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사망률 70% 패혈증…진단키트·치료제 개발 성큼
최종수정 2014.02.25 12:00 기사입력2014.02.25 12:00
[아시아경제 정종오 기자]패혈증 진단과 치료제 개발에 대한 새로운 가능성이 열렸다. 패혈증은 곧바로 치료하지 않으면 사망으로 이어지는 무서운 질병이다. 패혈 쇼크로 진행되면 사망률이 70%에 이른다. 우리나라에서는 매년 여름만 되면 비브리오 패혈증(오염된 어패류를 먹었을 때 발생)으로 사망하는 사례가 끊이지 않고 있다. 또 한 해 3만5000~4만명 정도의 패혈증 환자가 발생하고 있다.
국내연구진이 종양억제단백질로 알려진 TGFBIp와 패혈증의 관계를 규명해 냈다. 연구진은 TGFBIp가 패혈증 환자의 혈액에서 많이 발견되는 것을 확인했다. 혈관염증을 증폭시켜 패혈증을 유발하는 새로운 원인을 규명한 것이다. 앞으로 TGFBIp는 패혈증 진단 키트와 새로운 패혈증 치료제 개발의 타깃이 될 것으로 기대된다.
TGFBIp는 생체 내의 여러 인테그린과 상호작용을 통해 세포내 다양한 기능을 조절하는 세포 외 기질과 분비 단백질을 말한다. 인테그린은 세포 표면에 존재하면서 피브로넥틴, 콜라겐 등의 세포외 기질에 세포가 접착할 때 작용하는 수용체 분자이며 세포의 상호작용, 면역, 지혈 등에 관여한다.
2001년 미국 미국식품의약국(FDA)에서 유일하게 승인을 받았던 패혈증 치료제가 2011년 불명확한 효능으로 제약시장에서 퇴출당했다. 새로운 패혈증 치료제 개발이 시급한 실정이다. 기존의 패혈증 치료제는 독성이 있거나 치료효과가 낮아 후보물질로 그쳤다.
국내 연구팀은 패혈증 환자의 증상이 심할수록 혈액 속 TGFBIp 농도가 높아지는 것을 확인했다. 염증조건에서 혈관내피세포와 혈소판이 TGFBIp를 분비하는 것을 밝혀낸 것이다. 패혈증 진단 마커로서 TGFBIp 단백질의 중요성을 시사하는 이 연구결과는 앞으로 이 단백질의 농도를 조절하는 방식의 새로운 패혈증 치료제 개발의 실마리가 될 것으로 기대된다.
실제 패혈증을 유도한 생쥐의 혈액에서도 고농도의 TGFBIp가 분비됐다. 반면 정상생쥐와 달리 유전적으로 TGFBIp 발현을 억제시킨 생쥐에 패혈증을 유발시킨 경우 생존율이 높게 나타났다. 혈관내피세포에서 분비된 이 단백질이 수용체 단백질 인테그린과 상호작용해 염증을 증폭시켜 패혈증을 유발하는 구체적인 원인 까지 밝혀낸 것이다.
이번 연구 결과는 앞으로 패혈증을 초기에 진단할 수 있는 키트와 TGFBIp를 저해할 수 있는 화합물 등에 대한 후속연구로 이어질 것으로 예상된다.
이번 연구는 경북대 의학전문대학원 김인산 교수와 약대 배종섭 교수가 주도하고 이원화 박사과정 연구원 등이 참여했다. 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(도약) 등의 지원으로 이뤄졌다. 연구결과는 American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 온라인판 2월7일자(논문명 Transforming growth factor β-induced protein promotes severe vascular inflammatory responses)에 실렸다.
배종섭 교수는 "TGFBIp를 억제하는 물질이 발굴되면 패혈증 치료제로 개발할 수 있을 것으로 기대한다"며 "현재 TGFBIp를 억제하는 물질에 대한 연구를 지속적으로 진행하고 있으며 진단키트를 국내 특허출원 중에 있다"고 말했다.
다음은 연구진과 일문일답.
-어디에 쓸 수 있는지.
▲패혈증 환자의 중증도(초기 패혈증, 중증 패혈증, 패혈쇼크)를 진단할 수 있는 진단법 개발의 기초자료가 될 수 있다. TGFBIp와 αvβ5 인테그린의 상호작용을 억제하는 치료제를 개발해 패혈증의 치료에 나설 수 있다.
-상용화되기 까지는 시간이 필요해 보이는데.
▲TGFBIp 억제제와 TGFBIp와 αvβ5 인테그린 결합저해제(항체, 펩타이드, 합성약물) 개발 스크리닝과 효능을 분석한 후 임상시험 등의 과정이 필요하다.
