퇴행성 관절염 치료백신 개발

- 국제 저명 저널 ‘Science Advances’에 11월 25일자로 게재

▲ (좌측부터) 김병수 교수, 조미라 교수, 최정원 연구교원, 손희수 박사과정생

서울대학교 공과대학(학장 홍유석)은 화학생물공학부 김병수 교수-가톨릭의대 조미라 교수 공동 연구팀이 퇴행성 관절염 치료백신을 개발했다고 밝혔다.

퇴행성 관절염은 관절 연골의 손상이나 퇴행성 변화로 인해 관절에 염증과 통증이 생기는 질환으로, 관절 질환 중 가장 높은 빈도를 보인다. 퇴행성 관절염을 확실히 치료할 수 있는 약은 아직 없다. 진통 및 항염 작용을 가진 약들이 증상 관리를 위해서 사용되고 있다. 인공 관절로 치환하는 수술적 치료는 효과적으로 통증을 줄일 수 있으나, 인공 관절 수명이 제한적이다.

퇴행성 관절염을 치료하는 백신은 서울대 공대 김병수 교수와 가톨릭의대 조미라 교수의 공동연구를 통해 세계 최초로 개발되어 동물실험에서 치료효과가 입증되었다.

공동 연구팀은 퇴행성 관절염 환자의 절반 정도가 2형 콜라겐에 대한 자가항체를 가지고 있다는 점에 착안하였으며, 이것은 관절의 주요 성분인 2형 콜라겐에 대한 면역염증반응이 환자의 무릎관절에서 일어난다는 것을 의미한다.

이번 연구에서 2형 콜라겐 펩타이드와 라파마이신 약물이 탑재된 지질 나노입자로 구성된 백신을 퇴행성 관절염 동물의 피부에 주사한 결과, 2형 콜라겐에 특이적인 조절 T세포가 유도되었고, 관절에서 효과적으로 염증이 억제되었고 통증이 완화되었으며 관절 연골이 재생되었다.

▲ 치료백신에 의한 퇴행성 관절염 치료 기작

치료백신이 주사된 동물로부터 조절 T세포를 분리하여 퇴행성 관절염 동물에 주입한 경우에도 동일한 치료효과를 보였다. 이것은 치료백신이 조절 T세포 유도를 통해 퇴행성 관절염을 치료한다는 것을 의미한다.

이 치료백신은 최근 관심을 끌고 있는 줄기세포 치료제에 비해 치료제 생산과정이 간단하고 생산비용이 낮고 치료시술이 간편하다는 장점이 있다.

또한, 이 치료백신은 2형 콜라겐 펩타이드 대신 다른 종류의 질병 관련 항원을 탑재시키면 다른 종류의 염증성 질환 치료에도 응용될 수 있는 플랫폼 기술이다.

해당 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 바이오의료기술개발사업과 보건복지부 글로벌기술선도사업 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 11월 25일 국제 저명 저널인 ‘Science Advances’에 게재되었다.

(논문명) Tolerogenic nanoparticles induce type II collagen-specific regulatory T cells and ameliorate osteoarthritis

(제1저자) 서울대학교 화학생물공학부 손희수 박사과정생

(제1저자) 가톨릭의대 최정원 연구교원

(교신저자) 가톨릭의대 조미라 교수

(교신저자) 서울대학교 화학생물공학부 김병수 교수

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