AIDS 환자와 같은 면역저하 환자에서 발병하는 진균성 뇌수막염을 유발하는 병원성 효모의 소포체 스트레스 반응기작과 병원성과의 연계성을 국내 연구진이 세계 최초로 규명했다.
교육과학기술부는 중앙대 강현아 교수 연구팀(박사 후 연구원 전선아, 주저자)과 연세대 반용선 교수 연구팀(석박사통합과정 정광우, 공동 주저자)이 면역력이 떨어진 환자한테서 발병하는 진균성 뇌수막염의 치료제 개발에 유용한 새로운 타깃 유전자를 발굴했다고 12일 밝혔다.
지난 수십 년 동안 급속히 증가한 장기이식수술, 항암치료 및 후천성 면역 결핍증(AIDS) 등에 의해 면역력이 저하된 환자들의 경우 캔디다(Candida), 아스퍼질러스(Aspergillus), 크립토코커스(Cryptococcus)등의 인체 기회감염성 진균에 의한 감염이 전 세계적으로 증가하고 있다.
특히, 병원성 효모인 크립토코쿠스 (Cryptococcus)에 의한 ‘크립토코쿠스증(Cryptococcosis)’은 AIDS 환자와 같은 면역저하 환자에게서 가장 흔하게 발견되는 곰팡이 질환 중의 하나로, 이 균이 중추신경계에 침범할 경우 생명까지 위협할 수 있는 뇌수막염을 일으키게 된다.
전 세계적으로 크립토코쿠스 네오포만스의 병원성 조절 메커니즘 및 신호전달체계에 대한 연구는 활발히 진행되고 있지만, 정확한 발병 원인에 대한 규명과 효과적인 예방 및 치료법이 개발되지 못하고 있는 실정이다.
이렇게 항진균제 개발이 어려운 이유는 진균류와 포유동물이 모두 진핵세포로 구성되어 세포내 생화학적 대사경로가 매우 유사하기 때문에 진균류 특이적 타깃 발굴이 어렵다.
전 세계의 항진균제 시장은 현재 약 130억 달러에 이르며 매년 약 4.5%의 성장을 기록할 것으로 예측된다. 따라서 신규 항진균 치료법과 치료제의 개발은 국민의료 및 보건상 중요할 뿐만 아니라, 새로운 고부가가치사업 아이템으로 각광받을 수 있다.
공동 연구팀은 병원성 효모인 크립토코쿠스의 미접힘 단백질 반응(Unfolded Protein Response, UPR) 전사조절 인자는 사람의 전사 조절 인자와 구조적으로 다르며 고온 및 항진균제 내성에 중요한 역할을 하는 것을 규명했다.
진핵세포 내에서 진화적으로 잘 보존되어 있는 미접힘 단백질 반응(UPR)은 소포체(endoplasmic reticulum)내에 과축적된 미접힘(unfolded) 및 변형(misfolded) 단백질에 의해 유도되는 세포내 소포체 스트레스로부터 세포의 항상성 유지와 세포를 보호하는 데 중요한 역할을 한다.
이번 연구를 통해 크립토코쿠스에 특이적으로 발견되는 UPR 전사조절인자를 저해할 경우, 이 병원균에 의한 병원성이 완전히 사라지는 것을 동물실험을 통해 밝혀냈다. 또한, 상업적으로 이미 널리 이용되고 있는 항진균제 처리와 UPR 인자의 저해를 병용 처리할 경우 기존 약물의 항진균 효과를 급격히 증가시킬 수 있는 것을 밝혀냈다.
연구팀은 “이번 연구결과는 기존과 차별화된 항진균제 개발에 중요한 단서를 제공했으며 이를 바탕으로 고부가가치성 차세대 항진균제 개발이 가능할 것으로 기대한다“고 연구의의를 밝혔다.
공동 연구팀은 항진균제 개발 관련 원천기술 확보를 위해 국내 특허를 출원했으며 해외 특허출원도 준비하고 있다. 이 연구결과는 미생물학계의 권위있는 학술지 ‘플로스 패토젠스’ 8월 11일자 온라인판에 게재됐다[데일리경제]
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