-최종 목표지점은.
▲새롭고 특이한 패혈증 진단 마커들을 발굴하고 그 원인을 규명할 뿐만 아니라 관련 약물 후보물질들을 발굴해 냄으로써 혈관염증을 치료하는 신약개발에 대한 밑거름이 됐으면 좋겠다.
정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr
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국내연구진이 종양억제단백질로 알려진 TGFBIp와 패혈증의 관계를 규명해 냈다. 연구진은 TGFBIp가 패혈증 환자의 혈액에서 많이 발견되는 것을 확인했다. 혈관염증을 증폭시켜 패혈증을 유발하는 새로운 원인을 규명한 것이다. 앞으로 TGFBIp는 패혈증 진단 키트와 새로운 패혈증 치료제 개발의 타깃이 될 것으로 기대된다.
TGFBIp는 생체 내의 여러 인테그린과 상호작용을 통해 세포내 다양한 기능을 조절하는 세포 외 기질과 분비 단백질을 말한다. 인테그린은 세포 표면에 존재하면서 피브로넥틴, 콜라겐 등의 세포외 기질에 세포가 접착할 때 작용하는 수용체 분자이며 세포의 상호작용, 면역, 지혈 등에 관여한다.
2001년 미국 미국식품의약국(FDA)에서 유일하게 승인을 받았던 패혈증 치료제가 2011년 불명확한 효능으로 제약시장에서 퇴출당했다. 새로운 패혈증 치료제 개발이 시급한 실정이다. 기존의 패혈증 치료제는 독성이 있거나 치료효과가 낮아 후보물질로 그쳤다.
국내 연구팀은 패혈증 환자의 증상이 심할수록 혈액 속 TGFBIp 농도가 높아지는 것을 확인했다. 염증조건에서 혈관내피세포와 혈소판이 TGFBIp를 분비하는 것을 밝혀낸 것이다. 패혈증 진단 마커로서 TGFBIp 단백질의 중요성을 시사하는 이 연구결과는 앞으로 이 단백질의 농도를 조절하는 방식의 새로운 패혈증 치료제 개발의 실마리가 될 것으로 기대된다.
실제 패혈증을 유도한 생쥐의 혈액에서도 고농도의 TGFBIp가 분비됐다. 반면 정상생쥐와 달리 유전적으로 TGFBIp 발현을 억제시킨 생쥐에 패혈증을 유발시킨 경우 생존율이 높게 나타났다. 혈관내피세포에서 분비된 이 단백질이 수용체 단백질 인테그린과 상호작용해 염증을 증폭시켜 패혈증을 유발하는 구체적인 원인 까지 밝혀낸 것이다.
이번 연구 결과는 앞으로 패혈증을 초기에 진단할 수 있는 키트와 TGFBIp를 저해할 수 있는 화합물 등에 대한 후속연구로 이어질 것으로 예상된다.
이번 연구는 경북대 의학전문대학원 김인산 교수와 약대 배종섭 교수가 주도하고 이원화 박사과정 연구원 등이 참여했다. 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(도약) 등의 지원으로 이뤄졌다. 연구결과는 American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 온라인판 2월7일자(논문명 Transforming growth factor β-induced protein promotes severe vascular inflammatory responses)에 실렸다.
배종섭 교수는 "TGFBIp를 억제하는 물질이 발굴되면 패혈증 치료제로 개발할 수 있을 것으로 기대한다"며 "현재 TGFBIp를 억제하는 물질에 대한 연구를 지속적으로 진행하고 있으며 진단키트를 국내 특허출원 중에 있다"고 말했다.
다음은 연구진과 일문일답.
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| ▲배종섭 교수.[사진제공=미래부] |
▲패혈증 환자의 중증도(초기 패혈증, 중증 패혈증, 패혈쇼크)를 진단할 수 있는 진단법 개발의 기초자료가 될 수 있다. TGFBIp와 αvβ5 인테그린의 상호작용을 억제하는 치료제를 개발해 패혈증의 치료에 나설 수 있다.
-상용화되기 까지는 시간이 필요해 보이는데.
▲TGFBIp 억제제와 TGFBIp와 αvβ5 인테그린 결합저해제(항체, 펩타이드, 합성약물) 개발 스크리닝과 효능을 분석한 후 임상시험 등의 과정이 필요하다.
-최종 목표지점은.
▲새롭고 특이한 패혈증 진단 마커들을 발굴하고 그 원인을 규명할 뿐만 아니라 관련 약물 후보물질들을 발굴해 냄으로써 혈관염증을 치료하는 신약개발에 대한 밑거름이 됐으면 좋겠다.
정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr
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