자가면역질환은 신체의 면역 체계가 과도하게 활성화되어 자신의 건강한 세포를 공격할 때 발생하는 질병 그룹입니다. 세계자가면역연구소에 따르면 알려진 자가면역질환의 종류는 80가지가 넘으며, 전 세계 인구의 10%가 자가면역질환을 앓고 있습니다. 이러한 질환은 유전적 요인과 환경적 요인을 모두 포함하여 그 원인이 매우 다양합니다. 또한 경미한 증상부터 생명을 위협하는 증상까지 그 증상도 매우 다양합니다. 연구자들은 특히 시력 상실과 운동 기능 저하와 같은 쇠약 증상을 동반하는 다발성 경화증(MS)과 같은 가장 심각한 자가 면역 질환의 메커니즘을 규명하는 데 주력하고 있습니다. 이제 예일대학교가 주도한 새로운 연구에서 다발성 경화증 환자의 면역 기능 상실의 분자적 메커니즘을 밝혀냈습니다. 그 과정에서 보편적인 자가면역질환 치료를 위한 새로운 잠재적 표적이 밝혀졌습니다.
연구자들은 MS 분자 메커니즘에 대한 사전 이해를 바탕으로 구축합니다.
예일대 연구는 예일대 의대 조교수인 스미다 토모카즈와 예일대 신경과 교수이자 면역생물학 교수인 윌리엄 S. 및 로이스 스타일스 에저리 교수인 데이비드 하플러가 주도했습니다. 이 연구는 하플러 교수의 연구실에서 수행된 이전 연구, 즉 면역 체계를 억제하거나 조절하는 인간 T세포의 유형을 발견한 연구를 기반으로 합니다. 연구팀은 이러한 조절 T 세포에 결함이 있을 경우 다발성 경화증의 주요 원인이 될 수 있다는 사실을 발견했습니다. 그러나 연구팀은 기능 장애의 정확한 분자 메커니즘을 이해하지 못했습니다. 스미다와 하플러는 이러한 발견을 바탕으로 연구를 진행했습니다.
이 두 사람은 또한 높은 수준의 소금이 다발성 경화증의 발병에 기여한다는 사실을 발견한 이전 연구를 확장하고자 했습니다. 이 연구에서 스미다와 하플러는 소금이 CD4 T 세포로 알려진 면역 세포의 염증을 유도한다는 사실을 알아냈습니다. 소금은 또한 조절 T 세포의 기능을 방해합니다. 이는 주로 SGK-1로 알려진 소금에 민감한 효소의 기능 때문입니다.
유전자 발현을 통한 MS 분자 메커니즘 평가
다발성 경화증 및 기타 자가면역 질환의 메커니즘을 밝히기 위해 연구진은 RNA 시퀀싱을 사용하여 다발성 경화증 환자와 건강한 사람의 유전자 발현을 비교했습니다. 그 결과 다발성 경화증 환자는 면역 기능 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 영장류 특이적 전사인자(PRDM1-S)라는 단백질의 발현이 현저하게 증가했으며, 이는 BLIMP-1로도 알려져 있습니다.
놀랍게도 PRDM1-S는 또한 염분 흡수와 관련된 SGK-1 효소의 발현을 증가시켜 조절 T 세포 기능 장애를 유발했습니다. 이러한 발현은 다발성 경화증 환자에게만 국한된 것이 아니며, 연구진은 다른 다발성 경화증이 아닌 자가면역 질환 환자에서도 유사한 PRDM1-S의 과발현을 발견했습니다. 이는 PRDM1-S가 조절 T 세포 기능 장애와 관련된 많은 질환에서 공통적으로 나타나는 특징일 수 있음을 시사합니다.
스미다는 “이러한 통찰력을 바탕으로 현재 조절 T 세포에서 PRDM1-S의 발현을 표적으로 삼고 감소시킬 수 있는 약물을 개발하고 있습니다.”라고 말합니다. “또한 인간 자가 면역 질환 전반에 걸쳐 작동할 새로운 접근법을 개발하기 위해 새로운 계산 방법을 사용하여 조절 T 세포의 기능을 향상시키는 다른 예일대 연구자들과 협업을 시작했습니다.”
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하플러와 스미다의 실험은 다발성 경화증과 다른 자가면역 질환의 면역 조절 기능 상실에 대한 핵심적인 분자 메커니즘을 밝혀냈습니다. 앞으로 연구자들은 이러한 연구 결과를 보다 표적화된 자가면역 치료에 적용하여 이러한 복잡한 질환에 대한 전 세계적인 이해를 높일 수 있을 것입니다.
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