박성환·의과대학 조미라 교수, 서울대와 공동연구
비피도박테리움 롱검 RAPO균, 대조군 대비 '관절염 지수 50% 이상' ↓
동물실험 통해 비피도박테리움 롱검 RAPO균, 류마티스관절염 개선 효과 입증
Th17 세포 분화 억제, 염증 제어 '면역조절세포(Treg) 분화' 촉진
박 교수 "면역조절 통해 류마티스관절염의 발현, 연골 손상 등 효과적으로 개선"
논문, 국제학술지 'Frontiers in Immunology' 최근호에 게재
[보건타임즈] 류마티스관절염 환자의 장내 균총 분석을 통해 새 비피도박테리움균을 발굴했으며 이 균을 동물실험에서 류마티스관절염 질환 모델에 투여한 결과 우수한 치료 효과(논문보기)가 확인됐다.
가톨릭대학교 서울성모병원 류마티스내과 박성환 교수(사진 左), 의과대학 의생명과학교실 조미라 교수(右), 서울대학교 식품영양학과 지근억 명예교수(이상 공동 교신저자) 연구팀은 정상인 16명과 류마티스관절염 환자 93명을 대상으로 류마티스 자가항체 음성 그룹(16명), 낮은 그룹(20IU/mL<RF≤60IU/mL, 24명), 높은 그룹(RF>60IU/mL, 53명) 등으로 나눈 뒤 장내균총 분석을 했다.
이 결과 류마티스 인자가 높은 환자 그룹에서 액티노박테리아(Actinobacteria)가 유의미하게 감소, 음의 상관관계를 보이는 것으로 나타났다.
또 액티노박테리아(Actinobacteria)의 하위 수준의 분석을 통해 비피도박테리움균 등(Class-Actinobacteria, Order-Bifidobacteriales, Family-Bifidobacteriaceae, Genus-Bifidobacterium)이 통계상 유의미하게 줄어든 것으로 확인됐다.
연구팀에 따르면 환자의 장내세균을 이용해 면역조절 T세포를 유도, 병인 자가면역T 세포를 억제하는 기능 검증과정을 거쳐 비피도박테리움 롱검 RAPO균(Bifidobacterium longum RAPO)을 획득한 뒤 동물실험을 했다.
질환 모델로는 콜라겐 유도 관절염 모델(일반적인 류마티스관절염 모델)과 대사이상 동반 관절염 모델(류마티스관절염의 병인 사이토카인 Th17 세포 증가로 질환 활성도 증가 모델)(그림2), 아바타 마우스 모델 (관절염 환자의 말초단핵구 세포 주입을 통해 질환이 발생하는 환자 모사 아바타 모델) 등을 이용했다.
연구팀이 질환 모델을 대상으로 비피도박테리움균(Bifidobacterium)의 질환 효력을 조사한 결과, 비피도박테리움 롱검 RAPO균(B. longum RAPO)이 대조군 대비 관절염 지수가 50% 이상 감소하는 효과를 나타냈다.
즉, 동물모델을 이용한 전임상 연구에서 비피도박테리움 롱검 RAPO균(B. longum RAPO)은 Th17 세포의 분화를 억제하며 염증을 제어하는 면역조절세포(Treg)의 분화를 촉진하는 등 면역조절을 통해 류마티스 관절염의 발현, 연골 손상 등을 효과적으로 개선하는 것으로 밝혀졌다.
류마티스관절염은 전 인구의 1% 내외에서 발생하는 만성염증성 자가면역질환으로 림프구, 혈관세포, 대식세포, 활막세포 등 여러 면역세포의 기능 이상으로 활막이 과다 증식해 만성염증을 일으키며 뼈와 연골이 손상돼 관절의 파괴와 변형을 일으키게 된다.
류마티스관절염 치료는 항-류마티스 약물(DMARD), TNFα 억제제와 같은 생물학적 제제와 최근 개발된 Jak/STAT 신호 억제제가 사용되고 있다.
이 약제들의 개선 효과에도 불구, 장기적으로 사용하게 되면 부작용이나 약물 내성으로 약제에 불응 반응을 보이는 환자들이 늘어나 류마티스 관절염의 발병기전에 따른 새로운 치료 전략이 필요한 실정이다.
이 연구 책임자 박성환 교수는 "이 결과를 활용해 류마티스 관절염 환자에서 비피도박테리움균(Bifidobacterium)을 복용하게 함으로써 류마티스관절염 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다"면서 "이번 연구를 기반으로 류마티스관절염 환자들에게 적용해 정상적인 면역 항상성 회복을 돕는 장내세균을 이용한 파마바이오틱스 개발을 진행하고 있다"며 "류마티스 환자들에게 움이 되는 연구를 계속하겠다"고 밝혔다.
이 연구결과를 상세하게 정리한 논문은 'Therapeutic Potential of a Novel Bifidobacterium Identified Through Microbiome Profiling of RA Patients With DIfferenter RF Levels'란 주제로 국제학술지 'Frontiers in Immunology'에 최근 게재됐다.
한편, 연구팀은 지난 5년간 비피도와 마이크로바이옴을 이용한 류마티스관절염 파바바이오로직스 치료제 공동 개발을 추진해왔다.
최근 가톨릭대는 비피도에 기술이전을 통해 류마티스관절염 혁신 신약개발을 위한 특허권을 이전했으며, 비피도 주관으로 임상시험을 조속히 추진하기 위해 미국 FDA와 접촉하는 등 임상연구 수행할 준비 중이라고 전했다.
기사최종편집일: 2024-04-17 15:38:05
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