줄기세포 이식 없이 중간엽줄기세포가 분비하는 단백질 중 간섬유화 치료효능이 있는 단백질이 발굴돼 관심이 모아지고 있다.

한국보건산업진흥원(원장 이영찬)은 고려대학교 생명과학대학 김종훈 교수팀이 줄기세포를 통해 간경화를 완화시킬 수 있는 단백질을 발굴하고, 치료 효능을 검증했다고 31일 밝혔다.

이번 연구는 고려대학교 김종훈 교수팀이 보건복지부 첨단의료기술개발사업(줄기세포·재생의료 상용화)과 미래창조과학부의 줄기세포 선도연구팀지원사업의 지원을 받아 추진되었다.

김 교수팀은 간섬유화를 억제하는 단백질을 발굴하기 위해 중간엽줄기세포가 분비하는 수많은 단백질들을 LC-Mass기법으로 분석, 중간엽줄기세포가 분비하는 단백질의 종류를 동정하고, 분비 단백질들을 만성간질환 동물에 주입했을 경우 만성간손상 조직에서 일어나는 유전자의 발현 변화를 조사했다.

동정된 분비 단백질들 각각의 종류 및 양과 현재까지 알려진 기능, 이들 단백질의 주입에 반응하여 간조직에서 일어나는 유전자 발현의 변화를 간경화적 측면에서 상호 비교 분석하여 30여종의 간경화 치료용 후보 단백질을 1차 발굴했다.

이들 후보단백질 중 아직 그 단백질의 기능이 비교적 잘 알려져 있지 않고 만성간질환의 치료적 효능성이 밝혀지지 않아 학술적으로 보건의료산업적으로 가치가 높은 단백질들을 선택하여 집중적으로 치료적 효능을 생체내외에서 분석했다.

그 결과 중간엽줄기세포가 분비하는 여러 분비 단백질들 중 MFG-E8이라는 단백질이 간섬유화를 억제하는 핵심 인자임을 밝혀냈다.  

또 교수팀은 ‘중간엽줄기세포 이식 없이’ MFG-E8 단백질만을 만성간질환이 유도된 동물모델에 주사할 경우에도 세포이식의 경우와 동등한 높은 치료효과가 있음을 세계 최초로 밝혀냈으며, 줄기세포가 분비한 단백질들에서 MFG-E8의 활성을 제거했을 경우 치료효과가 상실됨도 증명했다.

이와 함께 MFG-E8은 간섬유화 및 간경화의 주범이 되는 세포인 간성상세포의 활성화를 억제함으로서 치료효능을 나타냄을 밝혀 관련 치료기전 역시 규명했다.

실제 간경변 환자의 간조직을 채취하여 분석한 결과 정상인과 비교하여 간경변이 일어난 환자의 간에서 MFG-E8의 생산이 현저히 감소되어 있음도 확인했다. 

김 교수팀은 교수팀은 간섬유화를 억제하는 단백질을 발굴하기 위해 중간엽줄기세포가 분비하는 수많은 단백질을 면밀히 분석했다.

그 결과, MFG-E8 단백질이 간조직의 섬유화를 억제하는 핵심 인자로 밝혀졌다.

연구책임자인 김종훈 교수는 “줄기세포의 이식 없이 MFG-E8 단백질만으로 높은 치료효과가 있음을 세계 최초로 규명하고, 줄기세포의 기능성 강화에 활용할 수 있다는 점에서 연구 성과의 의의가 있다”고 설명했다.

또 “우리팀은 발굴한 단백질의 치료적 효능에 대한 국내·외 특허를 출원했고, 기술이전 및 기업과의 공동연구를 통하여 간경화 치료용 단백질의약품으로 개발해 나갈 계획이다”고 덧붙였다. 

공동 저자인 대전성모병원 간담췌외과 김세준 교수는 “조직 섬유화 반응은 간 뿐 아니라 신장, 심장, 폐 등의 다양한 질환의 원인이 되므로, 임상적으로 MFG-E8는 간경화 뿐 아니라 여러 질환의 치료물질로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구 결과는 학문적 성과를 인정받아 소화기계 세계 1위 국제의학저널인 Gastroenterology (인용지수, 18.19) 온라인 판에 게재되었다.

한편 만성간질환은 경제 활동이 활발한 40~50대 사망의 주원인이다. 이는 간암으로 발전할 수 있으며, 근본적인 치료방법은 아직까지 알려지지 않았다.

최근 중간엽줄기세포 이식이 간경화에 치료 효과가 있다는 학계 보고가 있었지만, 이에 상반된 연구결과도 있어 세포치료제로서 안전성 및 유효성에 논란의 대상이 되고 있다.