면 사람의 몸에서는 잠재적인 감염을 대비하기 위해 면역체계가 활성화될 수 있다. 또 사람은 다른 사람들에게 감염 위험을 경고하기 위해 이런 부정적인 감정적 행동을 보이도록 진화했을 가능성도 있다. 이밖에도 연구진은 아픈 참가자들이 덜 놀란다는 전혀 예상하지 못한 특징도 발견했다. 이는 이들 대상자가 주변에서 일어나는 일에 관심이 없거나 더욱 심한 혐오감 탓에 눈살을 찌푸리는 것과 관계가 있을 것이라고 연구진은 생각한다. 끝으로 연구진은 사람들에게서 나타나는 아픈 징후가 어떻게 다른 사람들을 피하도록 하는지를 알아내려면 추가 연구가 필요하다면서 이미 눈과 입이 처져 있을 수 있는 나이 든 사람들을 대상으로 구체적으로 살펴봐야 한다고 주장했다. 자세한 연구 결과는 미국 정신신경면역학 연구학회(Psychoneurolimmunology Research Society) 학술지 ‘뇌·행동·면역학’(Brain, Behavior and Immunity) 최신호에 실렸다. 사진=카롤린스카 연구소 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

잉글랜드 랭커셔카운티 블랙풀에 사는 섀넌 라탐(23)과 파트너 라이언 키넌(26)은 지난 2월 딸 클레오 키넌(2)의 복부가 갑자기 비정상적으로 부풀어 오른 것을 발견했다. 두 사람은 클레오를 데리고 병원을 찾았지만, 의료진은 호르몬 불균형에 따른 것이라며 대수롭지 않게 넘겼다. 그러나 클레오의 배는 점점 부풀어 올랐고 임신한 사람의 배처럼 보일 지경에 이르렀다. 복통도 심해져 결국 전문 병원으로 옮겨진 클레오는 지난 1일 부신암 3기 진단을 받았다. 클레오의 어머니 섀넌은 “딸의 배가 너무 부풀어 올라서 걱정이 됐지만 호르몬 때문이라길래 그런 줄 알았다. 잔병치레는 있었지만, 여느 두 살배기처럼 별 탈 없이 자라고 있었기에 암일 줄은 상상도 못 했다”고 말했다. 의료진은 클레오가 생존할 확률이 25%에 불과하다고 말했다. 사람은 좌우 양쪽에 두 개의 신장을 가지고 있는데 부신도 양쪽 신장의 위쪽 안쪽에 하나씩 존재한다. 부신은 스테로이드와 알도스테론 등 호르몬을 분비해 우리 몸의 대사와 면역반응을 조절하고 혈압, 혈액량, 전해질 조절에 관여하는데 이 부위에 발생하는 희귀 악성종양이 부신암이다. 부신암 진단을 받은 클레오는 다음날부터 바로 항암제 복용과 화학요법 등 항암치료에 돌입했다. 섀넌은 “수혈과 약물주입 등을 반복하면서 딸은 매우 고통스러워하고 있다. 옆에서 지켜보기 힘들 정도”라고 설명했다. 클레오는 올해 말 부신 제거 수술이 예정돼 있으며 그전까지 추가적인 화학 치료를 통해 종양의 크기를 줄여야만 한다. 그러나 수술 후에도 암이 재발할 확률은 80%에 달한다고 섀넌은 밝혔다. 치료비 역시 문제다. 데일리메일은 16일(현지시간) 파트너인 라이언과 떨어져 클레오 말고도 2명의 자녀를 홀로 키우고 있는 섀넌이 자금난에 시달리고 있다고 전했다. 그녀는 언제까지 계속될지 알 수 없는 클레오의 투병이 치료비 때문에 좌절될까 걱정하고 있다. 현지 언론은 섀넌이 딸을 지키기 위해 모금페이지를 개설했다며 관심을 호소했다. 섀넌은 모금페이지에서 “클레오가 어려운 항암치료 속에서도 늘 웃음을 잃지 않고 있다”고 밝히고 “딸이 병마와 싸우면서 또래보다 성숙해졌다. 마치 네다섯 살 된 아이처럼 오히려 나를 위로하는 모습이 더욱더 안타깝다”며 도움의 손길을 요청했다. 그녀는 작고 어린 클레오가 이 싸움을 이겨내고 또 다른 인생의 페이지를 열 수 있기를 간절히 바란다며 페이스북을 통해 클레오의 암 투병 일지도 공유하기 시작했다. 클레오는 일단 올해 말 부신 제거 수술 전까지 화학요법을 이어갈 계획이다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

