국내 연구진이 퇴행성관절염을 효과적으로 억제하는 항체치료제 개발에 성공했다. 항체치료제 개발에 따라 연골주사에 의존했던 퇴행성관절염을 효과적으로 치료할 수 있을 것으로 기대된다.
한국연구재단은 양시영 성균관대 생명과학과 교수와 윤성일 중앙대 생명과학과 교수 공동 연구팀이 관절염 유전자 ‘액티빈A(Activin A)’를 억제하고, 연골 파괴를 완화하는 퇴행성관절염 치료 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.
퇴행성관절염은 고령화 시대의 대표적인 질환이다. 하지만 현재까지 외과적 수술이나 연골주사와 같은 일시적인 통증 완화 치료 외에는 근본적인 치료법이 없어 효과적인 항체치료제 개발이 시급한 상황이다.
연구팀은 퇴행성관절염이 관절의 조직 세포에서 분비하는 병원성 사이토카인(Cytokine)과 성장인자, 수용체의 상호작용으로 촉진되는 점에 주목했다. 사이토카인은 세포에서 신호전달과 면역반응을 조절하는 단백질인데, 단백질과 수용체 결합을 막는 수용체 차단제를 개발했다. 또 관절염 환자 조직을 분석해 퇴행성관절염을 유발하는 병인 수용체 ‘ACVR2B’를 선별하고, 관절염 환자의 관절 조직에서 ACVR2B 발현이 증가하는 것을 확인했다.
연구팀은 질병 모델 시뮬레이션을 통해 관절염 유전자인 액티빈A가 수용체 ACVR2B, 유전자 Nox4와 세포막에서 결합해 퇴행성관절염이 가속화되는 기전을 규명했다. 액티빈A와 결합하는 ACVR2B를 억제했을 때, 다양한 형태의 퇴행성관절염이 억제되는 것도 확인했다.
연구팀은 액티빈A와 ACVR2B, Nox4 사이 신호전달체계를 억제하는 수용체 타입의 ‘ACVR2B-Fc’를 만들었다. ACVR2B-Fc를 활용한 표적 항체치료제를 퇴행성관절염 동물 무릎 연골에 주입한 결과, 연골 파괴 정도가 완화되는 것으로 나타났다. 이 항체치료제는 국소적으로 주입할 수 있고, 혈관으로 주입하는 일반 항체치료제보다 부작용이 없다는 게 연구팀의 설명이다.
양시영 교수는 “퇴행성 관절염을 유발하는 병인 수용체 ACVR2B를 중심으로 세포 간 신호전달체계를 규명하고, 항체치료제를 발굴해 퇴행성관절염 극복의 실마리를 찾았다”며 “앞으로 중대형 동물을 활용한 전임상 연구와 독성평가 등의 후속연구로 산업화 기반을 마련하겠다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구사업, 바이오·의료기술개발사업의 지원을 받았다. 연구성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 올해 3월 22일 온라인으로 게재됐다.
참고 자료
Advanced Science, DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202205161