신경근육 질환(neuromuscular disease) 가운데 하나인 중증근무력증(myasthenia gravis)이 진행되는 과정에서 중요한 역할을 담당하는 수용체 영역(receptor region)이 규명됐다. 미국 텍사스대학(Univ. of Texas) 과학자들이 수행한 이번 연구는 이 질병에 대한 새로운 치료법을 개발하는데 응용될 수 있을 뿐만 아니라 류마티즘 관절염(rheumatoid arthritis)을 비롯, 제 1형 당뇨병(type 1 diabetes), 낭창(lupus), 다발성 경화증(multiple sclerosis) 같은 다른 자가면역 장애(autoimmune disorders)를 이해하는데도 도움을 줄 것으로 기대된다. 연구 결과는 학술지 "임상연구지(The J. of Clinical Investigation)", 4월 15일자에 발표됐다.
중증근무력증이 발병하면 근육의 힘이 사라지기 때문에 약간의 운동도 거의 불가능해지는 지경에 이른다. 이 질병은 면역계(immune system)가 아세틸콜린 수용체(acetylcholine receptors)를 오인해 공격하기 때문에 생긴다. 아세틸콜린 수용체는 근육 세포가 신경으로부터 화학적인 신호를 인지할 때 매개체로 이용되기 때문에 이 수용체가 제 기능을 나타내지 못하면 운동 기능이 상실될 수밖에 없다. 이번 연구가 규명한 내용은 인간의 아세틸콜린 수용체 가운데 특정 부위로 인해 강한 면역 반응이 유도되면서 중증근무력증이 유발된다는 것이다.
이 같은 강력한 면역 반응이 수용체의 어느 영역에 기인하는가를 규명하기 위해 연구진은 새로운 실험 방법을 시도했다. 지금까지는 중증근무력증을 연구하기 위해 태평양 전기가오리(Pacific torpedo ray)로부터 아세틸콜린 수용체를 분리한 후 이를 실험용 쥐에게 처리해 완성한 동물 모델을 사용해 왔다. 그러나 이번 연구는 전기가오리의 수용체를 사용하지 않고 쥐로부터 사람의 아세틸콜린 수용체가 발현되도록 유도함으로써 좀 더 사람과 유사한 중증근무력증 동물 모델을 개발하는데 성공할 수 있었다. 이 같은 성과는 이번이 처음이기도 하다.
필요한 동물 모델을 유도하는데 성공한 연구진은 쥐의 면역 세포들을 사람의 아세틸콜린 수용체의 알파 아단위(alpha subunit) 조각들에 노출시키는 실험을 통해 어떤 조각이 가장 강한 면역 반응을 유도하는가를 조사했다. 그 결과 H-a320-337 서열이라는 펩티드가 가장 강한 반응을 유도한다는 사실을 확인할 수 있었다.
이 유전자를 갖는 쥐의 T 세포는 인체백혈구항원(human leukocyte antigen ; HLA)인 DQ8과 DR3이란 물질이 생성되는데 이들은 중증근무력증에 대한 감수성(susceptibility)을 높이는 결과를 유도한다. 그리고 이들로부터 아세틸콜린 수용체를 파괴하는 항체(antibody)를 생성시키는 신호가 발생한다는 증거도 확보할 수 있었다. DQ8이 생성되는 쥐와 중증근무력증에 저항성을 부여하는 유전자를 갖고 있는 쥐를 서로 교배한 후 면역 세포를 분리했을 경우에도 같은 특성이 확인됐다. 이 같은 사실은 매우 중요한 내용으로 볼 수 있다. 중증근무력증을 일으키는 유전자가 우성(dominant)으로 발현된다는 증거이기 때문이다.
이번 연구 성과의 가장 중요한 의의는 중증근무력증 치료법 개발의 길을 열었다는 점이다. 그 가능성은 어느 정도 확인된 상태라고 한다. 이번 연구를 수행한 학자들은 전기가오리의 아세틸콜린 수용체 알파 아단위 펩티드를 대상으로 한 선행 실험을 시도했었는데, 이로부터 알파 아단위 펩티드가 중증근무력증의 원인인 자가면역 공격을 주도하는 T 세포를 과도하게 자극해 사멸시킬 수 있다는 사실을 확인한바 있었다. 이 같은 결과를 사람에게 응용할 경우 중증근무력증의 원인으로 작용하는 면역세포를 제거하는 치료 기술 개발이 가능할 전망이다.
또한 이번 연구는 중증근무력증 외에 다른 자가면역 질환을 연구하는데도 도움을 줄 수 있다. 자가면역 질환의 원인으로 작용하는 항원(antigen)의 동정은 아직 미흡한 실정이다. 더구나 류마티즘 관절염이나 1형 당뇨병의 경우에는 두 개 이상의 항원이 복합적으로 작용할 가능성이 크기 때문에 이에 대한 실마리를 풀기가 더욱 어렵다. 그러나 이번 연구는 중증근무력증 발병에 아세틸콜린 수용체가 항원으로 작용하며 단 하나의 항원만으로도 질병이 발달한다는 사실을 규명했다. 이같은 연구 성과는 이 분야 연구에 있어 좋은 사례를 만든 것으로 평가된다.
이번 연구는 미국의 근이영양증협회(Muscular Dystrophy Association)를 비롯해 국립보건원(National Institutes of Health) 산하의 연구 기관 가운데 하나인 국립신경장애·뇌졸중연구소(National Institute of Neurological Disorders and Stroke), 중증근무력증재단(Myasthenia Gravis Foundation), 매클래플린재단(McLaughlin Foundation) 등으로부터 지원을 받았다.
출처: http://www.utmb.edu/utmbnews/02pr/apr02/gravis.htm
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