IBS 면역 미생물 공생 연구단 원인 규명, 염증 환경서 기능 상실

우리 몸의 다양한 면역세포는 면역 균형을 유지해 질병을 막아준다. 그중에서도 면역 조절 T세포는 비정상세포를 죽여 면역 체계의 항상성을 유지한다. 하지만 염증이 생기면 조절 T세포는 기능을 상실하고 오히려 '염증성 도움 T세포'로 형질이 변해 염증을 악화시킨다. 조절 T세포가 형질이 변하는 이유를 규명하지 못하면서 면역 세포 치료제 개발도 지지부진한 상황.

IBS(기초과학연구원·원장 김두철)는 면역 미생물 공생 연구단 포스텍 연구진이 T세포가 염증 상황에서 염증 억제 기능을 잃는 이유를 찾았다고 13일 밝혔다. 면역 세포 치료제 개발에 기반이 되는 연구가 진행되면서 향후 면역 치료제 개발도 이어질 것으로 전망된다.

연구진은 Id2단백질 발현이 증가하면 조절 T세포가 염증성 도움 T세포로 변하는 과정을 관찰했다. 이어 자가 면역질환과 암에 걸린 실험동물을 대상으로 실제 조절 T세포의 발현을 Id2로 조절하는데 성공했다.  

임신혁 교수 연구팀과 디파얀 루드라 연구위원 연구팀은 정상적인 조절 T세포와 기능을 잃어버린 조절 T세포 사이의 유전자 발현 패턴을 분석해 Id2 단백질을 가소성 조절의 후보 물질로 예측했다. 실험 결과 염증성 질환에서 조절 T세포가 면역 억제 기능을 잃고 오히려 염증을 매개하는 'Th 17' T 세포로 변환될 때, 전사조절 인자인 Id2가 증가한다는 사실을 발견했다. 

연구진은 암 환경에서 조절 T세포의 역할을 규명하고자 추가 실험을 진행했다. 조절 T세포는 실제 암세포 주변에서 도움 T세포의 면역 기능을 저하하는 것으로 알려져 있다. 암 환경에서는 자가 면역질환과는 반대로 조절 T세포의 수가 줄고, 기능이 적어져야 항암 효과가 발휘된다. 연구진은 피부암에 걸린 생쥐를 대상으로 Id2 발현을 증가시키는 조절 T세포를 유도한 결과 흑색종의 크기가 대조군에 비해 현저히 줄어든 것을 확인했다.

이번 연구결과는 면역 억제 기능을 갖는 조절 T세포의 가소성을 조절하는 주요 인자인 Id2를 찾고 작용기작을 규명했다는데 큰 의의가 있다.

임신혁 교수는 "Id2의 발현을 선택적으로 조절하여 조절 T세포가 상황에 맞는 역할을 할 수 있도록 유도한다면 자가 면역 및 암 질환의 치료제 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대된다"고 말했다.

제1 저자인 황성민 연구원은 "향후 Id2와 연관된 조절 T세포의 가소성이 사람에게도 적용될 수 있을지에 대한 추가 연구가 이뤄질 수 있기를 희망한다"고 소감을 밝혔다.

이번 연구결과는 국제 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 9일자에 게재됐다.

염증성 질환 및 자가 면역질환 환경에서 조절 T세포는 Id2 단백질의 과발현을 통해 염증성 도움 T세포(Th 17)로 전환되며 이는 조절 T세포의 감소로 인한 염증을 악화시킨다. 또한 자연 발생적 자가 면역 유사 질환의 발병을 유도한다. <사진=IBS 제공>
염증성 질환 및 자가 면역질환 환경에서 조절 T세포는 Id2 단백질의 과발현을 통해 염증성 도움 T세포(Th 17)로 전환되며 이는 조절 T세포의 감소로 인한 염증을 악화시킨다. 또한 자연 발생적 자가 면역 유사 질환의 발병을 유도한다. <사진=IBS 제공>
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