국내 연구진이 DNA 손상을 자동 인식하고 복구시켜 질병을 피할 수 있는 물질과 메커니즘을 밝혀냈다. 성균관대 의대, 아주대 의대 공동연구팀은 생체 내 유전자 손상을 인식하고 복구할 수 있는 조절시스템을 발견했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 유전자는 다양한 환경적 요인과 생체 내부 요인 때문에 항상 손상될 위험에 노출돼 있다. 그런데 다행히 생체 내 DNA가 손상되면 이를 인식하고 복구하는 시스템이 존재한다. 손상된 유전자를 복구하지 못할 경우 암이나 각종 질병이 발생할 수 있다. 이 때문에 이 같은 메커니즘을 분자 수준에서 밝혀낸 스웨덴의 토마스 린달, 미국의 폴 모드리치, 터키 아지즈 산자르 3명은 2015년에 노벨화화학상을 공동 수상하기도 했다. 연구팀은 DNA 이중나선이 끊어졌을 때 이를 인지하고 복구시키는 ‘펠리노1’ 단백질의 작용을 밝혀냈다. 기존에는 펠리노1이 단순히 면역반응과 암 발생에 있어서 중요한 역할을 한다고만 알려져 있었는데 이번 연구를 통해 유전자 복구 과정에서 핵심적이라는 사실을 밝혀낸 것이다. 연구팀에 따르면 DNA가 손상되면 펠리노1이 손상부위로 이동하고 ATM-MRN이라는 단백질 복합체와 상호작용해 활성화돼 유전자를 복구시킨다는 것이다. 이창우 성균관대 의대 교수는 “이번 연구결과는 DNA 손상과 직접 관련된 유전질환과 면역질환은 물론 암, 대사질환 등 다양한 질병의 원인을 새로운 관점에서 이해하고 신개념 치료제를 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@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

류머티스 관절염, 패혈증, 루푸스, 아토피성 피부염, 천식…. 이것들은 우리 몸을 보호해야 할 면역시스템이 스스로를 공격하면서 염증을 유발하면서 나타나는 질병이다. 자가면역질환은 면역기능의 오작동으로 관절이나 피부, 근육, 심장 등 인체 모든 부위에서 나타날 수 있는 질병으로 종류가 셀 수 없을 정도로 다양하다. 문제는 자가면역질환을 일으키는 원인으로 유전적 요인, 환경적 요인 등이 복합적으로 작용하기 때문이라고 보고 있지만 면역체계 오작동 원인에 대해서는 아직 명확하게 밝혀내지 못하고 있다. 국내 연구진이 자가면역질환이 발생하는 원인 중 하나로 ‘방관자T세포’ 역할을 밝혀냈다. 한양대 생명과학과 최제민 교수팀은 체내에 병원균이 침입했을 때 반응하지 않는 면역세포인 ‘방관자 T세포’가 자가면역질환의 핵심 원인이라는 사실을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다.우리 몸 속에는 10억~100억개 가량의 T세포 클론이 있다. 병원균이 침투했을 때 T세포는 병원균을 몰아내기 위해 반응하지만 항원 특이적으로 반응하는 T세포를 제외한 나머지 대부분은 면역세포에 적극적으로 참여하지 않는 것으로 알려져 있다. 이렇게 항원에 반응하지 않는 T세포를 ‘방관자T세포’라고 한다. 연구팀은 뇌, 척수, 시신경을 포함한 중추신경계에 발생하는 만성 신경면역계질환인 다발성경화증을 유발시킨 생쥐를 이용해 실험한 결과 인터루킨-1베타, 인터루킨-23이라는 신호물질에 의해 방관자T세포가 활성화된다는 사실을 발견했다. 이렇게 활성화된 방관자T세포는 척수 조직으로 이동해 또 다른 신호물질을 분비해 중추신경계 손상을 일으키고 다발성 경화증의 발병과 진행에 관여한다는 설명이다.이름과 달리 방관자T세포는 면역반응을 방관하는 것이 아니라 오히려 자신의 몸을 공격하는 자가면역반응에 적극 참여한다는 것이다. 최제민 교수는 “이번 연구는 항원반응에 관련이 없는 것으로 알려졌던 방관자T세포의 자가면역질환에서의 역할과 메커니즘을 새롭게 밝혀냈다는데 큰 의미가 있다”며 “방관자T세포 기능 조절을 통한 새로운 개념의 자가면역질환 치료제 개발에 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여성은 사랑에 빠지면 실제로 몸속에서 어떤 변화가 일어나는 것으로 나타났다. 이는 이른바 ‘상사병’으로 불리던 것이 단순한 감정 그 이상의 것임을 시사한다. 미 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 연구진이 새로운 연애를 시작한 여성 47명을 대상으로 2년간 혈액 표본을 채취·분석한 결과, 바이러스에 맞설 때와 비슷한 생리적인 변화를 겪는다는 사실을 알아냈다고 국제학술지 ‘정신신경내분비학’(Psychoneuroendocrinology) 최신호에 발표했다. 이 연구는 사랑에 빠지는 것이 체내 면역체계를 지배하고 있는 유전자에 어떻게 영향을 주는지 관찰하기 위해 시작됐다. 