붉은 발진과 각질이 끝없이 반복돼 환자들을 고통스럽게 하는 만성 피부질환 ‘건선’. 겉으로 증상이 사라져도 불쑥불쑥 재발하는 이 고질병의 뿌리를 뽑을 수 있는 새로운 치료 전략이 국내 연구진에 의해 제시됐다.
가톨릭대학교 의과대학 병리학교실 조미라 교수와 서울성모병원 피부과 방철환 교수 연구팀은 건선의 재발을 주도하는 면역세포의 대사 이상을 밝혀내고, 나노 기술을 이용해 이를 정상화하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.
건선이 좀처럼 완치되지 않는 이유는 피부 조직에 숨어 염증을 기억하는 ‘CD8 조직상주기억 T세포(CD8 TRM)’ 때문이다. 연구팀은 이 세포가 왜 유독 과도하게 활성화되는지 분석한 결과 세포 내 에너지 발전소인 ‘미토콘드리아’의 기능이 망가져 있다는 사실을 발견했다.
고장 난 미토콘드리아는 활성산소를 뿜어내며 ‘STAT3’라는 신호 단백질을 자극하고, 결과적으로 강력한 염증 물질인 ‘IL-17’을 대량 방출하게 만든다. 즉, 세포 내부의 에너지 공장 이상이 염증의 악순환을 만드는 ‘미토콘드리아-STAT3-IL-17’ 축이 건선 재발의 핵심 경로임을 세계 최초로 규명한 것이다.
연구팀은 이 악순환을 끊기 위해 탄소 기반 나노물질인 ‘나노그래핀옥사이드(NGO)’를 치료 도구로 활용했다. 머리카락 굵기의 수만 분의 1 크기인 이 물질은 세포 안으로 정밀하게 침투해 기능을 조절할 수 있다.
실험 결과 나노그래핀옥사이드를 투여하자 면역세포 내 활성산소가 줄어들고 미토콘드리아 기능이 회복됐다. 이는 단순히 염증을 덮어두는 기존 방식과 달리 면역세포의 대사 자체를 정상화해 염증 신호가 아예 발생하지 않도록 ‘리셋’하는 효과를 보였다.
<건선 요약 그림>
연구팀은 건선 유도 마우스 모델에 나노물질을 투여해 피부 병변 지표(PASI 점수)가 뚜렷하게 개선되는 것을 확인했다. 특히 실제 건선 환자의 혈액에서 분리한 면역세포에서도 동일하게 미토콘드리아 기능이 회복되고 염증 세포 비율이 유의미하게 감소하는 결과가 나타나 임상 적용 가능성을 높였다.
조미라 교수는 “이번 연구는 질병을 반복시키는 근본 신호를 차단하는 새로운 전략을 확인한 것”이라며 의의를 밝혔다. 방철환 교수 역시 “기존 치료제들이 가졌던 장기 사용 시의 효과 감소나 내성 문제를 극복할 수 있는 차별화된 접근법이 될 것”이라고 덧붙였다.
이번 연구는 나노기술 및 면역연구 분야의 세계적 학술지인 『저널 오브 나노바이오테크놀로지(Journal of Nanobiotechnology, 피인용지수 12.6)』 최신호에 게재됐다.
