미국 다발성 경화증 학회에 따르면 전 세계적으로 230만 명 이상의 사람들이 다발성 경화증(MS)을 앓고 있습니다.
다발성 경화증의 원인은 밝혀지지 않았지만 자가 면역 질환, 즉 신체의 면역 체계가 자신의 조직을 공격하는 질환으로 간주됩니다.
자가면역 연구자들은 건강한 조직을 보호하기 위해 면역 세포를 ‘방향 전환’하는 방법을 오랫동안 모색해 왔습니다.
이제 웨스트버지니아대학교 의과대학의 켈리 모나한 연구원이 주도한 새로운 연구에 따르면 STAT5 단백질이 절실히 필요한 방향 전환을 제공할 수 있다고 합니다.
마우스 모델에서 EAE 유도를 활용한 모나한의 연구는 미국 국립과학원 회보 (PNAS) 에 게재되었으며 Science Daily에 인용되었습니다.
STAT5가 MS 결과 개선의 해답이 될 수 있을까요?
모나한의 연구는 전사인자로 알려진 단백질의 일종인 STAT5에 초점을 맞췄습니다.
모나한이 사이언스 데일리에서 지적했듯이 STAT5는 STAT 단백질 계열의 일원으로 세포 증식, 염증 및 유전자 발현에서 여러 가지 역할을 합니다.
모나한은 “중요한 것은 STAT5 단백질이 유전자 발현을 조절하기 위해 이합체를 형성해야 한다는 점”이라고 설명합니다.
“두 개의 이량 체의 상호 작용으로 인해 사량 체가 형성되어 독립적인 표적 유전자 세트를 조절합니다.” ( 이량체 및 사량체 는 본질적으로 구조적으로 결합된 단백질입니다). STAT5 테트라머는 다른 단백질의 행동을 지시할 수 있는 힘을 가진 지휘관이라고 생각하면 됩니다. 이를 염두에 두고 모나한과 그녀의 동료들은 STAT5가 다발성 경화증의 발병, 특히 면역 세포가 중추신경계 수막에 침투하여 다발성 경화증과 관련된 신경계 장애를 일으키는 데 역할을 할 수 있다는 가설을 세웠습니다. 모나한 박사팀은 STAT5 사면체가 백혈구에 신호를 보내 면역 세포가 중추신경계의 수막을 뚫고 들어가도록 “명령”하는 데 도움이 되는지 궁금해했습니다.
EAE 인덕션을 사용한 STAT5 살펴보기
모나한은 다발성 경화증 증상에서 STAT5의 역할을 탐구하기 위해 STAT5 테트라머가 다른 단백질, 특히 CCL17이라는 단백질을 어떻게 ‘명령’할 수 있는지 살펴봐야 했습니다.
CCL17은 백혈구의 일종인 T세포가 중추 신경계를 공격하도록 직접적으로 유도하기 때문에 흥미로운 사례 연구를 제시했습니다.
하지만 어떻게 그럴까요?
이를 알아보기 위해 모나한과 그녀의 연구팀은 두 그룹의 쥐를 분석했습니다.
첫 번째 그룹은 STAT5 사면체 단백질이 다발성 경화증과 관련된 문제가 있는 CCL17 반응을 유발하지 못하도록 유전적으로 변형되었고, 두 번째 그룹은 사이언스 데일리가 “유전적으로 정상”이라고 부르는 그룹이었습니다.
연구진은 모든 마우스에 T세포를 주입하여 실험적 자가면역성 뇌척수염(EAE)이라는 실험적 형태의 다발성 경화증을 유발했습니다.
연구진의 목표는 어떤 쥐가 EAE 증상을 보이는지 관찰하는 것이었습니다.
흥미롭게도 유전자 변형 쥐는 정상 쥐에 비해 증상이 훨씬 적게 발생했는데, 이는 STAT5 사면체 반응을 중단하면 질병으로부터 보호된다는 것을 시사합니다.
연구의 시사점
궁극적으로 이 연구는 STAT5 사면체 반응을 중단하면 다발성 경화증 증상을 훨씬 완화할 수 있음을 증명했습니다.
이는 향후 치료법 개발에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
모나한은 “현재 다발성 경화증 치료제는 재발률을 낮추는 데는 매우 효과적이지만 질병 진행을 막을 수는 없습니다.”라고 말합니다.
“보다 효과적인 약물을 개발하는 데 있어 가장 큰 걸림돌은 질병이 어떻게 시작되고 진행되는지에 대한 완전한 그림이 없다는 것입니다.”
이 연구를 통해 연구자들은 다발성 경화증 환자와 다른 자가 면역 질환을 진단받은 개인 모두에 대한 완전한 그림을 완성하는 데 한 걸음 더 가까워졌습니다.
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이제 모나한 연구팀이 STAT5 사면체 반응을 방해하는 역할을 입증했으니 다른 과학자들도 모나한 연구팀의 뒤를 따를 수 있습니다.
시간이 지나면 모나한의 연구 결과는 MS 연구에 큰 도움이 될 수 있습니다. Scantox는 1977년부터 최고 수준의 발견, 규제 독성학 및 CMC/분석 서비스를 제공하는 GLP/GCP 준수 임상시험수탁기관(CRO)인 Scantox의 계열사입니다.
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