연구진은 이번 연구를 통해 여성은 새로운 연애를 시작하면 몸속에서 일반적으로 바이러스 감염에 맞서기 위해 나오는 단백질인 ‘인터페론’을 생성하는 유전자를 활성화한다는 사실을 발견할 수 있었다. 연구진은 “새로운 낭만적인 사랑은 심리적인 변화뿐만 아니라 생리학적인 변화까지도 동반했다”면서 “이번 결과는 바이러스 감염에 관한 선천적인 면역반응의 선택적인 상향 조절과 일치했으며, 인간 생활의 핵심 경험 중 하나인 면역조절 상관관계에 관한 통찰력을 준다”고 말했다. 또 이번 연구에서는 사랑의 불꽃이 사그라들기 시작하면 여성의 인터페론 수치가 감소한다는 증거도 나왔다. 이에 대해 연구진은 “일부 결과는 낭만적인 사랑과 관련한 심리적인 변화가 연인 관계가 오래됨에 따라 약화할 수 있음을 시사했다”면서 “사랑에 관한 생물학적인 상관관계는 장기간 더 안정한 연인 관계의 성숙함과 함께 약화할 수 있었다”고 말했다. 이에 따라 연구진은 앞으로 연구를 통해 사람들이 실제로 사랑에 빠졌는지는 물론 이런 감정이 얼마나 오래갈 수 있는지를 측정할 수도 있음을 시사했다. 연구진은 앞으로 남성들에게서도 이런 생리적인 변화가 있는지 확인하는 연구를 진행할 계획이라고 말했다. 사진=아이클릭아트 윤태희 기자 th20022@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

마트 등에 가면 다양한 요구르트 제품에 ‘프로바이오틱스’ 함유라는 문구를 볼 수 있다. 프로바이오틱스는 섭취해 장에 도달했을 때 장내 환경에 유익한 작용을 하는 균주를 말한다. 이렇듯 먹는 유산균으로 알려진 프로바이오틱스를 이용해 다양한 염증성 질환이나 알레르기 질환을 치료할 수 있을 것이라는 가능성을 확인한 연구결과를 국내 연구진이 발표해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 면역미생물공생연구단 임신혁(포스텍 생명과학과) 교수팀은 지금까지 단순한 건강식품으로만 알려진 프로바이오틱스가 새로운 면역치료제 원료로 활용될 수 있다는 연구결과를 발표하고 이에 대한 전문가들의 공개 논의를 제안했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’ 19일자에 실렸으며 ‘주목할 만한 논문’으로 선정됐다. 11월 중에 전세계 전문가들과 이와 관련한 공개토론을 열고 페이스북으로 생중계될 계획이다. 건강에 도움을 주는 프로바이오틱스 연관 시장과 산업은 매년 크게 성장하고 있으며 관련 연구들도 활발히 이뤄지고 있다. 그렇지만 프로바이오틱스의 어떤 미생물이 어떤 질환에 효과가 있는지 체내에서 어떻게 작용하는지 등은 명확히 밝혀져 있지 않다. 연구팀은 모유 수유를 한 영유아들이 아토피 피부염과 같은 자가면역질환에 덜 걸린다는 사실에 착안했다. 연구팀은 프로바이오틱스 중 면역 제어 기능이 있는 균을 골라낼 수 있는 분석시스템을 개발하고 프로바이오틱스를 투여했을 때 생기는 장내 환경을 모사하는 시스템을 개발해 활용했다. 그 결과 면역반응을 원하는 방향으로 재설계 할 수 있는 ‘비피더스 PRI1’ 균을 발견했다.연구팀은 생쥐의 장에 있는 면역세포들을 분리해 1차 군을 만든 뒤 이 중에서 면역반응을 조절하는 T세포의 분화와 증식을 유도할 수 있는 특정 균을 뽑아 2차 군을 구성했다. 2차 군에 포함된 후보 미생물은 200여 종에 이르렀다. 이 중에서 비피더스 PRI1 균을 추출해 체내에 전혀 세균이 없는 무균 생쥐에게 주입한 결과 비피더스 PRI1이 소장과 대장에서 면역조절 T세포를 분화하고 증식을 유도한다는 사실을 확인했다. 비피더스 PRI1 균이 투여된 생쥐는 그렇지 않은 생쥐보다 면역세포가 크게 증식되고 장 표면 염증도 줄었다. 연구팀은 이탈리아 나폴리대 연구팀과 함께 비피더스 PRI1을 정밀 분석한 결과 ‘세포 표면 다당체’라는 물질이 면역을 활성화시킨다는 것을 증명하고 화학구조와 반응 메커니즘도 밝혀냈다. 임신혁 교수는 “이번 연구는 프로바이오틱스가 꼭 살아있어야만 효능이 있을 것이라고 여겨졌던 기존 상식을 뒤집었다는데 의미가 크다”며 “프로바이오틱스의 유용한 활성에 대한 과학적 근거를 제시하고 면역 활성 물질의 화학적 구조와 작용기작을 규명해 미생물을 이용한 마이크로바이옴 치료제 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

