보건타임즈 : 한국원자력의학원, 혈액 나노 입자로 '심혈관 질환' 예측

성기문 박사 연구팀(최유연 제1저자), 방사선 노출 '죽상 동맥경화증 발생 위험' 평가
혈관내피세포와 염증 일으키는 면역세포 방사선에 서로 반응 '세포 외 소포체' 분비 규명
100mGy 이상 선량에 비례, '세포 외 소포체 특정 성분 ↑‥죽상 동맥경화증 발생 위험 커짐'
논문, 국제 세포 외 소포체 학회 'Journal of Extracellular Vesicles' 온라인판에 게재

[보건타임즈] 염증이나 암 발생에 관여하는 혈액 내 세포외소포체를 이용, 방사선 노출에 의한 죽상 동맥경화증 발생 위험을 평가할 수 있는 신규 바이오마커가 발굴됐다.

한국원자력의학원(원장 이진경)은 성기문 박사(사진 좌, 책임저자) 연구팀(최유연 제1저자, 우)은 방사선 노출에 의한 죽상 동맥경화증 발생 위험을 평가가 가능해졌다며 15일 이같이 발표했다.

세포 외 소포체는 세포가 스트레스나 질환 발생 시 세포 간의 정보교환과 신호전달을 위해 분비한다.
특히 세포 외 소포체의 특정 성분은 면역 기능, 상처조직 복구, 암 형성 과정 등에 관여하는 것으로 알려져 있다.

죽상동맥경화증은 혈액 내 나쁜 콜레스테롤인 저밀도(LDL) 콜레스테롤이나 중성지방 등의 지질 성분이 증가해 혈관 벽에 쌓여 염증을 일으킴으로써 죽상경화반이 생긴다.
이 병은 협심증이나 심근경색과 같은 심혈관 질환을 일으킨다.
게다가 고혈압, 당뇨병, 고 콜레스테롤혈증, 흡연, 비만, 연령 등 다양한 위험 인자가 복합적으로 관여하며, 방사선 노출에 의한 순환계 조직 등의 염증으로 발생하기도 한다.

방사선은 선량이나 노출 상태에 따라 암을 비롯해 심혈관 질환, 백내장, 신경계 질환 발병률을 높이는 것으로 알려져 있다.
방사선 치료를 받은 일부 암 환자는 죽상 동맥경화증으로 발생한 심혈관 질환이 생길 위험이 커져 방사선 치료 후 심혈관 질환 발병을 사전에 예측할 지표가 필요한 실정이다.

연구팀은 먼저, 정상인의 혈액과 실험 쥐에 20∼5000mGy(밀리그레이) 방사선을 쪼인 후 혈관내부 표면을 감싼 혈관내피세포와 염증을 일으키는 면역세포가 방사선에 서로 반응해 세포 외 소포체를 분비하는 것을 규명했다.

실제 방사선으로 생긴 혈관 내 세포 외 소포체 분비와 죽상 동맥경화증 발생의 상관관계를 규명하기 위해 방사선을 쪼였을 때 쉽게 죽상 동맥경화증에 걸리도록 조작한 실험 쥐를 대상으로 방사선을 조사했다.

이 결과, 100mGy(밀리그레이) 이상의 방사선 선량에 따라 비례해 세포 외 소포체 특정 성분(miR-126-5p)이 증가, 죽상 동맥경화증 발생 위험이 커지는 것을 확인했다.

이 연구 결과를 통해 연구팀은 방사선 선량에 비례해 분비된 세포 외 소포체의 특정 성분(miR-126-5p)이 혈관내피세포와 면역세포 사이에서 정보를 전달, 염증이 일어나는 초기 과정을 밝혀 방사선 노출에 의한 죽상 동맥경화증 발생 위험을 알 수 있는 새로운 지표 개발 가능성을 제시했다.

이 연구성과를 상세하게 정리한 논문은 'The miR-126-5p and miR-212-3p in the extracellular vesicles activate monocytes in the early stage of radiation-induced vascular inflammation implicated in atherosclerosis'란 주제로 국제 세포 외 소포체 학회 '저널 오브 엑스트라셀룰라 베지클스(Journal of Extracellular Vesicles, IF 17.337)' 2023년 5월 4일부 온라인판에 게재됐다.

성 박사는 "이 연구 결과는 혈액의 나노 입자 체 성분을 이용, 방사선 피폭 흡수 선량을 추정하는 것은 물론 방사선 노출 위험성을 예측할 획기적인 바이오마커 개발 가능성을 열었다"며, "방사선 치료 전략 수립과 예후 개선을 위한 실제 환자 대상 후속 검증 연구를 이어갈 계획"이라고 밝혔다.

이 연구는 원자력안전위원회 '방사선 건강 영향조사' 사업과 한국연구재단 '과학 기술 분야 기초연구 개인연구사업(중견연구)'의 지원으로 수행됐다.