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류마티스성 관절염 치료법의 실마리 발견!
Bio통신원(UNIST)
- 등록2023.01.10
- 조회1629
UNIST(총장 이용훈) 생명과학과 박성호 교수팀은 류마티스성 관절염 환자의 관절부 뼈를 손상시키는 파골세포에 대한 연구결과를 발표했다.
박성호 연구팀은 효소 반응으로 뼈를 녹이는 파골세포의 분화 과정과 관련된 기전을 표적으로 한 치료 방법의 가능성 연구했다. 먼저 파골세포의 형성에 중요한 인자로 알려진 NFATC1 유전자 가까이에 슈퍼인핸서가 형성되고 이것이 파골세포에서만 형성되는 것을 확인했다.
또한 파골세포 형성 중의 NFATC1 슈퍼인핸서에서는 비암호화 RNA의 일종인 인핸서 RNA가 형성되는 것을 확인했다.
비암호화 RNA는 단백질을 암호화하지는 않지만 유전자의 발현 조절에 중요한 역할을 담당한다. 특히 분자 서열의 특이성 때문에 쉽게 치료 표적으로 삼을 수 있다. 실제로 NFATC1 슈퍼인핸서 RNA를 방해하면 파골세포의 형성이 함께 억제되는 것을 관찰했다.
이번 연구를 통해 파골세포 분화 과정에서 형성되는 NFATC1 슈퍼인핸서 RNA가 치료 표적으로서 활용이 가능하단 사실을 확인했다.
박성호 생명과학과 교수는 “이번 연구 결과가 류마티스성 관절염의 치료법 개발에 큰 진전이 될 것이다”고 전했다.
이번 연구는 셀룰러 앤 몰리큘러 이뮤놀로지(Cellular and Molecular Immunology) 학술지에 2023년 1월에 출판 예정됐다.
(논문명: RANKL-responsive epigenetic mechanism reprograms macrophages into bone-resorbing osteoclasts.)
연구 결과 개요
1. 연구배경
류마티스성 관절염은 면역계가 관절 조직을 공격하여 손상시키는 자가면역질환이다. 환자의 관절부위에는 심각한 뼈의 손상이 일어나며, 이는 뼈를 녹이는 역할을 맡는 파골세포의 비정상적인 활성화와 이어져 있다. 류마티스성 관절염의 치료는 대부분 이상면역반응에 대한 것으로, 환자가 겪는 뼈의 손상에 대한 치료는 보편화되어있지 않다. 우리 연구진은 오직 파골세포의 분화에 관여하는 기전을 찾고, 이를 표적으로 파골세포의 분화를 억제하여 뼈의 손상을 예방할 수 있는 치료 표적을 찾고자 하였다.
2. 연구내용
우리는 여러 종류의 시퀀싱을 통해, 파골세포의 분화에 관여하는 전사인자인 NFATC1의 유전자 근처에서 슈퍼인핸서라는 후성유전학적 조절 요소를 발견하였다. NFATC1 슈퍼인핸서는 오직 파골세포에서만 형성되었으며, 류마티스성 관절염과 관련된 다른 세포에서는 출현하지 아니하였다. 또, NFATC1 슈퍼인핸서에서는 비암호화 RNA (non-coding RNA)의 일종인 인핸서 RNA가 전사되어 나왔는데, 이 NFATC1 슈퍼인핸서 RNA가 없어지면 파골세포의 분화 과정이 억제되는 바, 이 NFATC1 슈퍼인핸서와 그 인핸서 RNA가 파골세포의 분화에 반드시 필요하다는 것을 확인하였다.
3. 기대효과
이번 연구를 통해 확인한 NFATC1 유전자의 슈퍼인핸서 RNA는 파골세포에 대한 특이성이 높으며, 트랜스펙션이나 엑소좀을 통해 쉽게 전달할 수 있기 때문에 류마티스성 관절염에서 나타나는 뼈의 손상에 대한 좋은 치료 표적이 될 것이다.
그림 1. 파골세포 분화에 중요한 유전자 (NFATC1, PRDM1, MYC) 가까이의 인핸서 양상.
빨강 리본: 파골세포 분화 과정 중 새로 만들어지는 슈퍼인핸서.
그림 2. NFATC1 슈퍼인핸서 RNA의 발현.
빨강: NFATC1 슈퍼인핸서 RNA.
그림 3. NFATC1 슈퍼인핸서 RNA의 억제가 파골세포 형성 과정에 미치는 영향.
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