모든 것이 구비된 호텔에서 묵는 것만으로도 3000달러(한화 약 323만원)를 벌 수 있는 아르바이트가 등장했다. 미국 세인트루이스대학 연구진이 호텔에서 쉬며 연구에 참여할 임상실험 자원자를 모집한다고 밝혔다. 고려해야 할 것은 이 호텔에 묵는 동안에는 ‘반드시’ 독감을 앓아야 한다는 사실이다. 연구진은 더욱 면밀한 독감 및 독감 백신 연구를 위해 전 세계인을 대상으로 한 일명 ‘호텔 인플루엔자’ 프로젝트 자원봉사자를 모집한다고 발표했다. 연구진은 임상실험 참가자에게 독감 백신 혹은 플라시보 백신을 주사한 뒤 고의적으로 독감 바이러스에 노출시킬 예정이다. 참가자가 독감에 걸린다면 호텔에서 최대 12일간 격리시키고 향후 바이러스의 이동경로와 활동 특성 등을 살피는 모니터링을 실시한다는 계획이다. 이 연구는 백신에 대한 면역반응만 살펴봤던 기존의 백신 연구와 달리, 백신이 인체에서 실제로 어떻게 작용하는지, 작용하는데 얼마나 긴 시간이 걸리는지 등을 면밀하게 관찰할 수 있다는 장점이 있다고 연구진은 설명했다. 세인트루이스대학의 다니엘 호프트 박사는 “독감에 노출된 시기를 정확하게 알 수 있기 때문에 더욱 정확한 백신 연구가 가능하다”면서 “실험 참가자의 혈액이나 콧물 또는 재채기 반응 등을 수시로, 곧바로 살필 수 있다는 장점이 있다”고 설명했다. 연구진은 이 실험을 위해 35만 달러(약 3억 7700만원)를 들여 호텔객실 24개를 개조했다. ‘호텔 인플루엔자’ 전용 객실에는 개인용 샤워실과 텔레비전, 인터넷망이 설치됐으며, 실험에 참가하는 사람들은 호텔 객실 내에서 독서와 운동 등 개인 생활을 즐길 수 있다. 매끼 식사가 제공되며 이렇게 호텔에서 최대 12일을 보낸 사람들은 연구소로부터 1인당 3000달러의 실험참가비를 지급받는다. 이 프로젝트는 이르면 내년부터 시작될 예정이다. 모집 방법은 아직 공개되지 않았다. 미국이 독감 백신 연구에 유독 집중하는 것은 지난 몇 년 간 독감으로 사망하는 사람이 크게 늘었기 때문이다. 올해 초 미국 보건당국은 워크숍 주제를 ‘핵공격 대비’에서 ‘독감대책’으로 급히 바꿨을 정도로 미국 내 독감 피해는 상상을 초월했다. 지난 1월 독감철 당시 어린이 사망자 수가 37명이었으며, 한 주 동안 독감으로 사망한 어린이는 7명에 달했다. 당시 보건 당국은 독감으로 인한 사망자 발생이 독감 예방주사의 효과가 30% 정도로 낮기 때문인 것으로 보인다는 분석 결과를 내놓기도 했다. 또 2014~2015년 독감철에는 3400만 명의 미국인이 독감에 걸렸고 이 중 71만 명이 병원에 입원했으며 5만 6000명이 사망한 것으로 기록됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

울산대 의대가 정부의 선도연구센터지원사업에 선정돼 면역질환 표적 줄기세포 치료제를 개발한다. 울산대는 과학기술정보통신부와 한국연구재단에서 지원하는 ‘2018년도 기초의과학 분야 선도연구센터(MRC)’에 선정됐다고 31일 밝혔다. 선도연구센터 지원사업은 정부가 세계적 수준의 선도과학자 그룹을 육성하려고 1990년부터 시행하고 있다. 기초의과학 분야에서는 바이오 및 건강 분야의 연구역량 강화를 위한 사업단을 선정하고 있다. 이에 따라 울산대 ‘줄기세포 면역제어 연구센터’(센터장 김승후 교수)는 다음 달부터 2025년 2월까지 7년 동안 한국연구재단(연구비 94억원)과 서울아산병원(대응연구비 34억원)에서 총 128억원의 사업비를 지원받아 연구개발사업을 벌인다. 이 사업은 성체 중간엽 줄기세포(MSC)의 생존능 증강과 면역반응성 제어를 통해 치료효능을 극대화한 ‘중증 난치성 면역질환 표적 줄기세포치료제’를 개발하는 것이다. 또 기초의과학 분야 차세대 우수인력 양성과 바이오 및 건강 연구개발(R&D) 시스템 구축 등 줄기세포 분야에서 세계적 수준의 연구성과를 이뤄낼 계획이다. 이 사업에는 울산대 교수 11명과 서울아산병원 교수 4명 등 총 15명이 참여한다. 연구센터는 서울아산병원 아산생명과학연구원 줄기세포센터와 협력해 줄기세포 이식 기술 및 조직공학 기술을 지원받을 계획이다. 또 공동연구 파트너인 미국 미네소타 의대와도 정기적인 학술교류 및 공동연구로 사업목표를 달성할 계획이다. 채희동 울산대 의대학장은 “울산대와 서울아산병원 줄기세포센터 간의 유기적인 공동연구를 통해 세계적인 줄기세포 연구집단으로 성장할 수 있도록 대학 차원에서 최대한 지원할 계획”이라고 밝혔다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

