[지금은 과학] 류머티즘 관절염, 표적 치료할 수 있다

세포와 생쥐모델에서 표면 개질된 엑소좀의 대식세포 분극화, 류머티즘 관절염 치료효능. [사진=한국연구재단]

[아이뉴스24 정종오 기자] 류머티즘 관절염의 염증성 관절 부위를 찾아가 염증성 대식세포를 항염증성으로 바꿔주는 표적형 엑소좀이 소개됐다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 박재형 교수(성균관대) 연구팀이 체내를 순환하면서 염증이 있는 관절 부위에 선택적으로 축적된 후 염증성 대식세포를 항염증 타입으로 재편하는 표적형 줄기세포 엑소좀을 제안했다고 6일 발표했다.

염증성 대식세포는 염증을 유발하는 대식세포를 말한다. ‘M1 대식세포’라고도 부른다. 류머티즘 관절염의 악화에 주요한 원인이다.

세포 밖으로 분비되는 작은 주머니, 엑소좀에는 DNA와 단백질은 물론 마이크로 RNA 등 여러 생체물질이 많이 함유돼 우리 몸의 다양한 생리현상에 관여한다. 줄기세포 엑소좀은 염증성 대식세포를 항염증성으로 바꿔줄 수 있다고 알려졌다. 체내에서 빨리 분해돼 사라지는 데다 염증 부위가 아닌 간에 주로 축적돼 효과가 제한적이었다.

연구팀은 줄기세포 엑소좀이 염증이 있는 관절 부위를 표적할 수 있도록 표면 개질을 시도했다. 염증 부위에 존재하는 염증성 대식세포 표면에 많이 생성되는 수용체(SR-A 수용체)와 결합할 수 있는 덱스트란 설페이트가 줄기세포 엑소좀 표면에 도입될 수 있도록 한 것이다. 덱스트란 설페이트는 설페이트기를 가지고 있는 덱스트란 기반의 다당류이다.

실제 정맥주사를 통해 생쥐에 만들어진 줄기세포 엑소좀을 투여하자 염증이 있는 부위에 엑소좀이 상대적으로 집중돼 축적되는 것을 광학영상장치를 통해 확인할 수 있었다.

염증 부위에 표면 개질 엑소좀이 축적된 생쥐의 경우 대조군과 비교했을 때 관절염 수치가 눈에 띄게 낮아졌다. 기존 엑소좀 대비 10분의 1 용량에도 비슷한 정도의 관절염 수치를 보였다.

연구팀은 이 같은 엑소좀의 염증 완화가 특정 마이크로 RNA(let-7b-5p 및 miR-24-3p) 때문임을 알아냈다. 엑소좀 고유기능에는 영향을 주지 않으면서 관절염 부위에 대한 표적 지향성을 부여한 이번 연구성과(논문명: Metabolically engineered stem cell-derived exosomes to regulate macrophage heterogeneity in rheumatoid arthritis)는 국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances) 6월 2일 자에 실렸다.

박재형 성균관대 교수는 “최근 줄기세포에서 유래된 엑소좀이 줄기세포의 기능을 대변한다는 사실이 보고되면서 줄기세포 엑소좀을 이용한 난치성 질환 치료연구가 활발하다”며 “줄기세포 엑소좀은 염증성 대식세포를 항염증성으로 리프로그래밍 할 수 있는 능력 때문에 류머티즘 관절염을 포함한 다양한 염증성 자가면역질환과 관련해 주목받고 있다”고 설명했다.

/세종=정종오 기자(ikokid@inews24.com)