질병관리청 국립보건연구원이 폐 조직이 굳어지는 난치성 질환인 폐섬유화의 진행을 악화시키는 면역 기전을 규명했다. 특히 특발성 폐섬유화 진행 과정에서 면역 이상 반응을 조절하는 유전자 ‘ATF3’의 새로운 역할을 밝혀냈다.
특발성 폐섬유화는 원인이 명확하지 않은 만성 폐질환으로, 폐 조직이 점차 딱딱해지면서 호흡 기능이 떨어지는 질환이다. 병이 진행되면 호흡 곤란으로 일상생활이 어려워지고, 예후도 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 현재 치료제로는 피르페니돈과 닌테다닙 등이 사용되고 있지만, 질병 진행을 늦추는 수준에 그치고 있다.
연구진은 ATF3 유전자가 폐섬유화와 면역 반응에 미치는 영향을 확인하기 위해 ATF3가 결핍된 실험동물 모델을 활용했다. 그 결과, ATF3가 없는 경우 폐 기능 저하가 더욱 심해지는 것으로 나타났다. 폐용량은 정상 대비 약 20~25% 감소했으며, 폐 탄성은 증가하고 폐 순응도는 감소해 폐가 더 단단해지는 양상이 확인됐다.
또한 ATF3 결핍 시 폐 조직 내 염증 반응도 크게 증가했다. 초기 염증 반응을 담당하는 호중구는 약 10배 이상 증가했고, 섬유화를 촉진하는 대식세포(M2c 표현형) 역시 6.5배 늘어나는 등 면역세포 구성이 비정상적으로 변화했다. 이와 함께 섬유화 관련 유전자 발현도 증가해 염증과 조직 손상이 동시에 악화되는 경향을 보였다.
전사체 분석에서도 ATF3 결핍군은 염증 및 섬유화 관련 유전자 발현이 1.5배 이상 증가하고, 면역·염증 관련 경로가 활성화된 것으로 나타났다. 이는 ATF3가 면역 반응을 조절해 폐섬유화 진행을 억제하는 핵심 역할을 한다는 점을 뒷받침한다.
연구진은 “이번 연구는 폐섬유화 진행 과정에서 면역세포의 염증 반응과 조직 섬유화를 동시에 조절하는 새로운 분자 기전을 규명한 것”이라며 “초기 스트레스에 반응하는 ATF3 유전자가 염증 반응의 과도한 활성화를 억제하고 폐섬유화 진행을 완화하는 중요한 역할을 한다는 점에서 의미가 있다”고 했다.
김원호 국립보건연구원 김만성질환융복합연구부장은 “폐섬유화는 치료가 어려운 질환인 만큼 새로운 치료 표적 발굴이 중요하다”며 “앞으로도 만성 호흡기 질환의 발생 기전을 규명하고, 실제 치료로 이어질 수 있는 연구를 지속하겠다”고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '임상 과학(Clinical Science)'에 최근 게재됐다.
특발성 폐섬유화는 원인이 명확하지 않은 만성 폐질환으로, 폐 조직이 점차 딱딱해지면서 호흡 기능이 떨어지는 질환이다. 병이 진행되면 호흡 곤란으로 일상생활이 어려워지고, 예후도 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 현재 치료제로는 피르페니돈과 닌테다닙 등이 사용되고 있지만, 질병 진행을 늦추는 수준에 그치고 있다.
연구진은 ATF3 유전자가 폐섬유화와 면역 반응에 미치는 영향을 확인하기 위해 ATF3가 결핍된 실험동물 모델을 활용했다. 그 결과, ATF3가 없는 경우 폐 기능 저하가 더욱 심해지는 것으로 나타났다. 폐용량은 정상 대비 약 20~25% 감소했으며, 폐 탄성은 증가하고 폐 순응도는 감소해 폐가 더 단단해지는 양상이 확인됐다.
또한 ATF3 결핍 시 폐 조직 내 염증 반응도 크게 증가했다. 초기 염증 반응을 담당하는 호중구는 약 10배 이상 증가했고, 섬유화를 촉진하는 대식세포(M2c 표현형) 역시 6.5배 늘어나는 등 면역세포 구성이 비정상적으로 변화했다. 이와 함께 섬유화 관련 유전자 발현도 증가해 염증과 조직 손상이 동시에 악화되는 경향을 보였다.
전사체 분석에서도 ATF3 결핍군은 염증 및 섬유화 관련 유전자 발현이 1.5배 이상 증가하고, 면역·염증 관련 경로가 활성화된 것으로 나타났다. 이는 ATF3가 면역 반응을 조절해 폐섬유화 진행을 억제하는 핵심 역할을 한다는 점을 뒷받침한다.
연구진은 “이번 연구는 폐섬유화 진행 과정에서 면역세포의 염증 반응과 조직 섬유화를 동시에 조절하는 새로운 분자 기전을 규명한 것”이라며 “초기 스트레스에 반응하는 ATF3 유전자가 염증 반응의 과도한 활성화를 억제하고 폐섬유화 진행을 완화하는 중요한 역할을 한다는 점에서 의미가 있다”고 했다.
김원호 국립보건연구원 김만성질환융복합연구부장은 “폐섬유화는 치료가 어려운 질환인 만큼 새로운 치료 표적 발굴이 중요하다”며 “앞으로도 만성 호흡기 질환의 발생 기전을 규명하고, 실제 치료로 이어질 수 있는 연구를 지속하겠다”고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '임상 과학(Clinical Science)'에 최근 게재됐다.