알레르기 질환은 몸속에 들어온 물질에 대한 과도한 면역반응의 결과물이다. 면역반응에 따라 알레르기 비염, 기관지 천식, 두드러기 등 다양한 질환이 생긴다. 그런데 봄철에 특히 심한 알레르기 질환이 있다. 바로 ‘꽃가루 알레르기’다. # 풍매화는 암·수꽃 따로 있어 날려 8일 서울대병원에 따르면 꽃가루 알레르기는 나무, 화초, 잡초 등 어느 식물이나 원인이 될 수 있지만 봄철에는 주로 나무의 꽃에 의해 발병한다. 그중 암꽃과 수꽃이 따로 있어 바람에 의해 꽃가루를 날려 수정하는 ‘풍매화’가 주요 원인으로 지목된다. 강혜련 알레르기내과 교수는 “꽃가루 알레르기는 벚꽃, 개나리, 진달래, 목련 같은 아름답고 향기가 많은 꽃이 원인일 것이라고 추측하기 쉬운데 꽃집 등 특수한 환경이 아니라면 원인이 되는 경우는 드물다”며 “우리나라에서는 오리나무, 소나무, 느릅나무, 자작나무, 단풍나무, 버드나무, 참나무, 일본삼나무 등의 풍매화 꽃가루가 흔한 원인물질”이라고 설명했다. # 기침·숨 쉴 때 ‘쌕쌕’ 소리는 천명 사시나무, 버즘나무(플라타너스)도 꽃가루 알레르기의 주범으로 잘못 알려졌다. 이들 나무의 종자에는 바람에 씨가 잘 날리도록 털이 붙어 있다. 봄철에 이 씨털이 솜뭉치를 이뤄 거리 곳곳을 뒹굴다가 코나 눈으로 들어가기도 한다. 그러나 강 교수는 “이 씨털은 꽃가루도 아니고 알레르기성 질환의 원인으로 작용하지도 않는다”며 “실제 증상을 일으키는 꽃가루는 크기가 매우 작아 현미경으로만 관찰할 수 있다”고 말했다. 알레르기 비염은 물 같은 콧물이 쉴 새 없이 줄줄 흐르는 것이 특징이다. 재채기가 연속적으로 나오고 코가 가렵거나 막힌다. 코 증상은 발작적으로 심해졌다가 잠잠해지는 양상을 보이는데 특히 아침에 눈을 뜨면 매우 심해진다. 기관지 천식은 알레르기 비염보다 발생 위험이 낮지만 기침과 호흡곤란으로 일상생활에 심한 지장을 주고 방치하면 사망할 수 있어 더욱 주의해야 한다. 강 교수는 “기침과 숨을 쉴 때 ‘쌕쌕’ 소리가 나는 천명, 호흡곤란이 대표적인 천식 증상”이라며 “심한 천식 발작이 있으면 즉시 약물로 응급처치를 해야 한다”고 조언했다. # 실외 미세먼지 차단용 마스크 꼭 꽃가루를 피하려면 방문을 잘 닫아 꽃가루가 실내로 유입되는 것을 막고 외출할 때 미세먼지 차단용 마스크를 착용해야 한다. 헝겊으로 만든 일반 방한용 마스크는 차단효과가 없다. 꽃가루는 수백㎞까지 날아다니기 때문에 제주도를 제외한 전 지역이 같은 꽃가루 영향권에 들어 있는 것과 같아 완벽한 차단은 사실상 불가능하다. 가장 널리 사용하는 방법은 증상을 완화하는 약물치료다. 다만 체질을 바꾸는 것은 아니기 때문에 치료를 중단하면 언제든지 증상이 재발할 수 있다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

자가면역질환 치료 메커니즘 규명 건국대 화학과 허용석 교수팀이 자가면역질환 중 하나인 루푸스 전문치료제 ‘벤리스타’의 작동 원리를 밝혀내 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 23일자에 발표했다. 루푸스는 환자 본인의 면역시스템이 오류를 일으켜 자신을 공격하는 자가면역질환으로 피부, 관절, 혈액, 신장 등 다양한 신체기관에 염증을 일으켜 고통을 준다. 벤리스타는 유일한 루푸스 치료제이지만 지금까지 자세한 약물 치료 메커니즘이 밝혀지지는 않았다. 연구팀은 엑스선 결정학으로 벤리스타가 BAFF라는 단백질과 결합해 자가면역반응 신호를 차단시킨다는 사실을 확인했다. 그래핀 쌓아 전기변색 소자 개발 한국전자통신연구원(원장 이상훈) 실감소자연구본부 연구팀은 ‘꿈의 신소재’ 그래핀을 네 개 층으로 쌓아 0.5초만에 색이 변하는 전기변색소자를 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다.

