폐섬유화증 치료 표적 단백질 규명

의대 윤호근(생화학,분자생물학), 손명현(소아과학), 박무석(내과학), 심효섭 교수(병리학) 연구팀

의대 윤호근(생화학,분자생물학), 손명현(소아과학), 박무석(내과학), 심효섭 교수(병리학) 연구팀이 폐섬유화증 치료를 위한 표적 단백질을 새로이 규명했다. 한국연구재단의 지원으로 진행된 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications, IF 12.121)’에 최근 게재됐다.

연구팀은 특발성 폐섬유화증 환자의 곤봉세포(club cell)에서 세포사멸 유도 단백질 5(programmed cell death 5, PDCD5)가 많아지면 섬유화 유발 분비인자(Matricellular protein)가 세포외기질로 많이 분비되고, 이것이 섬유아세포를 자극해 폐조직이 딱딱하게 굳는 섬유화가 진행되는 것을 밝혔다.

실제 클럽세포에서 PDCD5 단백질이 생성되지 않도록 만든 유전자 결손생쥐모델에 섬유화를 유도하는 화합물(bleomycin)을 주입했을 때 PDCD5 유전자를 가진 생쥐에 비해 폐섬유화가 덜했고 생존률도 높았다. 대조군으로 다른 폐포상피세포(AT2)에서 PDCD5를 없앤 경우 에는 이 같은 효과가 나타나지 않아 클럽세포에서 PDCD5가 폐섬유화에 결정적임을 확인했다. 

또한 섬유화에서 핵심적인 TGF-β 신호는 스매드(Smad)와 베타-카테닌(β-catenin)을 통해 타깃 유전자를 조절한다고 알려져 있는데 PDCD5는 TGF-β에 의한 p38/MAPK 신호전달을 받아 빠르게 인산화 및 안정화되고 핵 내로 이동해 스매드3 및 베타-카테닌과 단백질 복합체를 이뤄 섬유화 유발 분비 인자들의 유전자 전사를 활성화하는 것을 확인했다.

특발성 폐섬유화증은 폐 조직의 섬유화가 만성적으로 진행되는 질환으로 경과가 좋지 않고 치료법이 존재하지 않는 난치질환으로 알려져 있다. 연구는 PDCD5의 선택적 저해를 통한 치료 전략의 실마리를 제시했다는 점에서 의미가 크다.