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‘류마티스관절염’ 치료에 장내균총 이용 가능성 확인
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‘류마티스관절염’ 치료에 장내균총 이용 가능성 확인
  • 병원신문
  • 승인 2022.05.16 11:26
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서울성모병원 박성환‧가톨릭 의대 조미라 교수, 서울대와 공동연구
면역조절 우수한 비피도박테리움균 선별…돌물실험으로 개선 효과 입증

가톨릭대학교 서울성모병원 류마티스내과 박성환 교수와 가톨릭 의대 의생명과학교실 조미라 교수, 서울대학교 식품영양학과 지근억 명예교수(이상 공동 교신저자)로 구성된 공동연구팀이 류마티스관절염 환자의 장내균총 분석으로 새로운 비피도박테리움균을 발굴하고, 동물실험을 통해 류마티스관절염 치료 효과를 확인했다고 밝혔다.

왼쪼기부터 서울성모병원 류마티스내과 박성환 교수, 가톨릭대학교 의과대학 조미라 교수
왼쪼기부터 서울성모병원 류마티스내과 박성환 교수, 가톨릭대학교 의과대학 조미라 교수

연구팀은 정상인 16명과 류마티스관절염 환자 93명을 류마티스자가항체 음성 그룹(16명), 낮은 그룹(20IU/mL<RF≤60IU/mL, 24명), 높은 그룹(RF>60IU/mL, 53명) 등으로 나눈 뒤 장내균총 분석을 진행했다.

그 결과 류마티스인자가 높은 환자 그룹에서 액티노박테리아(Actinobacteria)가 유의미하게 감소돼 음의 상관관계를 보였으며 액티노박테리아(Actinobacteria)의 하위 수준의 분석을 통해서는 비피도박테리움균 등(Class-Actinobacteria, Order-Bifidobacteriales, Family-Bifidobacteriaceae, Genus-Bifidobacterium)이 통계적으로 유의미하게 감소하는 것을 확인했다.

특히 연구팀은 환자의 장내세균을 이용해 면역조절 T세포를 유도하고 병인 자가면역T 세포를 억제하는 기능 검증과정을 거쳐 비피도박테리움 롱검 RAPO균(Bifidobacterium longum RAPO)을 획득한 뒤 동물실험을 진행했다.

질환 모델로는 콜라겐 유도 관절염 모델(일반적인 류마티스관절염 모델)과 대사이상 동반 관절염 모델(류마티스관절염의 병인 사이토카인인 Th17 세포 증가로 질환 활성도 증가 모델), 아바타 마우스 모델 (관절염 환자의 말초단핵구 세포 주입을 통해 질환이 발생되는 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 관절염지수가 50% 이상 감소하는 효과를 나타냈다.

즉, 동물모델을 이용한 전임상 연구에서 비피도박테리움 롱검 RAPO균(B. longum RAPO)은 Th17 세포의 분화는 억제하고, 염증을 제어하는 면역조절세포(Treg)의 분화를 촉진하는 등 면역조절을 통해 류마티스 관절염의 발현, 연골 손상 등을 효과적으로 개선하는 것으로 나타났다.

비피도박테리움 롱검 RAPO균의 면역조절 효과를 나타내는 모식도
비피도박테리움 롱검 RAPO균의 면역조절 효과를 나타내는 모식도

류마티스관절염은 전 인구의 1% 내외에서 발생하는 만성염증성 자가면역질환으로 림프구, 혈관세포, 대식세포, 활막세포 등 여러 가지 면역세포의 기능 이상으로 활막이 과다 증식해 만성염증을 일으키며 뼈와 연골이 손상되어 관절의 파괴와 변형을 일으키게 된다. 류마티스관절염 치료는 항-류마티스 약물(DMARD), TNFα 억제제와 같은 생물학적 제제 및 최근 개발된 Jak/STAT 신호 억제제가 사용되고 있다.

이런 약제의 개선 효과에도 불구하고 장기사용에 대한 부작용이나 약물 내성으로 인한 약제에 불응 반응을 보이는 환자들이 늘어나고 있으며, 따라서 류마티스 관절염의 발병기전에 따른 새로운 치료 전략이 필요한 실정이다.

연구 책임자인 박성환 교수는 “이번 결과를 활용해 류마티스 관절염 환자에서 비피도박테리움균(Bifidobacterium)의 복용을 통해 류마티스관절염 치료효력에 도움을 줄 수 있을 것을 기대된다”며 “이번 연구를 기반으로 류마티스관절염 환자들에게 적용해 정상적인 면역 항상성 회복을 돕는 장내세균을 이용한 파마바이오틱스 개발을 진행하고 있다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘Frontiers in Immunology’에 최근 게재됐다.

한편 연구팀은 지난 5년간 비피도와 마이크로바이옴을 이용한 류마티스관절염 파바바이오로직스 치료제 공동 개발을 추진해왔다. 최근 가톨릭대학교는 비피도에 기술이전을 통해 류마티스관절염 혁신신약개발을 위한 특허권을 이전했으며, 비피도 주관으로 임상실험을 조속히 추진하기 위해 미국 FDA와 미팅을 진행하고 있으며 임상연구 수행을 위해 준비 중이다.


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