아토피 피부염은 유아나 어린이들에게 주로 발병하는 피부질환으로 심한 가려움증과 피부건조증을 동반하는 특징이 있다. 성인이 되면서 낫는 경우도 있지만 재발이 잦고 특별한 치료법이 없어 대증적인 방법으로 그치는 경우가 많다.포스텍 화학과 임현석 교수팀과 대구경북첨단의료산업진흥재단, 기초과학연구원 공동연구진은 비정상적 단백질 발현을 억제해 아토피 피부염을 유발하는 원인을 억제하는 물질을 찾아냈다고 29일 밝혔다. 이번 연구는 화학분야 국제학술지 ‘미국화학회지’ 최신호에 실렸다. 인체는 외부에서 유해물질이 침입할 경우 면역반응을 통해 제거하는 메커니즘을 갖고 있다. 그렇지만 환경적이거나 유전적 원인 때문에 비정상적인 면역반응이 활성화될 경우 아토피나 천식 같은 자가면역질환을 일으킨다. 기존에는 아토피 피부염 치료를 위해서 스테로이드를 이용해 염증을 제거하거나 면역반응을 억제해 왔지만 스테로이드의 경우 장기적으로 사용할 경우 부작용과 함께 면역력 자체가 약해지는 단점이 있다. 연구팀은 아토피 피부염이 면역반응 시작 신호에 관여하는 ‘STAT6’라는 단백질이 몸 속에서 과도하게 활성화되면 알레르기성 염증 질환을 유발한다는 점에 주목했다.STAT6가 면역반응을 유발하기 위해서는 NCOA1이라는 단백질과 상호작용을 하는데 연구팀은 이 둘의 상호작용을 차단하는 펩타이드 기반의 약물을 개발했다. 연구팀은 이번에 개발한 펩타이드 물질을 사용하면 STAT6 면역반응 신호와 알레르기성 염증질환 유발물질 생성을 억제한다는 사실을 세포실험으로 확인했다. 더군다나 아토피 유발 면역반응 신호만 억제하기 때문에 기존의 약물치료와는 달리 부작용 없이 치료가 가능하다는 장점도 있다. 이번 연구논문 1저자인 이영주 포스텍 화학과 연구원은 “STAT6와 NCOA1간 단백질 상호작용을 차단하면 알레르기성 염증반응만 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 처음으로 밝혀낸 것으로 획기적인 아토피 치료제 개발을 가능케 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세포치료란 살아 있는 세포를 환자에게 투여하는 것이다. 수혈이 가장 대표적이다. 적혈구가 부족해서 빈혈이 생기면 적혈구를, 혈소판이 부족해 출혈이 생기면 혈소판을 주는 것이다. 하지만 살아 있는 성숙 세포에는 유효 기간이 있다. 따라서 계속 새로운 젊은 세포를 만들 수 있는 줄기세포 도움을 받아야 한다. 예컨대 혈액세포를 만드는 조혈기능에 문제가 생기면 조혈모세포를 투여해야 한다. 조혈모세포는 자기 자신의 조혈모세포, 즉 ‘자가 조혈모세포’를 활용할 수도 있지만 정상 조혈모세포를 매번 미리 준비해 놓을 수는 없다. 결국 다른 사람으로부터 조혈모세포를 얻어야 한다. 이를 ‘동종 조혈모세포’라고 한다. 동종 조혈모세포는 ‘양날의 검’과도 같다. 면역기능이 작동해 이식받은 동종 조혈모세포를 파괴해 버리는 이식거부반응이 나타나면 이식은 실패한다. 반대로 동종 조혈모세포에 포함된 면역세포가 이식받은 사람의 정상세포를 파괴하는 일이 벌어지기도 한다. 이를 방지하기 위한 것이 바로 ‘면역억제제’다. 같은 원리로 최근 암세포를 죽일 수 있는 면역세포를 활용해 암을 치료하는 방법을 연구하고 있다. 다만 면역세포를 암환자에게 투여한 결과 기대만큼의 결과를 얻지는 못했다. 면역세포가 암세포만 찾아내는 능력이 부족했다. 반면 T림프구는 세포 구별 능력이 탁월해 좋은 가능성을 보여주고 있다. 폐암이나 악성흑색종 치료에 쓰는 ‘면역관문억제제’는 지친 T림프구를 다시 활성화시켜 준다. 이렇게 활성화된 T림프구는 암세포를 제거한다. 최근 허가된 ‘키메라 항원수용체 T림프구’(CAR-T)는 유전자 재조합 기술로 T림프구의 암세포 구별 능력과 파괴 능력을 모두 강화시켜 항암 효과를 발휘한다. 여전히 몇 가지 문제가 있다. 세포치료제는 결국 환자로부터 얻어야 하기 때문에 다른 환자에게 쓰기가 쉽지 않다. 비용이 크게 늘어나고 사용도 제한된다. 가장 큰 문제는 강화된 T림프구가 과도한 면역반응을 일으켜 환자를 심각한 위험에 빠트릴 수 있다는 것이다. 최근에는 T림프구 장점만 갖고 있는 세포를 직접 만드는 방법을 연구하고 있다. 이달 초 한 스위스 연구진은 네이처 케미컬 바이올로지에 지방줄기세포로 T림프구와 비슷한 합성세포를 만들 수 있다고 발표했다. 합성세포는 특정 항원에 결합할 수 있는 항체부위가 있어 암세포만 인식해 결합할 수 있다. 유전자 네트워크 시스템도 갖고 있어서 합성세포가 암세포와 결합해 특정 복합체를 만든다. 이 복합체는 총알 탄두처럼 암세포를 뚫고 들어갈 수 있으며, 탄두에는 일종의 변환기가 붙어 있어 암세포 내로 들어가면 특정물질을 작동시킬 수 있다. 암세포 안에서 변환기가 작동하면 항암제로 작동한다. 합성세포는 T림프구처럼 암세포를 골라낼 수 있는 능력과 암세포를 죽일 수 있는 능력을 동시에 갖고 있다. 또 면역기능을 이용하지 않기 때문에 심각한 부작용을 피할 수 있고 여러 사람에게도 쓸 수 있다. 머지않은 장래에는 정상 세포에 피해를 덜 주면서 암세포를 죽일 수 있는 세포도 마치 약처럼 만들어 쓰게 될 것이다. 기술이 발전하면 인공장기도 만들 수 있지 않을까 생각한다. 인류는 항상 새로운 방법으로 답을 찾아 문제를 해결했다. 앞으로 암 치료 효과는 점점 좋아지게 될 것이며 결국은 완치에 도달할 것이다. 갑자기 영화 ‘인터스텔라’에서 주인공이 한 말이 생각난다. “우리는 답을 찾을 것이다. 늘 그랬듯이.”

