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류마티스 관절염·패혈증 치료 물질 개발

발행일2017.03.15 14:31
Photo Image<펩타이드는 TLR4/MD2 복합체와 결합해 원래 TLR4의 리간드인 LPS의 결합을 방해하게 된다. 따라서 TLR4 신호전달경로가 차단되고 사이토카인과 활성산소종(ROS), 산화질소(NO)의 발생이 감소하게 된다.>

류마티스 관절염 등 염증성 질환을 치료할 수 있는 신약 후보물질이 개발됐다.

최상돈 아주대 교수 연구팀은 15일 스테로이드제 대신 염증성 질환에 쓸 수 있는 펩타이드(peptide) 물질을 만들어 효능을 확인했다고 밝혔다.

사람 몸을 보호하려면 면역반응이 필요하다. 하지만 면역반응이 과하게 활성화되면 각종 염증성 질병을 일으키거나 악화시키는 원인이 되기도 한다. 면역반응에서 중요한 역할을 하는 톨-유사수용체(TLR)는 외부에서 침입하는 이물질을 인식해 면역력을 높이거나 특수 환경에서는 과도하게 반응해 질병을 유발하기도 한다.

류마티스 관절염을 비롯해 면역세포가 자신의 몸을 공격하는 병인 자가면역질환, 패혈증 등은 톨-유사수용체4(TLR4)가 과도하게 반응해 나타나는 염증성 질환이다.

연구팀은 톨-유사수용체4 신호전달경로를 제어하는 신규 펩타이드 치료제를 발굴하기 위해 항체 제조방법으로 널리 쓰이는 파지 디스플레이(phage display) 기술을 응용했다. 파지란 세균에 감염해 증식하는 바이러스다. 파지 디스플레이 기술은 파지의 표면에 가능한 모든 조합의 펩타이드 서열이 나타나게 만드는 방법이다.

Photo Image<류마티스 관절염 유도 쥐 모델(Collagen induced arthritis; CIA)에서 펩타이드에 의한 증상 완화 효과 콜라겐 주사로 쥐에게 류마티스 관절염을 유도한 후 펩타이드를 주사하였다. 관절염이 유도된 쥐(CIA)는 발이 부은 현상이 뚜렷이 보이는 반면 펩타이드를 투여한 쥐(Peptide)에서는 정상쥐(Normal)와 거의 흡사함을 알 수 있다.>

연구팀은 아미노산 길이 12개와 15개 길이의 다양한 펩타이드 파지 라이브러리를 제조했다. 파지 라이브러리는 다양한 펩타이드 서열이 파지 표면에 들어난 파지 집합체다. 바이오패닝 기술로 TLR4에 결합하는 펩타이드를 발굴했다.

스크리닝을 통해 발굴된 펩타이드를 쥐의 면역세포(RAW264.7), TLR4 발현 인간신장세포(HEK), 인간 말초혈액 단핵구 세포에 TLR4 리간드인 지질다당체(LPS)와 함께 처리했을 때 TLR4 신호전달경로가 현저하게 차단되는 것을 확인했다.

펩타이드의 특성상 먹는 단백질 성분을 사용해 다른 치료제와 비교했을 때 부작용이 적다. 최상돈 교수는 “기존 연구보다 부작용이 적어 생체친화적이고, 대상 세포의 TLR4 타깃을 정확히 찾아가서 차단하는 특이성 높은 염증성 질환용 펩타이드 치료제를 개발한 것”이라면서 “동물실험에서도 류마티스 관절염과 신장조직 손상을 치료하는 것으로 나타났다”고 말했다. 이어 “임상용 주사제를 개발 중에 있어 상용화 가능성이 높다”면서 “류마티스 관절염, 패혈증, 자가면역질환 등 염증성 질병의 새로운 치료제로 개발될 것으로 기대된다”고 설명했다.

연구결과는 국제 학술지 바이오머터리얼스(Biomaterials) 2월 27일자에 게재됐다.

송혜영기자 hybrid@etnews.com

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