한양대학교 생명과학과 최제민 교수 연구팀이 기존 면역억제제의 한계를 극복하고 치료 효과를 획기적으로 높일 수 있는 새로운 병용치료 전략과 그 핵심 분자 메커니즘을 규명했다.

연구팀은 기존 면역억제제인 ‘CTLA-4 Ig(상품명 오렌시아®)’를 저용량 ‘인터루킨-2(IL-2)’와 병용 투여할 경우, 체내 면역 균형을 유지하는 ‘조절 T 세포’가 효과적으로 유도되어 다발성 경화증과 같은 중추신경계 자가면역질환을 강력하게 억제할 수 있음을 동물 모델과 환자 시료를 통해 입증했다.

현재 류마티스 및 건선성 관절염 치료제로 널리 쓰이는 CTLA-4 Ig는 자가반응성 T세포의 활성을 억제하지만, 역설적으로 면역 반응을 조절하는 ‘조절 T 세포’까지 함께 감소시키는 치명적인 한계가 있었다. 이 때문에 다발성 경화증 등 다른 자가면역질환에서는 충분한 치료 효과를 거두지 못해왔다.

최 교수 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 조절 T 세포의 생존에 필수적인 사이토카인인 ‘IL-2’를 저용량으로 함께 투여하는 전략에 주목했다. 연구 결과, 두 약물을 함께 투여하면 단순한 산술적 결합을 넘어 강력한 시너지 효과가 나타나는 것을 분자 수준에서 확인했다.

구체적으로, CTLA-4 Ig가 면역 방해 신호(STAT3)만 선택적으로 차단하고, 그 틈을 타 IL-2가 조절 T 세포를 만드는 핵심 유전자(Foxp3)의 발현을 강하게 유도하는 원리다. 이를 통해 우리 몸에 꼭 필요한 ‘착한 면역 세포’인 조절 T 세포가 효과적으로 만들어지게 된다.

실제로 연구팀은 다발성 경화증 동물 모델에 병용 투여를 실시한 결과, 증상이 현저히 개선되고 염증성 세포가 크게 감소하는 것을 확인했다. 특히 서울대학교병원(신경과 김성민·권영남 교수)과의 공동연구를 통해 다발성 경화증 환자의 혈액에서도 동일한 효과를 재현해 임상 적용 가능성까지 증명했다.

최제민 교수는 “이번 연구는 기존 면역조절제가 가진 근본적 한계를 극복할 수 있는 합리적인 치료 전략을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “효과적인 치료제가 부족한 다발성 경화증을 비롯해 다양한 자가면역질환 치료에 폭넓게 응용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한국연구재단의 글로벌조직감각면역연구센터(SRC) 및 중견연구자 지원사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구는 면역의학 분야 국제 저명 학술지 『EMBO Molecular Medicine』에 5월 5일 게재됐다.

해당 논문 「Costimulation loss enhances IL-2-driven Treg generation by PI3K-STAT3 inhibition in CNS autoimmunity」는 한양대 생명과학과 남경호 박사과정생과 김길란 박사가 공동 제1저자로, 김유림 석사졸업생과 서울대 의과대학 신경과 김성민 교수, 권영남 교수가 공동저자로 참여했다. 최제민 교수는 교신저자로 연구를 총괄했다.