암 치료법 중 가장 주목받는 면역치료법의 효과를 획기적으로 높이는 새로운 치료법이 발견됐다.울산대 생명과학부 권병석(53)·의예과 조홍래(60) 교수팀은 암에 대한 면역력을 무력화시키는 공동자극분자 CD137 리간드의 신호를 차단함, 면역력을 증강시키는 새로운 항암면역치료 경로를 세계 최초로 발견했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 암연구협회(AACR)에서 발행하는 암 연구 분야 세계적 권위지 ‘캔서 리서치’ 11월호에 게재됐다. 지금까지 면역치료법은 암세포를 죽이는 T세포의 활성화에 주력했다. 최근에는 암환자의 면역시스템을 약화시키는 면역체크포인트(면역회피물질) 차단제가 각광을 받고 있다. 암이 발생하는 초기에는 T세포에 의한 암세포 제거가 면역치료의 주된 작용원리이지만, 암이 진행되면 암조직은 면역을 약화시키기 때문에 미래 면역치료 핵심은 암조직에서 면역을 살리는 방향으로 나아가고 있다. 이에 따라 울산대 연구팀은 T세포 활성화의 공동자극분자인 CD137 항체가 암 면역력을 무력화하는 CD137 리간드의 역신호를 차단하는 역할을 한다는 것을 규명했다. 이로써 기존 T세포 활성화법과 함께 암세포 억제 효과를 극대화할 수 있게 됐다. 연구팀은 CD137 리간드 신호를 차단하면 종양에서 제1형 대식세포와 수지상세포를 통해 암세포를 죽이는 T세포 분화를 촉진하고, 이 분화된 T세포가 대식세포와 수지상세포의 분화를 촉진시키는 선순환 체계를 만들 수 있다는 것을 밝혀냈다. CD137 리간드 신호를 차단하면 암세포에 대한 면역반응이 증폭되는 사이클이 가동돼 항암작용 효과를 거두게 된다는 것이다. 반면 CD137 리간드 신호를 활성화하면 암 면역반응을 억제시키는 제2형 대식세포와 수지상세포의 분화를 촉진하는 역할을 한다는 것도 알아냈다. 이는 신호를 차단할 때와는 달리 류마티스 관절염, 장염, 장기이식거부반응 등과 같은 질환 치료제로 효과를 거둘 수 있다. 권병석 교수는 “CD137 리간드 신호의 차단 또는 활성화를 통해 암과 염증성 면역질환을 조절할 수 있다는 것을 알아낸 만큼 이를 활용한 신약 개발에 매진하고 있다”고 밝혔다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

최근 아토피 등 알레르기성 질환과 더불어 ‘식품 알레르기’에 대한 관심도 높아지고 있다. 중금속이나 곰팡이독은 누구에게나 같은 유해성을 갖기 때문에 기준으로 규제하지만 알레르기는 특정한 사람에게만 나타나기 때문에 식품 자체를 규제하기는 어렵다. 따라서 소비자가 스스로 피할 수 있도록 식품표시를 강화하고 있다. 식품 알레르기 반응은 왜 일어날까. 우리 몸은 세균이나 바이러스와 같은 병원체가 들어오면 이들을 제거해 몸을 지키는 면역 기능을 갖고 있다. 하지만 면역기능이 식품이나 꽃가루 등에 과잉 반응하는 경우도 있다. 이것이 알레르기 반응이다. 기원전 로마의 철학자인 루크레티우스는 그의 저서 ‘사물의 본성에 관하여’에서 “식품은 사람에 따라 독이 된다”고 기술했다. 1902년 프랑스의 샤를 리셰는 어부가 해파리에 쏘여 고통받는 문제를 연구하면서 개에게 해파리독을 소량 주사했다. 며칠 뒤 독을 다시 주사하니 개가 호흡곤란으로 죽었다. 그는 이것을 ‘과민증’이라는 용어로 설명했다. 1906년 오스트리아의 의사 피르케는 알레르기라는 용어를 만들었다. 일반적으로 음식물은 소화과정을 통해 면역반응을 일으키지 않고 영양소로 흡수된다. 그러나 소화기능이 미숙하거나 면역반응 조절 장치에 문제가 생기면 음식물을 이물로 인식해 알레르기 반응이 나타난다. 몸이 이물로 인식한 음식물 성분이 장에서 흡수돼 혈액을 통해 눈, 코, 목, 폐, 피부, 장으로 이동하면 그곳에서 알레르기 반응이 일어난다. 식품 알레르기는 해파리독 실험처럼 우선 알레르기 유발물질이 몸에 들어와 항체가 형성돼 있어야 일어난다. 때문에 식품 알레르기는 선조 때부터 흔히 먹어 왔던 식품에서 유발된다. 어린이에게 식품 알레르기가 많은 것은 소화기능이 아직 발달하지 않아 알레르기 유발물질인 단백질을 분해하는 능력이 미흡한 것이 하나의 원인이다. 성장하면서 소화기능이 성숙하면 완화된다. 반면 성인이 돼 나타나는 식품 알레르기는 아직까지 고치기 어렵다고 한다. 우리나라 식품위생법은 식품 알레르기 유발물질 표시를 의무화하고 있다. 현재 가금류의 알, 우유, 메밀, 땅콩, 대두, 고등어, 게, 새우, 돼지고기, 복숭아, 토마토, 호두, 닭고기, 소고기, 오징어, 조개류 등의 식품과 식품첨가물인 아황산류가 표시대상이다. 다만 알레르기를 피하기 위해 무조건 식품 섭취를 피할 경우 영양불균형도 우려된다. 또 표시대상이 아닌 식품이 알레르기를 일으킬 수도 있다. 따라서 식사 중 입 주변이 붉어지거나 이유 없이 토한다면 가족이 잘 관찰해야 한다. 먹은 식품과 증상이 나타난 시간을 기록해 두고 전문의와 상담하면 정확한 원인식품을 알 수 있고 불필요한 편식도 줄일 수 있다.

