최재영·현영민·정진세 교수 "청력 손실 일으키는 중이염 치료제 개발 실마리 제공"
논문 Cell 자매지 Cell Host & Microbe (IF 17.872) 온라인 판에 게재
[보건타임즈] 만성 중이염의 주요 원인인 녹농균의 침입과 증식을 억제하는 '코클린(Cochlin)'단백질의 새로운 면역기능이 연세대 의대 이비인후과 최재영·정진세·해부학 현영민 교수팀에 의해 규명됐다.(그림 Cochlin 단백질 역할(上), / 논문/아래 그림 아래 그림 Brief= Jung et al. show that the cleaved cochlin LCCL domain enhances innate immune responses in the inner ear by aggregating infiltrated bacteria and recruiting innate immune cells. This spatiotemporally protective function of LCCL protects hearing function in the organ of Corti against effects of bacterial invasion in the inner ear.)
이 단백질은 면역세포들이 녹농균을 쉽게 찾아 공격할 수 있도록 유도하는 것으로 밝혀졌다.
이로써 청력 손실을 일으키는 중이염 치료제 개발의 실마리를 제공하게 됐다.
이를 다룬 연구논문은 'Cleaved Cochlin Sequesters Pseudomonas aeruginosa and Activates Innate Immunity in the Inner Ear'란 제목으로 이달 21일 세계적인 학술지 'Cell Host & Microbe(IF 17.872) 온라인판'에 게재됐으며, 이 저널의 4월호 표지 사진으로 선정됐다.
우리 몸의 내이(內耳) 기관은 귀의 가장 안쪽 부분에 있지만 외부로부터 다양한 세균들이 침입, 감염에 약하다.
만성중이염은 내이 기관에 흔하게 발생하는 질환이다.
내이 기관에 염증을 일으켜 기관의 손상과 함께 난청과 어지럼증을 유발한다.
최근에는 항생제의 과도한 사용으로, 만성중이염을 유발하는 세균들이 내성을 지녔음이 밝혀지기 시작했다.
또 아직 인간의 내이가 세균에 대항, 어떤 기전을 통해 면역 반응을 수행하는지 세계적으로 알려진 바가 없었다.
이에 연구팀은 내이 안에 선천성 면역 반응이 어떻게 작용하는지 생리학적 기전을 규명하는 동시에 이러한 면역 기전을 주도하는 핵심 단백질을 찾아, 핵심 단백의 활성화를 통해 기존의 항생제를 대체할 수 있는 새 항세균성 물질을 발굴하기 위해 연구에 착수했다.
우선 연구팀은 지난 10년간 난청 혹은 만성중이염 환자들에게서 질환과 연관된 원인 유전자들을 차세대 염기서열 분석 기법을 통해 탐색·발굴, 이중 '코클린'이라는 단백질이 내이 안쪽에서 세균 침입에 대항하는 선천성 면역 반응을 주도함을 찾아냈다.
연구팀에 따르면 이 '코클린' 단백질은 만성중이염을 비롯해 인간의 다양한 질병들을 일으키는 녹농균의 침입과 증식을 억제시켜 청력을 보존하는 것은 물론 내이 기관의 구조와 기능 유지에 중요한 역할을 수행하고 있음이 확인됐다.
구체적으로 코클린 단백질은 내이로 침투하는 세균들(왼쪽 그림, 섬모가 있는 녹농균)의 길목에 LCCL 펩타이드 형태로 집중적으로 분비돼(왼쪽 그림, 흰색 점액성 동그라미) 청력을 담당하는 코르티 기관을 보호할 수 있게 했다.(그림 참조)
세균들을 서로 엉키고 뭉치게 해 뒤늦게 모인 각종 면역 세포(왼쪽 그림 우측 하단의 백혈구)들이 손쉽게 세균들을 찾아 포식(飽食) 작용을 할 수 있게 도와주기도 했다.
생쥐 실험에서, '코클린' 단백이 제거된 마우스에선 녹농균의 과도한 증식과 함께 내이 조직의 파괴에 따른 심각한 청력 손실이 유발됨이 확인돼 내이 안쪽의 선천성 면역 반응에 코클린이 핵심적인 역할을 하는 것을 규명해냈다.
정진세 교수는 "이 연구는 만성중이염의 주요 원인 녹농균이 내이 안쪽에 감염됐을 때 청력의 손실이 유발되나, 코클린 단백질을 주입했을 때 청력의 손실을 막을 수 있음을 확인함으로써 청력 손실을 일으키는 중이염에 대한 새로운 치료제 개발에 중요한 실마리를 제공했다"며 이 연구의 의미를 평가했다.
정 교수는 "코클린은 특징적으로 안구와 내이에 많이 발현되기 때문에 앞으로 눈과 귀와 같은 감각 기관들의 다양한 감염성 질환에서 인체의 선천성 면역 반응 기전을 이해, 나아가 이러한 면역 반응 기전을 활용한 새로운 면역 증강 요법의 개발에 중요한 기반이 될 것"이라고 기대했다.
이 연구는 한국연구재단 이공분야 기초연구지원사업으로 수행됐다.
기사최종편집일: 2024-04-19 17:18:24
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