박 교수의 연구 결과는 미국 흉부학회(American Thoracic Society)의 공식 학술지에 개재됐으며, 이번 발표로 박 교수는 국가지정 생물학연구정보센터(BRIC)가 선정한 '한국을 빛내는 사람들'로 선정되기도 했다. 이 연구가 특히 주목을 받는 이유는 난치성 천식의 원인인 호중구 천식을 치료할 수 있는 가능성을 제시했기 때문. 이에 박춘식 교수를 만나 연구가 갖는 의미에 대해 이야기를 들어봤다.
Q. 연구에서 언급한 GC 단백질이란 무엇인가.
- Group Specific Component(GC)라고도불리는 DBP(Vitamin D binding protein) 단백질은 비타민D의 대사물로 최근 상처와 염증과 관련이 있다는 사실로 주목받고 있으며, 잠재적으로 호중구와 대식세포의 주화성(chemotaxis)과 관련 있는 C5a peptide의 활성을 가능케한다는 것이 밝혀져 있다.
특히 GC는 B림프구와 T림프구에 접촉해 Gc-MAF(Macrophage-activationg factor)로 전환되고, 이는 다양한 염증치료 효과를 가지고 있다. 이 단백질은 특이적 항원 자극에 의한 천식 질환과 중요한 연관이 있기 때문에 천식질환에서 Gc 단백질의 역할을 명백히 하기 위해 실험 가능한 천식모델을 이용했다.
Q. 이번 연구는 어떻게 진행됐나.
- 정상인 8명과 천식 환자군 8명의 폐포세척액(BALF)을 이용해 2D 전기영동을 하였고, 두 환자군 사이에서 발현 차이가 나는 부분을 LC-MS/MS를 통해 동정(同定)하였다.
MS 결과를 통해 총 15개의 단백질이 정상군과 천식 환자군 사이에서 다르게 발현됐으며, 이는 DBP가 천식 환자군에서 더욱 두드러졌다(그림 참고).
- DBP 단백질은 대조군과 천식 환자들 사이에서 5배 이상 차이를 보였다. 특히 이는 호중구성 천식환자들에게서 더 높은 발현을 나타냈다.Q. 호중구성 천식 환자들에게 높은 발현을 보였다는 결과가 가지는 의미는.
- 호상구성 천식은 그 기전이 익히 잘 알려져 있지만, 호중구성 천식은 치료에 잘 반응하지 않는 또다른 형태의 천식으로 기전 또한 명확하지 않다. 또한 현재 사용되는 천식 치료제들은 대개 호상구성 천식에는 효과적이지만 호중구성 천식에는 그러지 못한 경우가 많다. 즉, 난치성 천식의 많은 부분이 호중구 천식이라고 보면 된다.
이번 연구에서는 GC단백질이 호중구 염증과 관련이 높은 것으로 나타났다. 때문에 이를 잘 조절한다면 현재 치료가 잘 안되는 호중구 천식을 치료할 수 있는 단초가 될 수 있을 것으로 기대를 하고 있다.
Q. 치료제로의 개발 가능성은.
- Gc 단백질 중 천식에 특이적인 작용을 하는 단편인 Gc peptide를 만들어 천식 치료제로써의 가능성을 알아보려고 한다. 현재 천식 질환과 Gc 단백질과의 연관성에 대한 특허는 받아놓은 상태다. Gc 중 특이적 관련성이 있는 펩타이드에 대한 효과를 입증하면 치료제로 개발될 가능성이 한층 더 높아질 것이라고 보고 있다.
현재 순천향대부천병원 인체자원은행의 시료를 이용해 전임상 단게에서 특허를 낸 DBP에 대한 특이적으로 반응하는 중화항체를 개발해 치료제로의 가능성 연구를 할 계획이다.
Q. 만일 치료제가 개발된다면 기존 치료와 어떤 차이를 보일 것으로 예상하는가.
- 천식 질환에 대한 직접적인 저해제가 개발되지 않을까 조심스레 전망해 본다.
흡입용, 경구용 스테로이드제가 대부분인 현 천식 치료제들은 천식 관련 단백질을 저해하거나 조절하는 직접적인 치료가 아닌 기관지 확장을 유도하는 약물이 대부분이다.
Q. 이외 어떤 연구들을 진행하고 있나.
- (센터장을 역임하고 있는) 순천향대부천병원 폐및호흡기질환유전체센터에서는 천식과 관련된 유전자, SNP, 단백질을 발굴하고 천식 기전에성의 역할을 규명함으로써 천식 조기 진단 마커 개발 및 새로운 천식 치료 약물 개발에 중점을 두고 있다.
또한 효과적인 천식의 종류와 유발 물질에 대한 진단법과 이에 대한 효과적인 약물을 찾는데 유전체 연구를 접목시켜 천식 질환의 예방과 치료에도 노력을 기울이고 있다.