인플루엔자 예방접종은 주로 10월부터 시작된다. 아직 예방접종을 받지 않은 사람은 혹시 시기를 놓친 것은 아닌지 불안할 수도 있다. 6일 이경화 강남세브란스병원 감염내과 교수와 인플루엔자와 관련한 궁금증에 대해 얘기를 나눴다.Q. 인플루엔자에 대해 설명해 달라. A. 흔히 ‘독감’이라고 부르는 인플루엔자는 ‘인플루엔자 바이러스’ 감염으로 발생하는 급성 발열 질환이다. 많은 분이 잘 알고 있듯이 감기(상기도 감염)와는 다른 병이다. 인플루엔자는 항원 유형에 따라 크게 A, B, C로 분류하는데 A형과 B형을 주의해야 한다. 우리나라에서는 대개 10월부터 4월까지 유행한다. Q. 감염 증상은. A. 인플루엔자는 1~5일의 잠복기를 거치고 증상은 평균적으로 5~9일까지 나타난다. 인플루엔자의 대표적 증상은 38~40도의 고열이다. 발열, 오한, 두통, 근육통 등을 시작으로 마른기침, 인후통, 콧물, 코막힘 등의 호흡기 증상이 함께 나타난다. Q. 인플루엔자도 위험한 병인가. A. 대부분의 환자는 가볍게 앓고 지나가지만 유·소아나 노년층, 면역 저하자는 심각한 바이러스성 폐렴 등의 합병증을 경험할 수 있다. 이때는 입원 치료가 필요하고 일부는 사망할 수도 있다. Q. 어떻게 전파되나. A. 인플루엔자는 환자의 기침, 재채기 과정에서 나오는 작은 물방울인 ‘비말’에 의해 전파된다. 악수와 같은 직접적인 접촉과 침구류를 통해서도 감염될 수 있다. 성인은 증상 시작 후 5일, 소아는 10일 이후까지 바이러스를 전파할 수 있는 것으로 알려져 있다. Q. 인플루엔자 백신은 누가 맞아야 하나. A. 백신은 생후 6개월 이상이면 모두 접종 대상이다. 65세 이상 노인, 만성 호흡기질환자, 만성 심혈관질환자, 당뇨 환자, 만성 신부전 환자, 면역 저하자, 암 환자 같은 고위험군은 우선적으로 접종을 권한다. 고위험군 환자에게 인플루엔자를 전파시킬 위험이 있는 의료진, 교사 등에게도 우선적으로 접종을 권한다. Q. 바이러스에 이미 감염됐다면. A. 유행 시기에 발열을 동반한 호흡기 증상이 나타나면 인플루엔자를 의심해야 한다. 가까운 병의원을 방문하면 감염 여부를 확인할 수 있다. 감염을 확인하면 해열진통제를 복용해 증상을 조절한다. 증상 발생 48시간 이내에는 항바이러스제를 처방받을 수 있어 가급적 빨리 병의원을 찾는 것이 좋다. 타인에게 전파하는 것을 방지하기 위해 반드시 마스크를 쓰고 손을 30초 이상 깨끗이 씻어야 한다. Q. 예방접종 시기는. A. 인플루엔자 예방접종 시기는 매년 10~12월이 좋다. 지난달 예방접종을 못 받았다고 해도 걱정할 필요가 없다는 뜻이다. 백신 접종 뒤 2주가 지나면 항체가 형성되고 면역 효과는 6개월간 지속된다. 이듬해 봄까지도 독감이 유행할 수 있기 때문에 지금 예방접종을 받으면 봄까지 효과를 볼 수 있다. Q. 예방접종을 할 때 주의해야 할 점은. A. 인플루엔자 백신 접종 후 간혹 발열이나 근육통이 생길 수 있다. 이는 면역반응 때문에 발생하는 전신 이상반응이다. 대부분 치료하지 않아도 며칠 이내에 회복된다. 다만 예전 접종에서 과민반응, 경련, 신경계 장애를 경험한 사람이나 급성 감염·발열 환자는 접종하면 안 된다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr