양지수 (서울대학교 의과대학) | 한빛사연구자 > 한빛사

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서울대학교 의과대학

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Am. J. Respir. Crit. Care Med., 10 February 2026 | https://doi.org/10.1093/ajrccm/aamag053 Anti-MSAD-1 humoral immunity: A novel biomarker in NTM-PD

Jisoo Yang,^1,10Joong-Yub Kim,^2,3,10 Hyewon Lim,⁴ Minjoo Kim,¹ Jimin Song,¹ Hyejun Seo,^7,9Jae-Joon Yim,^5,6 Bum-Joon Kim,^7,9,11,* Chang-Han Lee,^1,4,8,9,11,* and Nakwon Kwak^5,6,11,*

¹Department of Biomedical Sciences, Seoul National University College of Medicine, Seoul, South Korea
²Biomedical Research Institute, Seoul National University Hospital, Seoul, South Korea
³Department of Microbiology, Harvard Medical School, Boston, United States of America
⁴Cancer Research Institute, Seoul National University College of Medicine, Seoul, South Korea

⁵Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, Department of Internal Medicine, Seoul National University Hospital, Seoul, South Korea

⁶Department of Internal Medicine, Seoul National University College of Medicine, Seoul, South Korea

⁷Department of Microbiology and Immunology, Seoul National University College of Medicine, Seoul, South Korea

⁸Wide River Institute of Immunology, Seoul National University, Hongcheon, South Korea

⁹Seoul National University Medical Research Center (SNUMRC), Seoul 03080, South Korea BK21 FOUR Biomedical Science Project, Seoul National University College of Medicine, Seoul, South Korea

¹⁰These authors contribute equally to this work.

¹¹These senior authors contribute equally to this work.

^*Corresponding authors: correspondence to Bum-Joon Kim, Chang-Han Lee or Nakwon Kwak

Abstract

The host defense mechanisms against nontuberculous mycobacteria (NTM) remain poorly understood, and most patients with NTM-pulmonary disease (PD) lack defects in cell-mediated immunity (1), shifting the focus toward humoral immunity. Malonate semialdehyde decarboxylase-1 (MSAD-1), originating from various bacteria, including Pseudomonas pavonaceae, is specifically found in pathogenic NTM such as M. avium complex and M. abscessus, while M. tuberculosis has no ortholog in its genome (2).We hypothesized that patients with NTM-PD exhibit a unique antibody response against MSAD-1, which may contribute to disease susceptibility by limiting bacterial clearance. To test this hypothesis, we performed antibody analysis with Fc receptor binding assays using serum and respiratory specimens.

논문소개전체 설명

연구 주제: 비결핵 항산균 폐질환(NTM-PD) 환자에게서 특이적으로 나타나는 신규 항원-항체 반응(Anti-MSAD-1)을 발굴하고, 해당 항체가 면역 기능을 억제하는 ‘브레이크’ 역할을 하여 세균 제거를 방해한다는 기전 규명

핵심 성과
1. 신규 바이오마커 발굴: 병원성 NTM에만 존재하는 단백질 ‘MSAD-1’과 이에 반응하는 환자의 항체를 세계 최초로 규명
2. 면역학적 난제 해결: 환자의 몸속에 항체는 많지만(Quantity), 실제로는 억제성 수용체(FcγRIIb)에 결합하는 IgG2 아형이 주를 이뤄 기능이 떨어지는(Quality) ‘면역학적 브레이크(Immunological Brake)’ 현상 입증
3. 임상 적용 가능성: 단순 감염 진단을 넘어, 면역 억제 기전을 타겟으로 하는 새로운 치료 전략의 근거 마련

연구 배경 및 문제 제기
비결핵 항산균(NTM) 폐질환은 한번 감염되면 치료가 매우 까다롭고 재발이 잦은 난치성 질환입니다. 학계의 오랜 미스터리는 “환자의 몸속에서 항체가 많이 만들어지는데도 불구하고, 왜 균을 없애지 못하고 감염이 지속되는가?” 였습니다. 기존 연구들은 세포성 면역 결핍에만 주목했으나, 본 연구팀은 환자의 체액성 면역(항체 반응)의 ‘질적(Quality)’ 문제에 주목하여 이 역설을 풀고자 했습니다.

주요 연구 내용
병원성 NTM 특이 항원 발견: 연구팀은 유전체 분석을 통해 결핵균(TB)에는 없고 NTM(M. avium, M. abscessus 등)에만 존재하는 효소인 MSAD-1(Malonate semialdehyde decarboxylase-1)을 찾아냈습니다. 항체의 기능적 결함(Functional Impairment) 확인: NTM 폐질환 환자의 혈청과 호흡기 검체(가래 등)를 분석한 결과, MSAD-1에 대한 항체 수치는 매우 높았지만, 그 성격을 분석해보니 IgG2 아형(Subclass)이 압도적으로 많았습니다. IgG2는 병원균을 직접 죽이는 능력(식균 작용 등)이 약하고, 오히려 면역 세포의 기능을 억제하는 수용체인 FcγRIIb와 강하게 결합하는 특징이 있습니다. 면역학적 브레이크(Immunological Brake) 확인: 즉, 환자의 면역 시스템은 침입자를 인지하고 대량의 항체를 쏟아내지만, 정작 만들어진 항체는 공격 명령을 내리는 대신 “공격 중지” 신호를 보내는 ‘브레이크’를 밟고 있었음을 밝혀냈습니다. 이는 폐 조직 내에서도 마찬가지여서, 감염이 만성화되는 결정적인 원인임을 증명했습니다.

연구 의의 및 기대 효과
본 연구는 NTM 폐질환 진단을 위한 새로운 바이오마커(Anti-MSAD-1)를 제시했을 뿐만 아니라, 감염이 만성화되는 기전을 면역학적으로 명쾌하게 설명했다는 데 큰 의의가 있습니다. 단순히 균을 죽이는 항생제 치료를 넘어, ‘면역학적 브레이크(억제 신호)’를 풀어주는 방식의 새로운 면역 치료제 개발 가능성을 열었습니다.